水淹对野古草和秋华柳不定根形成的影响

在不同水淹缺氧环境条件下,对三峡库区岸生植物野古草和秋华柳不定根的形成情况进行研究。结果表明:(1)在连续水淹条件下,野古草不定根的生成早于秋华柳植株;(2)随着连续底淹时间的增加,秋华柳不定根生长有增加的现象,但增长量不显著;(3)连续底淹30 d前,野古草植株不定根的生长量随水淹时间的增加而不断增长;30 d后,不定根量开始减少;(4)不同的水淹方式下,野古草植株不定根的生长情况不同,水淹10 d时,底淹和全淹的野古草不定根生长量无明显差异;水淹20 d后,底淹的野古草不定根生长量都明显高于全淹环境中的野古草;(5)全淹环境中的秋华柳植株几乎无不定根的生成,只在全淹60 d后一两株秋华柳植株有不定根生长现象。可见不同的水淹时间和水淹方式对秋华柳和野古草不定根的形成有着不同程度的影响。     

水淹对三峡库区岸生植物野古草(Arundinella anomala Steud.)恢复生长的影响

[目的]明确三峡库区岸生植物野古草对水淹的耐受能力.[方法]试验设置了3个水淹处理,即对照、水淹根部(植株置于水中,仅地下部分被淹没)和水淹2 m(植株置于水中,顶部距水面2m),3个水淹时间:40、60、90d,研究了野古草植株在不同水淹处理后的恢复生长状况.[结果]野古草在水淹结束后的恢复生长期,其分蘖数、叶片数和地上部分生物量都不断增加,水淹处理植株的分蘖数和叶片数在经过60d的恢复生长后还显著高于对照,不同恢复生长阶段的相对生长速率与对照几乎无显著差异.[结论]野古草植株在水淹后仍能表现出较好的恢复生长,具有较强的水淹耐受能力.     

模拟长江滩地水淹胁迫对3种树种幼苗生理生态特征的影响

通过模拟长江滩地季节性水淹发生的情况,研究水淹胁迫对枫杨、夹竹桃、乌桕3个树种幼苗生长特征、生物量分配、光合响应参数以及叶绿素等的变化特征,揭示了3种树种对长江滩地水淹环境的生理生态学响应。结果表明:除枫杨在重度水淹中全部死亡,其他树种存活率达到100%。短期轻度水淹在一定程度上促进了植物地径的生长,而长期轻度水淹和重度水淹均对地径和株高生长具有显著的抑制作用。水淹胁迫对3种树种幼苗生物量累积抑制作用明显,且重度水淹导致夹竹桃和乌桕树种根冠比较对照显著降低,分别降低41.66%和37.82%。同时,长期轻度水淹和重度水淹导致3种树种幼苗最大净光合速率和叶绿素质量分数显著降低,而轻度水淹退水后又明显上升。光补偿点、表观量子效率以及暗呼吸速率则均未表现出显著变化,但仍可看出暗呼吸速率呈现明显增加的趋势。枫杨和乌桕的光饱和点明显降低,而夹竹桃则无显著变化。综上可知,夹竹桃、乌桕和枫杨均具有较强的耐水淹特性,均适宜季节性水淹江滩生长,但淹水时间不宜过长,且枫杨的淹水深度不宜过深。     

水涝胁迫下2种乡土草本植物生理特性的响应

研究了紫露草和石菖蒲在水涝胁迫下所发生的生理生化响应,旨在探讨2种植物耐涝性与生理参数的关系,以期为它们的科学栽培和管理提供依据,同时为草本植物耐涝机理提供理论参考。以石菖蒲和紫露草的盆栽苗为试验材料,人工模拟正常状态、根系淹水、植株1/5淹水、植株1/2淹水等4种不同程度水涝胁迫,试验周期为45 d,调查2种植物在不同水涝胁迫下的受害症状,并对其生理指标进行测定。结果表明,1 2种植物都具有不同程度的耐涝能力。在正常状态和根系淹水的情况下,2种植物体内的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物歧化酶(POD)活性,以及叶绿素(Ch1)含量、可溶性蛋白(SP)含量、丙二醛(MDA)含量皆呈上升趋势。2 2种植物的耐涝能力存在显著差异,其中石菖蒲的耐涝能力最强,紫露草次之。在45 d水涝胁迫中,石菖蒲体内的POD等5个指标的平均增量显著超过紫露草,而且前者可保持连续增长并维持在较高水平,而紫露草在处理2后呈现出下降趋势。因此,2种植物的耐涝机制可能与形态建成、酶促反应等生理适应性调节有关。     

珠三角地区57种树种水淹适应性研究

为筛选可应用于珠三角地区湿地的树种,采用人工模拟水淹的试验方法,研究了57个树种的受水淹胁迫后的耐水淹能力。在水淹90 d后,有27个树种死亡,其中40~59 d为死亡峰值。有9个种在试验结束后未出现明显水淹伤害,且耐水淹适应形态明显。57个树种在受水淹伤害程度、耐水淹形态变化、水淹死亡极限天数和综合评价得分上都存在显著差异。根据树种水淹极限死亡天数以及其耐水淹形态特征变化对57个树种进行耐水淹能力评分,可分为耐水淹能力最强、耐水淹能力较强、耐水淹能力一般等6个耐水淹等级。     

植物盐响应机制研究进展

土壤盐渍化严重影响植物生长和发育，主要表现在对植株根部的渗透胁迫和对地上部的离子毒性。提升植物本身的耐盐性则有助于改良利用盐渍化土壤。本文综述了植物在细胞水平和生理水平对盐胁迫的响应过程，涉及植株对Na⁺的感知以及因高浓度Na⁺导致的渗透胁迫、光合作用减弱以及根部结构改变，并阐述了HKT1转运蛋白介导的耐盐分子机制，为深入理解植物响应盐胁迫机制提供参考。     

水分胁迫逆境处理对水土保持经济树种长山核桃的生理特性的影响

三峡库区消落带冬蓄夏汛水文生态过程形成的典型干湿交替的特殊生态区域环境已引起国内外环境生态研究者的广泛关注.目前,消落带植被的恢复与重建成为库区消落带生态环境治理的重要内容,但评价适生植物的标准还存在较大分歧,特别是对水土保持经济适生树种对干湿交替周期性复杂多变生境的生理生态响应机制更是知之甚少.以长山核桃作为研究对象,研究消落带自然环境条件下长山核桃抗性生理响应机制.揭示长山核桃抗性生理指标的变化规律.借助盆栽模拟试验,模拟干旱和水淹胁迫条件,分析了长山核桃抗性生理和光合作用特征适应机制.研究表明,干旱胁迫对长山核桃的影响最大,持续6天干旱就引起光合和生理生化指标下降,第10天就有植株死亡,第23天植株全部死亡,而间接性淹水处理下的长山核桃全部存活,生长良好.试验过程中生长、光合作用及生理生化指标都和对照组差异不大,说明长山核桃可以适应短期的淹水,持续涝渍胁迫的存活率为87.5%,第20天以后,净光合速率值下降很快,并出现了皮孔增大等适应性性状,表明长山核桃具有耐水淹的特性.     

水淹对野古草和秋华柳幼苗茎通气组织形成的影响

[目的]研究在不同连续水淹时间和水淹深度处理下,野古草和秋华柳幼苗茎通气组织的形成和变化。[方法]采用徒手切片法制备野古草和秋华柳幼苗茎基部横切面切片,用ESOiNikon显微镜进行观察并运用ACY-2U和SimplePCI软件分析水淹处理后野古草和秋华柳幼苗茎中通气组织大小。[结果]水淹2d后,全淹野古草幼苗茎中通气组织与对照、底淹相比有明显的增大趋势。水淹30d后,底淹和全淹野古草幼苗的茎通气组织与对照无明显差异。水淹15d后,底淹和全淹野古草幼苗茎通气组织明显大于对照。水淹5、10、15和30d后,底淹秋华柳幼苗茎通气组织明显大于对照和全淹幼苗。[结论]水淹促进了野古草和秋华柳幼苗茎中通气组织的形成。     

7种灌木幼苗耐淹性比较研究

选取西北地区7种常见灌木的1年生扦插苗为试验对象，用人工水池法进行水淹胁迫，通过观察植物在水淹胁迫期间的表现，测定叶片的含水量、细胞膜透性变化、叶绿素含量、丙二醛含量和脯氨酸含量，运用隶属函数法对7种灌木耐淹性进行综合评价。结果表明，随着胁迫天数的增加，7种灌木外部形态存在明显差异。十大功劳胁迫前后形态变化最大，1/2以上叶片干枯脱落，耐淹性最弱；大叶黄杨和金森女贞形态变化很小，耐淹性较强。7种灌木在水淹30 d后均存活，恢复30 d后生长良好。综合评价7种灌木耐淹性强弱为:红花檵木>红叶石楠>卫矛>大叶黄杨>金森女贞>小叶女贞>十大功劳。     

水淹胁迫下的水竹根系生理响应与适应特征

水竹(PPhyllostachys heteroclada Oliv.)是优良的笋材两用竹种,对其研究多围绕其丰产培育技术开展,关于水竹对水淹胁迫的适应特征与响应机制尚不清楚.为探究水淹胁迫下水竹的根系泌H+特征等生理响应及适应特征,通过人工模拟胁迫梯度,采用非损伤微测技术(NMT),测定水竹根系在全淹及半淹条件下的H+流速、抗氧化酶活性、内源激素含量以及非结构性碳水化物含量等变化规律.结果表明:水竹遭受水淹胁迫后根系所处环境的酸碱水平发生改变,根系泌H+现象明显,随胁迫时间延长,通过自身调节适应胁迫逐渐使得H+外排现象回落.水竹根系超氧化物歧化梅(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性整体随胁迫程度增强而上升.另外,根系的淀粉和可溶性糖含量随水淹胁迫时间延长逐渐下降,水淹胁迫短时间内影响了水竹体内非结构性碳水化合物的含量,但含量仍在正常范围之内.综上,水竹遭受水淹胁迫后根系所处环境的酸碱水平发生改变,短时间内影响了水竹体内碳水化合物的含量,显著提高了根系抗氧化能力以清除活性氧(ROS);通过内源激素的协同作用,抑制自身生长以适应淹水环境.     

狗牙根与牛鞭草在三峡库区消落带水淹结束后的抗氧化酶活力

三峡水库周期性水淹结束后,消落带植物积极恢复生长的能力有利于其生存和定居,因此,探究影响植物恢复生长的关键生理生态机制对于消落带生态治理具有重要意义。采用野外采样、对比测定的手段,研究了生长于三峡水库消落带的狗牙根和牛鞭草根系在冬季水淹结束后清除活性氧(ROS)的关键酶活力恢复动态。结果表明:与对照相比,经历水淹的植物恢复初期发生明显氧化胁迫,超氧化歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)均维持了水淹诱导增加的活力水平。两个物种的过氧化氢酶(CAT)在水淹中活力均较低;出露之后后狗牙根CAT趋向于对照水平,牛鞭草CAT活力迅速上升但未到显著水平。水淹结束后24 d各个酶活力均回复到对照水平,表明氧化胁迫已基本消失。消落带位点植物不同酶活力之间表现出显著的相关关系,这可能是植株维持ROS代谢内稳态的表现。     

水淹对秋华柳根茎细胞壁组分镉含量的影响

为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。     

梅山水库消落带绿化植物选择与配置

根据梅山水库消落带地形、土壤及岩石裸露率等因子,将其划分为斜坡地、急坡地和岩石边坡3种立地,分别进行树种筛选和栽培措施研究。通过不同水位临界点各样地植物成活率和生长量对比,分析植物衰退及死亡的原因并找出替代树种。研究表明,随着坡位和海拔高度上升,植物常年受水淹时间越短,且水淹深度越浅,其植物长势提高,与此同时植物受干旱胁迫增加,植物长势于海拔119 m处达到最大值。相同淹水和干旱条件下,垂柳枝条萎蔫严重,死亡率约为55%;旱柳生长情况最好,成活率约为86%;该几种乔木树种成活率为旱柳水杉竹柳乌桕枫香垂柳,马尾松栽植于消落带上部未受水淹,因耐瘠薄而正常生长。     

小立碗藓PpCAD4基因敲除载体的构建及功能研究

木质素是植物抵御外界环境的重要成分,肉桂醇脱氢酶（cinnamic alcohol dehydrogenase,CAD）是木质素合成途径中的关键酶和限速酶之一。前期数据表明,在灰霉菌侵染下,PpCAD4基因上调表达,但PpCAD4功能尚未明确。本次研究利用同源重组原理构建PpCAD4.1-PTN182-PpCAD4.2敲除载体,从而破坏PpCAD4的alcohol dehydrogenase GroES-like domain（ADH_N）和zinc-binding dehydrogenase（ADH_zinc_N）结构域。利用PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选并鉴定得到敲除PpCAD4突变体植株。qRT-PCR表明,敲除型植株中PpCAD4的表达量相对野生型减少了84%。通过对配子体的形态观察发现,PpCAD4突变株通过增加配子体中拟叶的数量,使得植株生物量增加,这表明CAD4在早期陆生植物的生长发育中起着重要作用。用灰霉菌侵染小立碗藓发现,0.5 d后野生型配子体菌丝入侵率为15%, cad4-ko菌丝入侵率为40%。侵染1 d后,Ppcad4-ko配子体菌丝侵入率是野生型的2倍。表明PpCAD4能够增加小立碗藓对真菌病原菌的抗性。     

安徽省3种中草药植物的根结线虫种类鉴定

白术、白芷和桔梗是3种重要的药用植物,它们的根茎有很高的药用价值。安徽省亳州市白术、白芷和桔梗这3种中草药植物种植田中发现有植株感染根结线虫病。为了明确感染这3种中草药的根结线虫种类,通过根结线虫雌成虫的会阴花纹、同工酶及分子生物学检测（rDNA-ITS区、28S rD2/D3区和rDNA-IGS区）进行了根结线虫种类鉴定。白术和白芷的根结线虫鉴定为花生根结线虫;桔梗的根结线虫鉴定为南方根结线虫。这是中国首次报道在白术和白芷上发现花生根结线虫病。这个结果为这3种中草药的根结线虫病防治提供了依据。     

端大蓟马取食对豆科植物防御酶活性及丙二醛含量的影响

以3种豆科植物(菜豆、豇豆和蚕豆)为植物材料,研究端大蓟马成虫和若虫取食胁迫3种豆科植物后,其叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,随着取食时间的延长,3种酶活性和MDA含量逐渐升高。若虫和成虫取食胁迫可引起3种酶活性和MDA含量上升,其中若虫取食胁迫下的3种酶活性和MDA含量最高。端大蓟马的取食胁迫可引起3种豆科植物POD、CAT活性和MDA含量的显著增加(P0.05)。表明豆科植物SOD、POD、CAT和MDA变化与植物种类、端大蓟马虫态和取食时间有关,豆科植物的抗性与体内的POD、CAT和MDA有密切联系。     

土沉香对黄野螟的抗性研究

【目的】黄野螟Heortia vitessoides是珍贵树种土沉香Aquilaria sinensis的重要食叶害虫,通过大面积林间调查土沉香受害情况,筛选可能存在的抗虫植株,为黄野螟的科学预防和土沉香抗虫品种的选育奠定基础。【方法】在黄野螟危害盛期,对野外土沉香林定期进行大面积调查,在严重受害的土沉香林中,观察不同受害水平土沉香的外观形态和叶片物理结构,同时采集具有不同抗虫性植株的叶片饲养黄野螟幼虫,观察初孵幼虫对不同抗性植株叶片的选择和拒食情况,取食不同抗性土沉香叶片后,测定黄野螟幼虫存活率、生长发育、化蛹和羽化的差异。【结果】在土沉香严重受害的林分中发现了2株未受害的土沉香植株,其表现出较好的抗虫性(抗1和抗2)。抗性植株(抗1和抗2)与感虫植株在叶片长度和厚度上差异显著(P0.05),而叶片长宽比无显著差异。在叶片物理结构上,抗2土沉香叶片的上表皮角质层厚度显著高于感虫叶片。抗2土沉香植株对幼虫取食抑制率高于抗1土沉香植株,两者均达44.81%以上。强迫取食抗性土沉香试验的幼虫存活率、成虫羽化率、蛹质量、成虫寿命均显著低于取食感虫土沉香叶片幼虫的相应指标,而取食抗性土沉香的幼虫、蛹发育历期均显著长于取食感虫土沉香叶片的害虫。【结论】叶片嫩绿的土沉香植株较易受黄野螟的为害,而叶片厚的或叶片颜色偏黄、墨绿的土沉香植株对黄野螟具有较强的抗性。抗性土沉香植株对黄野螟幼虫取食活性具有较强的抑制作用,对幼虫的发育有阻碍作用。     

番茄WD40家族SlWDR204调控植株形态建成的功能分析

作物的株高是非常重要的农艺性状,影响农作物的品质和产量.植物中WD40蛋白在细胞周期调控等方面具有重要作用.克隆了番茄SlWDR204基因,利用植物基因工程技术,构建植物过表达载体pBI121-35S::SlWDR204,通过农杆菌介导法获得过表达转基因植株.生物信息学分析表明该蛋白含有典型的WD40蛋白基序.定量RT-PCR分析发现在番茄各器官及果实发育不同时期该基因均有表达.观察发现SlWDR204过表达转基因植株相对于野生型植株,表现出较长的茎秆长度,表明该基因是番茄植株高度的正向调控因子.酵母双杂交文库筛选发现转录因子S1SPL3与S1WDR204具有相互作用,S1WDR204与S1SPL3可能共同调控番茄植株的茎杆发育.该研究增加了对番茄WD40蛋白参与株高调控的认知.     

芽孢杆菌拮抗镰孢菌机制的研究进展

镰孢菌（Fusarium）分泌多种真菌毒素引起的枯萎病、赤霉病、根腐病和穗腐病等植物病害,造成重大的作物生产损失。化学防治是防治镰孢菌的重要手段,但其带来的镰孢菌抗性和生态环境污染等问题,严重制约了农业可持续发展。在病害管理中使用生物防治剂为控制镰孢菌引起的植物病害提供了一种安全、有效和可持续的手段,因此生物防治具有比化学防治更深远的优势。在生物防治剂中使用最广泛的生防微生物是芽孢杆菌属（Bacillus）的成员,其可通过多种机制为植物提供有效控制镰孢菌入侵的方案。芽孢杆菌作为一种优良的生物防治剂已被广泛研究,其可通过生态位竞争、产生抗菌物质、诱导植物系统抗性和塑造根际健康微生物组来拮抗镰孢菌侵染,本文从以上4个方面对芽孢杆菌拮抗镰孢菌的机制进行综述,为农业生产中芽孢杆菌防治镰孢菌病害的研究提供参考。     

亚硝基谷胱甘肽还原酶 GSNOR1正调控植物对疫霉菌的抗性

疫霉属（ Phytophthora）卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害，严重威胁作物的可持续生产。由于病菌毒性变异，导致品种抗病性丧失问题突出。因此，挖掘植物广谱和持久抗病基因，并探索其在抗病育种中的有效利用具有重要的科学意义。亚硝基谷胱甘肽还原酶1（GSNOR1）是植物氮信号通路中高度保守的关键还原酶，其参与调节r基因介导的植物抗性和非寄主抗性。然而， GSNOR1参与抗疫霉菌的免疫功能和作用机理尚不清楚。本研究中，借助拟南芥与寄生疫霉菌互作的模式体系，首先发现拟南芥T-DNA插入突变体 gsnor1-3对寄生疫霉菌呈现感病表型。进一步利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）降低烟草叶片中 GSNOR1同源基因的表达量，在此基础上，通过抗病表型分析以及一系列抗性相关功能的检测，结果表明，沉默本氏烟草 GSNOR1同源基因能够在寄生疫霉菌侵染植物的过程中削弱植物体内的活性氧（ROS）迸发、病程相关基因（PR genes）的诱导表达以及MAPK信号转导，从而增强了植物对疫霉菌的感病性。本研究揭示了植物 GSNOR1对疫霉菌具有高度保守的抗性功能，并初步解析了 GSNOR1正调控植物抗疫霉菌的作用机理，为进一步探索 GSNOR1在马铃薯抗晚疫病中的功能及其在抗病育种中的有效利用奠定了重要的理论 基础。