不同刈割强度下羊草转录组研究

刈割是一种重要的草地管理措施,刈割留茬高度直接影响草地生产力及群落结构,在牧草生产中具有重要意义。为研究羊草在不同刈割强度下的转录响应,利用Illumina HiSeq-PE150高通量测序技术,对不同刈割留茬高度(0,2,4,8,12 cm)处理下羊草再生叶片进行了转录组测序。共得到139767803条读长(reads),41.94 Gb原始数据。经过过滤、质控与从头组装后,总共得到转录本270207条,总长度为191.6 Mb。通过与多种数据库比对得到48097条单基因簇(Unigene)注释结果。筛选出了所有刈割强度处理与不刈割对照组显著差异基因共2579条,经过生物信息分析,将其定位到碳水化合物代谢、损伤应答、过氧化氢分解、植物激素信号转导等功能与代谢通路。利用聚类方法得到了随着刈割强度增强,表达量规律变化的基因,分别富集到了过氧化物酶体、光合作用等代谢途径。对羊草在不同刈割高度下的转录组进行了研究,为草本植物分子生物学研究提供了宝贵的数据资源,对于解析羊草响应刈割的分子调控机制及相关基因挖掘具有重要指导意义。     

羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P>0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P<0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P<0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。     

让草原承载起美丽中国梦

<正>由于草原生态系统本身的脆弱性,加之长期不合理的开发利用,导致目前欧亚大陆草原植被退化、物种减少、遗传多样性丧失、生产力下降现象十分严重。目前我国退化草原面积已达90%以上,严重退化草原占50%,由于草原退化引起的生产力下降、生物多样性减少、水土流失严重、沙尘暴频繁发生等环境问题给人类的生产与生活带来了严重的灾难,严重影响了生态环境建设和国民经济的发展。党的十八大报告把生态文明建设放在"五位     

旱区旱作人工草地高效用水的研究进展及展望

旱区旱作人工草地种植是解决草畜矛盾,兼顾生态保护的有效途径,是农牧业结构调整的重要内容,其与生态环境效应关系是全球水危机的主要焦点之一。建植过程中不仅要借鉴旱区农田高效用水主要技术,有机统一"蓄"、"保"、"补"措施,同时也要考虑在利用有限水资源过程中所产生对旱区半旱区脆弱生态系统的环境生态影响,还需加强旱区旱作人工草地系统水动态过程和提高水资源利用效率的技术及机理,人工草地生产力动态及其水分生态环境效应,旱区多年生人工牧草生长退化与水文生态过程的关系,维持多年生人工牧草生产能力稳定性的机理、技术和途径等方面的研究。     

水、磷对紫花苜蓿产量及水肥利用效率的影响

【目的】紫花苜蓿作为畜牧业生产中最主要的优质绿色饲料,是发展草食畜牧业的物质基础,同时它也是一种需水需肥较多的作物。如何从技术方面提高单位面积苜蓿产量,实现苜蓿高产栽培是科学研究人员及生产者研究的重点。北京市东南部接壤的蓟县、宝坻及南部接壤的廊坊、武清等地区,是北京市在生态和环境优先发展原则下畜牧养殖业外移的重要承接区域,苜蓿在当地种植缺乏科学指导,年干重产量仅为7500~10000 kg/hm2,盐碱地年产量更低,为4500~6000 kg/hm2。本研究通过苜蓿水肥试验确立紫花苜蓿达到高产的最佳磷肥施用水平和灌水量,为京南地区苜蓿高产及水肥的高效利用提供可借鉴的水肥管理技术。【方法】实验在低磷砂壤土条件下进行,选用紫花苜蓿中苜2号品种,设置全生育期不灌水（W0）、以及返青后及第1、2茬刈割后灌水且每次灌水25 mm （W1）、50 mm （W2）、75 mm （W3）4个灌水处理;每个灌水处理下设置不施磷（F0）、施P2O5 105 kg/hm2（F1）、210 kg/hm2（F2）3个施磷量处理,研究了灌水和施磷对紫花苜蓿产量、水分和磷肥利用效率的影响。【结果】1）灌水对1、2茬苜蓿产量的影响有显著差异,对3、4茬及全年产量的影响无显著差异;施磷肥对第3茬苜蓿产量没有显著影响,但对第1、2、4茬及全年苜蓿产量的影响均存在显著差异。2）灌水和施磷肥对紫花苜蓿的水分和肥料利用效率均有显著影响,随着施磷量的增加,苜蓿的水分利用率逐渐增大,说明施磷可以提高水分利用效率;随着灌水量的增加,苜蓿的磷肥利用效率呈先增加后降低的趋势,说明适当的增加灌水量可以提高苜蓿的磷肥利用效率。【结论】综合考虑紫花苜蓿产量、水分和肥料利用效率等指标,最优试验处理为每次灌水量50 mm,施P2O5 210 kg/hm2,其次为每次灌水量25 mm, 施P2O5 210 kg/hm2。     

温带草原区气候变化及其对植被影响的研究进展

为了深入研究温带草原区气候变化及其对自然-社会-经济系统的影响、系统响应及适应,回顾了温带草原区气候主要要素（如温度、降雨）与旱灾的变化及未来区域气候趋势预测等方面的研究进展,重点总结了气候变化对温带草原植被影响的最新研究成果。研究发现,温带草原区呈现总体气温明显升高,降水区域差异显著,干旱年份增多、旱灾增加的变化趋势。受此影响,植物物候、生理特征、生产力、覆盖度等发生明显的变化。最后指出,在气候变化核心要素预测、研究的时空尺度等方面还不完善,今后应重视开展大尺度气候变化的时空格局,微地形下气候变化的时空异质性等方面研究,同时加强气候变化对草原植被的影响与生态系统响应以及气候变化适应等方面的研究。     

欧亚温带草原东缘生态样带研究探讨

为揭示全球变化与欧亚温带草原东缘生态系统的关系,提出沿着从中国长城至俄罗斯贝加尔湖设置一条经向样带,主要表征欧亚大陆东缘经向热量梯度,反映受大陆性气候控制下的草原地带的生态系列.沿样带开展生物地球化学过程、能量交换、植被结构动态、气候—植被、放牧—草地—牧草驯化、土地利用格局与管理、模型模拟等研究工作,对于加深气候变化和人为影响对草原生态系统的发生、发展、利用及演变规律的影响的认识,增强对气候变化的减缓和适应能力,具有非常重要的意义.     

现代草业的概念、理论及趋势

对我国现代草业的概念、理论和发展的趋势进行了系统论述，指出现代草业是现代农业相对应的概念，现代草业作为一个新的产业，以系统理论、可持续发展理论及产业经济理论等多种理论为基础，草业产业化、区域化、草地资源多功能利用及高新技术的广泛应用是现代草业发展进程中突出的趋势，进而提出进一步加强草业发展的对策。     

鄂尔多斯沙地油蒿根际土壤微生物数量的季节动态

对油蒿根际土壤微生物数量的季节动态、垂直分布及影响微生物分布的环境因子进行了研究。结果表明:(1)微生物总数、细菌数量的季节动态为:春季>夏季>秋季>冬季,放线菌数量的季节分布为秋冬季多于春和夏季,真菌数量的季节动态为夏季达到最高值,其他季节变化不显著。(2)微生物数量的垂直分布总体上表现为随土层加深而逐渐减少,表层土壤(0-10cm)微生物数量是下面3层(10-40cm)的1.05-9.79倍。(3)土壤微生物根际效应明显,且细菌>真菌>放线菌,R/S值介于1.16-3.76之间。微生物根际效应的季节变化为春、夏季高于秋和冬季。(4)微生物分布与水热等环境因子密切相关,细菌数量与水热组合条件共同作用有关,真菌受温度影响较大,放线菌对土壤水分含量变化较敏感。     

草原生态系统气候变化脆弱性评价研究进展(英文)

[目的]综述草原生态系统气候变化脆弱性评价的研究进展。[方法]通过综述国内外生态系统气候变化脆弱性评价方法,以及国内关于主要生态系统的气候变化脆弱性评价案例和研究进展,探讨了目前国内草原生态系统气候变化脆弱性评价存在的问题,并对其评价研究进行了展望。[结果]气候脆弱性问题是气候变化影响研究的重要内容,为最大限度减少气候变化的不利影响、利用气候变化的有利方面,未来生态系统脆弱性评价亟需改善评价方法、减少不确定性、提高气候变化脆弱性评价的全面性和客观性,并加强人类活动对自然生态系统脆弱性影响的评价研究。[结论]该研究为建立应对气候适应性管理新模式,实现我国北方草原区的生态-社会-经济的可持续发展提供了理论支撑。