中国北方杂草稻光合与水分生理特性

杂草稻是一类重要的稻属种质资源,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等优良特性.本文以88份中国北方杂草稻资源和4份栽培稻为材料,研究了中国北方杂草稻的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合与水分生理特性及其相互关系.结果表明: 北方杂草稻资源的光合和水分生理特性存在较大差异,具有丰富的多样性.杂草稻的光合速率变化范围在12.47～28.67 μmol CO₂·m^-2·s^-1,瞬时水分利用效率的变化范围在1.39～3.40 mg·g^-1.光合参数中,胞间CO₂浓度的变异系数最小,气孔导度的变异系数最大.光合速率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系,光合速率与胞间CO₂浓度呈显著的直线关系,瞬时水分利用效率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系.可用杂草稻材料的优越性能对栽培稻进行品种改良.     

不同土壤水分下山杏光合作用CO2响应过程及其模拟

在半干旱黄土丘陵区,以2年生盆栽山杏为材料,应用CIRAS-2型光合作用系统,测定了8个土壤水分梯度下山杏光合作用的CO₂响应过程,并采用直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型对其CO₂响应数据进行拟合,分析了山杏光合作用与土壤水分的定量关系.结果表明: 山杏CO₂响应过程对土壤水分有明显的阈值响应特征.维持山杏叶片较高的光合速率(P_n)和羧化效率(CE)的土壤相对含水量(RWC)在46.3%～81.9%,在此水分范围内,光合作用没有发生明显的CO₂饱和抑制现象;当RWC超出此范围,土壤水分升高或降低均明显降低山杏叶片的光合能力(P_{n max})、CE和CO₂饱和点(CSP).在不同土壤水分条件下,3个模型对山杏CO₂响应数据的模拟效果有明显差别.在46.3%～81.9%土壤水分范围内,3个模型均能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数CE、CO₂补偿点(Γ)和光呼吸速率(R_p),其拟合精度均表现为直角双曲线修正模型＞指数方程＞直角双曲线模型;当土壤水分含量过高(RWC＞81.9%)或过低(RWC＜46.3%)时,只有直角双曲线修正模型能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数.RWC在46.3%～81.9%范围内,山杏具有较高的光合作用效率;与传统直角双曲线模型和指数方程相比,直角双曲线修正模型具有更好的适用性.     

厌氧铁氧化菌研究进展

厌氧铁氧化菌(AFOM)是微生物学、地质学和环境学领域的重大发现.研究AFOM对于认识铁地质层形成,促进铁、氮、碳等元素的地球生物化学循环,丰富微生物学内容,开发厌氧铁氧化工艺,以及探索原始地球环境和外星生命现象,均有重要意义.本文综述了AFOM的研究进展,介绍了AFOM的存在生境,探讨了AFOM的物种多样性及其营养特性和代谢特性,阐述了AFOM在地质学、微生物学和环境学领域的潜在作用,并展望了AFOM在新物种发掘、代谢机理揭示以及开发应用等方面的研究方向.     

金叶银杏半同胞子代无性系的叶色和色素含量变化及呈色机制分析

对4月份至11月份金叶银杏‘万年金'( Ginkgo biloba ‘Wannianjin')32个半同胞子代无性系与亲本的叶色差异进行比较;比较了不同色系叶片的色素含量和比值及叶色参数(L*、a*和b*)的变化,分析了叶色参数与叶片色素含量的相关性;并观察了不同色系的叶绿体超微结构。结果表明：32个半同胞子代无性系可被分为金黄、浅黄、草绿和蓝绿4个色系。随时间推移,草绿和蓝绿色系叶片的总叶绿素( Chl)、叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)和类胡萝卜素( Car)含量均呈“双峰型”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值的变幅均较小;而金黄和浅黄色系叶片的上述色素含量呈“升高—降低—升高”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值总体呈“迅速下降—相对稳定—缓慢升高”的变化趋势。各色系叶片的上述色素含量在夏季均不同程度下降,Car/Chlb比值变化差异较大,且金黄和浅黄色系的各色素含量均低于草绿和蓝绿色系。随时间推移,金黄和浅黄色系叶片的L*、a*和b*值以及草绿和蓝绿色系叶片的L*和b*值均先降低后升高,后2个色系的a*值则先升高后下降;并且,前2个色系的L*和b*值总体上显著高于后2个色系,而a*值则总体上低于后2个色系。金黄色系的Chla和Chl含量与L*和a*值显著负相关,而其Car/Chl和Car/Chla比值则与L*、a*和b*值显著或极显著正相关;浅黄色系的Chlb含量与a*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;草绿色系的Chla含量与L*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;这3个色系叶片的其余指标间以及蓝绿色系叶片的各指标间均无显著相关性。观察结果显示：金黄和浅黄色系的叶绿体基粒片层发育不健全,基粒片层可见但排列较疏松,且无明显垛叠,分布范围小而稀疏;蓝绿和草绿色系叶绿体的基粒类囊体垛叠层数均较多,基粒片层发达且排列紧致、整齐,分布范围大而稠密。综合分析结果表明：‘万年金'4个色系半同胞子代无性系叶片的呈色差异和叶色变化由多种因素控制,其中,Car/Chl和Car/Chla比值高且叶绿体基粒片层发育不健全是叶片呈黄色的主要原因。     

苦豆子表型性状多样性分析及综合评价

该研究以自然分布的内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西等23个不同地理来源(种源)的野生苦豆子种子及其播种于内蒙古鄂托克前旗同质园内的当年生植株为材料,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法对种子长、宽、千粒重以及植株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数、苗高、地径及生物量等10个表型性状的多样性进行了研究。结果表明:各个表型性状种源间均呈极显著差异,其中种子表型性状的变异系数为5.24%,植株表型性状的变异系数为18.34%,表明种子性状的稳定性高于植株性状。同时,10个性状的表型分化系数均高于70%,说明苦豆子表型多样性主要来源于种源间的表型变异;各种源苦豆子种子性状的表型分化系数均值高达97.55%,且种长、千粒重分别与采集地经度、纬度和海拔等环境因子呈极显著相关性,说明种子表型性状受环境因素的影响较大;相关性分析显示,苦豆子植株性状叶长(LL)、叶面积(LA)分别与种子性状千粒重(TW)、种长(SL)和种宽(SW)有显著相关性,暗示表型性状中的可遗传变异影响;利用主成分和聚类分析对23个种源苦豆子进行综合评价,筛选出生物量较大、苗高较高、千粒重较重、叶面积较大等综合表现较好的6个种源,共分为两类,分别是DK、JY、WY、WH、ETK和YN,这为苦豆子种质资源定向开发以及选育和栽培提供了一定的理论支撑和基础材料。     

世界竹子清单更新

编研世界竹子清单(World Checklist of Bamboos,WCB)是竹学的一项基础性工作。文中更正了2016年由世界禾草权威英国皇家植物园——Kew园领衔出版的World Checklist of Bamboos and Rattans竹子部分统计数据,实际为1665种,而非其自述的1642种;持续汇集全球竹种,时间更新至2018年底,WCB(2018)已禀赋计130个竹属,包含1700个竹种。     

不同产地苦楝苗期生长节律研究

苦楝在我国分布广泛,具有丰富的遗传变异性。为进一步做好苦楝种源筛选和良种选育工作,该文对不同产地苦楝实生苗生长性状和各阶段的生长特点进行了比较分析,初步揭示了苦楝苗期生长规律。以15个产地的1年生实生苗为试材,对苗高、地径、复叶生长及生物量积累等生长性状进行了观测分析,并用Logistics方程对生长节律进行了拟合。结果表明:(1)不同产地苦楝苗高、地径生长差异均达显著水平,根生物量、茎生物量及复叶相关性状差异均达极显著性水平;(2)苗高和地径生长均呈现慢-快-慢的S型生长规律,且均存在2次生长高峰,与苗高生长高峰出现时间相比,地径生长高峰出现时间较晚;(3)Logistic拟合方程的R²为0.976～0.994,均达到极显著相关水平,说明可用Logistic方程拟合苦楝的生长节律;(4)总体上地径速生期较苗高速生期长20～30 d,北方产地苗高和地径进入速生期和结束速生期的时间均早于南方产地,速生期苗高和地径累积生长量均超过总生长量的60%;(5)各生长指标均与纬度负相关,苗高、生物量及复叶面积与经度正相关,其他指标与经度负相关。综上结果表明,苦楝为全期生长型树种,各生长性状在产地间达显著差异水平,生长受纬度和经度双重控制,以纬度控制为主。     

甘肃鼢鼠血象及其与低氧适应的关系

甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)是一种严格营地下生活的鼠类,其形态、行为及生理特征均与地面鼠不同。为探讨甘肃鼢鼠适应低氧环境的机理,本研究采用血象指标测定方法,对甘肃鼢鼠低氧适应前后的红细胞数、血红蛋白浓度、红细胞压积等各血象指标进行测定。结果显示,甘肃鼢鼠低氧适应后红细胞数、血红蛋白浓度和红细胞压积均显著升高,而平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白及平均红细胞血红蛋白浓度明显下降。与地面生活的啮齿动物低氧适应后血象相比,甘肃鼢鼠红细胞数量多,红细胞压积大,血红蛋白浓度高,红细胞膜表面积大,血红蛋白的利用率较高,可能是对低氧环境适应的一种途径。     

博斯腾湖枝角类群落结构特征及其影响因子

2010—2013年对博斯腾湖17个站位的枝角类及其影响因子进行了11次季度采样调查,阐述了枝角类群落结构特征及其演替动态,分析了博斯腾湖枝角类物种和多样性对环境变量的响应.结果表明： 1)调查期间共鉴定枝角类14种,其中优势种3种.与历史数据比较,喜贫营养型水体的种类减少甚至消失,喜富营养型水体的种类逐步占据群落优势地位.2)枝角类密度时空变动较大,调查期间各站位密度变幅为0～567.0 ind·L^-1,总平均为30.0 ind·L^-1;年际变动上2011年最高(82.5 ind·L^-1),之后逐年递减;水平分布上密度差异显著,主要呈沿岸浅水区高、中心深水区低的特点.3)水温是影响枝角类群落最重要的生态因子;种类分布对水深的响应表现在长刺溞在深水区分布较多,长额象鼻溞多集中在浅水区;食物限制和食浮游动物鱼类的捕食可能是影响博斯腾湖枝角类群落结构变动的重要原因.