高寒地区栽培牧草化感效应缓解初探

为研究探讨土壤微生物对化感效应的潜在作用,以高寒草地生态修复常用牧草为研究对象,通过室内生物学实验,测定种子发芽率及幼苗的苗高、根长和干重,计算分析化感综合效应。结果显示：以未灭菌土壤U100为基质的5种牧草种子发芽率均为最高,完全灭菌土壤U0的均为最低,不同比例未灭菌土壤U75,U50和U25则因牧草种子的不同而表现出不同差异;幼苗生长方面,‘青海’垂穗披碱草(Elymus nutans ‘Qinghai’)、‘同德’老芒麦(Elymus sibiricus ‘Tongde’)和‘青海’中华羊茅(Festuca sinensis Qinghai)幼苗苗高随灭菌土壤增加而减小;5种牧草幼苗的根长均在U100处理下最长;幼苗干重的变化趋势同苗高相似。未灭菌土壤对5种牧草的影响主要表现在根系生长和干重方面。研究证明在幼苗生长阶段土壤微生物对根系生长至关重要,土壤微生物能缓解化感效应提高种子发芽率,但对不同物种的影响存在差异。     

盐生植物小花碱茅外整流K~+通道PtSKOR基因的克隆及RNAi载体构建

为研究盐生植物小花碱茅(Puccinellia tenuiflora)耐盐的分子机制,本研究根据已克隆到的Pt SKOR基因片段,利用RACE技术得到小花碱茅Pt SKOR的3'和5'c DNA序列,拼接后的基因全长为2 353 bp,编码715个氨基酸,系统进化分析显示Pt SKOR编码外整流K+通道。在此基础上,采用酶切连接的方法,构建了Ca MV 35S启动子驱动的含Pt SKOR基因片段反向重复序列的Pt SKOR-RNAi植物表达载体。     

高寒地区人工草地土壤微生物群落对不同种植方式和年限的响应

为了探讨高寒地区多年生人工草地土壤微生物对不同种植方式和年限的响应,本试验采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了高寒地区不同生长年限的单播和混播人工草地土壤细菌和真菌群落多样性变化。结果表明：研究共识别出63个细菌门类和17个真菌门类,约有50%的真菌门未识别出来。已识别类群中细菌以变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）占优势,真菌以子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）占优势。不同种植方式土壤细菌多样性和丰富度均无显著差异。中华羊茅（Festuca sinensis）草地和混播草地土壤真菌多样性和丰富度显著高于短芒披碱草（Elymus breviaristatus）草地的。混播草地不同生长年限细菌和真菌无显著变化,单播草地土壤细菌随年限的增长逐渐减少。高寒地区多年生人工草地土壤微生物多样性和丰富度显著受土壤硝态氮和速效磷含量变化影响。     

不同高寒草甸土壤碳氮稳定同位素和密度的差异

为了解不同类型高寒草甸土壤碳氮稳定同位素和密度的差异,采用稳定同位素质谱仪Isoprime100对采自黄河源区不同高寒草甸覆被条件下0~30 cm土壤进行了碳氮稳定同位素组成特征和密度分析。结果表明,高寒草甸土壤δ¹³C值介于-25.42‰~-24.20‰之间,δ¹⁵N值介于3.37‰~4.69‰之间,显著高于大气δ¹⁵N值。δ¹³C值和δ¹⁵N值均随土壤深度加深而增大。人工草地土壤δ¹³C值显著低于轻度和重度退化草甸(P<0.05),而δ¹⁵N值显著高于轻度和重度退化草甸(P<0.05)。土壤碳氮比最小值为7.89,最大值为9.97,平均碳氮比为8.71。土壤有机碳含量和全氮含量呈正相关(P<0.01),二者的回归方程为y=0.0963x+0.0336(R²=0.9619)。轻度退化草甸、严重退化草甸和人工草地0~30 cm土壤碳密度依次为7.14、6.67和6.46 kg/m²;全氮密度依次为0.83、0.77和0.75 kg/m²。植物吸收、生长有利于¹²C和¹⁴N的输出,而将较重的¹³C和¹⁵N留在了土壤中。人工草地植物生长势强,形成的地上生物量多,吸收了较多的土壤氮素¹⁴N,导致土壤¹⁵N升高。植被退化或种植人工草地均可导致土壤碳氮密度的显著降低,这种变化主要发生在0~20 cm土层。     

青海共和盆地10种荒漠植物植硅体的形态特征

为探究在高寒地区干旱气候条件下不同植物以及同种植物不同部位中植硅体的形态特征,丰富植物植硅体形态研究成果,以期为该区域古植被重建和植物分类提供参考,本研究采用湿式灰化法提取了共和盆地塔拉滩地区常见荒漠植物中的植硅体,并且对提取出的植硅体类型进行了鉴定和形态参数的测量。结果表明：10种植物中共统计到植硅体81298粒,鉴定出主要植硅体类型20种,包括帽型、棒型、齿型、尖型、哑铃型和不规则块状等;植物地上部位与地下部位中6种主要植硅体类型的参数大小分别为0.9～40.1和1.1～42.6 μm。不同科属的荒漠植物均拥有独有的典型植硅体类型,且不同部位中主要植硅体类型存在差异。同一形态植硅体的百分含量和参数大小在不同植物及同种植物不同部位中也存在一定差别。总体上,植物样品地上部位中植硅体的类型和数量均多于地下部位,其中禾本科植物中植硅体类型和数量最为丰富。     

组织特异性启动子的结构特征及其调控作用

植物组织特异性启动子能够调控优良基因在特定器官或组织中表达,具有与基因特异表达相关的结构元件。研究发现,其在调节植物生长发育过程、抵抗生物和非生物胁迫等方面具有重要作用。本文分类概述了近年来植物不同组织特异性启动子的结构特征及调控作用的最新研究进展,并对今后组织特异性启动子研究方向进行展望。     

植物ABCG转运蛋白研究进展

ABCG转运蛋白是ABC蛋白家族最庞大的亚族,广泛存在于植物体内。ABCG亚族主要由半分子转运蛋白WBC(white-brown complex)和全分子转运蛋白PDR(pleiotropic drug resistance)组成,其底物类型广泛,包括抗生素、植物激素、木质素单体、脂质及次生代谢产物等,涉及植物生命周期中的多种代谢活动。本文综述了植物ABCG转运蛋白的分子特性、结构及功能方面的研究进展,并对今后有关该蛋白的主要研究方向做了展望。     

5种禾草种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响应和抗旱性评价

为了解5种多年生禾草种子萌发期的抗旱性,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱,分别以0,-0.05,-0.15,-0.30,-0.49 MPa PEG-6000溶液作渗透介质,研究了干旱胁迫对同德老芒麦、同德短芒披碱草、青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾、青海中华羊茅5种禾草品种种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及幼苗苗高、根长和干重等6个指标的影响。结果表明,随着PEG溶液渗透势降低,5种禾草种子发芽率、发芽势、发芽指数以及幼苗苗高和干重均呈现降低趋势,但各草种的不同指标响应不一致,未发现高渗透势介质对发芽有促进作用,但一定范围的渗透势对青海冷地早熟禾和青海中华羊茅幼苗根的生长有促进作用,而对其他3种禾草幼苗的根则有抑制作用。采用隶属函数法对5种禾草萌发期抗旱性综合评价的结果是同德老芒麦>青海草地早熟禾>短芒披碱草>青海冷地早熟禾>青海中华羊茅。