准噶尔盆地三种荒漠植物木质部导管解剖特征

运用植物形态解剖学方法对荒漠植物木质部导管的解剖特征进行了观察和分析,针对准噶尔盆地的三种典型荒漠植物,研究荒漠植物木质部导管对干旱环境的生态适应性。结果表明:三种天然荒漠植物木质部导管具有较小的平均导管长度、平均导管直径、平均水力直径,而导管密度、单导管壁厚度相对较大。天然多枝柽柳的宽导管(50%)较多,而梭梭、无叶假木贼的窄导管(62%、66%)较多且导管密度较大。三种荒漠物种的解剖特征反映了荒漠区木本植物对干旱环境的适应策略,在研究植物的生态适应方面具有重要的理论意义。     

三种荒漠植物导管特征及其可塑性研究

运用植物形态解剖学的实验方法对生长在准噶尔盆地的梭梭(Haloxylon ammodendron)、无叶假木贼(Anabasis aphylla)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)三种典型荒漠植物主茎次生木质部导管的形态进行观察和分析,以研究荒漠植物次生木质部导管对环境差异所表现的可塑性.结果表明:1)相比人工营造荒漠植物,三种野生荒漠植物次生木质部导管直径分布中宽窄导管并存,且宽导管较少,导管直径小、水力直径小、导管密度大、导管壁厚度大,使得野生荒漠植物对水分的输导率变小,但是对水分运输的安全性变强,机械强度变大.2)野生荒漠植物多枝柽柳、梭梭和无叶假木贼具有相似的导管特征,三者相比,导管长度依次变短、单导管直径依次变小、水力直径依次变小;导管密度则是多枝柽柳最小、梭梭最大、无叶假木贼次之;宽窄导管并存,但多枝柽柳宽导管较多,梭梭、无叶假木贼窄导管较多;说明野生多枝柽柳、梭梭、无叶假木贼对水分的输导率依次变小,其中梭梭、无叶假木贼导管密度较大,窄导管较多,可以提高对水分运输的安全性,这些差异是三种荒漠植物对其所处干湿环境适应的结果.通过探讨上述荒漠植物次生木质部导管结构与生境的关系,为引种栽培、资源保护提供解剖学依据,同时也为多枝柽柳、梭梭、无叶假木贼三种荒漠植物的起源、进化、系统分类提供参考资料.     

中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制的研究Ⅱ.抗感品种根部合胞体超微结构的比较

 接种大豆孢囊线虫4号生理小种后4、9、14天,对我国小黑豆抗源灰皮支黑豆和元钵黑豆及感病对照鲁豆1号根部形成的合胞体组织的超微结构进行了研究。结果发现:感病品种的合胞体细胞较大、靠近木质部导管一侧有内生长,各种细胞器丰富,内质网数量多形体长、多为光滑型;抗病品种合胞体细胞较小,核糖体较多,内质网小而少、多为粗糙型,细胞内出现较多的类脂肪体,在侵染早期,细胞质快速降解,有时发现细胞质膜与细胞壁发生分离。     

中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制的研究Ⅱ.抗感品种根部合胞体超微结构的比较

 接种大豆孢囊线虫4号生理小种后4、9、14天,对我国小黑豆抗源灰皮支黑豆和元钵黑豆及感病对照鲁豆1号根部形成的合胞体组织的超微结构进行了研究。结果发现:感病品种的合胞体细胞较大、靠近木质部导管一侧有内生长,各种细胞器丰富,内质网数量多形体长、多为光滑型;抗病品种合胞体细胞较小,核糖体较多,内质网小而少、多为粗糙型,细胞内出现较多的类脂肪体,在侵染早期,细胞质快速降解,有时发现细胞质膜与细胞壁发生分离。     

电镜观察镰刀菌在四季豆植株体内侵染过程

用电子显微镜观察镰刀菌(Fusarium oxysporium f.sp.phaseoli)侵染四季豆茎部的过程。结果表明,病菌主要侵染四季豆木质部导管,而同一横切面上的皮层几乎见不到菌体。在同一病株中,基部的导管被病菌严重充塞,越近上部,导管中的病菌越少;同一植株横切面木质部的各导管,病原菌分布不均匀。     

琵琶柴和沙拐枣茎的木质部结构的差异性及空间变异特征

木质部结构性状是植物适应不同水分条件的基础,也是植物响应环境条件变化的核心属性之一。以西北荒漠区的典型灌木琵琶柴(Reaumuria soongarica)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,对其木质部结构和水力功能性状进行对比分析,以期了解同一生境中不同物种的差异性或相似性,以及同一物种在不同环境条件下的木质部结构性状的可塑性。结果表明：（1）琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状存在显著差异,沙拐枣平均导管直径、脆弱性指数显著高于琵琶柴,而导管密度、导管分组指数则相反。（2）琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状随气候变化的规律具有差异,随年均降水量和干旱指数的增加,沙拐枣的平均导管直径与导管厚跨比显著下降,而琵琶柴的平均导管直径与导管厚跨比与之无关,仅理论导水率与年均降水量和干旱指数呈显著正相关关系。（3）琵琶柴木质部导水系统存在效率与安全的权衡,而沙拐枣中没有表现出效率和安全的权衡关系。（4）性状网络分析结果表明,琵琶柴和沙拐枣的中心性状均为平均导管直径,平均导管直径的变化介导了性状网络的变化。琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状存在显著差异,相对于沙拐枣,琵琶柴水分利...     

不同基因型玉米自交系苗期根系抗旱性向水性及解剖结构研究

试验旨在研究旱胁迫下不同基因型玉米自交系苗期根系形态、生理生化、解剖结构的差异变化,为玉米自交系抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,为玉米自交系苗期根系抗旱遗传机理研究提供依据。试验选用了14份玉米自交系,采用PEG-6000胁迫处理,测定玉米自交系苗期13个与抗旱紧密相关的根系形态与生理生化指标,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,并对其中两个抗旱性差异明显的自交系,通过石蜡切片-显微镜观察根系横切面结构的差异。结果表明:干旱胁迫下,不同玉米自交系苗期的单株根干质量、单株地上部干质量、根系长度、根直径、根伸长速率、根失水率、根系还原力均呈不同程度的下降趋势,根系可溶性糖、脯氨酸均呈不同程度的上升趋势,且不同自交系的变化幅度差异较大。随着诱导物倾斜角的增大,不同自交系根系的向水性弯曲增强,不同自交系间的差异较大,高湿度梯度条件下,自交系Mo17向水性弯曲较对照增加134%,增加幅度最大,WN897向水性弯曲增加20%,增加幅度较小。利用不同抗旱指标的加权抗旱指数,综合评价不同基因型玉米自交系的抗旱性,并将14个玉米自交系种质聚类划分为强抗旱型、中抗旱型和旱敏感型、高旱敏感型4个抗旱级别。石蜡切片结果显示,抗旱性差异明显的自交系根系解剖结构差异较大,抗旱性自交系昌7-2皮层占根系直径比例较低,不抗旱自交系WN897皮层占根系直径比例大于昌7-2,且WN897的导管直径较大。结论:采用方差分析、关联分析及聚类分析等相结合的方法对不同玉米自交系苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示根系性状与抗旱性的关系。根系还原力、根系可溶性糖、根系长度、根向水性对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为玉米苗期的抗旱能力和抗旱自交系选育时优先考虑的鉴定指标。旱胁迫下,抗旱性差异明显的玉米自交系根系解剖特征差异显著,强抗旱型自交系苗期根系皮层厚度较小,皮层占根系直径比例较低,根系导管直径也较高旱敏感型自交系小。     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

抗、感玉米茎腐病的形态解剖研究初报

1993～１９９４年对单接瓜果腐霉菌Ｐｙｔｈｉｕｍａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ或禾谷镰刀菌Ｆｕｓａｒｉｕｍｇｒａｎｍｉｎｅａｒｕｍ的玉米苗期茎腐病抗感病株冰冻切片镜检结果，品种的抗性与筛管中的胼胝质沉积物形成的时间早晚及萤光强弱有关。形成的时间越晚，萤光越强的品种越抗病；植株的主根和茎基皮层细胞壁及中柱维管束的细胞壁厚，大导管数量多、筛管细胞粗短者抗病，反之壁厚、小导管数量多、筛管细胞细长者感病。     

棉花组织结构与黄萎病抗性的关系

 黄萎病严重危害棉花生产。本试验以温室种植31 个不同抗性的棉花品种为材料,通过对供试品种的组织结构研究,使用根系扫描法和石蜡切片法,了解棉花对黄萎病的抗性机制。结果如下:棉花根系的吸收根根长密度与相对病指呈显著正相关,相关系数为0. 923;抗病品种与耐病品种、感病品种的总长度、总投影面积、总表面积和吸收根根长密度差异显著,但耐病品种与感病品种的这4 个指标差异不显著。抗病材料根、茎的组织中薄层细胞密度大于感病材料,耐病品种根、茎的薄层细胞密度介于两者之间;抗病品种的根和茎的导管数最多,导管直径最小,其次是耐病品种,感病品种的根和茎中导管数最少,但是导管直径最大。棉花根系的吸收根根长密度,根和茎的薄层细胞密度,导管数可以作为对黄萎病抗性的检测指标。     

不同耐旱基因型玉米根系大量元素含量分析

以生长于田间的玉米掖单13(耐旱基因型玉米)和丹玉13(不耐旱基因型玉米)为试验材料,应用ICP对供试玉米的初生根和第一、二、三、四、五、六、七、八和第九层次生根的大量元素氮、磷、钾、钙和镁等项指标进行了测定和比较分析.结果表明:除个别根外,耐旱基因型玉米不同类型根中的全氮含量和速效氮含量极显著低于不耐旱基因型玉米根系(P<0.01);根中的钙元素含量和镁元素含量极显著高于不耐旱基因型玉米根系(P<0.01);根系中磷元素含量和根系中的钾元素含量在两基因型玉米根系之间差异不显著(P＞0.05).     

不同耐旱性玉米初生根和次生根中铁、锰、铜、锌、钠含量分析

以生长于田间的玉米掖单13(耐旱性玉米)和丹玉13(不耐旱性玉米)为试验材料,应用ICP对供试玉米的初生根和第一、二、三、四、五、六、七、八和第九层次生根的铁、锰、铜、锌和钠元素含量等项指标进行了测定和比较分析。结果表明:除个别根外,耐旱性玉米不同类型根中的铜含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.01);根中的锰元素含量和锌元素含量极显著高于不耐旱性玉米根系(P0.05);根系中铁元素含量和根系中的钠元素含量在两品种玉米根系之间差异未达显著水平(P0.05)。     

Exogenously applied glycinebetaine induced alteration in some key physio-biochemical attributes and plant anatomical features in water stressed oat(Avena sativa L.) plants

Although exogenous application of glycinebetaine(GB) is widely reported to regulate a myriad of physio-biochemical attributes in plants under stressful environments including drought stress, there is little information available in the literature on how and up to what extent GB can induce changes in anatomical features in water starved plants. Thus, the present research work was conducted to assess the GB-induced changes in growth, physio-biochemical, and anatomical characteristics in two cultivars(CK-1 and F-411) of oat(Avena sativa L.) under limited water supply. After exposure to water stress, a considerable reduction was observed in plant growth in terms of lengths and weights of shoot and roots,leaf mesophyll thickness, leaf midrib thickness, root cortex thickness, root diameter, stem diameter, stem phloem area, and stem vascular bundle area in both oat cultivars. However, water stress resulted in a significant increase in leaf total phenolics, hydrogen peroxide(H_2 O_2), ascorbic acid(AsA), GB contents,activities of enzymes(CAT, SOD and POD), total soluble proteins, leaf epidermis(abaxial and adaxial)thickness, bulliform cell area, sclerenchyma thickness, root endodermis and epidermis thickness, root metaxylem area, stem metaxylem area and stem sclerenchyma thickness in both oat cultivars.Foliar-applied 100 mM GB suppressed H_2 O_2 contents, while improved growth attributes, free proline and GB contents, activity of SOD enzyme, leaf abaxial epidermis thickness, leaf bulliform cell area, leaf midrib thickness, leaf sclerenchyma thickness, root cortex thickness, root endodermis, epidermis thickness,root stele diameter, stem diameter, stem epidermis thickness, stem metaxylem area, and stem phloem and vascular bundle area in both oat cultivars. For both oat cultivars, CK-1 was superior to F-411 in leaf abaxial epidermis thickness, leaf mesophyll, leaf sclerenchyma, root metaxylem area, stem diameter, stem epidermis, sclerenchyma thickness, stem metaxylem area, and stem vascular bundle area. Overall, both oat cultivars showed inconsistent behavior to water stress and foliar-applied GB in terms of different physio-biochemical attributes, however, CK-1 was superior to F-411 in a number of anatomical features of leaf, root, and stem.     

农田不同耕层构造对玉米生长发育及产量的影响

在公主岭市吉林省农科院长期定位试验田(1983年)4种耕层构造(上虚下实、全虚耕层、全实耕层和虚实并存)上,通过对玉米出苗率、株高、茎粗、叶片数、叶面积、根系及产量指标测定,探讨不同耕层构造对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,虚实并存耕层玉米出苗率为94.90%,明显高于其他耕层,增加苗期玉米株高和茎粗,叶片数较全虚耕层和上虚下实耕层分别增加0.8和1.2片,但与全实耕层相比差异不明显。从玉米生育中后期来看,虚实并存耕层促进玉米生长发育,增加叶面积,改善根系性状,与上虚下实耕层比较,根条数增加16.80条,气生根和地下根干重分别增加4.60 g和20.50 g,且气生根层数增加0.80层。同时,虚实并存耕层玉米产量显著高于其他耕层,增产幅度为8.17%~15.02%,上虚下实耕层产量最低。可见,虚实并存耕层"既发小苗,又发老苗",稳产高产,是较为理想的耕层构造。     

玉米植株叶片和根系的抗旱性差异分析

为了研究玉米(Zea mays L.)的叶片和根系抗旱性差异,以田间种植的玉米品种‘掖单13’和‘丹玉13’为材料,在拔节期取样,分别对玉米的叶片、叶鞘及初生根、第1层至第5层次生根的基部、中部和根尖的保水能力进行了研究。结果显示,拔节期玉米不同器官保水能力不同,叶鞘的保水能力最强,其次是根系,叶片的保水能力最弱。初生根和各层次生根不同部位相比较,根基部保水能力最强,其次是根中部,根尖的保水能力最弱;不同类型根保水能力相比较,初生根基部、中部和根尖部分的保水能力均最弱;第1层至第5层次生根基部的保水能力是根系发生时间越晚,其保水能力越强;根中部和根尖的保水能力在第1层至第5层次生根中有不同表现。     

吉林省主推玉米杂交种及骨干系大田全生育期的耐旱评价

基于减产率对31份吉林省主推玉米杂交种进行耐旱性直接评价.同时,通过31份玉米杂交种的大田苗期、开花期和灌浆期候选形态指标与减产率的相关性分析,筛选出适宜的耐旱鉴定指标.根据确立的形态指标,对68份骨干玉米自交系进行耐旱性间接评价.结果表明:(1)在31份玉米杂交种中,筛选出耐旱性极强杂交种6份、耐旱性强杂交种12份、耐旱性中度杂交种5份、耐旱性弱杂交种7份和耐旱性极弱杂交种1份;(2)株高和茎粗可作为大田条件下苗期、开花期和灌浆期的耐旱鉴定形态指标;(3)在68份玉米自交系中,筛选出耐旱性极强自交系6份、耐旱性强系21份、耐旱性中度系28份、耐旱性弱系7份和耐旱性极弱系6份.研究结果将为吉林地区耐旱玉米种质资源筛选提供依据.     

Modeling and analysis of disease-induced host growth in the epidemiology of take-all

ABSTRACT Epidemiological modeling, together with parameter estimation to experimental data, was used to examine the contribution of disease-induced root growth to the spread of take-all in wheat. Production of roots from plants grown in the absence of disease was compared with production of those grown in the presence of disease and the precise form of diseaseinduced growth was examined by fitting a mechanistic model to data describing change in the number of infected and susceptible roots over time from a low and a high density of inoculum. During the early phase of the epidemic, diseased plants produced more roots than their noninfected counterparts. However, as the epidemic progressed, the rate of root production for infected plants slowed so that by the end of the epidemic, and depending on inoculum density, infected plants had fewer roots than uninfected plants. The dynamical change in the numbers of infected and susceptible roots over time could only be explained by the mechanistic model when allowance was made for disease-induced root growth. Analysis of the effect of disease-induced root production on the spread of disease using the model suggests that additional roots produced early in the epidemic serve only to reduce the proportion of diseased roots. However, as the epidemic switches from primary to secondary infection, these roots perform an active role in the transmission of disease. Some consequence of disease-induced root growth for field epidemics is discussed.     

赖草属(Leymus Hochst.)3种牧草营养器官耐旱结构的研究

本文对赖草属 3种牧草进行了营养器官抗旱结构的研究 ,发现了许多耐旱特性 :如营养器官维管束数目增多、后生导管的直径增粗 ;根、根茎的皮层薄壁组织环加宽 ;根茎、茎的薄壁贮藏组织面积增大 ;叶表皮泡状细胞列数增多、叶肉细胞呈短柱状 ,大、中型维管束两端形成较宽的维管束鞘延伸区 ,维管束为由两层维管束鞘围成 ,为 C3 植物 ,与外表皮之间形成较宽的维管束鞘延伸区 ,内表皮下为较宽的薄壁细胞层 ,。 3种牧草中 ,大赖草的抗旱特性强于其它两种明显。