放牧对晋北农牧交错带赖草草地生态 系统碳交换的影响

生态系统净碳交换(NEE)是评估碳循环及收支的重要指标,由生态系统总初级生产力(GEP)及生态系统呼吸(ER)共同决定。以晋北农牧交错带赖草草地为研究对象,利用LI-840a静态箱法,通过观测为期2年(2015-2016)围封和放牧管理下NEE、ER和GEP的日动态和季动态,分析其与气温、土壤温度(0~10 cm)、土壤含水量(0~10 cm),以及地上和地下生物量的相关性,旨在说明放牧对农牧交错带赖草草地生态系统碳交换的影响。结果表明:放牧显著降低了赖草草地地上、地下生物量;NEE、ER和GEP的日变化及季节变化特征明显,均呈现单峰型变化,在5、6、9月较低,在7-8月较高;生态系统碳交换的日变化主要受气温影响,而季节变化主要受表层土壤温度影响;同时NEE、ER和GEP与地上、地下生物量也存在极显著相关性;相比围封,放牧明显降低了该草地生物量和生态系统碳交换速率,但未改变日、季变化趋势。说明放牧通过破坏草地植被光合组织,降低了草地生态系统碳交换能力,减弱了草地生态系统碳汇功能。     

施氮量对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响

在人工建植的沙地羊草草地设不同水平N肥(0、100、200、300、400kg/hm^2)处理,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示,研究不同N肥水平对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响。结果表明:施氮可增加羊草叶片可溶性糖含量;随氮肥施入水平的增加,沙地羊草上部叶片的淀粉含量呈降低的变化趋势,第2茬沙地羊草下部叶片的淀粉含量呈先增加后降低的趋势;施N可显著增加沙地羊草叶片的可溶性蛋白含量(P<0.05),亦可增加第1茬羊草叶片的游离氨基酸含量;沙地羊草叶片C/N均随施氮的增加呈先降低后增加的变化趋势,上部叶片在N1水平下的C/N最小,试验得出N1(100kg/hm^2)水平为该地区最佳施氮量。     

羊草LcMADS12基因的克隆及原核表达分析

显花植物中,E类MADS-box基因在调控花分化及花器官发育过程中发挥重要作用。为初步了解羊草花发育的分子机制,依据实验室前期雌蕊转录组数据,以羊草花序cDNA为模板,克隆获得了一个MADS-box基因, 命名为LcMADS12。LcMADS12基因的开放阅读框全长为741 bp,编码246个氨基酸。生物信息学显示,LcMADS12基因编码氨基酸序列中无信号肽,不存在跨膜区。多重序列比对及功能结构域分析表明,LcMADS12具有保守的MADS-box结构域和半保守的K区,属于E类功能基因SEP亚家族成员。系统进化分析表明LcMADS12与小麦TaAGL16同源性为99%,与水稻基因OsMADS7同源性为86%。组织表达模式分析表明,LcMADS12基因在羊草营养器官中不表达;而在成熟雄蕊、雌蕊、内稃中表达较高,在外稃中低表达,说明LcMADS12基因的表达具有组织特异性。推测LcMADS12基因可能在羊草生殖发育过程中发挥重要作用。酵母单杂交实验及原核表达结果表明LcMADS12蛋白具有转录激活活性,且获得融合蛋白高效表达体系。LcMADS12 基因的克隆和融合蛋白的获得为深入开展该基因功能研究奠定了基础。     

羊草幼穗离体培养诱导植株再生的研究

采用离体培养方法首次获得羊草体细胞再生植株。其方法要点是:取羊草幼穗为外植体,经0.1%HgCl₂溶液表面消毒后,接种到含2mg/L2,4-D的MS培养基上,置于恒温25℃条件下诱导愈伤组织。在加有1mg/L2,4-DMS培养基上继代2次后,转移到含1.0mg/LKT和0.5mg/LNAA的MS培养基上分化培养得到再生芽。在无激素的基本培养基上获得了生根的试管苗,试管苗移栽到温室后生长正常。研究结果还表明,尽管从羊草叶片、幼穗和成熟胚在同样培养条件下均能诱导出愈伤组织,但只有幼穗愈伤组织能够继续分化出再生植株。羊草试管苗的分化因基因型和外源激素的不同而异。     

不同放牧强度下绵羊采食方式的变化特征

本研究将绵羊对禾本科植物的采食方式主要分为摘叶、拔芯和去顶3种类型.研究发现采食方式受植物种类、季节和放牧压的影响.对羊草(Leymus chinensis)的采食方式以去顶和摘叶为主, 对芦苇(Phragmites communis)的采食方式以去顶和拔芯为主.具体表现为,羊草的去顶率,8月以前随放牧强度减小、季节推移而降低,8月后则相反;摘叶率随放牧压增加和时间推移大致是先增加后减少;拔芯率随放牧压的增加而增大,6月最高,9月最低;总体上,未被采食的羊草比例随放牧压降低而增大,在生长季后期相应增加.芦苇去顶率随时间推移先降低后增加;拔芯率在6月随放牧压减小而降低,其它月份里主要随放牧压减小而升高,从整个生长季看,芦苇拔芯率在6月初最大;芦苇摘叶率的变化受前2种采食方式制约;未被采食的芦苇比例随放牧压降低而增加,但在7月后中牧要比轻牧和重牧低,在放牧干扰下,生长季里未被采食的芦苇比例在8月达最大.     

环境因子对植物生态位宽度影响程度分析

通过对东北羊草草原样地实测。研究了各种环境因子影响下,生态位宽度的取值范围及变化规律。研究结果表明：羊草种群在土壤含水量为１３％－２１％时具有较大的生态位。ＰＨ值适应区间为８．２０－９．９５,羊草与指子等种群对光能利用率均较大。但羊草具有较大的生态位。处于建群地位。     

退化羊草草地生态恢复技术的研究

在内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗对退化羊草草地进行了更新复壮的技术研究,初步探索出了退化羊草草地生态恢复技术和群落演替规律。     

小麦与窄颖赖草远缘杂交幼胚拯救方法的探讨

为了探讨小麦×窄颖赖草杂种幼胚拯救的适宜方法,以普通小麦J-11为母本,用经5G y、9G y的60Coγ-射线辐照的窄颖赖草花粉授粉,采用胚培养一步成苗法和胚-愈伤组织二步成苗法两种方法进行幼胚拯救。结果表明,采用胚培养一步成苗法,27.9%的幼胚萌发,有的幼胚萌动后不久即停止发育,最后死亡;有的幼胚只有胚根或胚芽鞘发育;有的幼胚胚根、胚芽鞘发育但胚芽不发育;部分幼胚发育成畸形苗,部分植株根系发育不良,幼胚成苗率只有18.6%。采用胚-愈伤组织二步成苗法,有33.3%的幼胚通过愈伤组织途径获得大量健壮植株,平均每一无性系获得41株再生植株。说明胚-愈伤组织二步成苗法是小麦×窄颖赖草杂种幼胚获得大量植株的理想方法,但采用何种拯救方法还要同时考虑研究目的。文中还就这两种幼胚拯救方法的优缺点及选用原则等进行了讨论。     

盐胁迫对普通小麦-大赖草异附加系种子萌发及幼苗生长的影响

以中国春和普通小麦-大赖草异附加系DA5Lr、DA7Lr、AddLr11″、AddLr2″DA7Lr#1S和DA5Lr#1L为试材,研究了NaCl对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度的升高,它们的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、单株鲜、干重及胚芽鞘相对生长率均受到抑制,而DA7Lr材料受抑制程度明显低于其它材料。在100mmol/LNaCl胁迫下,DA7Lr的种子发芽率下降率、发芽势下降率、发芽指数下降率、活力指数下降率和芽长下降率分别为22.92%、16.28%、57.38%、69.39%和25.54%,分别低于中国春种子32.64%、49.78%、23.25%、4.31%和10.66%;100mmol/LNaCl胁迫48h,DA7Lr种子胚芽鞘相对生长率为0.267mm/h,比中国春提高117.1%;100mmol/LNaCl胁迫下,第9天调查结果,DA7Lr幼苗单株鲜、干重分别为76.4mg和10.6mg,分别比中国春增加7.1%和82.8%,表现出了较高的耐盐性。     

小滨麦易位系山农0096抗条锈基因的微卫星标记和染色体定位

从普通小麦品种烟农15与八倍体小滨麦杂交后代中选育的小滨麦种质系山农0096,综合性状优良,高抗条锈病,经鉴定为导入了滨麦草染色体的小片段易位系.通过抗性接种鉴定和遗传分析,推测山农0096的条锈病抗性由显性单基因控制,抗条锈病基因来源于滨麦草,暂将其表示为YrSn0096.利用F2分离群体分组法(BSA)对山农0096中的抗条锈病基因进行了微卫星标记分析,从1 261对SSR引物中筛选出引物BARC236-4A能在滨麦草、八倍体小滨麦和山农0096中扩增出特异性DNA片段Xbarc236-4A255bp;利用该标记检测山农0096x辉县红F2群体的单株DNA,根据扩增带型,利用软件MAPMAKER3.0确定标记Xbarc236-4A与滨麦草抗条锈基因的遗传距离为5.0 cM,并将该抗条锈病基因定位在4A染色体上.