3种盐生植物干物质积累与养分吸收特征

人工种植盐生植物是一种改良与利用盐碱土资源的有效方式,掌握盐生植物的养分吸收特征可以提高改良效果的基础。选取盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜为材料,研究田间种植的3种盐生植物干物质积累与N、P、K的吸收特性。结果表明:盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜干物质积累旺盛期在生育末期,此时净积累量分别占干物质总量的96.42%、96.76%和93.29%。3种盐生植物之间以及不同生育期N、P、K浓度差异明显(P0.05)。盐地碱蓬N含量、高碱蓬K含量、野榆钱菠菜N和K含量随着生育期的推进不断降低,3种盐生植物的P含量和高碱蓬的N含量表现出先增加后减少的趋势,盐地碱蓬K含量先增后减。除高碱蓬对N的积累量呈先减后增外,盐地碱蓬和野榆钱菠菜的N积累量以及3种盐生植物对P和K的积累量均随着生育期的推进不断增加,且生育中期至生育末期增加明显。     

准噶尔盆地4种盐生植物耐盐机制分析

对准噶尔盆地4种盐生植物体内的无机离子和有机渗透调节物质含量进行分析。结果表明:稀盐盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora)和盐节木(Halocnemum strobilaceum)的含水率、肉质化程度及体内茎叶中的K~+,Na~+,Cl~-等离子含量显著高于其地下部分,也高于泌盐盐生植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和琵琶柴(Reaumuriasoongorica);而多枝柽柳和琵琶柴体内脯氨酸和可溶性糖含量显著高于囊果碱蓬与盐节木。说明在盐渍生境下,囊果碱蓬和盐节木主要通过体内地上部分离子积累和区域化作用降低盐胁迫;而多枝柽柳和琵琶柴则是通过泌盐,将过多的盐分排出体外,同时在植物体内积累有机渗透调节物质来降低盐胁迫。     

盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义

以罗布泊钾盐矿区人工植被生态示范区种植的盐地碱蓬(Suaeda salsa)为对象,重点研究不同土壤类型对植物生长的影响以及盐地碱蓬在盐碱土改良中的生态学意义。结果显示:全换土区植物个体生长较其他土壤类型生长良好,而炉渣区生长相对较慢,这说明好的土壤环境利于植物的生长;对于炉渣区而言,虽然其含盐量不是最高,但因为其孔隙度大的物理性质使其保水力相对较差,因此,植物生长相对最差。而原状土区虽然植物发芽存活率低,植被盖度低,但是存活的个体生长良好,说明盐地碱蓬一旦适应了盐土环境,高盐土环境不会对其生长产生较大影响。根冠比结果表明,原状土区炉渣区炉渣+换土区全换土区,这说明在较差的土壤环境中(高盐/高孔隙度),植物为了更好的生存,必须发展出较为强大的根系,以获取更多的养分和水分来维持生活,这正是植物适应外界胁迫环境的一种生态机制;对于土壤盐分和养分的研究结果显示:在盐碱土环境中种植盐地碱蓬后,土壤中的有机碳含量,全氮、全磷和全钾含量随着种植年限的增加而逐年增加。然而,其盐分含量和p H在原状土区有了不同程度的减小,说明盐地碱蓬有利于该区土壤盐碱性的降低以及土壤养分的积累。     

盐碱胁迫对盐生植物种子萌发的影响

采用不同浓度的NaCl(中性盐)和Na2CO3(碱性盐)胁迫三种盐生植物盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪正在萌发的种子,以研究不同类型盐对种子萌发特性的影响.结果表明,随着两种盐浓度的升高,种子萌发率下降,萌发率与盐浓度间呈现显著的负相关关系;盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪种子萌发率与NaCl胁迫相关系数分别为0.9206、0.8989和0.8956,与Na2CO3胁迫相关系数分别为0.9148、0.7193和0.6327;蒸馏水中三种盐生植物种子萌发率最高,Na2CO3对种子萌发的抑制作用强于NaCl.     

NaCl对囊果碱蓬、梭梭和白梭梭种子及初期幼苗的影响

种子萌发和幼苗阶段是干旱区植物群落建成的关键。试验表明,在700 mmoL/L NaCl处理时,与盐生植物梭梭和囊果碱蓬相比,旱生植物白梭梭种子胚中的K~+含量比对照显著降低。700 mmol/LNaCl处理5 d后,白梭梭、梭梭和囊果碱蓬胚中K~+/Na~+分别是对照的33%,27%和74%。高盐处理显著降低3种植物尤其是白梭梭初期幼苗体内K~+含量以及K~+/Na~+。低盐处理下,囊果碱蓬初期幼苗的生长速率明显高于白梭梭和梭梭;高盐处理对3种植物初期幼苗的生长都具有明显的抑制作用。     

不同盐度环境下盐地碱蓬幼苗光合生理生态特征

以盐生植物盐地碱蓬（[WTBX]Suaeda salsa[WTBZ]）为实验材料,以NaCl模拟不同盐度环境,采用盆栽实验方法研究不同盐度环境下盐地碱蓬幼苗的光合生理生态特征。结果表明：轻度与中度盐环境下,盐地碱蓬幼苗叶片光合色素含量无显著差异,而高度盐环境下显著下降,且叶绿素的下降是由叶绿素a含量的降低造成的;高光强（[WTBX]PAR[WTBZ]＞1 400 μmol· m-2·s-1）下,随着盐度的增加净光合速率下降,这是由气孔限制因素引起的。在轻度和中度盐环境下,盐地碱蓬幼苗对光具有较强的适应能力;重度盐环境下最大光合速率（[WTBX]A[WTBZ]max）、光饱和点（[WTBX]LSP[WTBZ]）、光补偿点（[WTBX]LCP[WTBZ]）明显降低,暗呼吸速率([WTBX]Rd[WTBZ])明显增大,此时盐地碱蓬幼苗对强光的适应能力降低,而且将能量通过暗呼吸消耗掉。盐地碱蓬经过长期的进化,已经适应轻度与中度盐环境,使其光系统Ⅱ保持较高活性并维持稳定,但当环境中盐度过高时,也会对其光合系统造成伤害。     

不同盐度施氮水平下盐地碱蓬幼苗生长及光合色素含量分析

以盐生植物盐地碱蓬为试验材料,以NaCl模拟不同盐度环境,采用盆栽试验方法研究了不同盐度施氮水平下,盐地碱蓬幼苗生长及光合色素含量的变化。结果表明：① 轻度、中度及重度盐环境下施适量氮（0.3 g·kg^-1、0.6 g·kg^-1、1.2 g·kg^-1）可以促进盐生植物盐地碱蓬幼苗的生长,在高盐高氮条件下,施氮对盐地碱蓬幼苗生长的影响与盐度有关;② 不同盐度环境下施氮所能达到的最高干物质产量及最高施氮限量也不同,表现为轻度盐环境（含NaCl 2.5 g·kg^-1）＞中度盐环境（含NaCl 5 g·kg^-1）＞重度盐环境（含NaCl 7.5 g·kg^-1）,随着施氮量的增加氮素生产力均表现出下降的趋势;③ 同一施氮水平下,随着盐度的增加盐地碱蓬幼苗叶片渗透势显著下降,并且同一盐度环境下,随着施氮量的增加叶片渗透势也呈现出下降趋势,渗透调节能力增大;④ 3个盐度环境下,施氮均可增加盐地碱蓬幼苗叶片光合色素含量,从而提高光合效率,增强幼苗对盐渍环境的适应能力。     

盐碱先锋植物碱蓬内生细菌研究进展

碱蓬是黎科碱蓬属典型高耐盐的真盐生植物,抗逆性强、耐盐、耐湿、耐瘠薄,对土壤改良、环境修复有积极效应,在世界范围内广泛分布,是重要的盐生植物资源,极具开发价值。碱蓬内生细菌存在于碱蓬的根、茎、叶组织器官,种类繁多,在碱蓬生长发育、耐盐碱性、生防作用、对盐碱土改良等方面都具有重要意义。本文通过综述碱蓬内生细菌的种类、生物学作用、改良盐碱地土壤,并对未来碱蓬内生菌研究方向进行展望,旨在为碱蓬内生细菌的研究提供参考。     

硬枝碱蓬幼苗对盐旱胁迫的生理响应

以硬枝碱蓬幼苗为材料,通过NaCl和PEG6000设置不同程度的盐旱处理,对硬枝碱蓬苗期抗性生理指标进行测定,研究其的抗盐性和抗旱性。结果表明:1)与对照(0)相比,在NaCl为100~500 mmol/L范围内,随着NaCl浓度升高,硬枝碱蓬幼苗的相对电导率和丙二醛(MDA)含量无显著变化,脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性呈增加的趋势;2)与对照(0)相比,在渗透势为-0.7~-0.1 MPa范围内,硬枝碱蓬幼苗的相对电导率和丙二醛含量在高渗透时无显著变化,但在低渗透势时显著增加,脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、CAT活性随着渗透的下降呈增加趋势,POD活性随着渗透的下降呈先下降后增加的趋势;3)综合盐旱处理下硬枝碱蓬幼苗的生理指标变化,硬枝碱蓬幼苗表现出较好的抗盐性和抗旱性,但低渗透势(-0.7 MPa)会对其幼苗造成一定程度伤害。     

盐分对异子蓬异型种子植株生长和矿质营养的影响

异子蓬是一年生盐生植物,能产生两种类型的种子。前人研究表明,异子蓬异型种子具有不同的萌发耐盐性,而异型种子在长成植株后,其生长后期的耐盐性无显著差异。因此,假设异型种子植株在生长中期可能会有不同耐盐性。该实验分析了不同盐分水平对异子蓬异型种子植株生物量和矿质营养元素含量的影响。结果表明:异子蓬异型种子植株在生物量和大部分生理指标上不存在显著差异。盐分对异子蓬生长的影响表现为低、中盐促进,高盐抑制。Na~+和Cl~-含量随盐分浓度的增加而增加。总之,异子蓬异型种子生长中期的植株具有相似的耐盐性,耐盐差异可能出现在生长早期。     

伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)个体功能性状对短期禁牧的可塑性响应

为了探讨禁牧对植物个体功能性状的影响,在新疆呼图壁县、玛纳斯县及昌吉市阿什里乡对短期禁牧下蒿类荒漠草地建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)的个体表型特征、构件生物量及其分配比进行了测定。结果表明:伊犁绢蒿个体功能性状对短期禁牧的响应因禁牧地点的差异而有所不同,呼图壁和玛纳斯样地的大多性状如株高、地上生物量、叶片数、叶生物量均呈显著增加(P 0. 05),而昌吉样地多数功能性状虽为增加,但均不显著。总体分析可知,短期禁牧后伊犁绢蒿的株高、地上生物量、叶片数、茎生物量、叶生物量依次显著增加21. 32%、48. 97%、104. 50%、50. 18%、100. 00%(P 0. 05),根颈直径、一级及三级分枝数出现显著下降,而二级分枝数、生殖生物量、各构件生物量分配比变化不显著。伊犁绢蒿个体表型性状与其构件生物量及分配比间均具有显著的联动效应,且短期禁牧可引起其部分个体功能性状间的相关关系发生显著改变。研究表明,短期禁牧促进伊犁绢蒿个体功能性状的恢复,利于退化蒿类荒漠草地的恢复。     

GlnA基因对刺糖多孢菌生长发育及多杀菌素合成的影响

谷氨酰胺合成酶（GS，glutamine synthetase）是由GlnA基因编码的生物体中最古老也是最广泛存在的酶，它参与许多生物体中的氮和碳代谢，是生物体氮代谢的关键酶之一，对微生物的生命活动起着重要作用。本文研究了GlnA基因对刺糖多孢菌Saccharopolyspora spinosa的生长发育及次级代谢产物合成的影响，从刺糖多孢菌基因组中克隆了glnA 基因的部分片段，将其与穿梭载体pOJ260连接，构建敲除载体pOJ260-glnA，通过接合转移将其导入刺糖多孢菌野生菌中，获得刺糖多孢菌敲除菌株S.spinosa-△glnA；同时，利用重叠延伸PCR将glnA基因置于红霉素强启动子P_ermE下，并将融合片段P_ermE-glnA与穿梭载体pOJ260进行酶切酶连，构建过量表达载体pOJ260-P_ermE-glnA，通过接合转移将其导入刺糖多孢菌中，获得了刺糖多孢菌过量表达菌株S.spinosa-glnA。表型分析发现，glnA基因的敲除对刺糖多孢菌的菌丝形态、孢子萌发等方面都有显著的抑制作用。HPLC检测分析发现，过量表达菌株中多杀菌素产量相比原始菌株提高到170%；该研究表明glnA基因对刺糖多孢菌的生长发育与多杀菌素的合成有一定的影响，为研究其在链霉菌次级代谢过程中的作用奠定了重要基础。     

甘蔗花叶病毒田间杂草寄主鉴定

Sugarcane mosaic virus (SCMV) is the prevalent virus causing maize dwarf mosaic in China. Here we collected 90 weed samples belonging to 15 species, among which Setaria viridis, Echinochloa crusgalli and Digitaria sanguinalis showed distinct mosaic symptom. The maize in-bred line B73 and cultivar Denghai 605 plants inoculated with extracts of S. viridis, E. crusgalli and D. sanguinalis showed distinct mosaic symptom in the systemically infected leaves at 10 days post-inoculation. ELISA results showed that samples of S. viridis, E. crusgalli and D. sanguinalis were positive to antibody against SCMV CP. The duplex-PCR showed that samples of S. viridis, E. crusgalli and D. sanguinalis were infected by SCMV which was not belonging to group IV. The SCMV ORF of 3 weed and one maize samples shared nucleotide and amino acid sequences identities of 93.1%-99.7%. Gene-flow analysis showed that the SCMV isolates from three weed samples had frequent gene flow with the SCMV isolates from maize in Shandong Province. Phylogenetic analysis showed that all the four SCMV isolates were clustered into group I. These results indicate that S. viridis, E. crusgalli and D. sanguinalis are weed reservoir of SCMV. These results provide theoretical guidance for the effective control of SCMV.     

甘蔗花叶病毒田间杂草寄主鉴定

正玉米矮花叶病1963年在美国俄亥俄州首次报道[1],我国1968年在河南省首次报道。甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)是引起我国玉米矮花叶病的主要病原[2, 3]。根据基因组序列的系统发育分析,SCMV分为4个组,其中第I组分布最广,第IV组是新发现的一个强毒株系,近年来的发生呈上升趋势[4, 5]。SCMV属于马铃薯Y病毒属(Potyvirus),粒体为弯曲线状。其由蚜虫非持久性传播[6],能侵     

Evaluation of the efficiency of irrigation methods on the growth and survival of tree seedlings in an arid climate

Scarce and scattered precipitation in arid regions is detrimental for newly planted seedlings. It is essential to provide required water storage for seedlings in restoration projects in the first year of their establishment. The subsurface irrigation can be much more effective than the surface irrigation because of the regulation of water availability and reduction in water evaporation. We studied the effect of surface and subsurface irrigation methods on the growth and survival of four common tree species including heaven tree(Ailanthus altissima(Mill.) Swingle), China berry(Melia azedarach L.), white mulberry(Morus alba L.), and black locust(Robinia pseudoacacia L.) by installing underground clay reservoirs with different permeabilities in Isfahan City, Iran. Different amounts of animal manure and wheat straw were mixed with clay fraction and cooked in a pottery kiln at 900°C to produce reservoirs with different permeabilities. The experimental treatments consisting of irrigation and tree species were considered with a factorial arrangement in a completely randomized design with three replications in 2016 and 2017. Leaf water potential of seedlings, which is indirectly related to drought resistance, was measured by a portable pressure chamber. The results showed that saplings height, basal diameter, number of leaves, chlorophyll content and stomatal conductance were significantly(P0.05) higher in the subsurface irrigation with low permeability than in the surface irrigation, but the number of branches of the studied species were not significantly(P0.05) affected by the irrigation methods and different permeabilities of clay reservoirs. The clay reservoirs with low and medium permeabilities constantly provide better conditions for plant growth, and water with lower pressure and longer time intervals to the plant roots as compared with the reservoirs with high permeability. Analysis of variance of the data showed that year and interaction between year and permeability of reservoir had significant effects(P0.05) on all growth parameters, except for the chlorophyll content. In addition, the highest percentage of survival was 100% associated with the subsurface irrigation and the control treatment had the lowest survival percentages of 60%, 70%, 80% and 100% for M. alba, M. azedarach, A. altissima and R. pseudoacacia, respectively. Finally, the values of leaf water potential showed that R. pseudoacacia was the most drought resistant species.     

AdpAsd对于淀粉酶产色链霉菌1628的形态分化和丰加霉素合成的影响

为阐明AdpA与淀粉酶产色链霉菌Streptomyces diastatochromogenes 1628形态分化和合成丰加霉素（Toyocamycin，TM）的相关性。本研究设计简并引物成功克隆了来源于淀粉酶产色链霉菌1628大小为1263 bp的adpA_sd基因（GenBank登录号：JX847412）。结果发现，AdpA_sd的氨基酸序列与灰色链霉菌Streptomyces griseus的AdpA_g及天然色链霉菌Streptomyces coelicolor的AdpA_c的同源性分别为80.7%和78.9%。将adpA_sd基因置于载体pIB139启动子PermE^*下游，构建了重组质粒pIB139-adpA_sd，将其通过接合转移法分别转入菌株1628-T15（高产TM）和1628-T62（低产TM，孢子合成受阻）中，获得重组菌1628-T15A和1628-T62A。结果表明，与出发菌株1628-T62相比，重组菌1628-T62A产孢能力得到一定程度的恢复；重组菌1628-T15A与出发菌株1628-T15相比，整体形态无明显变化。摇瓶发酵试验表明，重组菌1628-T62A较出发菌株1628-T62的TM合成能力显著提高，最终TM产量提高了近3倍，而重组菌1628-T15A的TM产量比出发菌株1628-T15仅有小幅提升。以上结果证实adpA_sd参与淀粉酶产色链霉菌1628形态分化以及TM合成，为今后深入理解adpA_sd的分子调节机制奠定了基础。     

低温贮藏对丽蚜小蜂生长发育和扩散的影响

丽蚜小蜂Encarsia formosa作为烟粉虱Bemisia tabaci和温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum的重要寄生性天敌，目前已实现了规模化繁育，广泛应用于设施蔬菜粉虱类害虫的防控。该寄生蜂在大面积释放前往往要进行数量储备，因此低温贮藏是实现其规模化生产和应用的重要环节。本文在明确丽蚜小蜂蛹期最适贮藏发育阶段的基础上，研究了不同低温贮藏方式对丽蚜小蜂生长发育和适合度的影响，并在温室条件下明确了低温贮藏对其扩散和寄生的影响。结果表明，丽蚜小蜂的蛹在4℃和8℃下低温贮藏仍可继续发育，解剖低温贮藏后未羽化的丽蚜小蜂发现其死亡主要发生在蛹的发育初期和后期，蛹的发育中期死亡比例最低；贮藏前经历适度的低温诱导（12℃/7 d）可以显著提高丽蚜小蜂的羽化率、寄生量和成虫寿命（P<0.05）；温室条件下未经低温贮藏的丽蚜小蜂主要在1～4 m范围内扩散，而低温贮藏后羽化的丽蚜小蜂主要在1～2 m范围内扩散；适度的低温诱导（12℃/7 d）同样可以明显提高丽蚜小蜂在温室条件下的寄生率（P<0.05）。研究结果对于更好地发挥丽蚜小蜂在生物防治中的控害作用具有重要的应用意义。     

一株拮抗水稻白叶枯病菌的淡紫灰链霉菌的筛选鉴定及其生防效果研究

 为发现绿色安全的水稻白叶枯病天然生物防治微生物,本研究从植物根际土壤中分离获得165株放线菌。利用共培养法和牛津杯法,筛选获得了5株拮抗水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)的放线菌,其中拮抗能力最强的是Sl-10菌株,发酵液抑菌圈直径为62.1 mm ± 1.5 mm。根据形态特征、生理生化实验、16S rDNA序列和系统发育分析,鉴定Sl-10菌株为淡紫灰链霉菌(Streptomyces lavendulae)。Sl-10菌株发酵液对大豆斑点病菌(Pseudomonas syringae pv. glycinea)、烟草野火病菌(P. syringae pv. tabaci)、油菜黑腐病菌(X. campestris pv. campestris)、大豆斑疹病菌(X. axonopodis pv. glycines)、水稻条斑病菌(X. oryzae pv. oryzicola)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)和番茄叶斑病菌(P. syringae pv. tomato)7种植物病原细菌均有拮抗作用。Sl-10菌株发酵液具有较好的耐光、耐酸碱和热稳定性。SDS-PAGE电泳结果显示,Sl-10菌株可抑制Xoo的蛋白质合成。4个品种水稻(甬优15、湘两优900、嘉丰2号和甬优1540)喷施Sl-10菌株发酵液,水稻白叶枯病的病斑抑制率达到82.27%~91.78%。研究结果显示,淡紫灰链霉菌Sl-10菌株具有较好的水稻白叶枯病生物防治潜能。     

Maternal salinity improves yield,size and stress tolerance of Suaeda fruticosa seeds

Shrubby seablite or lani(Suaeda fruticosa Forssk)is a perennial euhalophyte with succulent leaves,which could be planted on arid-saline lands for restoration and cultivated as a non-conventional edible or cash crop.Knowledge about the impacts of maternal saline environment on seed attributes of this important euhalophyte is lacking.This study investigated the effects of maternal salinity on yield,size and stress tolerance of S.fruticosa seeds.Seedlings of S.fruticosa were grown in a green net house under increasing maternal salinity levels(0,300,600 and 900 mM NaCl)until seed production.Total yield,size,stress tolerance and germination of the descended seeds under different maternal saline conditions were examined.Plants grown under saline conditions(300,600 and 900 mM NaCl)produce a substantially higher quantity of seeds than plants grown under non-saline condition(0 mM NaCl).Low maternal salinity(300 mM NaCl)improves seed size.Seeds produced under all maternal salinity levels display a higher tolerance to low temperature(night/day thermoperiod of 10℃/20℃),whereas seeds produced under 300 mM NaCl maternal saline condition show a better tolerance to high temperature(night/day thermoperiod of 25℃/35℃)during germination.Seeds from all maternal saline conditions germinate better in the 12 h photoperiod(12 h light/12 h dark)than in the dark(24 h dark);however,seeds produced from low and moderate maternal saline conditions(300 and 600 mM NaCl)show a higher germination in the dark than those from control and high maternal saline conditions(0 and 900 mM NaCl).In general,maternal salinity is found to improve yield,size and stress tolerance of S.fruticosa seeds.     

粉红螺旋聚孢霉67-1短链脱氢酶基因CrSdr功能研究

本研究从实验室前期构建的粉红螺旋聚孢霉67-1寄生核盘菌转录组中获得1个差异表达的短链脱氢酶编码基因CrSdr。实时荧光PCR定量监测显示,菌核诱导下24 h时CrSdr基因的表达水平提高4倍。通过基因敲除与回补研究其功能结果表明,CrSdr敲除后对菌株的生长没有影响,但产孢量比野生菌株提高了43.2%,并且对NaCl、KCl和山梨醇引起的渗透压胁迫更为敏感。敲除突变株对番茄灰霉病菌、大豆菌核病菌和黄瓜枯萎病菌的拮抗作用明显减弱（P<0.05）,对核盘菌菌核的寄生能力由野生型菌株的4级降为2级,温室对菌核病的防效降低了50.5%,基因回补后生防作用恢复,表明短链脱氢酶基因在粉红螺旋聚孢霉寄生及生防过程中起着重要的作用。本研究将为揭示粉红螺旋聚孢霉菌寄生机制奠定基础,并对高效植病生防真菌菌剂的研发具有一定的指导意义。