除草剂胁迫对空心莲子草叶甲种群的影响及应对策略

为探讨除草剂胁迫对空心莲子草叶甲种群的影响,寻求合理施用除草剂,有效保护叶甲,提高其控草效果的应对策略,利用叶片残留法测试了在草甘膦、农达、水花生净与35%苄·丁可湿粉等除草剂胁迫下空心莲子草叶甲卵孵化率,幼虫、成虫存活率以及蛹羽化率。结果表明被测试的4种除草剂均不同程度地降低空心莲子草叶甲卵孵化率,幼虫与成虫存活率及蛹羽化率,特别是水花生净28.0、35.0 g/L两种浓度处理,35%苄·丁可湿粉4.0 g/L浓度处理显著降低卵孵化率;农达13.4 g/L浓度处理显著降低1龄前期幼虫存活率,农达40.1 g/L与 53.4 g/L两种浓度处理显著降低2龄前期幼虫存活率;水花生净28.0 g/L浓度处理显著降低3龄前期幼虫存活率;草甘膦97.6 g/L与 122.0 g/L浓度处理、农达26.7 g/L与66.8 g/L浓度处理、35%苄·丁可湿粉2.0 g/L浓度处理显著降低后期蛹的羽化率;35%苄·丁可湿粉1.0 g/L浓度处理显著降低羽化后3 d雌虫的存活率。除草剂除直接杀死空心莲子草叶甲,降低其种群数量外,使叶甲失去食物与避护所,快速地引起叶甲种群崩溃。建议合理施药,并在施药时,随机留若干小斑块不施药,保护叶甲,可望提高其田间控草效果。     

Effects of node position on regeneration of stolon fragments in congeneric invasive and native Alternanthera species in China

Vegetative regeneration plays an important role in the adaptation of clonal plants in frequently disturbed habitats, but few studies have compared vegetative regeneration capacity of invasive clonal plants with that of their native congeners. Vegetative regeneration capacity from shoot nodes can also be affected by the position of the nodes, but this appears little studied. We conducted a greenhouse experiment with Alternanthera philoxeroides, a highly invasive species in China, and its native congener A. sessilis to test the difference in vegetative regeneration capacity of stolon nodes at five different positions (i.e. 3rd, 4th, 5th, 6th and 7th node starting from the apex of the stolon). At the end of the experiment, we counted and harvested all regenerated plants and determined their biomass and allocation. Both species could successfully regenerate from stolon fragments and node position significantly affected regeneration rate and subsequent growth. However, the vegetative regeneration capacity of A. philoxeroides was not higher than that of A. sessilis. These results suggest that vegetative regeneration from stolon fragments may not be a trait that can explain the invasiveness of A. philoxeroides.     

完全水淹环境中光照和溶氧对喜旱莲子草表型可塑性的影响

光照和溶氧是水环境和陆地环境间差异显著的两个环境因子,对水淹植物的生长和存活具有重要的意义。以三峡库区常见外来入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,考察了水体中的光照(L)和溶氧(DO)对完全水淹环境中喜旱莲子草的形态特征和生物量分配等表型可塑性的影响。实验设置水淹和非水淹对照两组处理,对水淹组的光照和溶氧两个环境因子再分别设置有(+)、无(-)以及高(+)、低(-)两种水平,共计4个处理。实验结果表明:(1)水淹可促进喜旱莲子草主茎和叶片发生可塑性反应,引发伸长生长。水淹后,其细长的主茎以及长而薄的直立叶更有利于植株早日出露水面。(2)完全水淹条件下,喜旱莲子草主茎和叶片的表型可塑性受光照和溶氧的复合影响,其中主茎的伸长生长主要受溶氧的影响,而叶片的形态变化则主要受光照影响。高溶氧处理下喜旱莲子草的主茎伸长生长显著(P0.05)。在相同光照条件下,高溶氧处理下喜旱莲子草的主茎长、节间数、节间长以及主茎长/主茎直径均明显高于低溶氧处理。不论有光还是无光,高溶氧处理下喜旱莲子草主茎长以及节间数的平均增长率均处于最高水平,分别为61.8%、34.2%。喜旱莲子草叶片的形态变化在有光处理下表现得尤为显著,其平均叶片长宽比、比叶面积以及叶倾角分别较水淹前增加了39.65%、28.3%、45.9°。(3)光照和溶氧对于喜旱莲子草不定根和分枝的发生及发展存在影响差异。有光条件下可促进植株抽枝,而高溶氧处理时更有利于植株生根。这些形态变化有助于喜旱莲子草扩大株型占据有利生境,进一步提高植株的水下存活能力。     

镉在水花生叶片中的亚细胞分布及其毒理学

以水花生为试验材料,研究了不同浓度镉(Cd)(0、0.05、0.1、0.2、0.4 mmol·L-1)胁迫下水花生叶中Cd及矿质元素的亚细胞分布、抗氧化能力、叶绿素、可溶性蛋白和植物络合素(PCs)含量的变化.结果表明:随着培养液中Cd浓度的增加,叶片内各亚细胞组分中Cd含量显著增加,但分布不均,主要积累在细胞壁,其次为可溶成分,线粒体和叶绿体中分布最少.Cd处理浓度大于0.2 mmol·L-1时,呈现Cd向水花生叶的可溶成分中分配增加、细胞壁中分配减少的趋势.矿质元素的吸收明显失衡,表现为各亚细胞组分中Ca含量显著增加且主要分布在细胞壁中,细胞壁和可溶成分中P和K含量不断降低,叶绿体中Mg和Fe的含量逐渐减少.叶绿素和可溶性蛋白含量持续下降.谷胱甘肽和抗坏血酸含量先升后降,总抗氧化能力(T-AOC)不断提高,PCs大量累积.水花生对水体中的Cd有一定耐性,且Cd在亚细胞结构中的富集量与其毒性间具有明显的剂量-效应关系;亚细胞中矿质元素的紊乱以及叶绿素和可溶性蛋白含量的显著降低,Cd在亚细胞中的积累对植物体造成了明显的毒害作用;Ca在细胞壁中的累积以及PCs和T-AOC水平的提高说明水花生具有较强的抗性;PCs的合成量与Cd对水花生的毒性变化有一定的相关性,可以作为Cd胁迫的生物标记物.     

氮水平和竞争对互花米草与芦苇叶特征的影响

 互花米草 (Spartina alterniflora) 和芦苇 (Phragmites australis) 是滨海盐沼湿地的多年生草本植物,从世界范围来看,它们二者具有区域性的相互入侵特征,因此研究生境条件对两物种互侵机制的影响是一个十分有意义的生态学命题。该文运用随机区组实验设计方法,模拟海滩环境、构建人工种群、控制可变因子,研究了外来种互花米草与本地种芦苇分别单种和混种时,叶特征对不同氮水平、不同植株密度的响应。结果表明：随着氮水平的升高,互花米草和芦苇的叶面积无论是在单种还是混种情况下都显著增加 (p<0.05),但混种条件下芦苇的叶面积在高氮水平下增幅减少,这与高氮状况下互花米草与芦苇的竞争加剧有关;氮水平对单种中两种植物的叶数影响最显著 (p<0.01),对混种中互花米草的叶数和芦苇的叶宽影响最大 (p<0.05)。植株密度增加导致种内和种间竞争加剧,无论在单种还是混种处理下,都造成两种植物叶面积的显著减少 (p<0.05)。单种处理中, 两物种的叶数受密度的响应最显著 (p<0.05);而混种处理中芦苇对互花米草的竞争显著减小了互花米草的叶宽和叶数(p<0.05),互花米草对芦苇的竞争则显著减小了芦苇 的叶长、叶宽和叶数 (p<0.05)。两种植物的竞争结果受到氮营养的调控,低、高氮水平下互花米草的种间竞争能力大于芦苇,中氮水平下则是芦苇的种间竞争能力大于互花米草。高氮水平下互花米草通过叶面积的快速增加抑制了芦苇的叶生长,使其叶面积减少,从而在竞争中占据优势,这可能是互花米草入侵我国海滩芦苇种群的机制之一。     

毛头鬼伞(Coprinus comatus)中一种抗病毒蛋白y3特性和氨基酸序列分析

食用菌中含有多种抗病毒蛋白,可用于植物保护．利用离子交换层析技术和凝胶层析技术,从食用菌毛头鬼伞中提取到抗植物病毒蛋白y3．实验结果表明,y3是一种糖蛋白,利用Western杂交方法可以在发酵菌丝体和子实体中同时检测到,说明可能是组成型表达．根据其N端氨基酸序列,使用RACE-PCR克隆技术,获得了蛋白的氨基酸序列和部分cDNA序列．浓度为2.0 μg/ml时,蛋白y3对烟草花叶病毒(TMV, 20 μg/ml)侵染心叶烟的抑制率为50％,实验同时表明,y3还可抑制病毒在寄主普通烟Nicotiana tabacum var. K326中的复制．     

空心莲子草叶斑病菌及代谢产物除草活性研究

从空心莲子草叶斑病叶或茎分离的镰刀菌及代谢产物对空心莲子草具有杀灭作用。代谢产物主要作用于空心莲子草叶片,使叶片组织变黄,最后枯萎死亡,发病死亡较快。用病菌分生孢子接种时致使植株叶片组织失水、发黄、脱落或从节间处折断枯死。开始时局部发病,有病斑形成,最后全株发病枯死。     

长期水淹条件下香根草(Vetiveria zizanioides)、菖蒲(Acorus calamus)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)的存活及生长响应

人工构建三峡库区消落区植被是控制消落区水土流失、保护消落区生态环境的重要措施,选择能够耐受长时间完全水淹的植物物种是该措施实施的关键.为了验证香根草、菖蒲、空心莲子草能否用于消落区植被的构建,实验模拟消落区的长期完全水淹条件,设置30d、60d、90d、120d、150d和180d等6个完全水淹时间水平,研究了3种植物在完全水淹条件下生长、生物量积累及存活状况.结果发现:(1)3种植物在经受长时间的完全水淹后有较高的存活率,180d全淹处理后,香根草、菖蒲和空心莲子草的存活率分别为87.5%、100%和50%.(2)这3种植物有不同的水下生长能力.全淹条件下,香根草生长缓慢,几乎没有产生新的叶片,总叶长也没有显著变化;菖蒲能够持续产生较对照植株更为细长的叶片,空心莲子草只在水淹初期(30d内)能够快速伸长地上部分的枝条,并迅速产生新叶片,但随水淹时间的延长,总枝条长及总叶片数没有再显著增加.(3)与对照植株相比,全淹处理抑制了3种植物总生物量的增加,但对3种植物的地上、地下部分生物量抑制程度不同.全淹条件下,香根草的地上部分和地下部分生物量与水淹0d水平(水淹处理开始前一天,下同)相比无显著变化,根冠比高于对照植株;菖蒲的地上部分生物量随水淹时间延长而降低,但却高于对照植株,地下部分生物量始终低于水淹0d水平,根冠比低于对照植株;空心莲子草的地上部分生物量与水淹0d水平相比无显著差异,但地下部分生物量与水淹0d水平相比大幅降低,根冠比低于对照植株.结果表明,这3种植物都有很强的水淹耐受能力,可应用于三峡库区消落区植被的构建.同时,发现植物对长期完全水淹的耐受能力很大程度上与植株在水下的生长情况及植株的营养储备水平相关,剧烈的水下生长会消耗大量的营养储备,进而造成植株存活率降低.植株在全淹条件下有限的生长能力及丰富的营养储备可能是耐淹物种的重要特征.     

施用城市污泥对小叶黄杨光合特性和生长的影响

城市污泥作为有机肥料施用于园林植物已备受关注.本研究利用温室盆栽试验,分别设置不同用量城市污泥［低量（LC）、中量（MC）和高量（HC）］处理和无机肥（IF）处理,并以不施肥料和污泥为对照（CK）,研究不同用量城市污泥对小叶黄杨幼苗光合特性和生长的影响.结果表明：施用城市污泥可以提高小叶黄杨幼苗叶片叶绿素和氮素含量,但随污泥施用量的增加,叶片净光合速率（P_n）呈下降趋势.在生长季的8月,与IF处理和CK相比,LC、MC处理的叶片P_n均提高,而HC处理却较IF和CK分别降低了25.9%和8.9%;至10月,LC、MC和HC处理的叶片P_n均低于IF处理,但LC处理的P_n仍高于CK,而MC、HC处理的P_n均低于CK,其中HC处理的P_n较IF处理和CK分别降低了48.4%和29.2%.IF处理小叶黄杨植株的株高、地径和根长最大,LC处理次之,且地上生物量最大;MC处理除了株高和地上生物量高于CK外,根长和地径均低于CK;而HC处理则严重抑制了根系的生长.小叶黄杨幼苗的城市污泥施用量应限制在30 t·hm^-2以内.