荔枝生产相关的水分生理指标远程监测研究

利用植物远程监测系统对荔枝园中的大气温湿度、土壤湿度、光照强度、大气蒸汽压差(VPD)等环境因子和茎干直径微变化、果实生长、叶片温度等树体生理指标进行了监测,发现该系统能准确及时并无伤害地记录他们的实时和周期性变化。据获得的数据初步表明,当果实处于快速膨大期,主茎的加粗生长明显缓慢,一旦果实采收后,茎干加粗生长则有一个迅速上升的变化;当土壤湿度高于33%(v/v)时,主茎的生长受到明显的抑制;VPD白天上升,夜间下降,当夜间VPD始终高于0,就形成所谓的“夜间干燥”,VPD的这种变化对荔枝主茎和果实的生长以及叶气温差(LATD)都有较大的影响,如主茎和果实的日间收缩量随VPD的增大而增大,夜间空气干燥不但抑制了主茎生长,也使日最大LATD下降。据此认为,果实和茎干的生长之间存在竞争关系,土壤湿度过高或者夜间空气干燥对荔枝的生长不利。     

Growth and development of Cuscuta chinensis Lam. and its impact on selected crops

The growth and development of Cuscuta chinensis Lam., and the effects of the holoparasite on the growth and yield of tomato ( Lycopersicon esculentum ), chilli ( Capsicum annuum ) and rice ( Oryza sativa ) were investigated in pot experiments under glasshouse conditions. 'Mature' and 'immature' seeds of C. chinensis showed 15 and 47% germination, respectively. The independent life duration of seedlings from 'immature' seeds was 6 days shorter than 'mature' seeds (19 days). Cuscuta chinensis formed haustoria on chilli and tomato, but not on rice seedlings. Infection with three C. chinensis seedlings per host plant reduced leaf area, dry weight, carbon and nitrogen content by 78–84% and 27–44% in tomato and chilli plants, respectively. Dry weight of C. chinensis was 0.63 g per pot in tomato, and 0.24 g per pot in chilli. Carbon and nitrogen content of C. chinensis was 0.189 and 0.028 g per pot, respectively, when grown with tomato. When it was grown with chilli, the carbon and nitrogen content of C. chinensis was 0.001 and 0.007 g per pot, respectively. Cuscuta chinensis reduced the fruit yield of tomato and chilli by 72 and 29%, respectively. The results indicated that tomato is a preferred host of C. chinensis compared with chilli, and rice is not preferred. In the host–parasite associations, C. chinensis suppressed growth and yield of chilli and tomato by diverting the elaborated products of metabolism of the hosts.     

菟丝子致死薇甘菊

薇甘菊Mikania micrantha是入侵的害草，已经由珠江三角洲扩散到粤东、粤西沿海地区，以及部分山区。在薇甘菊的天敌调查中看到菟丝子寄生于薇甘菊，严重时可以把薇甘菊致死。我们在本所的实验园中栽种薇甘菊，并让其被菟丝子Cusuta chinensis Lam.寄生，结果证实菟丝子在两个月左右，完全可以抑制薇甘菊的生长，最终把薇甘菊致死。这可能是以草治草的一种新途径，但是菟丝子也是我国农作物的一种重要昌，如何利用菟丝子控制薇甘菊的为害，而又不使菟丝子对薇甘菊的伴生植物和鞭它农作物造成为害，是下一步要解决的问题，菟丝子致死薇甘菊的机理更需要深入研究。     

玫瑰、月季、蔷薇等蔷薇属植物RAPD分析

 对蔷薇属的玫瑰、月季、蔷薇3 个种的15 个品种进行RAPD 分析, 16 个引物对受试品种PCR扩增共获得202 条谱带, 其中123 条(60. 9 %) 表现多态性。利用UPGAMA 法构建分子系统进化树, 以相似性系数0. 5 为阈值, 玫瑰与月季为一个聚类组, 蔷薇为另一个聚类组; 以相似性系数0. 6 为阈值, 4个蔷薇品种分为4 个不同的聚类组, 5 个月季品种为一个聚类组, 5 个玫瑰品种为一个聚类组, 平阴紫枝玫瑰单独为一个聚类组, 表明玫瑰与月季的亲缘关系较近, 两者与蔷薇的亲缘关系较远。     

不同镉水平对白菜生长及抗氧化酶活性的影响

 不同镉(cd)水平对白菜[Brassica campestris L．ssp．chinensis (L．)Makino]两个品种生长及抗氧化酶活性研究结果表明：cd 1 mg·L^-1 对两品种生长(除‘杭州油冬儿’地上部干质量)及叶绿素 含量无显著影响，cd 10 mg·L^-1显著抑制植株生长(除‘沪青1号’根干质量)，减少叶绿素含量。cd可诱导叶片中活性氧0₂^-. 、H₂O₂的产生，引起膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的累积。Cd 1 mg’L 显著增加‘沪青1号’过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及‘杭州油冬儿’抗坏血酸过氧化物酶(APx) 活性。cd 10 mg·L 显著降低两品种叶片超氧化物歧化酶( SOD ) 、CAT、APX及‘沪青1号’POD活性， 显著增加脱氢抗坏血酸还原酶(DR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。     

野大麦、羊草的光合和蒸腾作用特性比较及利用方式的研究

在外界适宜的环境条件下设置13个光照梯度,对人工草地上的一年生羊草和一年生野大麦植株叶片进行光模拟实验。实验证明,光照强度的改变对这两种植物叶片的叶温、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾作用及光合作用等生理指标存在不同的影响。野大麦植株的叶温始终比羊草低,在高光强照射下具有更强的调节叶温的能力,两者叶温最大差值为1.24℃;与羊草相比,光强对野大麦叶片的气孔运动影响较大,其气孔导度与胞间CO2浓度显著高于羊草。野大麦光合速率、日间暗呼吸、蒸腾速率强,用水效率值(WUEph)低。依据测量数据及其它相关指标,提出生产实践中野大麦适于放牧利用,而羊草适于割草利用。     

Germination ecology of Leptochloa chinensis: a new weed in the Italian rice agro-environment

Leptochloa chinensis is a new weed that has been found with increasing frequency in Italian rice paddies. The germination ecology of L. chinensis seeds was studied in order to investigate the development mechanisms and survival strategy of this weed in rice paddies of northern Italy. Leptochloa chinensis seeds showed no dormancy and exhibited germination even in anoxic conditions. Germination was strongly influenced by temperature (minimum around 15°C; optimal 25–35°C) and light (phytochrome dependent). Temperature fluctuation caused an increase of seed germination in the dark. Seed burial also strongly inhibited germination and emergence of this species. At 5 cm seed burial only 5% of seedlings emerged in flooded conditions, while at the same depth, but with no flooding, no seedling emergence was observed. This phenomenon was not due to oxygen depletion, as germination was not inhibited by complete anoxia, as demonstrated by the fact that some seedlings did emerge in flooding conditions when water was no deeper than 6 cm. Seed burial and concomitant flooding induced an unusual germination: first coleoptile emergence and subsequently emergence of the radicle was observed. The possible exploitation of this knowledge for weed management is discussed.     

松嫩平原优势种羊草与其主要伴生种芦苇空间分布格局分析

芦苇是松嫩草地优势种羊草的主要伴生种,两者常常形成物种组成比较单一的混生群落或者与其他物种组成羊草 杂类草群落.选择羊草 芦苇混生群落,羊草群落和芦苇群落的交错区进行羊草、芦苇单物种格局分析.结果表明,1)混生群落和交错区中,羊草和芦苇均是以集聚分布的形式存在;2)羊草在混生群落中的格局强度小于交错区中的格局强度,芦苇在2种类型群落中的格局强度没有显著差异;3)除了考虑物种的生物学特性以外,混生群落种内、种间竞争也是影响羊草集聚分布和格局强度的主要因素,交错区中,环境异质性和种间竞争是影响集聚分布和格局强度的重要因子;4)芦苇在混生群落和交错区中格局强度没有明显差异,由此可以判定芦苇的空间分布格局形成主要受植物本身生物学特性的影响.     

羊草种子萌发相关基因的筛选及表达分析

前期实验表明,变温处理(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)可显著提高羊草种子的萌发率,且羊草种子萌发中的第1天是接受变温信号的关键时期。以此为研究基础,结合羊草种子变温萌发的转录组测序数据,针对羊草种子萌发初期对变温处理的响应筛选出与种子萌发、休眠及低温相关的基因24个,利用测序结果中这些基因的RPKM值制作基因表达热图并分析其表达差异。以萌发率高、低的两种羊草种质的种子为材料,对24个基因在恒温12 h(28 ℃)和变温1 d(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)萌发处理中的表达分别进行了定量分析。结果表明,与恒温对照相比,变温处理12 h后,表达明显上调的基因有SAIN1,PP2C62,EXPB3,EXPB4,GA3ox,EXPA2和EXPA7,而表达明显下调的基因有bHLH49,GID1,ABI8,Chi1,11833,CBF3,NAC2,PP2C72,SAIN2和5423。通过进一步分析相关基因在高、低萌发率两个种质中表达的差异,筛选出其中可能与羊草种子萌发相关的基因有几丁质酶基因Chi1,转录因子基因CBF3,羊草新基因5423,赤霉素合成基因GA3ox,细胞松弛素蛋白基因EXPB4和羊草新基因SAIN1,将为下一步阐明羊草种子萌发的分子作用机理奠定基础。     

羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P>0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P<0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P<0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。