矮沙冬青抗逆性及培育技术研究进展

矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)是国家二级保护植物,是非常重要的珍稀濒危植物。由于受自身生物学特性、外界极端环境以及人类破坏的影响,矮沙冬青的种群在衰退。因此从了解其抗逆性入手,提高矮沙冬青培育技术,以达到保护珍稀濒危物种以及开发利用的目的。从抗旱、耐盐、抗寒等方面综合分析矮沙冬青在抗逆性方面的研究,同时对培育方式如引种繁殖、组织培养技术等几个方面阐述目前矮沙冬青培育技术方面的研究现状,并提出建议以期为今后的研究做出参考。     

沙冬青脱水素基因的克隆及表达载体的构建

为研究沙冬青脱水素的功能,根据沙冬青cDNA文库中脱水素基因序列设计引物,采用PCR技术进行了脱水素基因的扩增,扩增产物与载体pGM-T载体连接,转化大肠杆菌Top10,筛选阳性克隆,测序结果表明,已成功克隆的阳性重组子经测序鉴定其片段大小与已知沙冬青cDNA文库中脱水素基因大小一致,为760 bp,说明此序列无内含子.将成功克隆的阳性重组子提取质粒与pCAMBIA3301质粒同样进行酶切反应,再以T4DNA连接酶连接,成功构建了脱水素基因的植物表达载体,为下一步的抗逆性研究打下了基础.     

沙冬青与几种常见物种的防风阻沙效能定量研究

在沙冬青生态防护方面的研究只有少量的定性描述,没有定量的结论,在一定程度上限制了其推广应用。笔者采用多通道风速风向采集仪和阶梯式集沙仪在单株水平上测定沙冬青、梭梭、沙蒿和柠条不同位置的风速和集沙量,并进行了计算和对比分析,定量揭示了沙冬青在生态防护方面的优越性,为今后干旱荒漠区生态环境建设的物种选择提供理论依据。     

强旱生植物沙冬青AmERF基因的克隆及生物信息学研究

为了分离克隆强旱生植物沙冬青的ERF基因,研究其结构和功能,在已对沙冬青cDNA文库和EST分析的基础上,设计了1对特异性引物,利用PCR技术分离克隆了1个沙冬青ERF基因.该基因全长899 bp,没有内含子,开放阅读框633 bp,编码211个氨基酸,编码的蛋白理论MW=23 216.0,理论pI=8.20.     

沙冬青叶部病害病原菌分离鉴定及其防治研究

沙冬青叶部病害发病率高侵染速度快严重威胁植株正常生长。为鉴定引起沙冬青叶部病害的病原菌，制定病害防治方案，利用形态学特征、rDNA-ITS序列分析对病原菌进行鉴定，田间喷施药剂测定杀菌剂对病害的防治效果。结果表明，引起沙冬青叶部病害为病原真菌，离体培养菌丝绒毛状、灰白色、致密气生菌丝，背面呈灰黑色轮纹状，显微镜观察菌丝直柔曲状，有隔，产生深色分生孢子梗，以合轴式延伸，顶端单生分生孢子；ITS序列鉴定与Alternaria destruens ATCC 204363(NR＿13714 3.1)（毁坏链格孢）相似性达到100%，初步确定为半知菌亚门丝孢纲丝孢目链格孢属。不同药剂田间防治试验表明，75%百菌清可湿性粉剂喷施2次对沙冬青叶部病害的防治效果达到87%，波尔多液2000倍液的防治效果为57.9%,75%百菌清可湿性粉剂的防治效果优于波尔多液2000倍液。研究结果首次报道沙冬青叶部病害病原真菌的形态特征和鉴定结果，制定了病害田间防治方案，可为沙冬青叶部病害防治提供理论基础和有效的技术措施。     

不同沙冬青配置方式对土壤风蚀的影响

笔者针对当前防风固沙体系的衰败及防风阻沙效果较低的问题,基于沙冬青的生物特性,通过人工模拟的方法定量研究了单株沙冬青流场特征及沙冬青不同配置方式的防风阻沙特征。研究结果表明：（1）单株沙冬青对其两侧的风速没有显著地消减作用,而当风越过植株后,风速会被显著降低,降低率最大可达59.77%,并在其背风面1~3 H范围内形成一个低速的静风区,在7 H处风速与旷野基本相当,成为尾流区;（2）单株沙冬青对集沙量的影响和对风速的影响具有相似的变化规律;（3）沙冬青行带配置方式的防风效能最好,均匀式居中,随机式最低。3 种配置方式在林带后缘5 H内输沙率都有所减少,在林带后1、3 H减弱最明显。     

氮、磷、钾不同配比对沙冬青生长的影响

研究了水培条件下,不同比例的氮、磷、钾对沙冬青生长发育的影响,并对沙冬青干鲜重进行了分析。结果表明:在磷缺失条件下,干鲜重均低于其他各组处理,同时在形态上表现出缺乏症状。氮、磷、钾比例为30 mg/L、30 mg/L、60 mg/L时最能显著促进沙冬青幼苗的生长。     

沙冬青种子萌发及育苗试验

通过沙冬青种子萌发及育苗试验,解决沙冬青人工育苗技术,为其人工繁育提供技术措施。在试验室与花盆内对沙冬青种子进行发芽和育苗试验,测定其含水率和吸胀速率,研究不同温度、不同浓度盐溶液、不同覆土厚度下种子萌发情况。结果表明：（1）沙冬青种子在15~35℃内能够达到较高的发芽率。60、70、80℃水短暂的处理可有效促进种子吸胀,提高发芽率,发芽率可达80%以上;（2）种子耐盐性较差,当NaCl溶液浓度高于0.8％时,会显著降低种子发芽率;（3）沙冬青种子在常温条件下吸胀速率缓慢,在吸胀初期,吸水量急剧增加,但随着时间延长,绝对吸水量逐渐减少;（4）种子育苗适宜的覆沙厚度为1~2 cm;（5）适宜的播种土壤类型为沙壤土,保苗率较高,苗木生长量及生物量大。沙冬青种子在适宜的温度范围内能够正常萌发,短暂的高水温处理可以显著提高吸胀速率,降低种子硬实率,促进种子萌发。在沙壤土中种植沙冬青,覆沙厚度在1~2 cm可使其育苗获得成功。     

超干贮藏对沙冬青和霸王种子的影响研究

采用硅胶干燥法将沙冬青和霸王种子的含水量降至5％以下，以研究对种子活力和生理特性的影响。结果表明，沙冬青和霸王种子的耐脱水性较高，含水量分别降至4．67％和3．89％，种子活力虽略有下降，但明显高于对照，细胞膜也能够保持较好的完整性，脱氢酶活性、α-淀粉酶活性、呼吸强度都较高，可见4．67％和3．89％分别是沙冬青和霸王种子超干保存的最适含水量。     

极端干旱区珍稀濒危植物沙冬青人工种群重建研究

为了探讨极端干旱区珍稀濒危植物沙冬青人工种群重建技术,以苗龄为45天的沙冬青容器苗为试验材料,分析研究了不同立地类型、保水措施、建植时间以及灌水频度对其成活率、保苗率以及生长量的影响。结果表明,在年降雨量为110 mm条件下沙区（民勤）,立地条件、建植时间、保水措施以及灌水频度对沙冬青容器苗建植后期保苗率以及植株生长量均有极其显著地影响(P＜0.01),同时,立地条件和建植时间对建植苗成活率也有极显著的影响(P＜0.01);在极端干旱荒漠区,5月初或9月初在固定沙丘、沙化退耕地以及轻度盐碱化退耕地进行沙冬青人工种群重建,成活率均在90%;沙冬青人工种群建植后,对建植苗采用覆膜保水措施和建植45天后适量补水能有效地遏制建植苗后期的死亡率,并能促进建植快速生长,次年9月建植种群保苗率高达93%以上,植株平均高度超过10.00 cm、冠幅大于5.60 cm×6.10 cm。     

地椒提取物杀螨活性研究

从地椒中提取挥发油及乙醇提取物,研究并比较了地椒乙醇提取物和挥发油对棉红蜘蛛的触杀活性。结果显示地椒乙醇提取物对棉红蜘蛛显示出很强的触杀作用,其毒力回归方程为Y=4.2967+1.1792x,LD50为3.95 mg/mL;地椒挥发油对棉红蜘蛛也具有显著的触杀活性,触杀作用的毒力回归方程为Y=4.6691+1.4427,LD50为1.70 mg/mL,低于乙醇提取物LD50,显示其杀螨活性较乙醇提取物更高。此外,杀卵活性试验也显示地椒挥发油的杀卵作用要高于地椒乙醇提取物,其挥发油和乙醇提取物的杀卵LC50分别为2.241和5.714 mg/mL。     

干旱区沙冬青育苗造林技术研究

在甘肃民勤县泉山林场和古浪县马路滩林场不同立地条件下,开展沙冬青容器苗造林试验,通过造林成活率、生长量、土壤水分、土壤有机质等指标的调查,探讨沙冬青在撂荒地和沙丘的造林方法与技术,对不同立地条件下的沙冬青造林存在的问题进行总结。结果表明：民勤撂荒地开沟造林保苗率、成苗率均较高,苗木生长量、生物量大,而马路滩林场固定半固定沙丘造林保苗率相对较高,而成苗率较低,仅为12%左右,生长量较小。因此沙冬青在撂荒地开沟造林后苗木生长表现良好,而沙丘造林由于风蚀等作用成苗率较低,管理难度相对较大,沙丘造林还有待以进一步的探索和研究。     

沙冬青脱水素基因的克隆、重组及对糖料作物的遗传转化

为研究沙冬青脱水素的功能,根据沙冬青cDNA文库中脱水素基因序列设计特异引物,采用PCR技术扩增脱水素基因的DNA全长,并对其内部的一个碱基进行了定点突变,然后成功地将其连接到pCAMBIA3301载体中,用冻融法将该表达载体质粒导入根癌农杆菌菌株LBA4404中,通过农杆菌介导法,对糖用甜菜进行了遗传转化,获得了Km抗性的甜菜植株,生根后移栽到花盆中。     

基质和多孔凹凸型诱根钵对2种植物生长的影响

为了促进苗木须根的萌发,提高植株移植的成活率,以凹凸壁多孔盆为育苗钵,通过不同基质研究其对草木樨、沙冬青幼苗生长的影响。结果表明：在基质1（蛭石）中、诱根钵中的苗木生长较普通盆(CK)的好,其中对草木樨地上部分和对沙冬青地下部分的促进作用更为明显。如：在诱根钵和基质1中草木樨的株高、叶片数、叶面积、主根长、须根数、植株地上部分鲜重、干重和地下部分鲜重、干重分别高于普通盆56.21%、65.00%、70.00%、21.00%、41.96%、61.11%、97.3%、11.56%、19.03%;沙冬青分别高于普通盆21.82%、4.44%、15.97%、38.28%、76.83%、18.76%、20.07%、57.84%、19.77%。在基质2中（蛭石+园土）诱根钵对2种植物地上部分的生长影响不如普通盆,但对其根系的生长有明显的促进作用。普通盆中均以基质2培养的2种植物幼苗生长好于基质1;诱根钵培养的草木樨也以基质2中的更好,但沙冬青相反,在基质1中更好。因此,诱根钵可以促进幼苗生长,但植物种类不同、基质不同,其效果不同。     

九种植物精油对黄曲霉抑制作用的比较

为筛选高效抑制黄曲霉的植物精油，采用固体培养和液体培养相结合的方式从黄曲霉生长速率及延滞期、菌体超微结构、黄曲霉毒素B1合成量等方面比较了9种植物精油（川穹、肉桂、大茴香、安息香、丁香、香茅、芫荽、百里香、柠檬草精油）对黄曲霉的抑制效果。结果表明：肉桂精油的抑菌效果最强，对黄曲霉生长和产毒的抑制率达100%，其次为柠檬草、丁香、百里香精油，能使黄曲霉生长的延滞期从(0.02±0.01) d延长至(11.27±0.34)~(12.64±0.08) d，并使生长速率降低了91.43%~97.83%，黄曲霉毒素B1合成量下降了86.74%~88.40%，同时观察到这4种精油对黄曲霉菌丝体和孢子造成严重损伤，引起细胞塌陷收缩，内容物泄漏。说明肉桂、柠檬草、丁香、百里香精油能有效抑制黄曲霉类真菌，可用于食品中黄曲霉类真菌及其毒素的控制。     

阿拉善荒漠功能灌木群分布格局

为了揭示阿拉善荒漠主要功能灌木群的空间分布格局和种间关系,通过样带法由东向西沿阿拉善荒漠进行5 m×5 m样方调查,采用负二次指数、平均拥挤度、聚块性指数等对华北驼绒藜、珍珠、霸王、沙冬青等12种荒漠主要灌木群的分布格局和种间关联进行分析。结果表明：荒漠灌木中除霸王、沙冬青、四合木外,其他灌木种群均呈聚集分布;刺旋花、珍珠、短腿锦鸡儿、华北驼绒藜丛生现象明显,聚集性强;霸王、四合木在样带内呈随机分布,唯有沙冬青呈均匀分布。从种间关联性来看,霸王、猫头刺、沙冬青之间有显著正关联,多种之间总体表现为负相关。关键词：阿拉善荒漠;分布格局;种间关联     

沙冬青C2H2型锌指蛋白基因AmZFP1的克隆与表达分析

为了研究强抗逆植物沙冬青寒旱诱导表达基因AmZFP1(Zinc finger protein 1)的生理功能,通过转录谱分析,从中鉴定出一个受寒旱诱导的ZFP全长cDNA序列并命名为AmZFP1。利用半定量RT-PCR方法对AmZFP1进行了表达分析,结果表明,在室内正常培养的沙冬青幼苗中该基因有较高表达量,在低温或干燥处理2~48 h其表达量明显上调,尤其以干燥处理上调速度更快且上调幅度略高;在野外自然生长植株的嫩叶、花蕾和幼嫩果荚中AmZFP1均有较明显的表达,而在嫩枝和根中检测不到其转录本;在野外植株的嫩叶中,AmZFP1在严冬季节高表达,而在春、夏、秋温热季节表达水平低或很微弱。利用RT-PCR方法克隆到AmZFP1编码区cDNA(816 bp),推测其编码蛋白含有2个典型C2H2型锌指结构域及一个核定位信号。此外成功将该cDNA片段构建到植物表达载体p3300-353T上,为下一步深入开展该基因功能研究奠定了基础。     

Drought Resistance of Twelve Desert Shrubs at Seedling Stage of Ulan Buh Desert Ecosystem

[Objective] To establish drought resistance evaluation index system of desert shrubs,and provide scientific support for selecting quality tree species.[Method] Taking 2-year-old seedlings of 12 desert shrubs in Ulan Buh Desert ecosystem as the test materials,7 water physiological indexes were tested,principal component analysis and cluster analysis were applied to explore drought resistance of the shrubs.[Results](a) Water potential of Ephedra distachya Linn.,Nitraia tangutorum Bobr.,Caragana korshinski Kom.was lower than that of the other 9 species;bound water content(V_a) and bound water/free water ratio(V_a/V_s) of Zygophyl um xanthoxylon Maxim.was 64.20% and 3.3,higher than the others';transpiration rate of Atraphaxis bracteata A.Los.,Nitraia tangutorum Bobr.and Tamarix elongata Ldb.was significantly lower than the others';constant weight time of Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.) Bunge and Ephedra distachya Linn.was the longest(144 h);residual moisture content of Ammopiptanthus mongolicus Maxim.was the highest(44.80%).(b) Water potential,bound water/free water(V_a/V_s),residual moisture content,bound water,constant weight time,and transpiration rate had great impact on drought resistance of plant,and the accumulative variance contribution rate achieved 87.59%.[Conclusion] According to the drought resistance,the 12 species were classified into 3 categories,namely shrubs with strong drought resistance(Ephedra distachya Linn.),shrubs with moderate drought resistance(Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.) Bunge,Nitraia tangutorum Bobr.,and Zygophyllum xanthoxylon Maxim.);shrubs with poor drought resistance(Hedysarunn scoparium Fisch,Hedysarum mongolicum Turcz.,Tamarix elongata Ldb.,Caragana korshinskii Kom.,Ammopiptanthus mongolicus Maxim.,Atraphaxis bracteata A.Los.,Cal igonum mongolicum Mattei.,and Caragana microphylla Lam.).