干旱胁迫与复水对喀斯特地区红背山麻杆生长及生理特性的影响

【目的】研究干旱及复水处理对红背山麻杆生长及生理特性的影响,为防治红背山麻杆灌丛退化以及喀斯特地区乡土树种选育提供理论依据。【方法】以1年生红背山麻杆扦插苗为试验材料,采用盆栽试验,通过自然干燥法,对红背山麻杆进行14,28,42 d干旱胁迫,并对干旱胁迫42 d的植株进行为期5 d的复水处理,以正常供水处理的红背山麻杆为对照组（土壤含水率（24.4±1.23）%）,比较干旱与复水条件下红背山麻杆生长指标,叶绿素、丙二醛（MDA）、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、POD）活性的变化情况。【结果】（1）随着干旱胁迫时间的增加,红背山麻杆株高、单叶面积、总生物量总体上均低于对照组,根冠比高于对照组;复水后红背山麻杆单叶面积、总生物量与对照差异不显著,株高显著低于对照组,根冠比仍显著高于对照组。（2）随着干旱胁迫时间的增加,红背山麻杆叶绿素a、b、a+b含量和a/b均先升高后降低,以上指标总体上均高于对照组;与干旱胁迫42 d时相比,复水后以上叶绿素参数均增大,且与对照组差异不显著。（3）干旱胁迫14~42 d时,红背山麻杆叶片和根系MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及SOD、POD、CAT活性总体上均高于对照组;与干旱胁迫42 d时相比,复水后红背山麻杆叶片、根系MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及SOD、POD、CAT活性均降低,但仍高于对照组。【结论】干旱胁迫与复水对喀斯特地区红背山麻杆生长及生理特性有明显影响;干旱胁迫42 d后复水,红背山麻杆根系的恢复能力优于叶片,可以选育根系较为发达的红背山麻杆品种以适应喀斯特地区恶劣的干旱环境。     

9种夹竹桃科和大戟科植物抗菌和抗氧化活性测定

[目的]筛选具有抗菌和抗氧化活性的植物次生代谢产物,为夹竹桃科和大戟科植物资源的开发和利用提供理论依据.[方法]以华南地区常见的5种夹竹桃科植物和4种大戟科植物为研究对象,采用甲醇冷浸提取和乙酸乙酯萃取方法制备植物提取物,以薄层层析(TLC)—生物自显影法测定9种植物提取物的体外抗细菌和抗氧化活性,通过斑点及斑点的迁移率(Rf)初步评价样品中化合物的极性和活性,根据抑菌斑大小评价化合物的活性.[结果]除银柴外,其余8种植物提取物对供试细菌均表现出一定的抑制活性,其中红背桂、红背山麻杆和蝴蝶果对7种供试细菌均表现出较强的抑菌活性,且红背桂和蝴蝶果提取物的抑菌斑直径超过10mm,Rf集中在0~0.13,说明活性化合物极性偏大.除夹竹桃科的羊角坳外,其余8种植物提取物均表现出一定的抗氧化活性,其中红背山麻杆的抗氧化活性最强,Rf为0~0.52,抗氧化斑直径为5~10mm.[结论]TLC-生物自显影法能够快速检测和筛选具有抗菌和抗氧化活性的植物提取物.红背山麻杆、红背桂和蝴蝶果可作为抗细菌的候选植物资源利用,红背山麻杆可同时作为优良的抗氧化植物资源利用.     

岩溶区4种石山植物光合作用的光响应

为阐明石山植物对光与水分的适应能力,采用Li-6400光合作用测定系统,对岩溶区石山植物红背山麻杆、九龙藤、青檀和圆叶乌桕生长盛期的光响应曲线进行了测定,并利用非直角双曲线模型对4种植物光合作用生理参数进行拟合.结果表明;红背山麻杆具有较高的光饱和点Lsp(1026.57 μmol·m-2·s-1)、最大净光合速率Pmax(11.52μmol·m-2·s-1)和较低的光补偿点Lcp(3.87μmol·m-2·s-1),表现为典型的喜阳性特点;九龙藤的表观量子效率α(0.075)最大,Lsp(627.71μmol·m-2·s-1)、Lcp(2.06 μmol·m-2·s-1)、Pmax(6.68 μmol·m-2·s-1)最低,表现为弱阳性特点;青檀和圆叶乌桕表观量子效率较低,分别为:0.054、0.060,Lsp和Lcp都相对较高,表现为阳性植物特点;九龙藤与红背山麻杆水分利用效率高于乔木树种青檀与圆叶乌桕.九龙藤与红背山麻杆在高温干旱的岩溶环境下具有较好的适应性,而青檀与圆叶乌桕虽然光合能力较强,但较低的水分利用效率不利于在石山上生存,这可能是岩溶区石山上高大乔木较少,而以灌丛植被类型为主的原因之一.     

喀斯特山地不同景观树种光合色素含量研究——以贵阳市郊区为例

通过探讨不同景观树种的光合色素含量,为喀斯特山地筛选抗逆性强、观赏价值高的景观树种提供理论依据,并促进其生态恢复与景观建设。以喀斯特山地16种景观树种为材料,采用丙酮-乙醇提取法测定了其叶片的光合色素含量。结果表明,16种景观树种叶片的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a含量+叶绿素b含量、叶绿素a含量与叶绿素b含量比值、类胡萝卜素含量都存在着一定的差异,反映出各树种具有不同的光合生理适应特性。其中无患子、桤木、桂花及乐昌含笑4种景观树种对喀斯特生境的适应性最强,是贵阳市郊区脆弱的喀斯特山地植被恢复的首选景观树种;红叶乌桕、重阳木、飞蛾槭、深山含笑、红花木棉、黄心夜合、鹅掌楸、白玉兰8种景观树种对喀斯特生境的适应性次之,也可选择其作为喀斯特山地植被恢复的景观树种。     

人工模拟水分胁迫对短葶山麦冬若干生理指标的影响

以盆栽的短葶山麦冬为材料,通过设置80%、65%、50%和35%土壤田间持水量(FC),研究土壤水分胁迫对短葶山麦冬碳、氮代谢若干生理指标的影响,探讨短葶山麦冬的水分适应性.结果表明,不同生育期短葶山麦冬叶片色素含量对水分胁迫响应规律不同.块根发生期,中度胁迫(50%FC)显著提高叶绿素a+b(Chla+b)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)含量,重度胁迫(35%FC)降低了Chla+b、Chla、Chlb含量.胁迫后期,水分胁迫显著降低Chla、Chla+b及Car含量.块根膨大期之前,80%FC下叶片可溶性蛋白含量最高,但各处理间差异不显著,块根膨大期中度胁迫(50%FC)显著提高叶片可溶性蛋白含量.水分胁迫对叶片游离氨基酸含量影响因生育期而不同,至胁迫末期表现为随土壤含水量降低而减少.胁迫初期脯氨酸和可溶性糖含量各处理间差异不显著,随胁迫时间延长,中、重度胁迫显著提高脯氨酸和可溶性糖含量,有利于其抗旱.     

喀斯特地区常见蕨类植物中氮磷元素分布及其与土壤供给的关系

于2019年4月,在贵阳、普定两地,分别采集喀斯特地区常见的蕨类植物毛蕨(Cyclosorus interruptus(Willd.)H.Ito)、剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis Burm.)、贯众(Cyrtomium fortunei J.Smith)、金粉蕨(Onychium japoni-um(Thunb.)Kze.)为实验材料.采用钼锑抗比色法测定植株不同器官的磷质量分数、凯氏定氮蒸馏法测定植株不同器官的氮质量分数,采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷质量分数、采用碱解-扩散法测定土壤碱解氮质量分数;利用统计分析软件进行方差分析,采用最小显著性差异法进行多重比较检验(P=0.05),采用简单相关性分析估算蕨类植物中氮磷与土壤中氮磷的相关性.依据试验数据,分析蕨类植物中氮磷元素分布特征及其与土壤供给的关系,探讨蕨类植物对喀斯特生境的适应性.结果表明:①普定、贵阳样地蕨类植物,地上部分氮质量分数与磷质量分数之比(w(N):w(P))分别为10.13:1.00、13.58:1.00,这种差异与两个区域土壤养分的供应状况有关,也是植物长期对生境适应的结果.通过与其他喀斯特地区植物w(N):w(P)的比较发现,贵阳区域蕨类植物的生长受氮素的限制,普定蕨类植物的生长受到氮、磷的双重限制.②两个研究区域土壤氮、磷质量分数差异明显,且异质性较高.普定样地土壤有效磷、碱解氮质量分数,分别为9.73、366.56 mg·kg-1;贵阳样地土壤有效磷、碱解氮质量分数,分别为10.82、270.48 mg·kg-1.与贵阳研究区域相比,普定样地土壤碱解氮质量分数相对较高,但其分布的蕨类植物生长却受到氮、磷的双重限制.这与研究区域土壤有效磷质量分数较低,限制了植物对氮素的吸收有关.③两种生境的蕨类植物,氮、磷素分配特征不同.与普定研究区域相比,贵阳样地蕨类植物,地上部分氮质量分数较高,其中毛蕨、贯众地上部分磷质量分数也较高.④贵阳样地土壤有效磷质量分数,与蕨类植物地上部分磷质量分数呈显著正相关,与地上部分w(N):w(P)呈极显著负相关.普定样地蕨类植物地上部分磷质量分数,与土壤有效磷质量分数呈极显著正相关,与土壤碱解氮质量分数呈显著正相关.     

喀斯特地区适生树种复羽叶栾树幼苗对干旱胁迫下异质生境的生长和光合响应

干旱缺水和水分异质性是影响喀斯特地区植物生长、分布及繁殖的主要因素.采用盆栽控制实验,研究了喀斯特地区适生树种复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch.)幼苗在两种水分条件(对照和轻度干旱)及两种生境下(同质和异质)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、水分利用效率(WUE)及生物量积累和分配.结果表明:不管在对照还是干旱条件下,复羽叶栾树幼苗的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在异质生境下均高于同质生境,但气孔导度(Cs)和蒸腾速率(Tr)在异质和同质生境下差异无统计学意义.复羽叶栾树幼苗的总生物量、地上生物量以及根系生物量在异质生境与同质生境中差异无统计学意义,但根生物量比在对照条件下对异质生境的响应显著低于同质生境,而在干旱时,对异质生境的响应则显著高于同质生境.可见,复羽叶栾树通过提高水分利用效率和降低对根系资源的投资来提高净光合速率以适应异质生境,但并未提高异质生境中植物生物量的积累.     

退化喀斯特森林不同植物叶片气孔导度对环境因子的响应

为探讨退化喀斯特森林中不同植物叶片气孔导度对环境因子的响应特征及其适应性机制,以中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站沙湾监测研究区内的退化喀斯特森林为例,从中选取8种常见植物为研究对象,分别对其叶片气孔导度及气温、空气湿度、光照强度等环境因子进行测定分析。结果表明:(1)不同植物叶片气孔导度值日间主要在0. 011～0. 215 mol/(m~2·s)之间变化。植物叶片气孔导度在同一时刻不同种间存在显著差异(P 0. 05),而除构树[Broussonetia papyrifera (Linn.) L'Hér. ex Vent.]外,同种植物在不同时刻的差异均不显著(P0. 05)。(2)梓树(Catalpa ovata G. Don)的叶片气孔导度与光照强度呈显著中度负相关(r=-0. 534,P=0. 040),而马桑(Coriaria nepalensis Wall.)的则呈显著中度正相关(r=0. 538,P=0. 038)。构树的叶片气孔导度与相对湿度呈极显著高度负相关(r=-0. 728,P=0. 002),而与气温呈显著中度正相关(r=0. 602,P=0. 017)。厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa Benth.)的叶片气孔导度与相对湿度呈显著中度负相关(r=-0. 554,P=0. 032)。(3)树种和测定时间对植物叶片气孔导度的交互作用不显著(P0. 05)。(4)研究区大部分植物对生境恶劣的喀斯特环境均具有较强的适应能力,叶片气孔导度的日间变化主要受植物自身遗传因素的控制,对外部环境条件改变的响应不敏感。     

2种药用植物在喀斯特生境下的光合特征及适生性

为筛选喀斯特生态修复植物,探讨植物配置方案,利用Li-6400便携式光合测定系统分别测定了莽草、长刺楤木2种药用植物叶片的光合作用日变化特征,并结合植物叶片各生理生态因子对净光合速率(P_n)影响的通径分析、叶绿素含量、碳酸酐酶活力和稳定碳δ~(13)C同位素组成对比了2种植物在喀斯特生境下的适生能力。结果表明:长刺楤木的大多数光合作用指标(P_n、LUE、Cond、C_i、T_r)均高于莽草,且具有较高的抗胁迫能力和碳酸酐酶活力;2种药用植物在相同喀斯特生境下表现出不同的适应机制,长刺楤木的喀斯特适生性高于莽草,但莽草的抗干旱能力强于长刺楤木。     

接骨木和贵州金丝桃生理生态特性与喀斯特环境适生性比较

依据贵州省石漠化现状和植物对喀斯特环境条件的影响,筛选喀斯特生态修复适生植物,通过Li-6400便携式光合测定系统分别测定了接骨木(Sambucus williamsii Hance)、贵州金丝桃(Hypericum kouytcheouense Levl.)2种药用植物的叶片光合作用日变化特征,并结合植物叶片的叶绿素含量、碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CA)活性、稳定碳同位素δ13C变化范围比较了2种植物在喀斯特生境下的适生能力。结果表明,接骨木对于喀斯特石漠化环境有着更好的适生性。     

水分胁迫对桂花幼苗生长及生理特性的影响

[目的]研究水分胁迫对桂花幼苗生长性状和几个生理指标的影响。[方法]在盆栽条件下,设置5个水分胁迫梯度（分别为土壤田间持水量的10%、20%、40%、60%、80%）进行试验。[结果]桂花在各处理环境下的苗高生长情况和地茎生长情况及叶片叶绿素含量和根系活力情况均表现依次为：60%田间持水量〉40%田间持水量〉20%田间持水量〉80%田间持水量〉10%田间持水量,脯氨酸含量表现为：10%田间持水量〉20%田间持水量〉80%田间持水量〉40%田间持水量〉60%田间持水量。[结论]桂花苗木对土壤水分环境具有一定的适应范围。     

桂花种子发育与发芽研究综述

文章指出结实桂花雌蕊的4胚珠中只1个能双受精并发育成种子;形态成熟的桂花种子还需后熟发育才能发芽,赤霉素和层积有利于桂花种子后熟;桂花种子的发芽抑制物、包埋胚的胚乳、低于脱水耐性的临界含水量是桂花种子发芽的障碍;层积催芽使桂花种子发生一系列生理生化变化,朝萌发的方向发展。最后提出桂花种子诱变育种研究和桂花种子生产研究将是桂花种子研究重要的工作。     

桂花母树结实观察研究——以湖北咸宁地区为例

成宁地区桂花母树约占2％,一般花期9月,开花较整齐,果实秋、冬、春季生长,种子形态成熟于4月,具有明显的大小年,种子千粒重为352 g.桂花母树种子的产量受遗传品质、体内氮素积累量、光照、机械损伤及开花整齐性等因素影响和制约.     

桂花品种分类系统研究

通过对目前所知的桂花品种进行详细观察和比较研究发现,四季桂与桂花的区别非常明显,进而从形态性状、习性和DNA水平上分析了四季桂与桂花的亲缘关系,确定了四季桂的分类地位,并进一步建立了桂花品种分类的新系统.     

桂花OfAP1基因的克隆及表达分析

AP1（APETALA1）基因在植物花分生组织及花器官形成过程中发挥着重要作用。以桂花品种‘堰虹桂’Osmanthus fragrans‘Yanhonggui’为材料,根据前期获得的转录组数据中AP1的序列设计引物,利用PCR技术,克隆得到约750 bp桂花AP1 cDNA序列,即OfAP1基因,其中开放阅读框长为720 bp（注册号为MH593222）。氨基酸序列比对发现,与其他物种的AP1基因的同源性高达69%~88%。荧光定量PCR结果表明:在不同组织中,桂花的OfAP1基因在花芽中的表达量显著高于其他组织,根中几乎不表达;在花芽分化过程中,OfAP1在成花转变及花芽分化初期（花瓣、花萼分化期）表达量较高,随后呈下降趋势。这说明OfAP1具有组织表达特异性,同时在桂花成花转变、花芽分化和发育中有重要作用。     

中国菱背网蝽属昆虫记述

记述我国菱背网蝽属(Eteoneus)昆虫3种。在检视大量标本的基础上,增添了3种网蝽的分布记录和星菱背网蝽的寄主记录(桂花树),并图示了3种网蝽在阳茎侧突和雌性腹部末端上的差异,提供了角菱背网蝽与星菱背网蝽的五龄若虫形态图。     

桂花花芽分化和花开放研究进展

桂花Osmanthus fragrans是中国最重要的观赏植物之一。桂花的花芽分化和花开放对环境条件要求各不相同,使得这2个生物过程相对独立。综述了桂花花芽分化和花开放的相关研究进展,并在此基础上,结合笔者多年来在相关方面的研究结果,总结了不同类型、性别品种的花芽分化和花开放的环境条件,分析相关机制和原因,以期为桂花后期相关研究提供参考。秋桂花芽分化在夏季高温季节进行,相对低温能显著促进分化,四季桂秋季开花的成花机制同于秋桂,而其他季节开花则由不同机制控制;花芽分化完成后花的开放需要感受足够的相对低温,不同品种对气温的敏感性不同,造成品种间花期不同。表2参31     

桂花在园林中的应用

桂花是优良的园林绿化树种。通过介绍桂花的生物学特性、生态习性及观赏特征,总结了其丰富的文化内涵,探讨了桂花的应用形式、配植方式及桂花与造园要素的配置,为城市园林中桂花的应用提供参考。     

越冬期间桂花光系统Ⅱ行为特征分析

为探究桂花在越冬期间遭受寒害时的光合机理,运用叶绿素荧光动力学手段,监测桂花叶片在北京地区越冬过程中光系统Ⅱ(PSⅡ)行为特征的变化。结果表明:随着越冬过程的推进,初始荧光(F_0)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ有效量子产额(yield)和PSⅡ电子传递速率(ETR)均随温度下降出现同步降低,并表明越冬过程中桂花叶片的捕光天线系统遭受破坏,从而抑制了光合作用的原初反应,桂花叶片通过减小天线系统捕获的光能来降低对PSⅡ反应中心的激发压。另外,桂花叶片的光化学猝灭系数(q P)始终较高,说明PSⅡ反应中心能够在越冬期间保持较高的开放程度,进而减少激发能在PSⅡ供体侧积累对PSⅡ反应中心的伤害;而非光化学猝灭系数(NPQ)伴随温度下降而明显降低,由此可以推断,桂花主要通过天线系统以外的热耗散途径来抵御冬季低温胁迫。