UV-B辐射增强对垂穗披碱草花粉的影响

试验在垂穗披碱草散粉期收集花粉进行UV-B辐射增强处理及人工授粉。结果表明:随着UV-B辐射剂量的增加,垂穗披碱草花粉的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性都呈明显下降的趋势,而丙二醛含量则呈相应上升的趋势;垂穗披碱草每穗粒数与花粉抗氧化酶活性成正相关,与丙二醛含量成负相关。     

2,4表-油菜素内酯对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗抗氧化保护和渗透调节的影响

本研究以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）为试材,采用叶面喷施2,4-表油菜素内酯（Epibrassinolide,EBR）的方法,探讨EBR对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗抗氧化保护和渗透调节的影响。结果表明,喷施不同浓度EBR导致垂穗披碱草幼苗生物量随浓度增加而升高,但高浓度下又有降低的趋势,而叶片相对电导率则呈相反变化趋势,其中1 μmol·L^-1的EBR处理抗寒效果最好。低温胁迫下,抗氧化酶（抗坏血酸过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶,超氧化物歧化酶）活性显著高于CK,而过氧化氢酶和过氧化物酶活性低于CK,EBR处理后抗氧化酶活性进一步增加,同时叶面喷施EBR提高了低温胁迫下垂穗披碱草幼苗抗坏血酸、谷胱甘肽和游离脯氨酸含量,降低了丙二醛和超氧阴离子自由基的积累。因此,低温胁迫下喷施EBR能显著提高抗氧化系统活性和渗透调节物质脯氨酸的积累,增加活性氧的清除能力,减轻低温引起的膜脂过氧化,从而增强垂穗披碱草的耐寒性。     

高寒草甸植物抗氧化系统对长期增强UV-B辐射的响应

通过研究自然条件下模拟平流层臭氧破坏5%时近地表面增加的太阳UV-B辐射对高寒草甸4种典型植物(矮嵩草Kobresia humilis、垂穗披碱草Elymus nutans、麻花艽Gentiana straminea和鹅绒委陵菜Potentilla anserina)的抗氧化系统的影响表明,尽管各植物的抗氧化系统组分变化不同,但4种植物的膜脂过氧化程度没有加剧,长期增强UV-B辐射没有对膜系统造成损伤.在自然长期增强UV-B条件下,4种植物的膜脂过氧化产物--丙二醛(MDA)含量与对照相比无显著差异.垂穗披碱草、鹅绒委陵菜的谷胱甘肽(GSH)含量增加,麻花艽的超氧化物歧化酶(SOD)活性与鹅绒委陵菜的过氧化氢酶(CAT)活性上升,同时麻花艽的类胡萝卜素(Car)含量亦显著增加.可见这些植物已能很好地适应UV-B强辐射,其抗氧化能力除了与抗氧化系统各组分的协同作用有关外,也可能与种的适应性有关.     

冷胁迫对2种垂穗披碱草生长和生理特性的影响

低温是影响植物生长的外界限制因子之一。采用沙培法研究了冷胁迫对2种垂穗披碱草（Elymus nutans）（当雄垂穗披碱草（西藏野生）和甘南垂穗披碱草）生长与生理特性的影响。结果表明：冷胁迫处理5d显著抑制2种垂穗披碱草的生长和叶绿素的合成,特别是甘南垂穗披碱草发生严重氧化损伤,电解质渗透率和丙二醛（MDA）含量分别比对照增加114.7%和124.6%,而当雄垂穗披碱草受伤害较轻,分别比对照增加18.2%和10.8%。冷胁迫也显著增加了甘南垂穗披碱草中H₂O₂和自由基的积累,而当雄垂穗披碱草与对照相比差异不显著。冷胁迫处理5d后,当雄垂穗披碱草的类胡萝卜素含量较甘南增加72.3%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性分别较对照增加80.3%,27.3%和65.9%;甘南垂穗披碱草的SOD和POD活性分别较对照增加11.4%和28.9%,而其CAT活性下降25.5%。相关分析表明,垂穗披碱草在冷胁迫下细胞膜受损伤程度与抗氧化酶活性负相关。当雄垂穗披碱草通过提高抗氧化酶活性,可有效清除体内积累的活性氧,减轻细胞膜系统受损伤的程度从而提高其抗寒性。     

接种丛枝菌根真菌对低温胁迫下垂穗披碱草影响的研究

低温是影响植物生长的主要限制因子。采用沙培法研究了接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对2份不同海拔梯度下的购买自北京正道公司（ZD）和采集自西藏康马县（KM）垂穗披碱草（Elymus nutans）生长与生理特性的影响。结果表明：接种AMF的植株根系均受到不同程度的侵染,且侵染率随时间的变化呈先增加后减少的趋势。低温胁迫下,2种垂穗披碱草的生长均受到一定程度的抑制。然而,接种活性AMF能显著提高低温胁迫下ZD和KM的地上和地下生物量、根系形态结构指标、光合色素含量和抗氧化物酶类活性,且显著降低低温胁迫下植株相对电解质渗透率（REL）、丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O₂^·-）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量（P<0.05）。综上所述,接种活性AMF能够明显提高45 d垂穗披碱草ZD和KM幼苗对低温胁迫的耐受性。     

低氮胁迫下丛枝菌根真菌对垂穗披碱草的抗氧化系统调控机制

试验首先通过在石英砂中添加不同氮源来筛选出氮高效植株,再往垂穗披碱草根部接种丛枝菌根真菌来进一步提高其吸收有机氮的抗氧化性。研究结果表明,在三种有机氮中,野生型申扎垂穗披碱草(SZ)吸收谷氨酸的能力最强。当有机氮作为氮源时,两种垂穗披碱草的生长均受到了一定的影响,且北京正道垂穗披碱草(ZD)受到的影响较大。与未接种菌种相比,接种激活的丛枝菌根真菌能降低两种垂穗披碱草的电解质渗出率和丙二醛(MDA)含量,显著降低了两种垂穗披碱草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,BJ分别降低了54.08%、15.82%和49.34%(P0.05);SZ分别降低了75.11%、21.80%和40.03%(P0.05)。总之,接种AM真菌有助于提高垂穗披碱草吸收有机氮的抗氧化性。     

外源钙对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草生理及相关基因表达的影响

为探究Ca²⁺调控西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans）适应低温的生理和分子响应机制,本研究采用叶面喷施外源CaCl₂的方法,研究其对当雄野生垂穗披碱草表型,生物量,电解质渗透率、活性氧、丙二醛、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,喷施15 mM CaCl₂有效地缓解低温对垂穗披碱草幼苗的生长抑制;CaCl₂处理显著提高低温胁迫下垂穗披碱草地上/地下生物量,降低丙二醛和活性氧的积累,提高可溶性糖和游离脯氨酸的含量及过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化氢酶等抗氧化酶活性。RT-qPCR结果表明,外源CaCl₂能上调EnAPX,EnCAT2,EnGPX,EnGST4,EnMDAR,EnPER1,EnCu/ZnSOD,EnFeSOD,EnMnSOD抗氧化酶基因的表达水平,同时上调胁迫相关基因EnCOR410,EnCS120,EnDHN5和EnMYB4的表达。综上,低温胁迫下适宜浓度的Ca²⁺能够激活抗氧化酶活性,及时清除过量积累的活性氧,缓解低温对西藏野生垂穗披碱草细胞膜系统造成的氧化伤害,提高细胞渗透调节能力,并且能够诱导胁迫相关基因的表达,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。     

干旱和UV-B对两种牧草生长和抗氧化系统的影响

在干旱胁迫、紫外线辐射胁迫及二者协同胁迫下,研究垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)和冷地早熟禾(Poa crymophila Keng.)幼苗的生长和抗氧化系统的变化。结果表明:幼苗在不同逆境下抗氧物质和生长指标差异不明显,说明二者具有相同的防御机制;在UV-B辐射和干旱胁迫下,株高、叶片含水量、叶面积、鲜重和干重均呈下降趋势,POD(过氧化物酶)活性降低,SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性升高,Pro(脯氨酸)和AsA(抗坏血酸)含量升高;但在二者协同胁迫下,鲜重、干重、叶片含水量比干旱胁迫下均有所提高,株高和叶面积比UV-B胁迫下也有相应提高,证明在协同胁迫下,幼苗具有较强抵抗力;这可能是在干旱胁迫下脯氨酸(Pro)和抗坏血酸(AsA)显著增加增强了植株对UV-B辐射胁迫的抵抗力,同时在UV-B胁迫下植物产生大量的抗氧系统酶,因而有利于清理对干旱胁迫产生的有毒物质,同时有些活性蛋白等物质的产生将会增加细胞内渗透压,有利于保持水分,增强植物抗旱能力。     

野生垂穗披碱草种质资源UV-B抗性综合评价

为探究垂穗披碱草(Elymus nutans)抗UV-B辐射能力强弱,筛选出优异种质材料,本研究以9份来自我国不同地区的野生垂穗披碱草为对象,研究其苗期UV-B辐射下的生长特性与生理特性,对其抗UV-B辐射能力进行综合评价。结果表明：随着UV-B辐射程度的加剧,9份材料的生长特性与生理特性均不同程度地受到影响。可将9份材料分为强、中、弱抗UV-B辐射材料。强抗材料为QH009,该材料受UV-B辐射影响最小,叶片受损程度最低,相对含水量下降幅度最小,细胞膜系统指标上升幅度最小,渗透调节物质积累最多,抗氧化系统酶活性显著高于其余材料(P<0.05),次生代谢物积累最多,光合系统指标下降幅度最小,可作为垂穗披碱草新品种选育与利用的基础材料。     

外源脯氨酸对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗生长和抗氧化酶相关基因表达的影响

本试验以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）为研究对象,采用盆栽试验,研究叶面喷施外源脯氨酸（10 mM）对低温胁迫（4℃）下垂穗披碱草幼苗生长及抗氧化酶活性及其基因表达的影响。结果表明：低温胁迫下脯氨酸处理能够显著提高垂穗披碱草幼苗的根长、地上和地下鲜重、地上和地下干重,与低温胁迫相比分别增加27.11%,48.80%,48.83%,51.74%,38.87%;外源脯氨酸增加了低温胁迫下内源脯氨酸和可溶性糖的积累,分别增加42.96%和22.98%（P<0.05）;而且脯氨酸处理提高了APX、CAT、ChICu/ZnSOD、CytCu/ZnSOD基因的表达水平以及过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）活性,降低了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和相对电导率水平（P<0.05）。综上所述,脯氨酸能够增强低温胁迫下垂穗披碱草幼苗的渗透调节能力及抗氧化酶活性,维持细胞膜的稳定性,缓解其生长抑制,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。     

8份披碱草属牧草苗期抗旱性综合评价

本试验对室内盆栽的8份披碱草属（Elymus L.）牧草进行干旱处理,通过分析干旱胁迫和复水下各种质资源叶片的相对电导率、相对含水量、丙二醛、叶绿素等8项生理指标的干旱胁迫指数,探究各种质资源间苗期抗旱性的差异。结果表明,在干旱及复水处理下,各种质表现出了不同程度的干旱适应性,其中E05的干旱适应性较强,表现为各项指标在干旱处理下变化较小,且在复水处理下恢复较明显。对各种质资源相对含水量、叶绿素含量、相对电导率和丙二醛四项生理指标进行隶属函数分析,得出其抗旱性从强到弱依次为：E05 > E08 > E06 > E01 > E03 > E07 > E02 > E04。综上所述,采集地年均降水量较少（319.25 mm）的垂穗披碱草（E. nutans,编号E05）在长期适应干旱少雨的过程中,表现出更强的抗旱能力。     

外源赤霉素和吲哚乙酸对老芒麦生长、生理特性及染色体端粒的调控

本研究以‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Chuancao No.2’)为材料,采用砂培法,通过测定幼苗形态、生理特性和端粒酶活性,研究喷施不同浓度(30,75和150 mg·L^-1)赤霉素(Gibberellin, GA₃)和吲哚乙酸(Indole acetic acid, IAA)后对老芒麦幼苗生长发育过程的影响,以期为促进老芒麦生长、提高产量甚至防止早衰提供理论依据。结果表明,各处理提高了株高、叶长、叶面积和地上生物量,150 mg·L^-1 GA₃和30 mg·L^-1IAA处理利于老芒麦植株生长和生物量积累。GA₃各处理降低了10～15 d的叶绿素含量和第15 d的丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量,显著提高了0～5 d的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性、0～15 d的过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性、第10 d过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性...     

若尔盖高寒沙化地中伴生草种对杯腺柳凋落叶初期分解的影响

凋落物分解是陆地生态系统中物质循环的关键环节。在青藏高原高寒沙化地生态恢复初期,分别以垂穗披碱草(Elymus nutans)、中华羊茅(Festuca sinensis)和老芒麦(Elymus sibiricus)为杯腺柳(Salix cupularis)的伴生草种,探究三种高原牧草在杯腺柳不同微位置(冠幅中心、冠幅半径中点和冠幅外缘)下对其凋落叶早期分解动态的影响。结果表明：垂穗披碱草伴生下,各微位置的杯腺柳凋落叶质量损失率均最高(P<0.05),且50%和95%分解时间均最短;垂穗披碱草伴生下,凋落叶纤维素和木质素含量变化更剧烈,且在分解第19个月时,木质素含量显著高于对照和其它两种草本伴生(P<0.05);微位置对凋落叶总氮、木质素含量、C/N和木质素/N影响显著(P<0.05)。综上所述,在以杯腺柳为先锋种的高寒沙化地中,垂穗披碱草种植在杯腺柳冠幅下可使杯腺柳凋落叶分解更快,更有利于区域沙化地的生态恢复。     

盐胁迫对湖南稷子苗期生长及生理特性的影响

以湖南稷子为研究材料,研究不同浓度的NaCl和Na2SO4盐胁迫对湖南稷子苗期生长及生理特性的影响.分别对两种盐胁迫下湖南稷子的生长发育指标(株高、根长、鲜干比等),叶绿体色素含量,渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖),丙二醛和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)进行测定分析.结果表明:50...     

干旱和UV-B辐射胁迫及其互作对白沙蒿抗性生理的影响

以白沙蒿为试验材料,在干旱（D）、UV-B辐射（U）和干旱与UV-B辐射复合（D+U）胁迫下,从幼苗生长、膜脂氧化、次生物质类黄酮、脂肪酸代谢及其基因表达等方面研究了干旱和UV-B辐射胁迫及其互作对白沙蒿抗性生理的影响。结果显示,D和U处理下,白沙蒿幼苗叶、茎、根生物量及总生物量积累减少,株高、叶面积和相对含水量（RWC）降低。D+U处理缓解了D和U处理造成的白沙蒿生物量的下降。D和U处理下,叶相对电导率（REC）显著升高;D+U处理的REC显著下降。D处理的丙二醛（MDA）含量和脂氧合酶（LOX）活性分别为对照（CK）的1.65和3.69倍,而U处理MDA含量和LOX活性无显著变化;D+U处理MDA含量和LOX活性分别为D处理的66.69%和44.00%。D和U处理类黄酮含量分别为CK的1.25和1.37倍;D+U处理类黄酮含量为D处理的1.57倍。D处理未引起不饱和脂肪酸指数（IUFA）显著变化,U处理造成IUFA显著降低,为CK的91.96%;D+U处理IUFA为U处理的1.08倍。结果表明,干旱和UV-B辐射胁迫引起的膜损伤是造成白沙蒿生物量下降的主要原因;干旱和UV-B辐射复合胁迫通过增加类黄酮含量、抑制LOX活性和提高脂肪酸不饱和度的效应产生叠加作用,缓解了彼此对白沙蒿造成的膜损伤。     

低温胁迫5种菌草的抗寒性评价

研究莱竹、芦竹、巨菌草、象草、稗草等5种菌草的抗寒能力,分别以3,0,-5,-10,-15,-20℃等不同的温度处理,模拟低温胁迫,测定电解质渗透率、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标及恢复试验后的死亡率,结果表明,莱竹、芦竹、巨菌草、象草、稗草等5种菌草的半致死温度LT₅₀分别为:-12.05,-21.28,0.69,0.18,-1.98℃;通过隶属函数法对各生理指标进行综合分析,5种菌草抗寒能力强弱为芦竹>莱竹>稗草>象草>巨菌草,该结果与恢复试验一致。     

4种禾本科牧草苗期抗寒性综合评价

为了探究西藏野生禾本科牧草对低温胁迫的适应性,本研究以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）、赖草（Leymus secalinus Tzvel）、紫花针茅（Stipa purpurea）和栽培品种黑麦草（Lolium perenne）为试验材料,比较分析其幼苗在—10℃～5℃低温条件下叶片丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量、可溶性糖（Soluble sugar,SS）含量、游离脯氨酸（Free proline,Pro）含量、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性的变化。结果表明：随着低温胁迫的加剧,所有供试材料叶片MDA含量呈上升趋势,SS含量、Pro含量、POD活性和SOD活性呈先升高后降低趋势,其中黑麦草Pro含量在0℃达到峰值,其他3种指标在—5℃达到峰值,3种野生禾草的各指标均在—5℃达到峰值。采用隶属函数法对各材料进行综合评价并分级,结果表明垂穗披碱草和紫花针茅抗寒性最强,划分为Ⅰ级,赖草抗寒性中等,划分为Ⅱ级,黑麦草抗寒性最弱,划分为Ⅲ级。