盐节木种子萌发对温度、光照和盐旱胁迫的响应

以盐节木(Halocnemum strobilaceum)种子为材料,研究不同温度、光照对种子萌发的影响,以及种子萌发阶段对不同浓度Na Cl溶液和PEG-6000溶液的响应。结果表明,1)盐节木种子萌发的最适温光条件为30℃12 h黑暗/35℃12 h光照,最终萌发率达到99%。2)低浓度(0~300 mmol·L-1)的Na Cl对盐节木种子萌发不构成胁迫,中等或较高浓度(400~700 mmol·L-1)的Na Cl则显著抑制其萌发(P0.05);随着Na Cl浓度的增加,抑制作用加剧,盐节木种子的耐盐(Na Cl)阈值和极限值分别为470.47、829.30 mmol·L-1。3)高渗透势(-0.4~0.0MPa)的PEG对盐节木种子萌发不构成胁迫,中等或较低渗透势(-1.4~-0.6 MPa)的PEG则显著抑制其萌发(P0.05),随着外界渗透势的降低,抑制作用加剧,盐节木种子的耐旱(PEG)阈值和极限值分别为-0.75和-1.46 MPa。盐节木种子萌发时表现出较强的抗盐性和抗旱性。     

高燕麦草苗期对盐胁迫的响应

以高燕麦草(Arrhenatherum elatius L.)ZXY03P-367和ZXY03P-443两种基因型为材料,研究其对不同浓度盐胁迫的响应。幼苗生长至三叶期,分别用浓度为0,65,100和135 mM NaCl处理21 d,测定4个盐浓度下的高燕麦草地上、地下生物量、离子含量、光合气体交换、脂质过氧化物、脯氨酸的积累。结果表明:在100和135 mMNaCl条件下,2种基因型高燕麦草大部分参数都存在显著差异(P<0.05)。盐处理导致地上和地下生物量、光合速率(A)、气孔导度(g_s)和K⁺含量降低的同时,Na⁺含量显著增加。而在叶片快速生长期,脂质过氧化物和脯氨酸显著积累。推测在高盐浓度胁迫下,这些有机物可能在高燕麦草叶片渗透调节和保护膜的稳定性上发挥着重要作用。综合分析,2种高燕麦草基因型对盐度的敏感度不同,ZXY03P-367相对ZXY03P-443具有较强的耐盐性。     

水分胁迫对结缕草种群特征和生理特性的影响

 采用大田试验,研究了“ＪＤ-１”结缕草在水分胁迫下的种群特征和生理特性变化。结果表明,水分胁迫能明显抑制结缕草的生长发育,结缕草也能通过自身生理生化调节来减弱由水分胁迫带来的伤害。在水分胁迫下,水分胁迫区结缕草密度、株高和生物量低于无水分胁迫区,且随水分胁迫的增加而明显降低。结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量在无水分胁迫区随试验期的延长呈缓慢增大的趋势;而在轻度和重度水分胁迫区随水分胁迫时间的延长呈波动状变化。复水期内结缕草密度、株高和生物量明显增大,水分胁迫区密度和生物量明显大于无水分胁迫区;结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量明显低于无水分胁迫区,且轻度和重度水分胁迫区各指标值差异不显著。     

科尔沁沙地人工固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性研究

为明确少花蒺藜草(Cenchrus pauci florus Benth.)的入侵特征,采用样方调查法对科尔沁沙地人工小叶杨(Populus simonii)和黄柳(Salix gordejevii)2个固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性进行分析研究.结果表明:少花蒺藜草于6月初开始出现于2个群落中,7月份种群高度、盖度、频度、生物量均达到最大值,成为固沙林草本群落中的优势种,8月底完成生命周期;少花蒺藜草入侵地物种稀少,7月份群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数达到最大,仅为2.23,0.89,0.50(小叶杨草本群落)和1.89,0.84,0.41(黄柳草本群落).分析认为少花蒺藜草的入侵对群落的多样性产生不利影响,影响了整个生物群落的结构组成.     

3种冷季型草坪草对盐胁迫的生理响应

以华北地区常见的3种冷季型草坪草匍匐翦股颖、多年生黑麦草和草地早熟禾为试验材料,每个草种选取了有代表性的2个品种进行NaCl胁迫试验。盐浓度分为0、3、6和9dS/m,经过3周的盐胁迫处理后,通过对细胞膜透性、叶绿素、丙二醛、脯氨酸、以及可溶性蛋白等指标的测定,对草坪草耐盐性进行了综合评判,结果表明,3种冷季型草坪草种的6个品种耐盐性能由强到弱的顺序为:草地早熟禾Midnight草地早熟禾Kenblue匍匐翦股颖A4匍匐翦股颖T1多年生黑麦草Premier多年生黑麦草Accent。     

盐、碱胁迫与温度对黄花苜蓿种子发芽的影响

为了探讨盐、碱胁迫与温度交互作用对黄花苜蓿(Medicago falcata)种子萌发的影响,选用两种中性盐(NaCl、Na2SO4)和两种碱性盐(Na2CO3、NaHCO3),3个温度(10/20 ℃、15/25 ℃和25/35 ℃)处理,测定各因子对种子最终发芽率及发芽速度的影响。结果表明,盐、碱胁迫与温度及其交互作用对黄花苜蓿种子发芽均有显著影响(P<0.05)。黄花苜蓿种子发芽率和发芽速度在10/20 ℃或15/25 ℃处理下最高,并且两者之间差异不显著(P>0.05)。随着盐、碱胁迫浓度的增加,种子发芽率和发芽速度降低,且碱性盐的胁迫作用大于中性盐。25/35 ℃高温显著抑制了各个处理下黄花苜蓿种子发芽,并且加剧了盐、碱胁迫对种子萌发的抑制作用。黄花苜蓿对碱性盐和高pH有一定的耐受性,在25 mmol·L-1的Na2CO3和30 mmol·L-1的NaHCO3处理下均能良好发芽。     

3种冷季型草坪草对短期盐胁迫的生长响应

采用盐水灌溉的方法,比较了3种冷季型草坪草黑麦草(Lolium perenne)、高羊茅(Festuca arundinacea)和早熟禾(Poa pratensis),在短期不同盐胁迫条件下(NaCl质量分数分别为0%,0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)生长特性。结果表明:3种草坪草的外观质量和叶片萎蔫系数总体上变化一致,随着盐浓度的不断增加而降低,生长受到严重抑制。黑麦草、高羊茅和早熟禾的叶片相对含水量比对照分别下降了12%,9%和4%,早熟禾的下降幅度最低。盐胁迫对根系生物量的影响大于对地上部分。绿叶盖度与植物生物量呈显著的正相关,早熟禾具有较高的抗盐性。3种草坪草在盐浓度为1.0%下叶片脯氨酸和电导率含量均达到最大值,早熟禾叶片电导率最高。叶片和根系K~+含量随着盐浓度的提高而逐渐降低,Na~+含量逐渐升高。根据短期盐胁迫各生长指标的结果,3种草坪草的抗盐能力依次为早熟禾高羊茅黑麦草。     

干旱和盐胁迫对盐生植物盐生草种子萌发特性的影响

本研究以盐生植物盐生草为材料,以不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫和以不同浓度的4种钠盐(NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃)进行盐胁迫,探讨其对盐生草种子萌发特性的影响。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,盐生草种子发芽率、发芽势呈现下降的趋势,幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现先上升后下降的趋势。聚类分析和主成分分析结果显示,以6% PEG-6000为结点,将不同浓度PEG-6000处理聚为两类,鲜重可被首选为评价盐生草萌发期耐干旱的重要参数;随着4种钠盐处理浓度的升高,发芽率、发芽势、幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现不同程度的下降趋势,表明盐胁迫对种子的萌发以及幼苗的生长均有抑制作用,当Na⁺浓度相同时,4种钠盐对盐生草种子萌发及幼苗生长的抑制作用大小为Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCl>Na₂SO₄,聚类分析和主成分分析结果显示,以50.00 mmol·L^-1 NaHCO₃,62.50 mmol·L^-1 Na₂SO₄,25.00 mmol·L^-1 Na₂CO₃ 和100.00 mmol·L^-1 NaCl为结点,将各钠盐胁迫浓度聚为两类,其中发芽指标可被首选为评价盐生草萌发期耐NaHCO₃、Na₂SO₄的重要参数,根系活力可被首选为评价盐生草萌发期耐Na₂CO₃的重要参数,干重可被首选为评价盐生草萌发期耐NaCl的重要参数。     

草坪草耐盐性研究 Ⅰ.不同草种和品种在盐胁迫下的抗逆性

用 5个盐分浓度对 2 6个 4周龄草坪草品种进行盐胁迫处理 ,结果证明 ,同一种的不同品种间耐盐力无显著差异 ,而不同草种间差异明显。高浓度 (2 .0 % )下所有草坪草均不能存活 ,而低浓度(0 .5% )下存活时间最长的为高羊茅和匍匐剪股颖。     

艾丁湖盐角草种子异型性及萌发特性

盐角草(Salicornia europaea)为藜科(Chenopodiaceae)盐角草属(Salieornia)植物。本研究以吐鲁番艾丁湖盐角草种子为对象,通过野外采集,室内试验的方法,对种子形态、散布方式、变温萌发特征进行研究。结果表明,盐角草存在3种类型的种子(简称A型、B型和C型);A型种子主要分布于穗状花序的中央花位上,有翅状附属物,直径为(2.496±0.264) mm,种子容易从母体上脱离,可随风传播到较远的距离,具有相对较宽范围的萌发温度,萌发率高(超过80%);B型种子分布于穗状花序的边花位上,有翅状附属物但较为短小,直径为(1.709±0.181) mm,种子较易从母体上脱离,脱落后散布于母体附近或可随风传播至较远的距离,萌发率和萌发速度略低于A型种子;C型种子随机分布于植株中下部穗状花序的边花位上,直径仅为(1.115±0.085) mm;C型种子不易脱落,只能散落在母体底部或是附近,萌发率低(低于10%),种子休眠率高。     

草地生态系统氮循环关键过程对全球变化及人类活动的响应与机制

氮(N)是蛋白质、核酸、酶、激素、叶绿素等物质的主要组成部分,对生态系统结构的组成和功能的发挥具有十分重要的影响。国际地圈与生物圈计划(IGBP)以及政府间气候变化委员会(IPCC)的许多大型研究计划均把氮素循环过程作为其核心研究内容。草原生态系统作为地球上宝贵的自然资源,其功能的发挥对于维持全球及区域性生态平衡有极其重要的作用。但迄今为止,对草地氮循环关键过程及其对全球变化(CO₂浓度升高、温度与降水变化、氮沉降)以及人类活动(放牧、开垦、火烧等)响应与反馈的认知远不及对草地碳循环过程那么系统与深入,迫切需要开展相关领域系统的科学试验研究。本文综述了目前国内外全球变化和人类活动因子对草地氮循环过程影响的相关研究成果,分析了其主要影响途径以及关键机制,在此基础上对目前研究中存在的不足进行了剖析,并对未来研究中迫切需要关注的重点研究方向进行了探讨与展望。     

不同生境种源盐地碱蓬幼苗生长发育对盐分胁迫的响应和适应

为探讨盐地碱蓬适应不同生境的生理机制,研究了不同盐分处理(0,200和400 mmol/L的NaCl;0,200和400 mmol/L的KCl)对盐碱地和潮间带两种种源盐地碱蓬的生长发育、植株离子积累、叶片光合荧光指标和植株抗氧化系统的影响。结果表明,与对照相比,200 mmol/L的NaCl处理使盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度显著增加,400 mmol/L的NaCl处理和两种浓度的KCl处理使盐地碱蓬的鲜重、干重、肉质化程度显著降低。不同浓度的NaCl处理使盐地碱蓬地上部Na⁺和Cl^-含量显著增加,K⁺含量显著降低;不同浓度的KCl处理使盐地碱蓬地上部K⁺和Cl^-含量显著增加,Na⁺含量显著降低。200 mmol/L的NaCl处理对碱蓬叶片的净光合速率、光合放氧速率、F_v/F_m值和φPSⅡ值无明显影响,而KCl处理则使碱蓬叶片各光合荧光参数显著降低。低浓度(200 mmol/L)NaCl处理使碱蓬SOD活性显著增加,但高浓度(400 mmol/L)NaCl处理和两种浓度的KCl处理均使碱蓬SOD活性显著降低。两种离子的不同浓度处理均使碱蓬POD活性显著增加。潮间带种源盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度、光合荧光参数、地上部离子含量(Na⁺和Cl^-)均显著低于盐碱地生境。钾盐对盐地碱蓬的胁迫效应显著大于钠盐。盐碱地生境种源盐地碱蓬对盐分胁迫的响应显著高于潮间带。     

盐胁迫下黑果枸杞幼苗对外源甜菜碱的生理响应

以盐生植物黑果枸杞（Lycium ruthenicum）幼苗为试验材料,在300 mmol·L-1 NaCl胁迫下,用0.5、1.0和2.0 mmol·L-1甜菜碱根灌处理,第7和14天时测定黑果枸杞幼苗叶片主要生理指标的变化。结果表明,在盐胁迫下,黑果枸杞叶片叶绿素总量、质膜相对电导率、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加;在等盐分胁迫下,黑果枸杞幼苗经过甜菜碱处理后,MDA和膜透性伤害率显著降低,叶绿素总量、脯氨酸和可溶性糖的含量显著提高,并随胁迫时间的延长,有效抑制了MDA的产生,缓解了对细胞膜的伤害,同时进一步提高了叶绿素总量、脯氨酸和可溶性糖的含量。说明盐胁迫下施用适宜浓度的甜菜碱可改善黑果枸杞幼苗的耐盐能力,提高其对盐胁迫逆境的适应性。     

NaCl 胁迫对燕麦苗期形态指标的影响

在7个 NaCl 浓度（0%、0.075%、0.175%、0.275%、0.375%、0.475%、0.675%）胁迫下,对10个燕麦（Avena sativa ）品种（VAO-22、VAO-1、VAO-14、MF9715、定莜84、99AS307、QO245-7、紫燕麦、Sylva、AC1038）幼苗的存活率、株高、单株干重、根长、根数、生长胁迫指数（以盐处理下植株干重与对照植株干重的比值）6项指标进行分析测定,并采用灰色关联度对其苗期耐盐性进行了综合评价,结果表明,裸燕麦 MF9715的耐盐性最高,耐盐性依次为：MF9715、99AS307、QO245-7、VAO-14、紫燕麦、Sylva、AC1038、VAO-14、定莜84、VAO-22。     

尖叶石竹蜡质突变体的耐盐生理响应

盐胁迫会引起植物的渗透胁迫、离子毒害,导致细胞失水、光合和呼吸作用受到抑制,进而影响植物的生长和发育。植物表皮蜡质可以阻止叶片的非气孔失水,减少蒸腾,减缓植物因胁迫而引起的生理干旱。本研究以观赏性草坪草尖叶石竹(Dianthus spiculifolius)的野生型(wild-type, WT)和表皮蜡质增强突变体(wax mutant, WM)为材料,比较了两者在NaCl胁迫下的表型和生理生化指标的变化规律。结果表明：蜡质突变体在NaCl胁迫下维持了更高的水分含量从而表现出更好的耐盐表型。此外,蜡质突变体在NaCl胁迫下显示出更高的过氧化物酶和过氧化氢酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量、光合能力以及更低的丙二醛含量。脱蜡试验显示,蜡质突变体与野生型在盐胁迫下的相对含水量和持水力差异与表皮蜡质直接相关。本研究表明表皮蜡质在植物应答盐胁迫中具有重要作用。     

近20年新疆荒漠草地动态变化及其对气候变化的响应

荒漠草地是干旱半干旱区陆地生态系统的关键类型,具有重要的生态作用,对气候变化和人类活动敏感.通过确定新疆荒漠草地NDVI阈值,提取荒漠草地范围,结合归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、植被净初级生产力(net primary productivity...     

柑橘TIFY基因的结构特征及响应低温的表达分析

TIFY基因家族是一类包含TIFY结构域的植物特有转录因子,与植物的生长发育密切相关,且在非生物逆境响应中起着重要作用。本研究基于柑橘基因组测序结果,分析了3个TIFY基因家族成员的基因结构特征,并利用qPCR分析了低温胁迫下这些基因的表达水平。结果表明：(1)3个TIFY基因含有TIFY结构域和Jas motif,属于JAZ蛋白亚家族基因;(2)3个TIFY基因的启动子含有LTR、DRE core、STRE、TC-rich repeats等逆境相关顺式作用元件以及MeJA响应元件、ABA响应元件等激素响应相关元件,推测3个TIFY基因可以响应多种非生物胁迫;(3)Cs1g17220和Cs4g07130在果实中高表达,推测其可能与果实发育相关;(4)3个TIFY基因受低温诱导在早期上调表达,且受低温胁迫的程度越大,其受诱导上调表达的倍数越高。本研究将为进一步解析TIFY基因家族在柑橘中的作用和功能提供重要线索。     

三江源草地总生物量对未来气候变化的响应

以青海省三江源为研究区域,利用2005?2016年间采集的2055个草地野外监测数据校正并构建了适用于该地区的DNDC(denitrification-decomposition,反硝化-分解)模型参数库.通过模拟三江源草地总生物量在两种不同代表性浓度路径(RCPs)气候情景下的时空变化,探究了气候因子对草地总生物量变化的影响,并分析了三江源不同区域草地应对未来气候变化的放牧利用对策.研究结果表明:1)草地总生物量的模拟值与实测值呈显著的线性相关(R2=0.690,RMSE=96.414 g·m?2,P<0.001),模型结果能够较好地解释实测数据.2)两种气候情景对比,RCP 8.5气候情景下温度增幅要高于RCP 4.5的气候情景,而降水量增幅则低于RCP 4.5的气候情景.3)在RCP 4.5和RCP 8.5两种未来气候情景下,研究区草地总生物量均呈显著下降趋势,总生物量模拟值分别下降了16.91％～18.51％和23.82％～26.44％.气候变化是导致草地总生物量变化的主要因素,草地管理应积极应对潜在的气候变化并制定相应对策,保障草地资源的可持续发展.