松嫩草地羊草种子发育进程、休眠特性及与盐碱耐性关系的研究

羊草(Leymus chinensis)是禾本科赖草属根茎型优质禾草,不但营养价值高、适口性好,而且具有较强的耐旱、耐寒和耐盐碱性。羊草既是东北松嫩平原的优势种,也是干旱与半干旱地区建植人工草地的优良草种。近年来,随着畜牧业的发展及生态环境治理力度的加大,人工羊草草地不断建植,为此,人们对羊草种子的需求量与品质的要求也越来越高。本文通过研究羊草种子的发育进程、休眠特性及与盐碱耐性的关系,一方面明确羊草种子的最适宜收获时间,为农业生产上收获高品质羊草种子提供科学依据,另一方面挖掘羊草种子的发芽潜能、深入解析抗逆机理,为提高其利用率及抗逆新品种的选育提供理论基础。主要研究结果与结论如下:(1)通过对羊草种子发育动态的研究结果表明,羊草种子在发育过程中,随着成熟度的不断提高,种子的颜色由绿色变为浅绿色,再变成黄色,最后变为棕黑色。种子千粒重不断增加,在盛花后33 d达到最大值,之后趋于恒定。含水量与种子浸出液电导率则呈下降趋势,含水量在盛花后36 d达到最小值,而2个试验年份电导率值有所差异,分别在盛花后27和30 d达到最小值。标准发芽试验结果显示,羊草种子在盛花后39 d发芽率最高,此时种子的开始发芽时间、50%种子发芽时间、发芽势等指标均为最优。尽管加速老化试验的发芽指标与标准发芽试验略有差异,但是盛花后39 d的种子同样具有最强的抗老化能力。上述试验结果表明,盛花后39 d羊草种子活力最高,品质最佳,是种子最适宜的收获时间。 (2)不同成熟度的羊草种子对土壤埋深与盐碱胁迫具有不同的响应方式。羊草种子出苗与其后的幼苗生长能力随着种埋深度的增加而降低,1 cm是最适宜的播种深度,此时的出苗率最高、出苗时间最短,并且叶片与根系长度与生物量最大;另外不同成熟度的羊草种子表现出不同的出土成苗能力,盛花后39 d的羊草种子活力最大,其上述各项幼苗生长指标均为最优。种子的成熟度与盐、碱胁迫及其交互作用显著影响羊草种子的发芽率与发芽势,盛花后39 d的羊草种子在胁迫下具有最高的发芽率与发芽势,特别是在高浓度(400 mM)盐胁迫下,尤为明显。复萌试验结果显示,盛花后39 d的羊草种子在盐碱胁迫(特别是高盐环境)解除后同样具有最高的发芽率。上述结果表明,尽管不同成熟度的羊草种子均具有发芽能力,但是盛花后39 d的羊草种子出苗及抵御盐碱胁迫伤害的能力最强,这也进一步支撑了39 d是羊草种子适宜收获时间这一结论。另外羊草适宜浅播,1 cm是其最适宜的播种深度。 (3)通过人工手段处理可以明显打破羊草种子的休眠特性。研究结果表明,除了热水浸种处理外,其余方法如浓硫酸、冷层积、PEG,GA₃,KNO₃及清水浸种均能一定程度上提高羊草种子的发芽率,发芽速率、开始发芽时间及50%种子发芽时间。但是在生产实际中,既要考虑高效性也要考虑经济耗费,结合本试验的研究结果,我们推荐在生产中采用低温浸种20 d的方法来打破羊草种子的休眠,提高其发芽率。 (4)稃是抑制羊草种子萌发的重要因素,但同时也一定程度提高了种子的抗盐性。通过测定稃对羊草种子吸水、脱水、不同温度条件下的发芽响应以及不同持续时间盐胁迫对种子发芽的影响,结果发现稃可以显著提高羊草种子的吸水量,并同时减缓种子在干旱环境下的脱水速率,使种子不会过度脱水而死亡。稃、不同温度处理及两者交互作用显著降低羊草种子的发芽率与发芽速率,表明稃对羊草种子萌发具有一定的抑制作用。在不同持续时间的盐胁迫处理下,未萌发的带稃种子复萌率均高于去稃种子,特别是在长时间及高盐胁迫下尤为明显,表明稃对羊草种子耐盐性起着重要的调节作用,一旦雨水、融雪等条件降低了土壤盐浓度,带稃种子就可以继续萌发出土。 (5)20~30℃是羊草种子最适宜的发芽温度,高温、低温均显著降低种子的发芽率与发芽速率,并且此温度可一定程度上减缓盐胁迫与碱胁迫对种子发芽的抑制效应。随着盐、碱胁迫浓度的增加,羊草种子发芽率与发芽速率均呈下降趋势,且在碱胁迫下的下降幅度更大。在盐胁迫下,当盐浓度<200 mM时,低温是影响种子萌发的主要因素,随着盐浓度的不断增加,高温则更加剧了盐胁迫对种子萌发的抑制作用;而在碱胁迫下,即使碱浓度较低,高温与其交互作用也大大加剧了对种子发芽的抑制。盐胁迫下未萌发的羊草种复萌率随盐浓度增加而增加,而在碱胁迫下则随着碱浓度增加呈先上升后下降的趋势,高浓度碱胁迫使羊草种子失去活力而死亡,并且碱胁迫下种子的复萌率低于盐胁迫,25~35℃同样不利于种子的复萌。幼苗生长对温度与盐碱胁迫交互作用的响应方式与发芽阶段相似,20~30℃同样是最适宜温度;另外,盐碱胁迫均对羊草幼苗根生长的抑制作用更强。基于以上研究结果,我们建议在初夏(7月上旬),高降雨过后,温度与土壤条件适宜的情况下进行播种,以提高羊草种子的发芽率,更好的达到恢复退化草地的效果。 (6)在混合盐碱胁迫下,羊草种子的发芽率与发芽速率均随着盐浓度的增加不断下降,且碱性盐比例越大下降越明显。在250 mM盐浓度下,无碱性盐的A组处理发芽率为6.5%,而其余5组处理发芽率均为0。羊草幼苗生长阶段同样受盐浓度、pH及2者交互作用影响,并且根系对胁迫伤害更敏感,所受抑制作用更强。逐级回归分析结果表明,在种子萌发阶段,盐浓度是羊草种子在混合盐碱胁迫下能否萌发的决定性因素,而一旦胚根突破种皮进入幼苗生长阶段,pH就转变为主导因素。上述研究表明,混合盐碱胁迫对羊草种子萌发与早期幼苗生长阶段的抑制机理有所不同,其中高盐浓度与高pH的交互作用对种子萌发与幼苗生长的抑制效应最强。 (7)盐胁迫与碱胁迫均显著降低羊草幼苗的长度、鲜重与含水量,且碱胁迫抑制作用更强。2种胁迫均造成羊草幼苗Na⁺浓度与Na⁺/K⁺升高,并且K⁺浓度下降,但是在碱胁迫下,Na⁺ 浓度、Na⁺/K⁺上升幅度与K⁺下降幅度均大于盐胁迫。另外,在盐胁迫下,羊草幼苗大量积累Cl^-,有机酸含量变化不大;而在碱胁迫下,Cl^-,NO₃^-与H₂PO₄^-均呈下降趋势,而有机酸则大量积累,其中苹果酸、柠檬酸是主要的有机酸组分,可溶性糖是羊草幼苗在两种胁迫下共同的渗透调节物质。上述结果表明,碱胁迫由于具有高pH,对羊草早期幼苗生长的抑制作用更强,Cl^-与有机酸积累特征的差异表明羊草早期幼苗在盐胁迫与碱胁迫下具有不同的适应策略。     

准噶尔荒漠驼绒藜种子的萌发行为

驼绒藜(Ceratoides latens)是一种抗旱、耐盐、耐瘠薄的温带旱生半灌木,为旱生优良牧草。通过研究温度、贮藏时间、苞片及盐分对驼绒藜种子萌发的影响,旨在揭示其萌发行为及其适应机制。结果表明:驼绒藜种子在高温周期(25/35℃和20/30℃)萌发速度快、萌发率高;低温周期(5/15℃和10/20℃)的种子则成持续性萌发。驼绒藜种子具有后熟作用,种子在室温下干藏10个月仍具高的萌发率。苞片影响种子的最终萌发率,去除苞片可以明显促进种子的萌发。浓度低于0.6 mol·L^-1的NaCl溶液对种子的萌发率无显著影响;但从0.6 mol·L^-1起随着浓度增高,萌发率逐渐降低,直至为零;盐处理后,大部分种子失去活力。     

5种处理方法对沙生针茅种子萌发影响的研究

为了揭示沙生针茅（Stipa glareosa）种子萌发机理,探索促进其种子萌发的方法,以其种子为材料,采用室内控制试验,测定不同处理对种子萌发的影响。结果显示：60℃蒸馏水浸泡种子24 h,-20℃、20℃低温变温处理96 h,80 mg·L^-1赤霉素（GA₃）水溶液浸泡种子24 h,均能提高种子的发芽率和发芽势,且以80 mg·L^-1 GA₃处理效果最好。     

宁夏白芨滩国家级自然保护区苦豆子内生真菌多样性及生态分布

为探索宁夏干旱荒漠区苦豆子（Sophora alopecuroides L.）内生真菌的多样性及区系组成,为苦豆子内生真菌的合理开发和利用提供理论依据。从宁夏白芨滩国家级自然保护区不同植被和土壤类型的6个样区采集苦豆子样品30份,采用组织匀浆法从植株的根、茎、叶和种子中分离内生真菌,根据培养性状、菌落、孢子等形态特征,结合rDNA-ITS序列分析对菌株进行鉴定;根据内生真菌的相对频率、物种多样性指数、丰富度指数和相似性系数分析其区系组成特点。结果表明,从30份样品中共分离得到内生真菌213株,分别属于19个属,其中镰刀菌属（Fusarium）、链格孢属（Alternaria）和茎点霉属（Phoma）为优势属。苦豆子内生真菌的分布具有一定的组织特异性,根部的内生真菌数量高于其他部位,茎部内生真菌多样性指数最高。植被类型中,沙生植被草原（样区Ⅴ）分离的内生真菌物种多样性指数最高,而荒漠草原（样区Ⅲ）最低。荒漠草原（样区Ⅰ）和沙生植被草原（样区Ⅴ）内生真菌群落有密切的相似性。可见,苦豆子蕴含丰富的内生真菌资源,其内生真菌具有很高的宿主特异性,且分布受生境影响。     

不同氮素形态比例条件下接种AMF对玉米氮同化关键酶的影响

以珍珠岩为基质,通过供应3种不同的NH4+∶NO3ˉ比例营养液,研究了接种丛枝菌根真菌对玉米氮同化关键酶活性的影响。结果看出,与不接种的玉米植株相比,接种Glomus intraradices和Glomus mosseae分别在NH4+∶NO3ˉ=3∶1和NH4+∶NO3ˉ=1∶3形态下提高了植物叶片的硝酸还原酶活性;接种AMF对叶片谷氨酰胺合成酶活性（GS）影响不大,但在NH4+∶NO3ˉ=3∶1形态下接种3种AMF处理均显著提高了根系GS活性,相对提高了铵态氮在地下部的同化比例。在铵态氮比例较高时,接种AMF的促生效应较好,且AMF提高根系GS活性作用较大。表明丛枝菌根真菌在促进宿主植物对铵态氮的利用作用较大。     

玫烟色拟青霉对小菜蛾幼虫的侵染过程及接菌方法对其致病力的影响

采用扫描电镜观察玫烟色拟青霉(Paecilomyces fumosoroseus)分生孢子在小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫体表的萌发和侵染过程及玫烟色拟青霉孢子粉、孢子悬浮液和孢子培养液对小菜蛾幼虫的致病力.结果表明:小菜蛾幼虫体表嵴状突起结构区附着的孢子较多, 刺状突起结构区附着的孢子较少;刺状突起结构区附着的孢子萌发较早, 多数孢子在接菌后16 h开始萌发, 而嵴状突起结构区附着的孢子多数在20 h开始萌发, 在平缓结构区孢子萌发最迟.在嵴状突起结构区和刺状突起结构区, 多数孢子萌发后产生芽管, 直接以芽管侵入幼虫体壁, 少数形成附着胞侵染寄主.此外玫烟色拟青霉3种不同接菌方法对小菜蛾幼虫的侵染速率和致病力大小明显不同, 其中孢子培养液比孢子悬浮液和孢子粉对小菜蛾幼虫的侵染速率快, 接菌44 h虫体表现出明显的感病症状, 致死中时为3.18 d;孢子悬浮液和孢子粉处理的小菜蛾幼虫, 60 h虫体出现感病症状, 致死中时分别为4.20 d和4.34 d;而且致病力大小也存在明显差异, 接孢子粉的处理明显高于孢子悬浮液和孢子培养液, 小菜蛾幼虫6 d的死亡率达76.2%, 而其他两种处理小菜蛾幼虫6 d的死亡率仅为59.8%和58.5%.本研究结果表明, 小菜蛾幼虫的体表结构影响玫烟色拟青霉孢子在寄主体表的附着、萌发和侵入, 玫烟色拟青霉孢子粉对小菜蛾幼虫的致病力最强, 明显高于孢子悬浮液和孢子培养液.     

发展农田秸秆菌业的技术集成与资源循环利用管理对策

本文分析了我国草生菌业的生产实际, 深入探讨了农田秸秆菌业循环生产体系的主要环节和优化构建, 并详细阐述了各个环节的管理对策.通过对秸秆堆制发酵、优质高产栽培管理、菌渣循环利用和环境生态监测等关键环节的有效链接与整合优化, 建立"稻草(秸秆)-食用菌-菌渣-农田(园地)再循环-资源再利用"的农田秸秆菌业循环生产新体系的运作模式, 并展望了农田秸秆菌业的推广和开发前景.     

土地利用方式对球囊霉素土层分布的影响

球囊霉素对维持土壤有机碳平衡和土壤团聚体稳定性具有明显作用,但不同土地利用方式下土壤球囊霉素的土层分布模式及其影响因素尚不清楚.本研究选取农田、人工草地、果园和撂荒地4种不同土地利用方式,分别采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm 4个土层土样,通过测定土壤球囊霉素.pH、速效磷、有机碳和蛋白酶活性,研究不同土地利用方式下土壤球囊霉素土层分布的模式及影响因素.结果表明,土壤球囊霉素平均含量为1.41～3.18 mg·g-1,占土壤有机碳的6.98%～31.34%,是土壤中的一个重要碳库.土壤球囊霉素在不同土地利用方式和土层剖面之间表现出显著差异(P<0.01),具有明显的垂直分布特征,除撂荒地外,其随土层深度的增加表现出降低趋势.土壤球囊霉素分别与土壤速效磷、蛋白酶呈显著正相关(P<0.01).土壤速效磷在很大程度上决定土壤球囊霉素的含量和分布.土壤球囊霉素含量和土壤蛋白酶活性之间为间接相关关系,该关系有待于进一步研究.建议把球囊霉素作为研究丛枝菌根真菌生长状况和土壤生态系统波动的一个重要指标.     

赤霉素和细胞激动素对白刺种子萌发的调控研究

为探讨白刺种子萌发特性,采用不同浓度赤霉素和细胞激动素处理方法,测定了白刺种子生活力、吸水率、发芽率、发芽势、发芽指数和萌发指数.结果表明:浸种最初的2 h是白刺种子的迅速吸水期,整个吸水过程呈快--慢--缓慢规律.赤霉素和细胞激动素处理对白刺种子萌发有明显调控作用.150 mg·kg-1的赤霉素处理24 h,种子发芽势、发芽率、发芽指数、种子生活力最高,300 mg·kg-1赤霉素处理的发芽势,发芽率、发芽指数最低.6 mg·kg-1细胞激动素处理白刺种子1 h,其发芽势、发芽率,发芽指数、种子生活力均最高,而10 mg·kg-1细胞激动素处理白刺种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均最低.     

印度梨形孢真菌诱导提高花生抗旱性研究初报

将印度梨形孢真菌(Piriformospora indica)接种于受不同干旱胁迫花生幼苗根部,研究接种该真菌对花生抗旱性的影响.试验设置3个处理,分别是:接菌+干旱胁迫处理、未接菌+干旱胁迫处理、未接菌+未干旱胁迫处理(CK).试验结果表明:接菌+干旱处理后的花生主根长、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、叶鲜重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等农艺性状表现分别为14.96 cm、0.64g、0.08 g、1.48 g、0.20 g、1.61 g、0.29 g、42.63.与未接菌+干旱处理相比均显著增加,增幅分别为26.8％、25.50％、60％、15.63％、17.65％、15.59％、26.09％、7.43％.与对照相比,在主根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等性状方面均没有显著性变化.以上结果说明:在干旱胁迫条件下,接种印度梨形孢真菌能够维持花生正常生长,使得花生从植株外部形态上表现出较强的抗旱性.