4个地理种群红砂的抗旱性综合评价

在自然条件下以分布于兰州九州台(LZJ)、张掖临泽(ZYL)、武威民勤(WWM)和酒泉金塔(JQJ)4个地理种群的荒漠植物红砂为试材,对与其抗旱相关的光合、荧光、水分、渗透调节以及酶活性等18项生理指标进行了测定,并应用隶属函数法和灰色关联度法对这些生理指标及不同地理种群红砂的抗旱性进行综合评价。结果表明,不同地理种群红砂的抗旱性强弱顺序为:WWM＞JQJ＞ZYL＞LZJ,总体趋势表现为水分条件越差抗旱性越强,这是植物通过自身生理调节对外部环境条件产生适应的结果。光合速率、蒸腾速率、水势等18项指标在红砂的抗旱性中相互制约,相互依赖,综合调节着红砂的内在抗旱机制,但通过降低蒸腾速率来提高水分利用效率,依赖于叶黄素循环的热能耗散机制以及以Pro为主的渗透调节这3大机制在红砂的抗旱机制中占有重要的地位。     

梨抗旱性生化指标测定与抗旱品种筛选

中国农业科学院果树研究所的科研人员，以华金、八月红、安梨、黄金、华酥、锦香等品种的2年生盆栽树（砧木均为杜梨）为试材，在该所网室内进行了不同品种梨在干旱胁迫下生化指标的变化规律研究，旨在探索梨树抗旱机理，为筛选抗旱品种和采取抗早栽培提供理论依据。     

饲草型小黑麦苗期抗旱指标的筛选

本试验采用高渗溶液聚乙二醇(PEG-6000)模拟生理干旱,通过测定饲草型小黑麦(×Triticale Wittmack)苗期叶片的含水量、相对含水量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖及游离脯氨酸含量,研究干旱胁迫对饲草型小黑麦生理指标的影响,并筛选饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件。结果表明,1)适宜于饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、叶绿素b含量;2)饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为:用30%PEG-6000胁迫28d,此时大部分生理生化指标与对照差异显著(P0.05);3)干旱胁迫处理后,饲草型小黑麦幼苗生长缓慢,叶片含水量、相对含水量、叶绿素含量降低,叶片的游离脯氨酸含量和丙二醛含量增加。饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为,30%PEG胁迫28d。适宜于饲草型小黑麦抗旱性评价的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛、游离脯氨酸和叶绿素b。     

干旱生境下外源脯氨酸对红砂气孔形态的影响

本研究以大田环境内的红砂(Reaumuria soongorica)为对象,喷施不同质量浓度(0,50,100,150,200,250 mg·L^-1)的脯氨酸(Proline, Pro),以各处理的第0 d为对照(CK),测量第1,3,6,9 d的叶片气孔特征(气孔长、宽、面积和气孔密度),以揭示红砂气孔对外源Pro的响应。结果表明：在各Pro处理、作用时间和Pro处理与作用时间的交互作用下,对叶片的气孔特征都有显著影响;各处理下,气孔长与宽度、气孔面积和密度间呈极显著负相关(-0.680,-0.626,-0.690),其余指标间均达极显著正相关(0.883,0.778,0.769);对各Pro处理下的气孔特征进行拟合,气孔密度与面积、气孔长度和宽度、气孔长度和密度间均达极显著水平(P<0.01),且具有相关性。因此,喷施外源Pro可减小红砂叶片气孔长,增大气孔宽、面积和密度,显著影响气孔特征,可缓解干旱胁迫的不利影响,其中以100 mg·L^-1浓度效果最佳,能显著提高红砂的抗旱性。     

红砂肌动蛋白基因片段的克隆及序列分析

肌动蛋白(Actin)基因是研究植物功能基因表达模式中最常用,也是最重要的内参基因。本研究以泌盐型强旱生植物红砂(Reaumuria soongorica)地上部总RNA为模板,根据其他植物Actin基因的保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR方法克隆其Actin基因片段。序列分析结果表明,该基因片段长度为598 bp,编码198个氨基酸,与GenBank中登陆的其他植物Actin基因核苷酸序列和氨基酸序列的一致性分别在82%和90%以上,说明其为Actin基因片段,命名为RsACT。进化分析显示,RsACT与陆地棉(Gossypium hirsutum)和白杨(Populus trichocarpa)肌动蛋白的亲缘关系最近。     

基于主成分分析的考试成绩与能力相关性研究

考试是一种重要的、常用的教育测量手段,在高校中被广泛使用。如何合理的看待学生考试成绩与能力的关系,是帮助学生了解自己不足,明确努力方向的关键,也是学生就业方向选择和创业的判别依据。通过主成分分析的方法对大量考试数据进行数据挖掘,找出评价的综合指标,保留原始变量的主要信息,使我们在评价学生的能力时能够抓住主要方面。     

林生山黧豆抗旱生理指标的比较研究

林生山黧豆、苜蓿、大豆和蚕豆在水培条件下培养，用ＰＥＧ进行水分胁迫处理。结果表明，林生山黧豆具有抗旱的形态特征，可以在水分胁迫下维持植物水势、组织水分和较高的生长速率。它还具有低植物水势时的组织保护机制，这种保护机制的生物学基础可能是由非蛋白质氨基酸参与的渗透调节和细胞结构保护。     

8周龄罗曼鹅体重与体尺指标主成分分析

为了评估罗曼鹅的种质资源,研究其体重与体尺性状内在关联性,试验测定了8周龄罗曼鹅体重与体尺性状指标,并进行了体重与体尺性状的主成分分析。结果表明:公鹅的体重与半潜水长、胸围、背宽极显著相关(P0.01),与颈长、胸宽、胫长显著相关(P0.05);母鹅的体重与背宽呈显著相关(P0.05),与其他指标呈极显著相关(P0.01)。主成分分析的结果显示,公鹅4个主成分为体重、胫围、胸深和颈围;母鹅3个主成分为体重、颈围和背宽。罗曼鹅体重与大部分体尺性状具有显著相关关系,因此主成分分析指标对罗曼鹅选种选育具有重要的理论指导价值。     

燕麦萌发耐盐性及指标筛选

为了探索燕麦(Avena spp.)种子的耐盐萌发特性和盐胁迫下品种间的耐盐差异,本研究以国内推广面积较大的8个皮燕麦(Avena sativa)和2个裸燕麦(A.nuda)品种种子为研究对象,对不同NaCl浓度胁迫条件下种子的萌发指标进行测定并分析。结果表明,燕麦品种间耐盐胁迫差异显著(P0.05),皮燕麦耐盐性高于裸燕麦,皮燕麦以青海444和贝勒耐盐性最高,裸燕麦花早2号优于坝莜1号。主成分分析结果表明,主成分1主要包括平均萌发时间、萌发指数、活力指数、根长和苗高,代表萌发速率综合指标(59.96%),主成分2主要包括发芽率和萌发整齐性指数,代表比率综合指标(18.27%),二者共同可解释盐胁下6个萌发指标的78.20%方差变异。因此,评价盐胁迫下燕麦萌发特征时,首选萌发速率综合指标。在高盐地区燕麦种植时,首选为皮燕麦种子,其次选择耐盐性强的裸燕麦品种。     

不同居群红砂的遗传多样性分析

为了探究不同居群红砂(Reaumuria soogorica)的遗传多样性水平及居群遗传结构。本研究运用SSR分子标记技术对来源于内蒙古、宁夏、甘肃16个不同居群的299份红砂材料进行遗传多样性分析。结果表明11对引物共扩增出67个等位基因,扩增等位基因多态率为83.58%,多态信息含量(Polymorphism information content, PIC)为0.396;居群的等位基因数(Allele number, Na)和有效等位基因数(Effective number of alleles, Ne)为3.735,2.221;香农信息指数(Shannon information index, I)为0.763;居群间遗传分化系数(Fixation index, Fst)为0.041～0.210,平均值为0.088。AMOVA结果表明,居群间的遗传差异仅占变异总来源的5.8%。本研究得出结论红砂的基因多态性为中度,等位基因不均匀的分布在染色体上。观测杂合度和固定指数说明居群内杂合度缺失,纯合体过量。Fst指数表明居群间分化程度较低,且红砂的遗传变异主要来自源于个体内DNA序列的...     

甘肃红砂不同种群遗传多样性的ISSR分析

本实验采用ISSR分子标记技术,对甘肃地区5个种群共50个单株的红砂遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。通过实验,从50个引物中筛选出12个重复性高,条带清晰的引物。12条引物共检测到69个位点,其中多态位点有60个,多态位点比率(P)为86.96%。用MarkerⅢ作为分子量标准,检测到甘肃红砂PCR产物的分子量在500～3 000 bp。应用遗传多样性分析软件Popgen 32 进行分析计算得出:在物种水平上,Shannon多样性指数(I)为0.542 9,Nei基因多样性指数(H)为0.379 0;基因分化系数G_st为0.096 4,基因流N_m为4.685 1,表明甘肃红砂种群遗传分化大部分存在于种群内。在种群水平上, I为0.489 3,H为0.342 4。P、H及I都表明甘肃红砂种群具有较高的遗传多样性。聚类分析还表明甘肃红砂种群的遗传距离与地理距离之间无显著的相关性;甘肃红砂遗传多样性与其本身特性和所处不同种群有关。     

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     

红砂幼苗根系形态特征对降水格局变化的响应

以西北荒漠生态系统典型植物红砂一年生幼苗为研究对象,利用塑料遮雨棚,研究了人工模拟不同降水格局下红砂幼苗根系形态的变化特征。结果表明,(1)降水量一定时延长降水间隔时间,红砂幼苗根系各指标均呈增加趋势,总根长、总根体积和根系生物量增加最为显著,分别为39.22%、62.50%和63.20%。(2)降水间隔时间延长至10 d时,降水量增加30%对幼苗根系各指标均有促进作用,且对总根体积和根系生物量的作用尤为突出,使其分别显著增加116.27%和224.40%(P<0.01)。(3)在自然降水条件下延长降水间隔时间,比根长和比表面积达到最大值,幼苗其他指标则无显著变化,说明幼苗对此水分条件的适应能力最强。(4)相关分析表明,不同降水格局条件下,红砂幼苗各形态指标间存在相关关系,但水平各异。总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径及根系生物量之间呈显著正相关,且相关系数接近0.5,说明红砂幼苗根系具有较强的形态可塑性。     

6个种源红砂幼苗光合作用特性研究

植物对环境的长期适应所形成的遗传特性对其光合作用有重要影响,本研究以6个种源地红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为试验材料,采用LI-6400便携式光合作用系统对所标记的枝条进行净光合速率（Net photosynthesis,P_n）、蒸腾速率（Transpiration rate,T_r）、气孔导度（Stomatal conductance,G_s）的测定,分析其光合特性及其相关性,探究不同种源红砂幼苗光合特性变化规律。结果表明：6个种源红砂幼苗的净光合速率日变化曲线呈单峰或双峰型。在极端干旱生境条件下（酒泉金塔JQJ和酒泉肃州JQS）红砂种源幼苗具有较强的气孔调节能力,通过保持较低的蒸腾耗水而维持较高的水分利用效率（Water use efficiency,WUE）以适应干旱胁迫,表现出较强的光合抗旱性。6个种源红砂幼苗的P_n与T_r和G_s均呈显著正相关,体现了P_n,T_r与G_s3者具有较好的协同效应;WUE与T_r和G_s呈显著负相关,表明T_r,G_s分别作为影响WUE的因子与其有着极其密切的关系。本研究表明不同种源红砂之间的光合特性有一定差异,酒泉种源较其他各种源而言更能够抵御环境胁迫,可作为植被恢复的优良种源在西北干旱、半干旱荒漠区推广应用。     

赤霉素对盐胁迫下红砂种子萌发的影响

超旱生小灌木红砂是干旱半干旱区优势乡土物种,但是种子依靠萌发繁殖活力较低,研究赤霉素与不同浓度盐交互作用对红砂种子萌发的影响,对于植被恢复和改善我国西部的生态环境具有重要作用。本试验采用培养皿纸上发芽法,对红砂种子进行不同赤霉素浓度(100、200、400、600 mg/L)、盐浓度(50、100、150、200、250、300 mmol/L)以及赤霉素与盐交互作用3种处理,以蒸馏水处理为对照,研究赤霉素对盐胁迫后红砂种子萌发和幼苗生长情况的影响。结果表明:盐胁迫抑制种子的萌发,红砂种子的发芽率随盐浓度升高逐渐下降,发芽整齐度随浓度升高而逐渐增大,胚根长与盐浓度具有显著负相关关系(R²=0.9452);使用较高浓度的赤霉素处理红砂种子,发芽率、发芽指数与发芽速度均随浓度增大而先减小后增大的趋势,阈值为200 mg/L,不同浓度赤霉素处理后的红砂种子的胚根长及胚芽长之间无显著性差异;赤霉素对较高浓度(>100 mmol/L)盐胁迫后红砂种子的发芽率有显著的改善作用,可以提高种子的发芽速度、发芽指数。赤霉素能促进盐胁迫后红砂的种子萌发,促进胚的发育。     

环境异质性对红砂叶片功能性状的影响

为探究红砂(Reaumuria soongorica)生态适应过程中环境和遗传变异之间的相对关系,本研究采用野外调查及同质园栽培试验的方法,测定红砂叶片形态和化学计量指标,分析比较了野外和同质园叶片功能性状的差异。结果表明：同一种源同质园红砂叶组织密度、肉质化程度、含水量均低于野外,且同质园红砂叶组织密度、肉质化程度、含水量在不同种源地与野外表现出相似的变化趋势,比叶面积表现为相反的变化趋势。野外种源红砂生长受氮和磷共同限制,而同质园红砂只受氮限制,红砂叶片含水量与肉质化程度、组织密度与比叶面积、氮含量与比叶面积、氮含量与N/P在同质园与野外相关性表现一致,但同质园碳、氮、磷与其它性状之间的相关性与野外不同,且微量元素钠、镁、铁、锌含量在野外与同质园间具有显著性差异。综上所述,红砂叶组织密度、肉质化程度、含水量及部分性状间权衡关系受遗传影响较高,在环境改变时也存在适应性分化,遗传因素对红砂叶化学计量特征影响较小,且环境变化会导致红砂对氮和磷元素利用方式发生改变。     

荒漠植物红砂根系对干旱胁迫的生理响应

以抗旱性不同的红砂2个种源2年生苗木为试材,通过盆栽实验,测定干旱胁迫后红砂苗木根系的活力、膜透性(RPP)、脯氨酸 (Pro)、可溶性糖 (SS)、可溶性蛋白 (SP)、丙二醛(MDA)含量和抗氧化物酶系(SOD、POD、CAT)的活性变化,并通过灰色关联度法分析了各指标与红砂根系抗旱性的关系。结果表明,水分胁迫导致红砂根系活力下降,膜透性RPP和膜质过氧化产物MDA 含量增加,渗透调节物质Pro含量、SS含量和SP含量明显增加,抗衰老酶SOD、POD和CAT活性显著升高,且抗性强的种源比抗性弱的种源对干旱胁迫的生理生化反应更明显。红砂根系的RPP、Pro和根系活力的关联度虽然都大于0.9,但红砂根系并不是完全通过这几种机理适应干旱,而是发生了一系列适应性的生理变化,以提高其根系的抗旱性。