60Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下胡杨种子萌发的影响

为探讨不同辐射剂量对胡杨种子萌发的影响,筛选有助于提高胡杨种子耐盐性的辐射剂量,以新疆甘家湖采集的胡杨种子为材料,进行~(60)Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(CK)、50、100、150、200Gy,研究辐射处理对不同NaCl浓度胁迫(0、25、50、150、250、300 mmol·L~(-1))下胡杨种子各发芽指标值和累计发芽率的影响。结果表明,在150 Gy辐射处理下,不同NaCl浓度胁迫下的平均发芽率、平均发芽势及平均相对发芽率高于其他处理,且相对盐害率降低;不同~(60)Co-γ辐射处理下的胡杨种子相对发芽率与NaCl浓度间存在极显著负相关关系;~(60)Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下种子萌发的耐盐临界浓度为119～181 mmol·L~(-1);150 Gy为有助于提高胡杨种子耐盐性能的最适辐射剂量。本研究结果为胡杨种子的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术支撑。     

塔里木河流域胡杨群落特征分析

为进一步保护塔里木河流域胡杨林,对该流域胡杨群落物种种类及数量组成特征、群落高度级物种组成性状进行研究,结果表明:胡杨群落中具有明显的分层性,其结构较简单,最主要的分层为乔木层、灌木层、草本层。塔里木河上游胡杨群落物种数量特征为灌木层>乔木层>草木层,中游为草本层>灌木层>乔木层,下游为灌木层>乔木层>草本层。中游群落中所含的物种个体最多,密度最大;其次是上游;下游所含物种最少,密度最小。     

多枝柽柳改变胡杨幼苗根系对土壤水盐的响应

  目的  根系的生长是胡杨幼苗能否定植和实现有效更新的关键，本研究拟探讨根系生长对土壤环境以及生物因子的响应，为胡杨适应特性的进一步研究提供参考，并为胡杨林的保护管理提供理论依据。  方法  以当年生胡杨幼苗根系为研究对象，通过盆栽控制实验，设置胡杨?胡杨、胡杨?柽柳两种伴生模式，3个水盐梯度交互，研究胡杨当年生幼苗根系形态特征对伴生多枝柽柳以及土壤水盐的响应。  结果  （1）当年生胡杨幼苗根系形态具有保守性，一定范围的水盐条件下，主营固着的根系（根径大于0.5 mm）和营吸收功能的根系（根径小于0.5 mm）数量分布相对稳定，不随水盐梯度的改变而变化，但种间竞争的存在改变这种形态特性。（2）多枝柽柳伴生的条件下，幼苗拥有更大的比根长和比根面积，吸收能力提高，但是根系生长受到强烈抑制，基径、总根体积、根表面积等指标显著降低（P < 0.01）。（3）多枝柽柳伴生会改变胡杨幼苗根系形态特征对土壤水盐的塑性响应，表现为胡杨?柽柳组的胡杨幼苗对盐分变化更为敏感。相对于盐分，水分和伴生模式对根系生长的影响更为关键。  结论  当年生胡杨幼苗根系对种间竞争表现出一定的适应策略，但与多枝柽柳的竞争仍对胡杨的根系生长产生不利的影响。对野外的胡杨幼苗而言，多枝柽柳的竞争也是威胁其生存的重要因素。      

库姆塔格沙漠东南部胡杨液流变化及其对环境因子的响应

于2018年4月?10月(春季4月、夏季7月、秋季9月)利用PS-TDP8树木茎流监测系统对库姆塔格沙漠东南部胡杨(Populus euphratica)的液流速率变化进行监测,采用相关分析及逐步回归法分析气象因子(太阳总辐射、空气温度、风速、空气相对湿度)对胡杨液流的影响。结果表明:胡杨茎干液流日变化趋势呈几字“宽峰型”;夏季液流的启动时间最早,液流启动在06:00,秋季液流启动时间最晚,不同季节夜间存在较高液流(10.994~26.035 cm·h^?1);树干液流速率与太阳总辐射、空气温度、风速、饱和水气压差呈正相关关系,与空气湿度呈负相关关系;影响春季、秋季胡杨液流速率的主要气象因子是太阳总辐射和空气温度,夏季为太阳总辐射和空气相对湿度;不同季节胡杨液流速率与空气温度、空气相对湿度、风速、饱和水气压差的日变化响应呈顺时针环状,与太阳辐射响应呈逆时针环状;不同季节胡杨液流速率对气象因子的响应规律存在差异。这表明胡杨为了保持水分平衡应对水分亏缺的策略不同,在一定条件下(极端干旱)通过气孔调节降低水分损失。研究结果对于明确干旱沙漠环境中胡杨水分传输对环境因子的响应规律及更深入地认识胡杨适应干旱环境的水分利用策略具有重要意义。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。     

胡杨异形叶抗氧化能力的比较

目的胡杨是我国西部荒漠地区抗逆性较强的树种，具有异叶性。前人的研究发现，胡杨叶片从披针形叶到锯齿卵圆形叶其结构趋于旱生性，且抗性逐渐增强。本文拟从活性氧清除机制着手，深入探讨胡杨异形叶的抗氧化能力，以期阐释其抗逆性的生化机制。方法以成年胡杨披针形叶、卵圆形叶和锯齿卵圆形叶3种典型形态叶为试验材料，对其·O₂?产生速率、MDA含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX、GR）活性和抗氧化物质（黄酮、类胡萝卜素、AsA、GSH）含量随季节（5、7和9月）变化的规律进行了比较研究。结果（1）·O₂?产生速率随季节而变化，·O₂?产生速率在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增，在披针形叶中先增后减；MDA含量在锯齿卵圆形叶中递减，在卵圆形叶中先减后增，而在披针形叶中持续递增。值得注意的是，9月份披针形叶中·O₂?产生速率最低而MDA含量最高。（2）锯齿卵圆形叶与卵圆形叶的SOD活性先降后升而CAT活性先升后降，POD活性持续升高而GR活性递减。APX活性在锯齿卵圆形叶中先升后降，在卵圆形叶中一直升高。而披针形叶的SOD、POD、CAT、APX和GR活性均呈先升后降的变化趋势。整体而言，锯齿卵圆形叶的抗氧化酶活性 > 卵圆形叶 > 披针形叶。其中，POD活性差异最为明显。（3）黄酮和类胡萝卜素在7月份大量积累，9月份AsA含量最高而GSH含量最低。黄酮和类胡萝卜素含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中先增后减，在披针形叶中递增；AsA含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增，在披针形叶中先减后增；3种形态叶的GSH含量均递减。（4）锯齿卵圆形叶中·O₂?产生速率与POD活性及AsA含量呈极显著正相关（P < 0.01），卵圆形叶中·O₂?产生速率与POD和APX活性及类胡萝卜素和AsA含量存在极显著正相关（P < 0.01），披针形叶中·O₂?产生速率则与POD、CAT和APX活性及黄酮和类胡萝卜素含量都存在极显著正相关（P < 0.01）。结论胡杨3种形态叶的抗氧化能力不同。锯齿卵圆形叶抗氧化能力最强，卵圆形叶次之，披针形叶最弱。3种形态叶随季节变化的抗氧化应答机制也存在差异。夏季锯齿卵圆形叶与卵圆形叶中以POD、CAT和APX作为主要清除ROS的抗氧化酶，秋季则以高活性的SOD和POD作为主要的抗氧化酶。同时，秋季卵圆形叶中APX活性也维持在较高水平。而披针形叶中以SOD、POD、CAT、APX和GR协同清除ROS。此外夏季胡杨叶片大量积累黄酮和类胡萝卜素消除ROS；秋季则通过AsA-GSH循环清除更多的ROS。      

α-萘乙酸处理对“密胡杨1号”插穗生根的影响

为探究不同浓度不同处理时间的NAA对"密胡杨1号"插穗生根的影响,筛选出最佳NAA不同浓度不同处理时间组合,于2013—2014年采用不同处理时间(5、10、15s)、不同处理浓度(150、200、250mg·kg-1)对"密胡杨1号"插穗进行处理试验,研究表明:不同处理时间、不同处理浓度下,"密胡杨1号"插穗生根率差异明显,其最佳组合为5s+200mg·kg-1,该处理生根率最高,达到83.25%。     

胡杨组培快繁技术研究

胡杨是我国西部荒漠盐碱地上优良的造林树种,无性繁殖可保留其优良性状,但扦插繁殖时枝条生根困难。为加速胡杨优良树种快繁和保持优良性状,本文通过筛选消毒时间和培养基等进行胡杨组培快繁技术研究。结果表明,胡杨外植体消毒用75%酒精处理时间以10 s和15 s的结果较理想,0.1%升汞处理以3 min为佳;将长0.5～1.0 cm带腋芽的茎段接种在MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基中效果较好。     

胡杨miR1444b在拟南芥中正调控植物抗旱性

目的miR1444b是木本植物特异miR1444家族中的一员，能够参与植物对金属胁迫的响应，但在干旱胁迫响应中的功能尚不明确。方法本实验克隆得到了胡杨MIR1444b基因(peu-MIR1444b)及其启动子(pro-peu-MIR1444b)，将peu-MIR1444b基因在模式植株拟南芥中过表达，对转基因植株进行正常浇水、甘露醇模拟干旱和自然干旱条件处理，研究peu-MIR1444b的功能。结果克隆得到的pro-peu-MIR1444b和peu-MIR1444b与Phytozome数据库收录的毛果杨基因组序列相似性分别为99.61%和98.82%。利用PlantCARE数据库分析发现，pro-peu-MIR1444b序列中包含逆境相关的TC-rich repeats元件和受干旱诱导的MYB结合位点MBS。实时荧光定量PCR分析显示miR1444b在转基因拟南芥中表达量显著高于野生型，预测的靶基因葡聚糖合成酶Ⅳ(AT3G14570.2)表达量明显下调，初步确定葡聚糖合成酶Ⅳ在拟南芥中被peu-miR1444b负调控。在250 mmol/L甘露醇模拟的干旱胁迫条件下，转基因拟南芥株系TG-2和TG-5萌发率分别显著高于野生型20.83%和26.67%，根长分别显著高于野生型56.83%和52.60%(P < 0.05)。土壤自然干旱8 d测得转基因拟南芥的光合速率、气孔导度、叶片水分利用效率、PSⅡ最大光化学效率和过氧化物酶(POD)活性均显著高于野生型(P < 0.05)。结论胡杨miR1444b可以促进根系生长增加植物的吸水能力，负调控葡聚糖合成酶Ⅳ提高植物的渗透调节能力，维持植物在水分亏缺条件下的光合效率，保证植株正常生长，在拟南芥中正调控植物抗旱性。