氮素形态对盐胁迫下菊芋幼苗PSⅡ光化学效率及抗氧化特性的影响

采用沙培方法研究了不同铵硝配比(NH₄⁺/NO₃^-分别为4/1,1/1,1/4)的氮素营养供应对菊芋耐盐生理的影响。结果表明,1)低浓度的盐胁迫对菊芋幼苗生长的抑制作用不大,而高浓度的盐胁迫却能明显抑制菊芋幼苗的生长。而在同一盐浓度下,提高硝态氮比例能够较好的缓解盐胁迫对菊芋幼苗生长的抑制,促进菊芋幼苗干物质的积累,提高含水量、株高和叶面积。2)随着盐浓度的增加,菊芋幼苗PSⅡ系统受到了明显伤害,提高硝态氮比例能够减轻盐胁迫对PSⅡ系统的伤害程度,提高ΦPSⅡ、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo,Fm/Fo和q_P,其中铵硝比1/4的氮素营养供应能相对较好的促进光能向化学能的转变,提高光能利用效率,在100 mmol/L NaCl处理下其ΦPSⅡ、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo和q_P分别是铵硝比4/1氮素处理的1.03,1.15,1.05,1.26,1.20和1.05倍。3)盐浓度的升高会对植物体造成渗透胁迫,引起植物细胞渗透压失衡,而在同一盐浓度下,提高硝态氮比例能够显著促进具有渗透调节作用的可溶性糖和可溶性蛋白生成及向根部的转移,有效维持盐胁迫下菊芋细胞的渗透压平衡。4)盐胁迫下,植物细胞会发生膜脂过氧化作用,而提高硝态氮比例能够促进具有消除活性氧功能的SOD、POD、CAT和APX活性的增加,减轻细胞中活性氧过多积累引起的膜脂氧化伤害,其中在100 mmol/L NaCl处理下,铵硝比1/4氮素处理的SOD、POD、CAT和APX活性分别是铵硝比4/1氮素处理的1.19,1.08,1.18和1.11倍。由此表明相对于铵态氮来说,氮素营养中硝态氮比例的增加有助于促进盐胁迫下菊芋幼苗干物质的积累及含水量的增加,维持盐胁迫下菊芋幼苗PSⅡ系统的稳定性和细胞渗透压平衡,以及提高细胞内保护酶活性,从而增强菊芋幼苗对盐胁迫的抗性。     

短期施水对长期干旱铁杆蒿光合作用和叶绿素荧光特征的影响

模拟长期干旱条件下的突然降雨,研究短期施水对长期干旱条件下铁杆蒿(Artemisia sacrorum)光合特性的影响。结果表明,施水后,铁杆蒿的叶水势得到恢复,表观量子效率、羧化速率和最大光合能力明显增加,限制光合作用的气孔因素和非气孔因素得到缓解;铁杆蒿的光化学活性(Fv/Fm)在施水后完全恢复,实际光量子产量(PhiPSII))增加,PSII的还原比例和非化学猝灭(NPQ)降低;不同水分条件下,铁杆蒿叶片的叶绿素荧光光诱导过程存在较大的差异;施水后叶片光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和PhiPSII上升速率明显加快,而非化学猝灭(NPQ)启动速度和最大值相对较小。     

三种荒漠植物种子萌发的水热响应

种子萌发水热模型量化了温度和水分对种子萌发的作用,是开展种子生理生态研究的重要方法之一。本研究测定了采自内蒙古阿拉善干旱荒漠区的无芒隐子草、多裂骆驼蓬和雾滨藜3种荒漠植物种子在15,20,25,30℃恒温、-2.1～0 MPa水势条件下种子的累计萌发率和萌发速率(1/t₅₀),利用水热模型对萌发的水分时间累计值(θ_H)和温度时间累计值(θ_T)进行了估测。结果表明,3种供试植物种子的累计萌发率与水分呈极显著正相关(r²=0.54～0.93, P＜0.01);除多裂骆驼蓬(发芽率未达到50%)外,其他2种植物种子的萌发速率也与水分呈极显著正相关(r²=0.66～0.95, P＜0.01)。3种种子萌发的水分时间累计值的变化因温度而异,在15～25℃内都表现为多裂骆驼蓬＜雾滨藜＜无芒隐子草;萌发的温度时间累计值(θ_T)亦因渗透势的变化而变化,在0～-1.5 MPa水势间都表现为多裂骆驼蓬＜雾滨藜＜无芒隐子草。     

舟叶橐吾浸提液对三种牧草种子萌发及幼苗生长的影响

本试验以滇西北人工草地建设中常用的白三叶(Trifolium repens L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.)、鸭茅(Dactylis glomerata L.)为试验材料，研究了舟叶橐吾(Ligularia cymbulifera (W. W. Smith) Hand.-Mazz.)地上部和根部的水浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，不同部位、不同浓度的舟叶橐吾植株浸提液对3种供试牧草种子的发芽势、发芽率和发芽指数都有抑制作用，其中根部浸提液的抑制作用比地上部更为明显，且具有很强的浓度效应。另外，高、中浓度的提取液进一步抑制了供试牧草苗高和根的生长(P < 0.05)。根据化感效应指数和综合化感效应指数，供试牧草对舟叶橐吾植株浸提液的敏感程度也有差异，表现为：白三叶>鸭茅>多年生黑麦草。对舟叶橐吾叶片开展的非靶向分析一共发现了283种成分，主要是有机酸、酰胺类。由于舟叶橐吾有较强的化感作用，在人工草地建设中应尽可能去除舟叶橐吾，避免给生产带来损失。     

硅对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢和光合参数的影响

为了探讨外源硅提高多年生黑麦草抗盐性的效应,采用水培试验,研究了外源硅对NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧代谢和光合作用的影响.结果表明,硅不仅能显著降低NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗根和叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量及超氧阴离子(O2·)产生速率,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及谷胱甘肽(GSH)含量,还能提高NaCl胁迫下叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素初始荧光(Fo),减缓NaCl胁迫导致的叶片PSII潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSII)、光化学狡灭系数(qP)和非光化学狡灭系数(NPQ)的下降,表明外源硅能提高盐胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧的清除能力,保护光合机构.改善光合功能,从而增强植株的耐盐性.     

雪松叶片水提液对3种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

采用TP法,用浓度为0(对照)、0.007、0.014、0.028和0.07g·ml-1的雪松叶片水提液分别处理多年生黑麦草(Lolium Perenne L.)、草地早熟禾(Poa pratensis L.)和白三叶(Trifolium repens L.)种子。结果显示,随着水提液浓度增加,3种植物的发芽势、发芽率以及芽长和根长均小于对照。与对照相比,雪松叶片水提液对3种草坪草的发芽率和发芽势有抑制作用,但对多年生黑麦草发芽率影响不显著;对3种草坪草幼苗生长也表现为抑制作用,但对多年生黑麦草幼苗芽长的影响不显著。表明雪松叶片水提液对多年生黑麦草、草地早熟禾和白三叶种子萌发和幼苗生长的化感作用强度与浓度有关,浓度越高抑制作用越强,随着浓度的降低,抑制作用逐渐减弱。     

狗牙根对5种禾本科杂草化感作用的研究

为探讨狗牙根(Cynodon dactylon Rich.)化感作用在杂草防除中应用的可行性,以培养皿砂培法研究了狗牙根不同材料茎叶水浸提液处理对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.),一年生早熟禾(Poa annua L.),马唐(Digitaria sanguinalis (L.) Scop.),稗草(Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.)和牛筋草(Eleusine indica (L.) Gaerth.)等的化感作用;并利用高效液相色谱(HPLC)法检测了狗牙根茎叶水浸提液中原儿茶酸、咖啡酸、邻羟基苯甲酸、丁香酸、阿魏酸、香草酸、香豆酸、水杨酸、肉桂酸等9种酚酸的含量。结果表明:狗牙根水浸提液处理对5种禾草种子萌发及幼苗生长均产生显著的化感抑制作用(P<0.05),对多花黑麦草、马唐和牛筋草的抑制作用尤为明显;野生普通狗牙根的化感抑制作用强于育成品种。供试的4个狗牙根材料水浸提液中均检测到香草酸、香豆酸和阿魏酸,但仅在部分材料水浸提液中检测到原儿茶酸、咖啡酸、邻羟基苯甲酸、丁香酸、水杨酸和肉桂酸;供试狗牙根材料中,3个材料水浸提液的原儿茶酸含量最高,且其含量的变化与水浸提液处理对禾草种子萌发、幼苗生长的抑制作用强弱顺序基本一致。因此,原儿茶酸可能是狗牙根茎叶中对多花黑麦草、马唐和牛筋草发挥化感抑制作用最大的酚酸物质。     

黑麦草对NaHCO3胁迫的光合生理响应

为了探讨牧草对碱胁迫的光合生理响应,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO₃(0,50,100,150,200 mmol/L)胁迫对黑麦草幼苗叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光和叶黄素循环的影响。结果表明,1)随着NaHCO₃浓度增大,叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐降低,叶绿素a/b不断提高,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和气孔限制值(L_s)下降,胞间CO₂浓度(C_i)升高,表明非气孔限制是碱胁迫下P_n降低的主要因素。2)PSⅡ初始荧光(F_o)随NaHCO₃浓度提高明显上升,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭(q_P)显著下降,非光化学猝灭(NPQ)呈增加趋势。3)随着NaHCO₃浓度提高,天线转化效率(F_v′/F_m′)降低,激发能在2个光系统间的分配不平衡性(β/α－1)增大,叶片吸收的光能中用于光反应的比例(P)下降,而天线热耗散的比例(D)增加,叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)呈先升后降趋势,表明依赖叶黄素循环的天线热耗散是碱胁迫下黑麦草耗散过剩光能的主要途径。     

核桃叶水浸液对不同产地黄芩的化感效应

以不同产地的黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)种子为材料,研究了不同浓度(0,0.005,0.01,0.02,0.03和0.04 g·mL^-1)核桃(Juglans regia L.)叶水浸液对黄芩种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:低浓度(0.005,0.01,0.02 g·mL^-1)的核桃叶浸提液对不同产地黄芩种子的萌发有明显的化感促进作用;随着水浸液浓度的升高,其对受体的促进作用逐渐减弱、消失,甚至表现为抑制作用。在试验浓度范围内,核桃叶水浸液对黄芩种子的幼苗根长、苗高、相对电导率、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量均表现为促进作用,最佳作用浓度为0.02g·mL^-1。核桃叶水浸液可以在某种程度上促进黄芩种子的萌发和幼苗的生长。     

天仙子种子浸提液对黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用

为了探究天仙子（Hyoscyamus niger L.）对禾本科牧草的化感作用,以天仙子和黑麦草（Lolium perenne L.）为材料,通过5个不同浓度天仙子种子浸提液（0,0.025,0.05,0.075,0.1 g·mL^-1）,对黑麦草种子萌发和幼苗生长进行处理,测定黑麦草种子萌发和幼苗生长情况。结果表明：不同浓度的天仙子种子浸提液对黑麦草种子萌发有极显著影响（P<0.01）,随浸提液浓度增加,黑麦草萌发率和发芽指数显著降低（P<0.05）;浸提液对黑麦草根长和地上、地下生物量有显著的影响（P<0.05）,对株高影响不显著;不同浓度的天仙子种子浸提液处理下,黑麦草幼苗丙二醛、脯氨酸含量、相对电导率均随浸提液浓度的增加而增加,叶片中叶绿素含量则随浸提液浓度的增大而减小。综上所述,天仙子种子浸提液对黑麦草幼苗细胞膜具有一定的损伤作用,黑麦草植株通过细胞膜的变化而影响内部生理生化过程,以适应不利的环境。     

NaCl胁迫对老芒麦种子发芽及幼苗荧光特性的影响

采用不同浓度NaCl溶液(0,100,150,200,250 mmol·L^-1)处理老芒麦(Elymus sibiricus)种子,通过种子发芽特性和幼苗荧光特性的变化,研究其种子和幼苗对盐胁迫的反馈机制,为老芒麦在盐碱地的建植提供参考。结果表明:不同NaCl浓度处理对老芒麦种子发芽特性具显著影响,老芒麦种子的发芽率、根长、苗长、发芽指数和活力指数均随NaCl浓度的升高而降低;不同NaCl浓度处理显著影响老芒麦幼苗叶绿素荧光特性,随着NaCl浓度的升高,幼苗叶片初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)值均呈降低趋势,量子产量(Yield)与荧光光化学淬灭系数(qNP)无明显变化;随NaCl浓度增加非光化学淬灭系数(qNP)呈先升后降的趋势,当NaCl浓度为200 mmol·L^-1时qNP值开始降低。     

圆柏叶片水提液对4种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

采用TP法研究了不同浓度的圆柏叶片水提液对多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅和白三叶种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示,圆柏水提液对4种草坪草种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,其中,对多年生黑麦草发芽率和白三叶幼苗根长的影响不显著。圆柏叶片水提液对多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅和白三叶种子萌发和幼苗生长的化感作用强度与浓度有关,浓度越高抑制作用越强,随着浓度的降低,抑制作用逐渐减弱。     

香根草叶片水提液对重金属胁迫下两种草坪草种子萌发的影响

为改善重金属胁迫下草坪草种子的萌发,采用室内水分发芽床试验,研究香根草叶片水提液对单一不同浓度重金属(锌、铜、镉)胁迫下高羊茅和多年生黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,香根草叶片水提液对高羊茅和多年生黑麦草种子萌发无显著化感作用,但香根草叶片水提液相较对照(蒸馏水)显著提高了Cd2+(200mg/L)胁迫下多年...     

多裂骆驼蓬对紫花苜蓿化感作用的生理生化机理

采用室内生物测定方法研究了多裂骆驼蓬水浸液对紫花苜蓿的化感作用及其作用机理,并用试管法对其水浸液的有机成分进行了定性分析。结果表明,多裂骆驼蓬水浸液含有生物碱、酚类、有机酸、还原糖和多糖类、皂甙、甾体、氨基酸,不含蛋白质和鞣质。经水浸液处理后的紫花苜蓿萌发种子呼吸速率、淀粉酶和蛋白酶活性受抑,种子萌发率及幼苗根长、苗高和鲜重下降,并随处理浓度提高而降低。幼苗根系活力和叶绿素、可溶性蛋白质、核酸含量随水浸液浓度的提高而降低,蛋白酶和核糖核酸酶活性及超氧阴离子（O2ˉ）、H2O2和丙二醛（MDA）含量则增加,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性呈先升后降变化。由此表明,雨水淋溶是多裂骆驼蓬向环境释放化感物质的途径之一,化感作用在增强其生态竞争力和扩大种群中起着重要的作用。     

火炬树浸提液对两种草坪草种子萌发的影响

火炬树（Rhus typhina Nutt.）因其较高的观赏价值,常与其他地被植物应用于景观配置中。然而,火炬树较强的化感效应影响其冠下植物的正常生长。本文研究了3种浓度（0.1,0.005,0.025 g·L^-1）火炬树当年生枝条、种子、种皮浸提液对多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和草地早熟禾（Poa pratensis L.）种子萌发及幼苗生长的影响,旨在厘清火炬树对草坪草种子的化感效应,为火炬树与草坪草的合理搭配提供理论依据。结果表明火炬树的化感效应随浸提液浓度的增加而增强;0.1 g·L^-1浸提液对种子萌发的抑制作用最强;火炬树不同部位不同浓度浸提液对草坪草种子的抑制作用排序为种皮>枝条>种子,说明化感物质主要存在于种皮中。火炬树化感作用对草地早熟禾种子的影响高于多年生黑麦草,多年生黑麦草更适合作为火炬树的冠下地被植物。     

劲直黄芪水浸提液化感作用研究

采用培养皿滤纸法,首次研究了分布于西藏自治区的劲直黄芪地上部分水浸液对4种受体植物燕麦、反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发、幼苗根长、苗高和鲜重的化感效应以及对燕麦和白三叶丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响,旨在提示劲直黄芪的化感潜力,为劲直黄芪资源的进一步开发利用提供理论依据。结果表明,劲直黄芪水浸提液对燕麦种子萌发和幼苗生长均表现为抑制作用,且随着劲直黄芪水浸提液浓度的升高其抑制程度不断增强;对反枝苋、白三叶和荠菜种子萌发均表现为抑制作用,幼苗生长基本呈“低促高抑”的化感作用,且浓度达到100.0 mg/mL时,反枝苋种子不能萌发,被完全抑制了。不同浓度的劲直黄芪水浸提液影响燕麦和白三叶幼苗体内SOD、POD活性和MDA含量,当浓度为50.0 mg/mL时,SOD、POD活性和MDA含量明显增加;浓度升高到100.0 mg/mL时,MDA含量继续增加,而SOD和POD活性呈下降趋势。     

不同生育时期白三叶与黑麦草的化感作用研究

试验用分枝期,开花期和成熟期的白三叶品种海法以及分蘖期,孕穗期和成熟期的2个黑麦草品种顶峰、英斯派的根水浸提液处理,按照培养皿砂培的生物检测方法对白三叶和黑麦草的化感作用进行研究。结果表明:分枝期白三叶根浸体液对顶峰的发芽率具有显著的抑制作用,对顶峰苗长具有极显著抑制作用,抑制率分别为90.72%、48.61%;开花期白三叶根浸提液对顶峰及英斯派的发芽率、英斯派根长及顶峰根干重均具有极显著的抑制作用,抑制率分别为35.14%、36.17%、69.18%、68.34%,对英斯派的根干重具有显著的抑制作用,抑制率为49.52%;成熟期白三叶的根浸提液对3个受体的发芽率及根长均具有极显著的促进作用,分别比对照提高67.09%、54.21%、69.21%及93.08%、93.14%、93.04%,对顶峰的根干重具有极显著的促进作用,与对照相比提高了85.42%;顶峰及英斯派是他感作用大于自毒作用的黑麦草品种,且在分蘖期及孕穗期,黑麦草不同品种的根浸提液都显著的抑制了白三叶的干物重。