不同地理种源红砂幼苗对PEG胁迫的生理响应

以兰州、武威、张掖、酒泉4个地理种源红砂幼苗为试材,研究了不同浓度PEG胁迫对红砂叶片的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质等生理指标的影响。结果表明,不同地理种源红砂的脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖(SS)含量均随胁迫浓度的增加而呈先上升后下降的趋势,武威种源渗透调节物质累积较其他种源的多。丙二醛(MDA)含量和质膜透性均随胁迫浓度的增加呈上升趋势,但武威种源增加幅度最小,说明武威种源红砂的组织受伤害较小,抵御干旱的能力较其他3个种源强。活性氧清除酶类(SOD,POD,CAT)活性均是先升高后降低的趋势,武威种源红砂始终比其他3个种源保持较高的POD和CAT活性。但在胁迫状态下植物体内保护酶对体内活性氧的清除能力有一个阈值,超过此阈值,则保护酶活性下降。相关性结果表明,4个地理种源红砂的细胞膜透性与MDA含量呈正相关,与游离Pro和可溶性糖呈极显著正相关(P＜0.01),与酶活性呈负相关。通过综合分析发现, 4个地理种源红砂的抗旱能力依次为:武威种源>酒泉种源>张掖种源>兰州种源。     

榆林沙区荒漠化成因及防治对策

榆林沙区地处毛乌素沙地的东南部,属毛乌素沙地向东南移动的最活跃地段。本区地理位置特殊,地貌类型复杂,因此它的生态环境变化对当地乃至周边地区都有重大影响。近年来受全球气候变化和人为不合理开发自然资源的影响,土地的荒漠化问题仍十分严重,直接影响了本区的经济发展和人民群众的生活质量。在分析了该区荒漠化现状、成因的基础上,结合当地实际情况,提出了区域荒漠化防治的对策。第2期苏世平等榆林沙区荒漠化成因及防治对策     

外源脯氨酸对缓解红砂干旱胁迫的机理研究

红砂属于干旱半干旱荒漠区生态系统中重要的超抗旱树种,对维护荒漠区植物群落的稳定性具有重要的作用。近年来由于极端干旱气候的频发,导致以红砂为建群种的荒漠植物群落出现大面积死亡以及退化的趋势。因此,采用人工措施提高干旱荒漠区植物的抗旱能力显得尤为重要。通过对干旱胁迫中的红砂苗木喷施外源脯氨酸（Pro）以减缓干旱胁迫对其造成的伤害。研究设置5个Pro浓度,分别为50,100,150,200,250 mg·L^-1,对红砂植株进行喷施处理,于处理前第0天（CK）,处理后第1,3, 6和9天对叶片抗氧化酶系统、代谢调节系统、光合色素、光合性能进行测定,第9天对生长状况进行测定,以期揭示干旱胁迫下Pro的作用机理。结果表明,外源Pro处理红砂植株后,对其抗氧化酶系统、代谢调节系统、光合色素、光合性能以及生长状况均有显著影响。除叶绿素a/b（Chl a/b）在处理年份间差异不显著,可溶性糖含量在处理浓度间差异不显著外,其他指标在处理年份之间、处理浓度之间、处理后作用时间之间以及处理浓度与处理后作用时间交互作用之间均差异显著,其中以100 mg·L^-1 Pro处理效果最佳。100 mg·L^-1 Pro处理后第9天和CK相比,可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）分别提高了4.48%、131.07%、30.66%、12.30%,可溶性糖（SS）、超氧化物歧化酶（SOD）分别下降了6.42%、1.95%;总叶绿素含量Chl（a+b）、叶绿素a含量（Chla）、叶绿素b含量（Chlb）分别较CK降低了5.81%、1.47%和22.22%;净光合速率（P_n）、气孔导度（G_S）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）以及水分利用效率（WUE）分别比CK降低了16.07%、10.00%、6.44%、7.68%和9.92%;红砂苗木的生长特性在处理后第9天,株高净生长量为2.48 cm,侧芽萌发数量为3.67个,侧芽净生长量为1.87 cm,地径净生长量为0.27 mm,比处理效果最差的250 mg·L^-1处理分别高出0.68 cm,0.34个,0.32 cm,0.07 mm。因此,100 mg·L^-1 Pro处理干旱胁迫中的红砂植株,能显著提高其抗旱性。     

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。     

三色堇对NaCl胁迫的生理响应

为了探讨三色堇对NaCl胁迫的生理响应机制及生长特性,探索三色堇对NaCl的最高耐受浓度,以三色堇为研究材料,采用0、25、50、100、150、200 mmol·L^-1的NaCl对三色堇进行处理。结果表明,NaCl处理对三色堇渗透调节系统、抗氧化酶系统、光合色素、丙二醛（MDA）含量以及株高生长量有明显的影响。在处理后14 d,随处理浓度升高,可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、游离脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、总叶绿素（Chl）表现出先升高后降低的趋势,MDA呈升高趋势,株高生长量呈降低趋势。隶属函数分析表明,当土壤中NaCl浓度≤150 mmol·L^-1时对三色堇的生长无明显抑制作用,当浓度>150 mmol·L^-1时,对生长抑制作用明显。因此,三色堇耐NaCl的最高浓度为150 mmol·L^-1,超过此浓度,代谢调节系统和抗氧化酶系统会受到严重影响,Chl降解加剧,光合系统遭到严重破坏,三色堇的生长受到严重的影响。     

外源脯氨酸对自然干旱下白刺叶片渗透调节与抗氧化酶活性的影响

【目的】研究不同质量浓度外源脯氨酸对白刺(Nitraria tangutorum)叶片渗透调节与抗氧化酶活性的影响,为荒漠区白刺的保护提供理论依据.【方法】以白刺为研究对象,在干旱条件下对白刺叶片喷施50、100、150、200和250 mg/L的外源Pro后,探讨外源Pro对白刺叶片渗透调节物质以及抗氧化物酶活性的影响.【结果】自然干旱下,喷施外源Pro能够降低白刺的可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量,能够增加游离脯氨酸含量,并提高抗氧化物酶活性,从而缓解干旱胁迫对白刺的伤害.当外源Pro喷施质量浓度为100 mg/L时作用最大.【结论】干旱胁迫下喷施一定质量浓度的外源Pro能够提高白刺的渗透调节能力以及抗氧化酶活性.     

渗透胁迫下不同地理种源白刺的生理响应

以武威、张掖、酒泉3个地理种源的唐古特白刺为研究对象,测定不同浓度PEG胁迫下白刺的相对含水量、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白及抗氧化酶等各生理指标的变化。结果表明,PEG渗透胁迫造成3个种源白刺相对含水量下降,丙二醛积累,同时超氧化物歧化酶活性上升,过氧化氢酶活性先升后降及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加,除了3个种源的超氧化物歧化酶活性与对照差异不显著外(P>0.05),其余指标与对照均差异显著(P<0.05)。从相关分析结果看出,3个种源白刺丙二醛与超氧化物歧化酶、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白均呈极显著相关,相对含水量与超氧化物歧化酶、可溶性蛋白、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖均呈极显著负相关,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶之间呈极显著或显著相关;主成分分析看出,白刺的第1主成分为相对含水量、膜脂过氧化产物丙二醛和渗透调节物质, 第2主成分为超氧化物歧化酶,第3主成分为过氧化氢酶。在PEG胁迫下,3个地理种源白刺的耐旱性表现为酒泉种源>张掖种源>武威种源。     

4个地理种源白刺气体交换特性比较

以金塔、临泽、民勤和兰州九州台4个地理种源白刺为试材,利用Locpro便携式光合仪对其气体交换参数进行了测定,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明,4个种源白刺的净光合速率和蒸腾速率日变化均为单峰型,其净光合速率、气孔导度、水分利用率、光饱和点、光补偿点等气体交换参数在金塔、临泽和民勤3个种源与兰州九州台种源间差异显著,其中金塔种源对高光强利用能力最强,光饱和点为(1 800±68)μmol/m²·s,兰州九州台种源对弱光利用能力显著高于其他种源,光补偿点为(25.52±17) μmol/m²·s。4个地理种源白刺具有高光饱和点低光补偿点,说明其对光照的适应性较强,是阳性植物,属于宽域物种。原来生境水分条件较低的金塔种源表现出较高的光合能力,说明白刺种源光合能力对水分变化具有较高的敏感度。     

箭胡毛杨插穗长度与苗木生根及生长的相关分析

箭胡毛杨为20世纪80年代选育出的杨树杂交品种,扦插繁殖是其良种繁殖的主要方式.通过对6、9、12、151、8 cm 5种不同长度插穗与苗木繁殖中生根、成活及根生长等因子的分析,研究了提高箭胡毛杨繁殖系数的技术参数.结果表明,不同插穗长度对箭胡毛杨生根能力、成活率和根生长量均有影响,但其中12、15、18 cm插穗长度间差异不显著.对综合反映苗木根生长量、成活率和插穗长度的参数K值研究表明,K值在插穗长度为9~12cm区间内最大.因此认为采用9~12 cm插穗,可在保证苗木生长质量的同时,达到最大的繁殖系数.     

红砂对大气CO_2浓度升高及降水变化的生长响应

以荒漠植物红砂(Reamuria soongorica)为试材,采用开顶式CO_2控制气室模拟CO_2浓度变化(350,550和700μmol·mol–1),研究了降水变化(-30%,-15%,0,+15%,+30%)及其与CO_2的协同作用对红砂生长特性的影响。结果表明:在6、7、8月份,CO_2浓度增加对5种降水下红砂的株高、地上生物量、根生物量和总生物量均有增肥效应,且降水增加时的增肥效应大于降水减少时的。6、7月份,红砂的根质量分数和根冠比在5种降水下均随CO_2浓度的升高而降低;而在8月份仅降水为-15%时,CO_2浓度增加可促进红砂的根质量分数和根冠比。综上所述,未来降水增多时,CO_2浓度升高可促进红砂地上生物量积累来获取更多资源;降水减少,CO_2浓度增加可促进地下生物量的分配来适应干旱环境,但这种调节作用与降水的多少及处理时间长短有关。