2种水分生境下红砂叶片功能性状的响应及适应机制

干旱是中国西北荒漠生态系统的主要特点之一，干旱对植物的生长、发育、繁殖及分布等产生重要的影响。红砂是广泛分布在我国温带荒漠草原生态系统中的优势种和主要建群种之一，对多种环境胁迫尤其是干旱胁迫具有极强的耐受性。因此，研究红砂对不同水分生境的响应及适应机理有着重要的科学意义。对不同水分条件自然生境中(小红山地区和长流水地区)的红砂叶片形态、表皮微形态及超微结构进行分析，揭示红砂适应干旱胁迫的叶片形态结构特征。结果表明，随着生境中土壤含水量的降低，红砂叶片厚度增大，叶面积及气孔开度减小，角质层增厚，从而降低植物蒸散过程中体内水分的散失。表皮细胞面积减小，表皮细胞密度增大，细胞壁增厚，增加了表皮细胞弹性，有助于降低干旱胁迫下植物失水造成的机械损伤。与此同时，栅栏组织增厚，且细胞排列更加致密，海绵组织的厚度减小，在一定程度上促进叶片的光合作用进行。因此，红砂叶片的形态结构特点使其对干旱具有极强的耐受性。研究揭示了荒漠植物红砂的叶片形态结构对不同水分条件的响应，为理解荒漠植物对水分限制的响应机制提供数据支持。     

模拟氮沉降及降水作用下红砂和珍珠猪毛菜幼苗生物量的分配模式

水分和氮素是植物生物量积累的重要资源,也是调节植物在荒漠逆境条件下生物量分配的主要因素.本研究以两种荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongarica)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)苗木为试验材料,研究了降水[–30％(低水)、0?(中水)、+30％?(高水)]与氮素[0?(N0,无氮)、4?g·(m2·a)?1?(N1,中氮)、8?g·(m2·a)?1?(N2,高氮)]交互作用对其不同生长方式(红砂单生、珍珠猪毛菜单生、红砂和珍珠猪毛菜混生)下的生物量分配及相关生长关系的影响.结果表明:1)红砂和珍珠猪毛菜幼苗受水分和氮素影响显著(P?红砂根生物量在低氮、高水时增加,而茎和叶生物量在高氮、中水时增加,其生物量在各器官的分配关系为根?>?茎?>?叶.混生红砂的根、茎、叶生物量分别在无氮和低水、无氮和中水、低氮和高水条件时有所增加,其分配关系为叶?≥?茎?>?根.单生和混生珍珠猪毛菜均在低氮和高水时器官生物量增加,两者生物量分配关系一致,均表现为叶?>?茎?>?根.2)混生方式下的红砂和珍珠猪毛菜叶根重比、叶重比、源汇重比均高于单生方式,而根冠比则较单生分别平均减少了52.63％和37.45％,说明两种植物在混生过程中均能将更多的生物量分配到地上部分.未来在降水格局和氮沉降变化条件下,红砂和珍珠猪毛菜的混生状态将可能比其单生状态更有利于适应全球气候的变化.     

基于最大熵（MaxEnt）模型对西北地区2种红砂属植物潜在适宜区预测分析

基于黄花红砂与五柱红砂的现有分布数据，利用地理信息系统（ArcGIS）技术与最大熵（MaxEnt）模型软件，对2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区进行模拟。结果表明:1）五柱红砂的潜在适宜分布区主要在青海地区、新疆南疆地区以及甘肃部分地区；黄花红砂的潜在适宜分布区主要集中在宁夏地区、内蒙古地区、甘肃地区以及新疆与青海部分地区。2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区有所增加。黄花红砂的潜在适宜区朝着东北方向移动，五柱红砂的潜在适宜区出现收缩现象。2种红砂属的低适宜区相比较高适宜区与较适宜区变化较大。2）黄花红砂与五柱红砂通过MaxEnt模型运算出的AUC值均>0.9，表明MaxEnt模型预测精度很高。可以用于2种红砂属植物的潜在适宜分布区的预测。3）控制黄花红砂潜在分布的关键环境变量为最湿月降水量、最暖季度降水量和最湿季度降水量，影响五柱红砂潜在分布的关键环境变量为海拔、等温性和温度季节性变化。上述研究结果对2种红砂属植物资源保护利用与未来分布趋势提供了重要的指导意义。     

额济纳荒漠红砂(Reaumuria soongorica)根系分布与土壤环境关系的研究

以额济纳荒漠典型红砂(Reaumuria soongorica)群落为样本,通过测定土壤的理化性质、水势以及红砂根系分布,研究红砂根系分布与土壤环境的关系。结果表明:红砂主要分布在灰棕漠-灰漠土地带,而其根系主要集中在pH8.0-8.97之间、电导率高达1.19-1.78ms/cm的地下30-70cm层,该层不但含盐量很高,含水率也较高;可以认为,土壤水分、盐分是影响红砂根系分布的主要因素,而红砂根系集中分布在盐化层和高含水层则是长期适应土壤环境的结果。     

红砂种群自然更新与人工辅助恢复机理的初步研究

2003年7~10月,选择黄土丘陵区荒漠草原地带两个相似生境、5个不同干扰特征的中幼龄红砂种群更新恢复类型区为研究对象,采用系统取样法或样行法,开展了干扰条件下的红砂种群种子更新与恢复机理的初步研究。结果表明,红砂种子更新恢复能力与干扰水平呈正相关;干扰因子的特征不同,则更新恢复能力不同;尤其水分因子参与对红砂种群的自然更新与人工辅助恢复起着关键性的作用。以更新密度作为参数,其数值依次为:灌溉+整地+自然更新最大,平均为13.04丛/m2,变化在3~28丛/m2之间;无灌溉+整地+人工种植恢复平均为1.66丛/m2,变化在1~20丛/m2之间;无灌溉+整地+自然更新恢复平均为1.11丛/m2,变化在0.5~17丛/m2之间;无灌溉+破土+自然更新平均为0.255丛/m2,变化在0.1~3.0丛/m2之间;无干扰自然更新平均为0.012丛/m2。     

珍稀泌盐植物长叶红砂两个ＷＲＫＹ转录因子的克隆及表达分析

 根据长叶红砂转录组数据信息,选取在盐胁迫处理后表达上调明显且注释结果为ＷＲＫＹ 转录因子的两个ｃＤＮＡ 片段。通过ｃＤＮＡ 末端快速扩增技术（ｒａｐｉｄａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃＤＮＡｅｎｄｓ,ＲＡＣＥ）,从长叶红砂中克隆获得２个ＷＲＫＹ基因。在ＮＣＢＩ数据库比对与拟南芥At ＷＲＫＹ ３３同源性分别为７９％和８７％,因此命名为Rt ＷＲＫＹ３３-１和Rt ＷＲＫＹ ３３-２。其中Rt ＷＲＫＹ３３-２的ｃＤＮＡ 全长２１６３ｂｐ,开放阅读框（ｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅ,ＯＲＦ）长度为１６８１ｂｐ,编码５７３个氨基酸;Rt ＷＲＫＹ ３３-１的ｃＤＮＡ 全长２１５５ｂｐ,开放阅读框长度为１７７６ｂｐ,编码５９１个氨基酸。氨基酸序列分析表明这两个基因均具有两个ＷＲＫＹ 结构域,属于典型的Ｉ类ＷＲＫＹ 转录因子。蛋白结构预测分析发现,两个蛋白的一级结构和二级结构在ＷＲＫＹ 结构域的氨基酸序列和结构特性的相似性较高,但是在非保守结构域部分,尤其是Ｎ 末端（１～８０ａａ之间）、第１个ＷＲＫＹ 结构域之前（１９０～２４０ａａ之间）和两个ＷＲＫＹ 结构域之间（４３０～４５０ａａ之间）等位置的差异明显,可能对两个基因功能有一定影响。半定量ＲＴ－ＰＣＲ 分析表明,４ 种非生物胁迫均能诱导这两个基因的表达,但是盐、冷和ＡＢＡ 对Rt ＷＲＫＹ ３３-２诱导尤为明显,同时Rt ＷＲＫＹ ３３-２对干旱胁迫的响应更快,因此这两个基因在长叶红砂抵御非生物胁迫的应答反应中发挥的作用可能不同。本研究为深入探索ＷＲＫＹ３３转录因子在长叶红砂中的作用机制奠定了基础。     

外源H2S对盐胁迫下红砂幼苗叶片和根系氮代谢的影响

H₂S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H₂S对盐胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度,以当年生红砂幼苗为材料,采用盆栽试验,以1/2 Hoagland浇灌为对照(CK)考察在300 mmol·L^-1NaCl胁迫(CK300)下,叶面喷施不同浓度(0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L^-1)H₂S供体硫氢化钠(NaHS)对红砂叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以及硝态氮、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响。结果表明,盐胁迫下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以及NR、GOGAT、GS活性均较对照(CK)显著下降。经不同浓度外源H₂S处理后,红砂根、叶中可溶性蛋白含量与单独盐胁迫对照(CK300)相比显著降低,NR、GOGAT、GS活性和硝态氮、游...     

红砂种群繁殖特性的研究

以 2个不同生境条件及发育阶段的红砂种群为对象 ,开展了红砂种群繁殖特性的研究。结果表明 ,红砂除以种子和根基劈裂方式繁殖外 ,特定条件下还存在不定根繁殖方式。3种繁殖方式在种群繁殖中所占比例因种群所处生境及发育阶段的不同而有较大差异。位于干旱、沙化生境的成熟阶段红砂种群以无性繁殖为主 ,占种群繁殖比例的 72 .4 % ,样地内未见当年实生苗和幼龄有性繁殖个体。位于相对湿润、以侵入种出现在山地草原的幼龄阶段种群以有性繁殖为主 ,占种群繁殖比例的 5 3.5 % ,其中当年实生苗占 3.9%。两个红砂种群中 ,红砂灌丛的劈裂繁殖体数与冠径均呈显著的正相关关系 (n=30 ,P<0 .0 1)。不定根繁殖与灌丛大小不相关 (n=30 ,P>0 .0 5 ) ,其发生主要依赖于枝条被流沙掩埋后 ,再遇降水使沙土含有足够萌根的水分。封育条件下 ,红砂种群当年仅有 4 8%的灌丛开花结实 ,平均种子产量为 0 .89g/丛 ,变化在 0 .0 4～ 3.6 3g/丛之间。此外 ,讨论了繁殖特性与环境条件的关系     

红砂咸蛋的加工与销售

湖北洪湖的红砂成蛋制作讲究，工序简单，营养丰富，蛋黄似黄昏落日，红得流油，吃到嘴里沙、松、嫩、鲜、细，好吃的程度绝不是一般咸蛋能比的，远销海内外。到过洪湖的中外游客少不了要品尝洪湖的红烧野鸭、清饨甲鱼、酸辣藕片和红砂咸蛋等四道名菜。红砂咸蛋是洪湖的支柱产业之一。现将红砂咸蛋的加工技术介绍给读者，供蛋制品加工者、家庭制作学习借鉴。     

外源NO对NaCl胁迫下红砂幼苗生长和生理特性的影响

本试验以当年生红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为材料,采用盆栽实验,通过研究叶面喷施0.01~1.0 mmol·L^-1不同梯度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫下红砂生长、渗透调节物质和膜脂过氧化程度的影响,以探讨外源NO对红砂耐盐性的生理响应机制。结果表明：300 mmol·L^-1 NaCl处理显著抑制了红砂植株平均株高生长速率和生物量的积累（P<0.05）,降低了可溶性糖（Soluble sugar,SS）、脯氨酸（Proline,Pro）、离子选择向上运输K⁺的系数（ST_K+,Na+）和可溶性蛋白（Soluble protein,SP）含量,提高了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、Na⁺含量和Na⁺/K⁺值。外源NO处理可显著提高红砂在盐胁迫下的SS含量、Na⁺/K⁺值和ST_K+/Na+,降低Pro、SS、MDA含量。高浓度（>1.00 mmol·L^-1 SNP）外源NO未能缓解盐胁迫对红砂的伤害,而低浓度（0.01~1.00 mmol·L^-1 SNP）则有缓解盐胁迫对红砂生长抑制的作用,尤其以0.10 mmol.L^-1的NO供体SNP对盐胁迫的缓解作用最为显著。分析表明：NO主要通过提高植物SS的含量、降低Pro和MDA含量来提高红砂的耐盐性,同时,NO可通过促进Na⁺在红砂体内选择性吸收,提高地下部分K⁺向地上部分的输送能力来提高红砂对盐胁迫环境的适应能力。