青藏高原垂穗披碱草种质资源遗传多样性的SSR分析

采用SSR分子标记技术,对采自青藏高原的30份野生垂穗披碱草(Elymus nutans)种质进行遗传多样性分析。结果表明,1)筛选出的16对引物共获得了116个等位基因位点,92个多态性位点,多态性位点率(PPB)为79.75%,多态性信息(PIC)含量为0.063~0.325,平均值为0.188,材料间遗传相似系数(GS)介于0.692~0.976,平均值为0.828。2)聚类分析表明,在遗传相似系数0.804处,30份供试材料可聚为四大类,单独聚为一类的09-214表现出与其他材料较远的亲缘关系,主成分分析结果与UPGMA结果基本一致。群体遗传结构分析显示,大部分材料的遗传背景较为单一,群体划分的结果与聚类分析的结果部分保持一致。研究显示,供试种质材料间存在较大的差异,部分材料表现出相对独立的特性,遗传多样性较丰富,可为垂穗披碱草的保护利用、新品种的选育及优良基因的挖掘提供参考依据。     

放牧管理对西藏高寒沼泽植物群落结构和土壤碳氮的影响

对西藏当雄县3种不同放牧管理模式(冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧)下的高寒沼泽的植物群落结构和土壤碳氮进行了调查。调查发现,3种放牧管理模式下的高寒沼泽植物群落总盖度差异不显著,而优势物种藏嵩草的高度和盖度差异显著;放牧管理对沼泽群落结构和物种多样性影响较大,随着放牧强度的增加,物种丰富度增加;放牧利用显著降低了高寒沼泽湿地群落优势物种藏嵩草的高度和盖度,其优势度也显著降低,使得高寒沼泽逐渐退化。冬季放牧、冬春季放牧和全年放牧沼泽地上生物量和地下生物量依次降低。同时,随着放牧强度的增加,高寒沼泽表层土壤有机碳氮的含量也显著降低,且高寒沼泽表层土壤碳氮与地上和地下生物量显著正相关。通过对比分析,冬季放牧是当前西藏高寒沼泽较好的放牧管理模式。     

草地蝗虫发生原因及可持续管理对策

本研究探讨了影响草地蝗虫数量动态变化的主要因素,并就如何实现草地蝗虫的可持续管理对策做了较为系统全面的概述。认为全球气候温暖化、干旱化以及区域性气候异常,食物资源,种间种内竞争,环境因子以及草地利用方式和强度等是导致草地蝗虫数量动态变化以及可能引发蝗虫灾害的主要原因。同时提出基于生态安全、经济有效和草地生态系统可持续发展的原则作为管理草地蝗虫的指导方针。最后,将强化蝗虫发生机理及预测预报技术研究,积极探索草地管理措施在调节蝗虫数量中发挥作用,尝试草地蝗虫管理新的方法和技术,扩大生物防治范围和力度并确立新型化学防治技术作为实现草地蝗虫可持续管理的主要措施。     

披碱草属植物抗逆性研究现状和存在的问题

披碱草属是禾本科小麦族重要的经济属,主要分布在海拔2000～5200 m的地区。属内绝大多数种是优良牧草,饲用价值极高,该属部分种具有耐盐、抗旱、耐寒等优良抗性,适应性广,遗传多样性丰富,因此不仅是生态恢复的重要物种,也能为其他牧草和麦类作物提供优异的基因资源。按照狭义上的分类标准,该属在全世界共有30余种,我国有13种,主要有老芒麦、披碱草、垂穗披碱草、短芒披碱草、圆柱披碱草等。近年来,由于全球变化和人类活动引起非生物胁迫的加剧,越来越多的研究开始关注披碱草属非生物胁迫抗性,包括耐盐性、抗旱性、低温胁迫抗性、重金属胁迫及复合胁迫抗性,其中大多数研究来自中国学者。目前绝大多数关于披碱草属抗逆性的研究主要集中在通过电解质外渗率、叶绿素、脯氨酸等渗透调节物质和抗氧化酶活性等生理指标评价属内不同种,和/或不同品种/种质的抗性方面,然而这些研究采用了不同的分析方法和评价体系,导致得出的结果不尽相同。此外,除了冷胁迫外,目前关于该属植物的抗逆机制却极少涉及。因此,综述了近年来在披碱草属植物抗逆性方面的研究进展,并提出存在的问题及今后研究的方向,旨在为进一步挖掘和利用其优良遗传资源奠定基础。     

青藏高原中华羊茅种质资源遗传多样性的EST-SSR分析

采用EST-SSR分子标记对来自四川、西藏、青海的24份中华羊茅(Festuca sinensis)进行了遗传多样性和亲缘关系的研究。研究结果表明,筛选的17条引物共检测到102个位点,多态性位点每条引物5~8个;平均多态性位点6个,平均多态性位点百分率(PPB)93%;遗传距离变幅范围0.188~0.675,平均值0.486,多态性信息含量指数PIC值在0.240~0.470变化,平均值为0.381,这揭示了供试的中华羊茅种质资源具有较为丰富的遗传多样性。聚类分析和主成分分析结果表明,供试材料间亲缘关系与其地理来源等相关性较低,其中I-2-23-7和I-14-1-1野生材料表现出了独特的遗传特性,与其他供试材料间均具有较远的亲缘关系。通过地理海拔的分析,发现分布于中度海拔(3 000-3500m)的中华羊茅种质具有最高的Nei’s基因多样性(0.304 3)和香农多样性(0.462 2),遗传变异较高。本研究结果为青藏高原中华羊茅种质资源的保护和利用提供了重要的参考。     

燕麦幼苗对低温胁迫的响应

在0、12、36、60 h不同时间梯度下,对7个燕麦(Avena sativa)品种(青引1号、青引2号、青引3号莜麦、青海甜燕麦、青海444、青燕1号和林纳)进行连续低温(5℃)胁迫,比较其抗寒能力。结果表明,与低温胁迫前(0 h)相比,低温处理后(12、36和60 h)7个燕麦品种幼苗叶片丙二醛、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性均显著增加(P0.05);各燕麦品种幼苗叶片丙二醛、脯氨酸含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性在低温胁迫初期(0-12 h)显著增加(P0.05)并达到最大值;随着低温胁迫时间延长,其含量开始下降。7个燕麦品种抗寒能力依次表现为青引3号莜麦青海甜燕麦青引2号林纳青燕1号青海444青引1号。     

增温对川西北高寒草甸草场植物凋落物分解的影响

凋落物分解是陆地生态系统碳循环的重要环节,温度是凋落物分解的关键影响因子。为探究增温对川西北高寒草甸草场植物凋落物分解的影响,使用开顶式生长箱(OTCs)研究模拟增温对分解袋法处理的凋落物样品的影响,以阐明增温对川西北高寒草甸生态系统中优势物种凋落物:禾本科的披碱草、发草,杂草类的野茴香、鹅绒委陵菜、蒙古蒿、星状雪兔子、长毛凤毛菊等群落混合地上凋落物和群落地下根系凋落物分解的影响。结果表明:1)模拟增温并未显著改变混合地上凋落物的分解周期,但是显著提高了根系凋落物的分解效率,地上、地下凋落物的分解周期对温度变化的响应存在差异。2)尽管不同种类植物凋落物的养分含量与化学计量特征存在显著差异(P<0.05),但与自然分解条件相比,模拟增温条件下单种植物地上凋落物的分解效率并未发生明显改变,模拟增温对单种植物地上凋落物的分解释放过程影响不显著。综上所述,川西北高寒草甸生态系统地上凋落物的分解过程对模拟增温响应不显著,而模拟增温显著影响地下凋落物分解过程。     

麦类作物粮饲兼用研究进展

粮饲兼用是指将营养期作物用于青绿饲草生产(放牧或刈割),待作物再生形成籽粒后收获籽粒的一种生产措施。这一措施已在全球10多个国家和地区广泛应用,以麦类作物的粮饲兼用最为普遍,一定程度上缓解了全球普遍存在的饲草供应季节性不均衡与家畜需求相对稳定的矛盾,促进了畜牧业的持续稳定发展。粮饲兼用的效益优势在于可确保作物籽粒生产的稳定,同时获取额外家畜生产收益。然而,不合理的粮饲兼用会导致饲草及籽粒的产量及品质均会受到影响,有必要开展相关研究以规范化粮饲兼用的应用模式。本文分析了麦类作物粮饲兼用的分布及其效益优势,深入分析了作物类型、播种时间及密度、水热条件等对粮饲兼用生产的影响,归纳得到如下4条技术要点。1)麦类作物可在分蘖期用于适度的利用,保留原有茎尖分生组织可维持籽粒生产的相对稳定。2)应优先选育冬性较强,早期生长缓慢,粮饲兼用不易破坏其茎尖分生组织且花期较晚的高秆品种用于粮饲兼用。3)粮饲兼用作物时,播种时间应提前2~4周,且需适当增加播种密度及提高底肥水平以增加饲草生产;为补偿饲草转移造成的氮亏缺,需在利用后适当添加氮肥以维持其籽粒生产。4)为保证粮饲兼用的效益优势,麦类作物粮饲兼用更适宜于在较湿润的地区(年降水量350~500 mm)开展。本文可为我国深入开展麦类作物粮饲兼用研究提供理论基础,并将进一步指导粮饲兼用措施的应用及推广。     

播种量对高寒牧区林纳燕麦生产性能及光合特性的影响

播种量是保障牧草高产质优的一个重要方面,合理的播种量除取决于牧草品种自身的生物学特性外,还受到外界条件的影响。为探明适合川西北高寒牧区自然气候条件下林纳燕麦(Avena sativa cv.LENA)的最适播种量,本研究设置了120(A)、165(B)、210(C)、255(D)、300(E)和345kg·hm~(-2)(F)共6个播种量,分析播种量对林纳燕麦生产性能及光合特性的影响。结果表明,随播种量的增加,林纳燕麦物候期表现出了提前的趋势,在出苗期不明显,但在其它生育期较明显;播种量对燕麦的株高无显著影响(P0.05),但在大多数的取样期,林纳燕麦的株高随着播种量增加表现为减小的趋势;随着播种量增加,茎粗呈下降趋势,尤其在生育期后期呈显著降低趋势(P0.05);播种量对茎叶比无显著影响(P0.05),但随着生育期进程,茎叶比呈显著降低趋势(P0.05);在高播种量(E、F)下,鲜草产量和干草产量均表现为增大趋势,产草效果最佳;在开花期,低播种量(A、B、C)的气孔较活跃,而高播种量(E、F)胞间CO2浓度较低。在该研究区域,在行距30cm,播种量300或345kg·hm~(-2)下,林纳燕麦的生产性能及光合特性最理想,产草效果最佳。本研究结果可为川西北高寒牧区林纳燕麦的高产栽培及推广应用提供理论支持。     

短期增温对川西北高寒草甸植物群落结构和叶片性状的影响

为探究高寒草甸群落和常见植物对气候变暖的响应,本研究以川西北高寒草甸植物群落及垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、四川嵩草(Kobresia setschwanensis Hand.-Mazz.)、无脉薹草(Carex enervis C. A. Mey.)、蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)、蓝玉簪龙胆(Gentiana veitchiorum Hemsl.)、小花草玉梅(Anemone rivularis Buch.-Ham. var. flore-minore Maxim.)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina L.)7个常见物种为研究对象,研究短期增温对高寒草甸群落结构和常见植物的叶片性状的影响。结果表明：增温降低了植被群落丰富度指数(P<0.05),但未显著改变其群落高度、盖度、多样性指数和均匀度指数。增温显著增加了禾本科植物的盖度和重要值。增温后植物的叶宽、叶长、叶周长和比叶面积总体呈增加趋势,叶磷含量呈降低趋势,叶氮含量和氮磷比对增温的响应则因物种而异,表明高寒草甸植物对短期增温表现出了不同的适应策略。