植物铁蛋白的研究进展

铁蛋白(ferritin)是一种铁结合和存储蛋白,广泛存在于动物、植物和微生物体内,是生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白。植物铁蛋白作为专门的贮铁蛋白,是植物光合作用和固氮等生化反应的铁源,不仅调节体内铁的含量,而且是一种重要的胁迫反应蛋白,调控铁生物功能,在植物的发育、抵抗氧化损害等方面发挥重要的作用。本研究从铁蛋白的结构、功能及基因克隆、表达和遗传转化等方面,概述了其在植物分子生物学中的研究进展及其应用情况。     

草原植物光合生理生态研究

在内蒙古典型草原地区20年来所进行的草原植物光合生理生态研究取得了如下成果:(1) 通过研究光照、大气温度、湿度和CO2浓度等自然生态因子对草原植物光合作用的影响、光呼吸和暗呼吸与光照和温度的关系、光合速率的日变化和季节变化以及不同叶位叶片和地上器官光合速率的差异,深入剖析了草原植物的光合生产过程;(2) 从光合生理生态角度研究了草原植物的光生态类型、水分生态类型和碳代谢类型的划分指标;(3) 探讨了草原植物光合作用与刈割、土壤水分、氮素和植物生长调节剂等人为生态因子的关系,以及草原植物光合作用午间降低的原因和减缓措施,为提高草原第一性生产力提供了理论依据.     

氮素和水分添加对贝加尔针茅草原植物功能群地上生物量的影响

在内蒙古贝加尔针茅草原,分别设置对照、1.5g/m2、3.0g/m2、5.0g/m2、10.0g/m2、15.0g/m2、20.0g/m2和30.0g/m2(不包括大气沉降的氮量)8个氮素(NH4NO3)添加梯度和模拟夏季增加降水100mm的水分添加交互试验,研究氮素和水分添加对草原群落植物功能群地上生物量的影响。结果表明:在植物生活型功能群中,氮素和水分的添加显著增加了禾草类植物功能群的地上生物量,减少了豆科类植物功能群的地上生物量;在植物生态类型功能群中,氮素和水分的添加显著增加了中旱生植物功能群的地上生物量,减少了旱生植物和旱中生植物功能群的地上生物量。植物功能群地上生物量除受水分、养分添加水平的影响外,还受功能群自身特性、组成以及植物群落功能群间的相互作用制约。     

松嫩草地不同植物功能群土壤细菌的碳源利用

基于Biolog-Eco技术,研究了长期受放牧干扰的松嫩草地羊草(Leymus chinensis)、禾草、豆科植物和杂类草4类植物功能群土壤细菌碳源利用规律。结果表明,4类植物功能群土壤细菌碳源利用情况各不相同。其中,杂类草功能群土壤细菌代谢活性最高,其次是禾草功能群、羊草功能群,豆科植物功能群最低。4类植物功能群土壤细菌均对糖类和氨基酸这两类碳源利用较好,对酚酸和胺类这两类碳源利用情况较差。杂类草的Shannon-Wiener指数,Pielou均匀度指数以及Gini多样性指数最高,而豆科的最低。冗余分析(RDA)表明,土壤中全氮和有机质对杂类草及豆科植物功能群土壤细菌碳源利用情况影响较大,电导率、pH以及含水量则对羊草和禾草功能群土壤细菌碳源利用情况影响较大。     

放牧和模拟降水对短花针茅荒漠草原植物功能群多样性的影响

为探究放牧和降水变化对植物功能群的影响,本文以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,开展了野外控制试验。试验设置围封和适度放牧,分别进行模拟降水处理(减少降水量50%、自然降水、增加降水量50%、增加降水量100%),并在每年8月观测植物群落组成。结果表明：减水会降低植物功能群多样性、生物量和物种数量,增水有利于植物功能群多样性的提高。多年生丛生禾草多样性随降水量的增加而升高。同时,对降水梯度和功能群多样性进行拟合分析发现,降水量低于年降水量16%则不利于除灌木、半灌木外其他功能群植物的生长。围封草地增水67%～79%时,功能群的Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数值均较高,功能群多样性较高;由于放牧提高了植物的水分利用效率,放牧地各指数在增水26%～50%时较高,功能群多样性较高。综上,适度的放牧及水分补充有利于提高植物功能群多样性。     

植物提取物对瘤胃发酵调控的研究进展

瘤胃微生物虽然可发酵饲料产生挥发性脂肪酸和微生物蛋白为反刍动物供应能量和蛋白质,但是这种发酵过程会造成能量(甲烷排放)和蛋白质(氨氮流失)的损失,从而降低反刍动物的生产性能和污染环境。离子载体抗生素在减少瘤胃能量和蛋白质损失方面效果显著,但是其应用越来越受到限制。因此,寻求抗生素替代物来调控瘤胃发酵成为科学家们研究的热点。近年来,大量研究表明,植物提取物中含有皂苷、挥发精油和单宁等多种生物活性成分,具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能,同时具有调控反刍动物瘤胃发酵模式,降低饲料蛋白质损失,减少甲烷排放的功能。文章针对应用于反刍动物饲料的植物提取物的来源、种类、组成特性和应用做了综述,以期为我国植物提取物的产品开发和利用提供参考。     

汉扬氨基酸灌根液肥——植物健康生长的保证

汉扬氨基酸灌根液肥 为植物生长营养剂，由根部促进植物生长，有利于植物更好地吸收土壤中的各种中量、微量元素。能促进植物生长过程中所需成分的分解和合成，具有施肥、促进植物生长的显著作用，同时具有抑制植物的病虫害等多样化功能。能有效分解土壤中的氨及硫化氯．改善土壤微环境，达到增肥的效果；能增强植物光合作用，防止烂根、落叶、落果，提高农作物的着花、着果、催大、催甜、催色能力。     

宁夏荒漠草原植物多样性对地面节肢动物功能群多样性的影响

本研究以宁夏荒漠草原为研究对象,于2012年春、夏、秋3个季节,通过调查地面节肢动物功能群组成及其多样性分布特征,结合植物多样性分布,分析了地面节肢动物功能群多样性与植物多样性之间的关系。结果显示：植食性动物个体数、类群数和Shannon指数表现为春季高于夏季,秋季居中;捕食性动物个体数和类群数表现为秋季显著高于春季和夏季,而Shannon指数表现为秋季高于夏季,春季居中;杂食性动物个体数和类群数表现为春季显著高于夏季和秋季,而Shannon指数表现为秋季高于春季和夏季;植食性、杂食性动物个体数与植物个体数间,捕食性动物类群数与植物物种数间,植食性、捕食性动物生物量与植物生物量间均呈线性正相关,而植食性动物类群数与植物物种数间、植食性动物Shannon指数与植物Shannon指数间均呈线性负相关。研究表明：宁夏荒漠草原地面节肢动物功能群多样性受季节变化影响深刻,且功能群多样性与植物多样性间呈现出复杂的线性关系。     

气象条件对蜜源植物的影响及陕西常见蜜源植物适宜的气象指标

蜜蜂以植物花蜜为食,蜜源植物开花泌蜜与外界气候因素密切相关。一、气象条件对蜜源植物的影响1、光照光照是绿色植物进行光合作用制造营养物质     

一年生植物功能群对放牧草原生物量和土壤呼吸的影响

作为草原群落重要层片的一年生植物功能群,在湿润季节和年份高度发育补偿群落生物量、维持放牧草原生态系统稳定,但尚不清楚一年生植物功能群通过这一补偿方式如何补偿群落地上/地下生物量和影响土壤呼吸。基于2012年和2013年内蒙古锡林郭勒大针茅(Stipagrandis)+羊草(Leymus chinensis)典型草原两个放牧强度试验样地群落地上/地下生物量、土壤呼吸及相关环境因子的测定。研究表明,1)一年生植物功能群对群落生产力的补偿作用及生长季土壤呼吸累积量在湿润年份(2012年)均大于干旱年份(2013年);且在中度放牧处理中均显著大于轻度放牧处理(P0.05);2)土壤呼吸与一年生植物功能群地上、地下生物量、土壤5cm温度和土壤0-10cm含水率均具有极显著正相关关系(P0.001)。由此表明,当放牧降低了草原群落多年生功能群生物量时,一年生植物功能群在湿润季节和年份可补偿群落生产力、促进土壤呼吸排放速率,进而影响草原生态系统碳循环过程。     

苜蓿光合速率日变化及其与环境因子的关系

利用LI-6400光合仪测定苜蓿叶片净光合速率,研究其日变化及与环境因子的关系。结果表明:苜蓿叶片净光合速率、蒸腾速率日变化均呈现"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;净光合速率峰值出现在10:00和13:00,分别为33.55和27.88μmol CO₂·m^-2·s^-1,第1峰值大于第2峰值;蒸腾速率的峰值出现在11:00和14:00,比光合速率滞后1小时;相关分析表明,苜蓿净光合速率与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关(r=0.8433^**、0.8223^**),与田间CO₂浓度呈极显著负相关(r=-0.8125^**);在光照强度、CO₂浓度、气温和空气湿度4个环境因子中,影响净光合速率日变化的主要因子是田间CO₂浓度。     

西北旱区不同灌水下限对紫花苜蓿生长与光合特征的影响

为了揭示西北干旱气候条件下不同灌水下限对紫花苜蓿光合日变化特征及生长的影响,设置了3个灌溉处理(T1:80%田间持水量,T2:60%田间持水量,T3:40%田间持水量。田间持水量,Field capacity,FC),并测定各处理紫花苜蓿不同生育时期叶片的光合特征和生长指标。结果表明,紫花苜蓿的株高和茎粗随灌水量的降低而减小。各处理在不同生育时期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化趋势相似。其中7:30~9:30呈上升趋势,T1、T2变化幅度高于T3;9:30~13:30呈下降趋势,T3下降幅度较大。不同生育期中,分枝期的Pn、Tr、叶片水分利用效率(WUE)及光能利用率(LUE)最高,且T1、T2的光合特征显著高于T3(P<0.05)。这表明适当的灌水量可达到增强紫花苜蓿光合作用和叶片生长的效果,且随着生育时期的改变,导致Pn下降的原因由气孔因素转变为非气孔因素。在水分胁迫加剧的情况下,Pn下降的非气孔因素影响更加明显。     

3种禾本科牧草光合特性研究

在田间测定了生长2年的野大麦,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合特性,并采用相关系数分析了影响3种禾本科牧草光合特性日变化的主要因子。结果表明：（1）3种禾本科牧草的净光合速率日变化均呈双峰型,野大麦的第1峰值出现在8：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第1峰值出现在10：00,野大麦的第2峰值出现在14：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第2峰值出现在16：00;（2）野大麦在12：00有明显的光合“午休”现象,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合“午休”现象出现在13：00;（3）3种禾本科牧草的净光合速率日变化的主要影响因子不同,影响野大麦和垂穗披碱草的净光合速率日变化的主要因子是气孔导度,而影响直穗鹅观草净光合速率日变化的主要因子是胞间CO2浓度。     

栽培型多年生香豌豆不同生育期的光合日动态

通过活体测定3年生香豌豆(Lathyrus pratensis L.)分枝期和初花期的光合蒸腾日变化特征,分析其与生理生态因子间的关系,以期阐明生理生态因子在多年生香豌豆光合蒸腾中的作用机制。结果表明:分枝期与初花期多年生香豌豆叶片净光合速率(P_n)日变化均呈"双峰"型,存在明显的光合"午休"现象,分枝期的光合"午休"主要受气孔因素限制,初花期的光合"午休"主要受非气孔因素限制;分枝期和初花期叶片P_n均与大气湿度(RH)(r=0.7695,r=0.6955)显著正相关,分枝期叶片蒸腾速率(T_r)与大气CO₂浓度(C_a)(r=-0.6643)显著负相关;初花期叶片T_r主要影响因子是大气温度(T_a)(r=0.9362);气孔的自我调节能力成为多年生香豌豆光合能力强弱的决定因素。     

太子参光合速率变化特征初探

为探明太子参Radix pseudostellariae光合速率变化特征,采用Li 6400光合测定系统,在晴朗的天气测定了太子参倒二叶的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gc)的日变化和不同生长期的变化。研究结果表明：太子参的光合作用日变化呈单峰型,不存在“光合午休”现象,光合速率和蒸腾速率都在很大程度上决定于气孔导度,气孔导度与光合速率和蒸腾速率均表现为极显著（P<0.01）的正相关关系。太子参光合速率和蒸腾速率都随着整个生长期的推进,先缓慢升高后在倒苗期间急剧降低。     

海拉尔地区苜蓿生产性能及影响因子研究

使用 Li-6400光合测定系统田间实地测定在海拉尔地区广泛种植的4个苜蓿品种（黄花苜蓿、杂花苜蓿、肇东苜蓿和龙牧801）的光合因子,并进行了相应产量因子的测定,分析影响苜蓿产量的主要因素。结果表明：不同苜蓿品种的净光合速率（P n ）、蒸腾速率（T r ）、水分利用效率（WUE ）、胞间二氧化碳浓度（C i ）和气孔导度（Gs）日变化曲线并不完全呈双峰曲线,出现峰值的时间也存在差异性;P n 和 Tr 与气孔导度、叶绿素呈显著正相关性（P 〈0.05）,与水分利用效率、相对湿度和气温呈负相关（P 〈0.05）。产量与光合因子、环境因子相关性较低;通过主成分分析,株高、有效辐射、宽幅、单株干重、茎干重、叶干重、鲜干比能够较好的反映和预测苜蓿产量;杂花苜蓿在海拉尔地区表现出较好的适应性。     

5份西南野生马蹄金材料的光合特性比较

以5份西南野生马蹄金Dichondra repens(SD09、SD10、YD03、GD03、SD11)为材料,用美国LI-6400便携式光合测定系统测定其光合日变化,比较5份西南野生马蹄金材料光合特性差异。试验结果显示:1)在自然光照条件下,5份材料的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰型,高峰和次峰分别出现在12:00和16:00,有典型的"午休"现象。2)5份材料的单位面积蒸腾速率(Tr)和有效水分利用率(WUE)日平均值均存在差异,其中,SD10 Tr日平均值远高于其他材料,属于强蒸腾材料;SD11的WUE最高,该材料能在吸收等量水分的情况下,比其他材料生产出更多的生物量。5份野生马蹄金材料对光适应性不同,其中GD03的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为1 051和28.2μmol/(m2.s),为高LSP、低LCP植物,既具备优越的耐荫能力,又能适应较强的阳光辐射,且其坪用特性优异,可作为优良草坪草种质资源进一步研究。     

黄花苜蓿光合蒸腾日变化特征及其与环境因子的关系

在盆栽条件下,对一年龄黄花苜蓿(Medicago falcata L.)叶片光合蒸腾特征和光合有效辐射(PAR)、空气CO2浓度(Ca)、空气相对湿度(RH)、空气温度(Ta)等环境因子的日变化进行测定,并采用相关系数、偏相关系数和逐步回归方法分析了黄花苜蓿光合蒸腾特性日变化与环境因子的关系。结果表明,光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)日变化均呈单峰曲线,12:00左右达到峰值,并且没有光合午休现象。Pn和Tr与PAR之间呈极显著正相关,与其它环境因子相关不显著,这说明对光合蒸腾特征起决定作用的环境因子是PAR。     

黄土高原地区紫花苜蓿不同叶位光合日变化特征研究

为了解紫花苜蓿(Medicago sativa L.)冠层同化能力的差异及影响因子,为其品种改良和田间管理提供依据,用LI-6400型便携式光合测定仪于2006年观测了不同叶位叶片光合作用日变化特征。结果表明:现蕾期苜蓿不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化均呈现"三峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;不同叶位之间Pn存在极显著差异(P<0.01),高低表现为上位叶>中位叶>下位叶;且胞间CO₂浓度(Ci)存在显著差异(P<0.05),表现为下叶位>中位叶>上位叶,气孔限制值(Ls)与Ci表现出相反趋势,即上位叶>中位叶>下位叶,Tr差异不显著;根据Pn、Ci、Ls的变化方向,苜蓿上、中、下叶位光合速率的下降在光合有效辐射(PAR)达到全天最大值之前受气孔因素限制,之后受非气孔因素限制;苜蓿叶片的光合速率具有分层的特点:上层强光区为高光合速率层,下层弱光区为低光合速率维持层,中层为中光区,光合速率介于上层与下层之间。     

黑麦草杂交F2代光合及水分利用效率研究

在晴朗无云天气下,利用C-340df便携式光合测定仪分别于分蘖期、拔节期和初花期对4个黑麦草品种(百盛Lolium perenne L.cv.Bison,邦德Lolium multiflorum L.cv.Abundant,多福L.perenne cv.Tove,卓越L.perenne cv.Eminent)及其杂交F₂代的光合蒸腾速率、生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度、叶温)和生理因子(胞间二氧化碳浓度、气孔导度)进行测定,并同期测定叶片相对含水量,旨在从F₂代中筛选出高光合、高水分利用率株系,并探讨影响黑麦草光合及水分利用效率的主要生理生态因子。结果表明:121个F₂代株系中,F₂-2(百盛×多福)的净光合速率最高、蒸腾效率最低(P<0.05),为F₂代中高光合、高水分利用率的最优株系;F₂-2(百盛×多福)相关性分析结果表明,蒸腾作用显著影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率(P<0.05),气孔导度是影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率的主要生理因子,可作为筛选高光合作物的生理指标。