基于刚毛柽柳转录组测序的EST-SSR标记识别与开发

表达序列标签-简单序列重复(EST-SSR)能为植物适应环境提供分子基础。通过对5个不同样地刚毛柽柳(Tamarix hispida)进行转录组测序、组装及比较,共识别出该物种1 187个多态性EST-SSR位点。其中,三核苷酸重复数目最多(54.42%),其次是二核苷酸重复(37.66%)。分别有500、176和211个EST-SSRs位于829个转录本的编码区(CDSs)、3′非翻译区(UTRs)和5′UTRs中;AGC/GCT、AT/AT和AG/CT重复类型的EST-SSRs分别在各基因区域内出现频率最高;含多态性SSRs的基因序列主要被注释到"调节转录"、"转录因子活性"、"细胞核"等GO条目,以及"代谢途径"和"植物激素信号转导"等KEGG代谢通路;通过PCR扩增、测序及毛细管电泳验证,从15个随机挑选的SSR位点中开发出13个多态性SSR标记。本研究为开展刚毛柽柳的种群遗传学和SSR变异相关的适应进化机理研究奠定了基础。     

盐分和重金属胁迫下AM真菌对小果白刺生长的影响

【目的】探究接种丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌对不同程度盐分和重金属胁迫下小果白刺Nitraria sibirica Pall.生长的影响,为重金属污染盐渍化土壤的植物-微生物联合修复提供科学依据和数据支持。【方法】采用温室盆栽的方法,模拟不同程度重金属Cd污染(干土中含0、2、5 mg·kg^-1 Cd)NaCl型(干土中含0、1.5 g·kg^-1 Na⁺)盐渍化土壤（Cd0Na0、Cd0Na1.5、Cd2Na0、Cd2Na1.5、Cd5Na0、Ca5Na1.5）,研究接种AM真菌Funneliformis mosseae对Cd和NaCl胁迫下小果白刺的菌根侵染、元素吸收、离子平衡、生物量、Na⁺和Cd含量与吸收的影响。【结果】在重金属Cd和NaCl胁迫下,接种F. mosseae的植物根系平均菌根侵染率为12.68%～21.90%。与不接种CK相比,接种AM真菌使不同处理小果白刺总干质量增加101.35%～215.29%;地上部矿质营养元素增加47.55%～21...     

植物多样性水平对豆禾混播群落根系形态及叶面积指数的影响

以羊草、无芒雀麦、紫花苜蓿和扁蓿豆为材料,按照1、2、4物种梯度,构建3个多样性水平的人工草地,分析多样性水平对豆禾混播群落根系形态及叶面积指数的影响.结果 表明,直径0～1mm的根系主要分布于地下0～28cm土层,根长随着物种多样性的增加而增加;直径1～2mm的根系主要分布于28～56cm土层.禾本科牧草的根长随着物...     

接种丛枝菌根真菌对不同类型盐碱胁迫下向日葵生长及盐离子积累的影响

目的 探讨接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌对不同类型盐碱胁迫下向日葵生长和盐分离子积累的影响,为不同类型盐碱地的利用与生物修复提供基础数据和技术支持。方法 采用温室盆栽的方式,研究接种AM真菌摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae处理对不同类型盐碱胁迫(CK、NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+NaHCO₃)下向日葵Helianthus annuus菌根侵染率、生物量、营养元素吸收、C∶N∶P化学计量比、Na⁺吸收积累、光合作用以及细胞膜透性的影响。结果 3种类型盐碱胁迫使得接种AM真菌F. mosseae向日葵菌根侵染率降低29.53%~47.31%。3种类型盐碱胁迫处理均在一定程度上抑制了向日葵的生长,抑制效果的顺序为NaCl+Na₂SO₄>NaCl+NaHCO₃>NaCl。接种AM真菌使得NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+NaHCO₃盐碱胁迫下向日葵的总干质量分别增加了19.58%、42.15%和60.35%。接种AM真菌使CK、NaCl和NaCl+NaHCO₃处理茎叶P质量分数分别增加了82.50%、71.11%和74.47%,使CK和NaCl+NaHCO₃处理根系P质量分数分别增加了61.54%和88.37%;使CK和NaCl+NaHCO₃处理茎叶和根系C∶P和N∶P显著降低,使NaCl处理茎叶C∶P和N∶P显著降低。接种AM真菌使NaCl+NaHCO₃处理茎叶和根系Na⁺积累量增加了33.76%和82.25%,使NaCl+Na₂SO₄处理根系Na⁺积累量增加了74.20%。接种AM真菌使NaCl和NaCl+NaHCO₃处理叶片蒸腾速率(Tr)增加了11.67%和10.12%,使NaCl+NaHCO₃处理叶片气孔导度(Gs)增加了20.00%,使3种类型盐碱胁迫处理下叶片的净光合速率(Pn)均呈增加的趋势;使NaCl+NaHCO₃处理叶片细胞膜透性降低了51.49%。结论 AM真菌可在一定程度上缓解盐碱胁迫处理对向日葵生长的毒害作用,但接种效应在不同类型盐碱胁迫间存在显著差异。     

粪肥增施对水稻产量和氮素利用效率的影响

为探究不同用量粪肥增施对水稻生产的影响,在等氮施用化肥的基础上开展盆栽试验,通过系统分析水稻产量、氮素利用效率、水稻收获后土壤理化性质等指标,以及水稻叶片叶绿素相对含量（SPAD值）、田面水无机氮素浓度的动态变化特征,对粪肥增施的最佳用量进行了研究。结果表明：在施用尿素（192.8 kg·hm^-2,以N计）的基础上,增施0.75倍粪肥（相当于增施N 115.1kg·hm^-2）的效果最佳,秸秆产量、籽粒产量、穗数、分蘖数、株高、秸秆吸氮量和籽粒吸氮量等指标均达到最高,与单施尿素相比,分别提高36.2%、46.4%、12.1%、16.1%、0.7%、48.5%和56.3%;氮素利用指标（氮素利用率、氮肥贡献率、氮肥农学效率和土壤氮素依存率）得到显著优化（P<0.05）;追施穗肥后田面水中铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）的平均浓度分别下降10.4%和10.3%,表明适量增施粪肥会有效降低田面水中氮素的流失风险。另外,增施粪肥对土壤养分含量具有促进作用,其中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和铵态氮含量随粪肥增施量的增加而提高。研究表明,在施用化肥基础上增施0.75倍粪肥,可最大程度实现水稻增产和氮素利用效率的提升,同时降低氮素流失风险。研究结果可为水稻生产中有机无机肥配施比例的确定提供参考。     

放牧强度对内蒙古典型草原群落结构和家畜生产性能的影响

认识放牧对草地植物群落结构和家畜生产性能的影响是修复放牧退化草地和制定可持续放牧体系的理论基础。本研究在内蒙古锡林郭勒典型草原开展了基于草地放牧留茬高度的适应性放牧实验,连续4年监测了无牧(NG)、轻牧(LG)、中牧(MG)和重牧(HG)条件下草地植物群落的变化和家畜生产性能,分析其对放牧强度的响应。结果表明：与NG相比,HG显著降低了优势种的相对生物量,提高了伴生种的相对生物量(P<0.05);LG和MG处理下主要提高了优势种的生产力,而在HG处理主要提高了伴生种的生产力;在所研究的典型草原采用适应性放牧方式下,中度放牧可获得最佳的草地植物生产和家畜生产性能。研究为制定合理的草原放牧制度、促进草地群落结构优化和草畜平衡发展提供了理论依据。     

转录组在植物抗盐育种中的应用

盐胁迫是影响植物种子萌发、生长发育以及开花结实的主要非生物胁迫之一,能够导致农业生产力降低甚至造成植物死亡。植物在盐胁迫下的响应策略一直是抗盐分子机制的研究热点。转录组不仅可以更好地研究植物盐胁迫条件下的基因结构和基因功能,而且能发掘抗盐基因。目前,基于转录组技术的种质资源鉴定及精确育种已广泛地应用于植物抗盐育种研究工作中。本综述总结了转录组技术在植物抗盐育种上的应用,浅谈不同植物材料对盐胁迫的响应,为植物抗盐育种提供理论基础。     

基于稳定同位素技术的黄河支流河岸植被水分来源解析

[目的] 分析比较不同水分梯度下植物水的氢氧同位素特征,为黄河流域生态保护与防蚀控沙中适宜物种的筛选提供一定的理论基础。[方法] 采用氢氧稳定同位素技术,基于HYSPLI4气团轨迹模型和贝叶斯混合模型MixSIAR,分析黄河主要支流—西柳沟河流河岸不同水分梯度下优势植物对潜在水源利用率,进而提出不同植物的水分利用策略。[结果] 研究区在采样期间降水的水汽主要来源于西北季风输送和局地蒸发。在水分充足的河漫滩样地,植物以浅层土壤水（0—30 cm）为主要水源。距离河道较远的河谷阶地上,草本类植物主要利用浅层和中层土壤水（0—70 cm）,灌木类和高大草本类植物转而吸收更深层的土壤水（70—100 cm）,出现水文生态位分离的现象。[结论] 当水分缺乏时,灌木类植物会因为吸水模式的优势具有更强的生存竞争力。灌木类植物是黄河流域生态保护与防蚀控沙的适宜物种。     

植被缓冲带对乌梁素海区域农业面源污染的削减效果

通过在内蒙古乌拉特前旗乌梁素海九排干岸边构建湖滨植被缓冲带,研究不同盐生植物种类和配置对农业面源污染削减效果的影响。结果表明:无植物空白对照带对径流和渗流水中TN、TP和COD无明显削减规律,芦苇、碱蓬、柽柳和芦苇—碱蓬混播缓冲带随着缓冲带宽度的增加削减率呈先增加后减缓的趋势,渗流水中污染物质的削减效果优于径流水。其中,芦苇对径流和渗流水中TN、TP的削减效果最好,削减率分别为53.56%,79.17%和62.37%,83.25%;碱蓬对径流和渗流水中COD的削减效果最好,削减率分别为50.53%,67.34%。通过计算得到4种植被缓冲带的最佳宽度为19~29 m,其中,碱蓬缓冲带宽度为19 m。综合考虑,可以选择真盐生植物碱蓬作为乌梁素海盐渍化湖滨带植被重建的首选植物,并将植被缓冲带在该地区扩展研究,推广应用。