不同地理种源云南松苗期表型性状与生物量比较研究

以9个地理种源半年生云南松子代幼苗252株实生苗为对象，分析不同种源半年生苗木的生长节律，比较表型性状在种源间的差异和变异系数在种源间的变化以及与种源地理、气候因子的关系，并分析云南松幼苗各器官生物量在种源间的差异。结果表明:1）苗高、地径生长均呈现“慢—快—慢”的生长节律，符合“S”型生长曲线，速生期均在7-9月；2）表型性状（除叶面积、根长和根表面积）在种源间均不显著，新平种源各性状值均最大；3）从变异来看，根系的稳定性最低，地径的稳定性最高，云龙种源的表型性状比较丰富，永仁种源的表型多样性程度最低；4）各器官生物量以及总生物量在种源间差异显著（P<0.05），新平种源具有最大的生物量。表明不同地理种源半年生云南松子代幼苗种源间的差异主要由生物量决定，初步选择出新平种源为优良种源。     

盐胁迫和温度对桑树种子萌发及幼苗生长的影响

以16年生桑树种子为试验材料,研究了不同NaCl浓度和温度对种子萌发、幼苗生长及根系生长的影响。结果表明:随盐浓度增加,发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗干质量、根干质量和根冠比、根长和根表面积降低,平均发芽时间和根平均直径增加。随温度的上升,发芽率和发芽指数逐渐升高,平均发芽时间变小,但幼苗生物量、根系生物量、根冠比、根长和根表面积都是先增加再降低,30℃时最大。NaCl浓度和温度在平均发芽时间、根系生物量和根冠比上有着显著的交互作用,适度的高温缓解了桑树种子萌发时的盐胁迫程度。幼苗生物量与根系生物量、根冠比、根长和根表面积成极显著正相关,根系生长是反应幼苗受胁迫的敏感指标。     

PEG模拟干旱对向日葵杂交种苗期生物量和根系形态的影响

以油葵杂交种F51、F60和食葵杂交种辽嗑杂2号为试验材料,采用营养液水培方式,以不同浓度的PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同干旱胁迫程度对向日葵苗期生物量、根冠比和根系形态的影响。研究结果表明:PEG模拟干旱胁迫使向日葵杂交种幼苗不断失水,出现萎蔫现象,使其生物量的积累受到抑制。随着PEG浓度的增加,胁迫时间的持续,生物量受抑制程度加强,向日葵幼苗的根冠比呈增加趋势,其原因可能是由于地上部生物量积累受干旱胁迫抑制程度大于根部的缘故。低浓度的PEG模拟干旱胁迫可以促进向日葵杂交种幼苗根系的伸长生长,但随着PEG浓度的增加根系的总根长同样会受到抑制,并且不同向日葵杂交种苗期根系形态,对不同程度干旱胁迫的响应不同。     

低磷胁迫下不同杉木家系根系觅磷能力分析

选择杉木种子园9个半同胞家系种子培育的幼苗作为研究对象,通过室内模拟磷胁迫盆栽试验,从根系增生觅磷能力角度比较分析不同家系杉木幼苗在低磷胁迫下根系形态指标生长的差异,结合苗高、地径和根冠比等生长指标,利用隶属函数法并结合权重进行综合评价,旨在筛选出具较强觅磷能力的杉木优良种质材料.结果表明:供磷处理和家系对杉木幼苗根体积、根生物量和根冠比的影响均存在明显的交互作用,而对苗高、地径、根长和根表面积的影响无明显交互作用.从单个因素来看,家系对杉木苗高、地径和根系形态指标的影响均达显著水平;供磷处理对根系指标和地径的影响均达显著水平,而对苗高的影响不显著.轻度与重度磷胁迫下,杉木家系地径增量比正常供磷处理显著降低22.9%和25.4%,且这两种低磷胁迫处理均明显促进根长、根体积、根生物量和根冠比等指标的增加.综合评价结果表明低磷环境中, 25号、20号和41号家系杉木根系觅磷能力较强,有利于对土壤磷斑块的觅食,从而维持地上部的正常生长.     

食用向日葵杂交种根系形态和生物量对苗期干旱的响应

研究干旱胁迫对向日葵根系形态和生物量的影响,对向日葵抗旱育种和节水栽培具有重要意义。试验采用水培PEG模拟干旱胁迫的方式,对17份食用向日葵杂交种苗期的根系形态和生物量进行了比较分析。结果表明:苗期干旱胁迫下,食葵杂交种总根长和根尖数呈现增加趋势,根表面积、根体积和根平均直径呈现降低趋势。根干重和根冠比相对增加,而地上部干重和整株生物量的积累受到抑制。     

黑果枸杞根系构型对干旱胁迫的响应机制

【目的】探讨黑果枸杞幼苗根系构型对干旱胁迫的响应机制,为黑果枸杞的种植、种群恢复和合理利用及其他旱生植物研究提供理论依据。【方法】以盆栽黑果枸杞幼苗为研究对象,采用控水法,设置正常供水（20.97%）（对照, CK）、轻度胁迫 （15.51%）、中度胁迫 （3.42%）、重度胁迫 （2.35%）和极重度胁迫 （1.45%）5个胁迫梯度,通过对比不同胁迫梯度对黑果枸杞幼苗根系拓扑指数、拓扑结构、生物量及相关根系形态指标的影响,分析黑果枸杞幼苗根系构型对干旱胁迫的响应。【结果】干旱胁迫下,黑果枸杞根系构型趋向于叉状分支模型。随干旱胁迫程度的增加,黑果枸杞幼苗根系由叉状分支向鱼尾形分支过渡;幼苗地上生物量、地下生物量和总生物量均呈现先增加后减少的趋势,且地上生物量和总生物量在不同处理间差异显著 （P<0.05）。与CK相比,轻度和中度胁迫下总生物量分别增加82.47%和41.09%。根冠比呈现逐渐增加的变化趋势;根长、根表面积和根体积均呈现出先增加后减小的变化趋势;而比根长和比表面积呈逐渐减小的变化趋势,轻度、中度、重度和极重度胁迫分别降低7.73%、 10.25%、 60.62%和77.09%,比表面积分别减小17.59%、 30.04%、 80.15%和83.40%。不同径级根长、根表面积和根体积均在轻度胁迫时达最大值,根长和根表面积随干旱胁迫程度的增加各径级排序依次为0~0.5 mm>0.5~1.0 mm>1.0~1.5 mm>1.5~2.0 mm>2.0~2.5mm。【结论】黑果枸杞的生长受干旱胁迫的影响,其根系不同形态指标及根系构型存在差异。轻度干旱胁迫有利于黑果枸杞幼苗根系正常生长,但黑果枸杞的耐受程度存在阈值,土壤含水量为15.51%时生长最佳。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。     

干旱胁迫对石灰花楸幼苗生长和生理指标的影响

采用盆栽控水设置4种干旱胁迫梯度,研究干旱胁迫对1年生石灰花楸幼苗生长和生理的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗变矮,地径变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加;干旱降低了幼苗生物量积累,生物量分配方式向有利于根系水分吸收的方向转变,茎叶生物量比降低,根生物量比增加,根冠比变大;随着干旱胁迫持续时间延长:石灰花楸幼苗的叶片相对含水量在对照和轻度胁迫下保持基本稳定,在中度和重度胁迫下则持续降低;干旱胁迫下可溶性糖和丙二醛含量增加。     

不同地理种源云南松幼苗生物量分配及其异速生长

目的云南松地理种源间存在着丰富的遗传变异,研究不同种源间云南松子代幼苗生物量及其异速生长,以期深入了解云南松幼苗生物量分配在不同种源间的变异。方法通过容器植苗,采用单因素随机区组设计,比较了9个地理种源云南松子代幼苗生物量及其分配的差异及其与种源地理、气候因子的关系,并运用标准化主轴回归分析了云南松幼苗各器官在种源间的异速生长关系。结果云南松幼苗生物量及其分配在种源间具有显著差异,其中永仁种源茎和叶以及总生物量最大,但根生物量及其分配比最小,云龙种源各器官生物量和总生物量较小,但具有最大的叶生物量分配比。生物量及其分配受种源地理气候因子不同程度的影响,其中以海拔和年均温影响较大。云南松各器官间的异速生长关系在种源间发生了显著变化,同样的情况在器官生物量与个体大小之间也有发生。结论尽管物种相同,云南松幼苗各器官生物量在种源间的分配关系无一致的协同变化规律,体现了云南松子代幼苗因不同种源地理气候因子长期影响而形成生物量分配模式上的遗传变异。      

模拟喀斯特生境土壤干旱胁迫对蚬木苗木的影响

为揭示喀斯特土壤干旱环境下植物的生长及形态适应性,模拟构建了喀斯特"土壤层-岩石层-岩溶水层"水分供应装置,以2年生蚬木(Excentrodendron hsienmu)苗木为试验材料,研究了岩溶水层岩溶水分(有/无水分)和土壤水分2个因素对蚬木幼苗生长及形态发育的影响。结果表明:岩溶水分和土壤水分极显著影响蚬木幼苗生长,苗木净生长量随土壤干旱增强显著下降,岩溶水层有水处理下(W)苗木净生长量显著高于无水处理(N)。两者极显著影响着苗木总生物量及茎、叶生物量,岩溶水分极显著影响根生物量;生物量随干旱胁迫增强显著下降,W处理的显著高于N处理。土壤水分极显著影响着根冠比和根、茎生物量比,岩溶水分显著影响茎生物量比,因素间交互作用显著影响根冠比和根生物量比、极显著影响着茎生物量比。中度和重度干旱下根冠比及根生物量比显著高于对照,茎生物量比随干旱增强显著下降,W处理茎生物量比显著高于N处理。两个因素极显著影响苗木地径、株高、根长等,岩溶水分显著影响叶片数和一级分枝数、土壤水分的影响达极显著水平,因素间交互作用对地径产生显著影响、且极显著影响叶面积。蚬木幼苗生长受土壤水分条件影响较大,土壤干旱胁迫下表现为生长下降、生物量分配和形态发育发生改变等适应策略,岩溶水分对苗木的影响与土壤水分条件密切相关。     

水分胁迫对希蒙得木幼苗生物量的影响

采用完全随机试验设计,应用温室盆栽试验方法,研究16个月生希蒙得木实生苗在不同土壤水分条件下的生物量分配。7个希蒙得木种源参加试验,用控制浇水的方法设7个水分梯度。结果表明：在水分胁迫下,与对照相比,7个种源的希蒙得木总生物量分别下降了26．40％,37．22％,30．26％,20．11％,27．22％,30．41％,34．17％;地上部分生物量占总生物量的比例逐渐降低,地下部分生物量占总生物量的比例逐渐增加,变幅为1．64％,2．00％,2．31％,2．15％,1．85％,2．67％,2．14％;根冠比分别是对照的110．68％,147．54％,171．96％,152．36％,152．29％,226．11％,152．76％。     

不同种源滇重楼对干旱胁迫的响应分析

【目的】筛选滇重楼（Paris polyphylla var.yunnanensis）抗旱种源,为滇重楼抗旱种源筛选及种质遗传改良提供理论依据。【方法】以3个种源（温带种源、南亚热带种源和北热带种源）的滇重楼为试验材料,结合单因素方差分析、相关分析、正交偏最小二乘判别分析及变量投影重要性分析,对比分析充足水分（W₀）、轻度干旱（W₁）和重度干旱（W₂）3个水分梯度下,不同种源滇重楼根茎叶性状、生物量分配及总皂苷产量等性状的变异,并对抗旱种源进行评价。【结果】单因素方差分析结果显示,土壤水分显著影响滇重楼地上、地下多个性状（P<0.05,下同）。干旱胁迫下,3个种源滇重楼的根茎、须根及茎和叶的鲜重、生物量呈明显下降趋势。随着干旱胁迫加剧,温带种源根质比降低;南亚热带种源和北热带种源根质比则呈升高趋势;所有种源中,南亚热带种源在不同土壤水分条件下的药用部位生物量（W₀:6.16±2.78 g、W₁:4.78±1.51 g和W₂:2.98±0.59 g）及总皂苷产量（W₀:60.51±28.23 mg、W₁:45.96±16.88 mg和W₂:13.62±2.51 mg）最高;相关分析结果显示,株高、茎粗、茎鲜重、茎生物量、叶鲜重、叶生物量、叶长和叶宽与滇重楼根及根茎部位的鲜重、生物量及总皂苷含量呈极显著（P<0.01）正相关;正交偏最小二乘-判别分析结果表明,所有种源W₁处理的植株根茎直径、根茎长、须根直径、须根长、须根数、茎鲜重、茎生物量、叶鲜重、叶生物量、叶片含水率、株高、茎粗、叶长和叶宽明显高于W₂处理;变量投影重要性分析结果显示,不同种源的株高、叶长、叶宽、茎鲜重、须根长、须根数的VIP值>1.0,表明上述性状对干旱胁迫较敏感。【结论】综合分析地下器官生物量和总皂苷产量,南亚热带滇重楼抗旱性最佳;其高产优质性状在未来抗旱优良种源培育中应加以关注。     

木本能源植物黄连木苗期生物量分配规律与构成因素分析

黄连木是我国重要的木本能源植物,通过对黄连木苗期各器官生物量以及各生长性状的调查,探讨黄连木苗期生物量的分配规律和主要影响因素。结果表明,黄连木各器官生物量由小到大依次为根>枝>叶,地上和地下部分生物量差异不大,地上部分生物量略大于地下部分的生物量。各器官生物量与所调查的8个性状都存在着正向相关。通径分析、逐步回归综合分析表明,黄连木苗期生物量的主要构成因素是地径、苗高、冠幅、叶面积等因素。根幅、主根长等其他因子也表现明显正向效应,是黄连木苗期生物量的构成因素。因此,培育黄连木壮苗,只有通过综合各个性状,促进地上和地下部分协调生长来实现。本研究建立了黄连木各器官生物量与生长性状之间的数学模型,可用于南方立地条件下的黄连木苗期生物量的估测。     

干旱下白枪杆幼苗生物量及生理活性物质对钙添加的适应性调节

探究白枪杆幼苗对石漠化岩溶地区高钙干旱环境的适应调节机制,为白枪杆在石漠化地区推广造林、植被恢复提供重要理论依据。以1年生白枪杆实生苗为研究对象,采用双因素完全随机区组试验,因素1为干旱程度,设4个干旱梯度(正常水分、轻度干旱、中度干旱、重度干旱);因素2为外源CaCl₂,浓度设0、25、50、75 mmol·L^-1 4个水平。栽植6个月后,测定白枪杆幼苗生物量和渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖)含量以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性。结果表明,1)干旱下添加外源钙能显著增加白枪杆幼苗茎、地下生物量、根茎分配比,减少叶生物量积累与分配比,根冠比降低。2)干旱时期,施加外源钙后白枪杆幼苗叶片MDA含量下降;添加25～50 mmol·L^-1钙能有效提高白枪杆叶片3种渗透调节离子(游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖)含量,对可溶性糖、可溶性蛋白含量影响显著。3)干旱下添加钙能显著提高白枪杆幼苗SOD、CAT酶活性,对POD酶活性影响不显著。在干旱时期添加外源钙,能缓解干旱胁迫对白枪杆幼苗的损害并有效提高其抗...     

施肥方式及接种菌根真菌对1年生油松苗木根系构型的影响

为探究施肥方式和接种外生菌根真菌处理对油松苗木根系构型的影响,在大田条件下,以1年生油松菌根苗（混合接菌,HJ）和非菌根苗（未接菌,WJ）为研究对象,设置4种施肥处理:不施肥（CK）、常规施肥（CF）、指数施肥（EF）、2倍指数施肥（DEF）,对比分析苗木根系的形态（总根长、总表面积、总体积、根尖数）、根系功能（比根长、比表面积、根组织密度）及生物量等指标。结果表明:1）接种菌根真菌处理显著影响1年生油松苗木菌根侵染率;各施肥处理下,菌根侵染率均为HJ高于WJ处理。2）施肥处理显著影响苗木直径0~0.5 mm根系的形态指标;2种接菌处理下,EF处理的总根长、总表面积、总体积、根尖数均最高。3）各施肥处理下,油松苗木比根长、比表面积均为HJ低于WJ处理,而根组织密度及根系总生物量为HJ高于WJ处理。接种菌根真菌处理下,苗木根系生物量变化规律均为EF>DEF>CF>CK。综上所述,指数施肥结合接种菌根真菌处理有利于促进油松苗木根系形态构建。     

水涝胁迫下不同种源麻栎生长与生理特性变化

通过水涝处理,研究了麻栎不同种源苗木的生长和生理反应。结果表明：淹水条件下,苗木的生物量分配格局和生理指标在不同种源之间存在显著差异。水涝胁迫普遍抑制了麻栎根系的生长,降低了根冠比;但建德和上饶种源生物量分配参数与对照无显著差异,受影响程度较小。随淹水时间延长,麻栎不同种源叶片相对电导率、游离脯氨酸和MDA含量呈现逐步增加的趋势,相对叶绿素含量有逐步下降的趋势。但淹水至40 d后,脯氨酸含量普遍下降,相对电导率、MDA含量则继续上升或出现下降趋势,各种源增加或下降的幅度有差异。根据生长状况和生理指标的变化,初步认为,上饶和建德种源具有较强的耐涝性。     

大麦近等基因系苗期根系形态及叶片渗透调节物质对PEG胁迫的响应

【目的】研究大麦半矮秆基因uzu与抗旱性的关系,为大麦抗旱优质育种提供理论依据。【方法】以两套大麦株高近等基因系(3T、3D和15T、15D)为试验材料,采用营养液水培方式,以不同浓度的PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同胁迫程度:对照(0)、轻度(5%)、中度(15%)和重度胁迫(25%)对大麦株高近等基因系幼苗株高、根冠比、根系形态及叶片渗透调节物质的影响。在幼苗长至四叶一心时取样,直尺测定株高;采用烘干称重法获得根系生物量和地上部生物量,二者比值乘以100%得到根冠比;利用根系扫描仪对样根进行扫描测量,并用Win RHIZO软件进行单株总根长、根表面积和根体积的分析;可溶性糖含量用硫酸-蒽酮比色法测定;可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定;脯氨酸含量用酸性茚三酮显色法测定。【结果】随着PEG6000浓度的增加,大麦幼苗生长受到明显抑制,株高逐渐降低,而根冠比则呈相反的变化趋势。就根系形态而言,随胁迫程度的增加,两套近等基因系表现出不同的变化趋势,在轻度和中度胁迫下3D和15T的变化幅度分别小于3T和15D,在重度胁迫下则表现相反。可溶性糖含量随胁迫浓度的增加呈先升高后降低再升高的变化趋势,而可溶性蛋白含量变化趋势与可溶性糖含量相反;在轻度和中度胁迫下3D和15D的变化幅度分别小于3T和15T,在重度胁迫下也表现相反。但脯氨酸含量随胁迫浓度升高呈现上升趋势,且在不同胁迫浓度下均表现为3D和15D变化幅度较小。相关分析表明:不同胁迫处理下,除可溶性蛋白含量外,株高与其他性状均存在显著相关关系;根冠比与根系形态以及根系形态之间也存在显著相关关系。同时,具有较高可溶性糖含量的品系其脯氨酸含量也较高,而可溶性蛋白含量则较低。此外,根系形态与叶片渗透调节物质之间亦存在一定的相关性,即总根长和根表面积均与可溶性糖含量和脯氨酸含量呈现显著负相关关系。【结论】在根系形态及叶片渗透调节方面,大麦株高近等基因系对苗期不同干旱胁迫的响应存在差异并相互影响。在轻度和中度胁迫程度下,近等基因系3T和3D中半矮秆基因的存在有利于抵御干旱胁迫。