扁桃耐旱砧木木质部解剖结构与栓塞特性的关系分析

【目的】基于茎木质部解剖结构与栓塞特性关系分析扁桃耐旱砧木资源对干旱胁迫环境的适应机理。【方法】以大巴旦(Amygdalus communis var.fragilis)(C_(1))、苦巴旦(A.communis var.amara)(C_(2))、甜仁桃巴旦[A.communis var.persicoides(West.)Rehd.](C_(3))和苦仁桃巴旦[A.communis var.persicoides(West.)Rehd.](C_(4))以及新疆毛桃(A.persica L.)(C_(5))等耐旱性程度不同5个扁桃砧木资源的当年生实生苗为材料,采用“外加压力”法,配套使用“XYLEM木质部导水率及栓塞测量系统”和“PMS空穴压力室”,测定在正常栽培条件下的茎自然栓塞程度以及栓塞脆弱性值(P_(50));测量和观察已栓塞枝条不同时段(30,80,130,180 min)的栓塞修复程度以及木质部解剖结构特征,探究耐旱性不同扁桃砧木资源的茎木质部解剖结构、栓塞抗性以及栓塞修复能力间的关系。【结果】(1)扁桃不同砧木资源中大巴旦、甜仁桃巴旦、苦巴旦和普通桃的栓塞脆弱曲线为“s”形,苦仁桃巴旦的栓塞脆弱曲线为“r”形;(2)茎木质部栓塞抗性(P_(50))平均值由大到小依次为大巴旦>甜仁桃巴旦>苦巴旦>苦仁桃巴旦>普通桃,其中大巴旦的抗栓塞能力最强;(3)茎木质部栓塞修复能力由大到小依次为普通桃>甜仁桃巴旦>苦仁桃巴旦>苦巴旦>大巴旦;(4)较耐旱砧木大巴旦、苦巴旦和甜仁桃巴旦的木质部导管及微孔直径小,木材密度、导管壁厚度及导管壁理论机械强度大,抗栓塞能力强,然而栓塞修复能力弱;‘普通桃’和苦仁桃巴旦的导管及微孔直径大,木材密度、导管壁厚度以及导管壁理论机械强度小,抗栓塞能力弱,但栓塞修复能力强。【结论】扁桃砧木资源木质部栓塞修复能力与栓塞抗性呈负相关,与木质部解剖结构中的导管及微孔直径呈正相关,与木材密度、导管壁厚度以及导管壁理论机械强度呈负相关。

亚热带植物水力性状与木质部解剖结构的关系

【目的】植物水力系统需要对不断变化的水分环境做出适应性调整,因此,量化植物水力性状与木质部解剖结构在不同水分状况下的关系,将有助于理解植物的适应策略。【方法】以亚热带7种裸子植物和7种被子植物为研究材料,对比分析不同生境中(自然生境和人工生境)植物的栓塞抗性(植物导水率损失50%的水势)、输水效率和解剖结构的性状差异,探究植物水力性状与木质部解剖结构的关系。【结果】①在不同生境下,自然生境植物的输水效率(K_(s))较大,栓塞抗性(P_(50))较小,且植物解剖结构性状对不同生境植物水力性状具有一定指示性。②相关性分析表明:被子植物的导管水力直径、导管密度与K_(s)、P_(50)呈显著相关(P<0.05),但相关性在不同生境下呈相反趋势;裸子植物的管胞水力直径、管胞密度与K_(s)、P_(50)之间的相关性在不同生境中具有相同趋势。【结论】在湿润区内,植物通过增加输水效率以适应相对干旱环境的生存策略可能较为普遍。木质部结构与功能的差异可能是同一生境下植物水分策略存在差异的原因。

湿润区3种杉科植物枝和根木质部的水力功能与解剖结构的关系

【目的】全球变暖导致干旱强度增大、频率更高。研究湿润区3种杉科植物枝条和根系的水力功能性状和木质部结构性状的差异,以及木质部结构性状与水力功能性状的数量关系,有助于了解湿润区植物的干旱适应机制,为湿润区树木死亡风险在时空上的相对可预测性提供数据支持。【方法】以湿润区池杉、落羽杉和北美红杉为研究对象,测定枝条和根系的导水率和脆弱曲线,制作石蜡切片观察枝条和根系的木质部解剖结构,并计算管胞结构和纹孔结构参数。【结果】3个树种根系的P20、P50、P88(导水率损失20%、50%、88%时所对应的木质部水势,代表枝条和根系栓塞抗性的大小)均小于其枝条;枝、根比导率与P50相关分析的决定系数接近0(R2=0.01,P=0.62)。木质部解剖结构与功能性状的相关分析发现:管胞直径与比导率显著正相关(r=0.82,P=0.001),管胞密度与比导率显著负相关(r=-0.68,P=0.01);纹孔塞面积与P50正相关(r=0.4,P=0.19)。冗余分析表明:管胞直径对比导率有显著影响且解释度达80.1%(P=0.004);纹孔塞面积对P50影响较大且解释度达70.1%(P=0.18)。【结论】杉科3个树种根系的栓塞抗性均比枝条弱。其枝、根木质部导水系统无效率-安全权衡关系,因为决定其输水效率(比导率)的是管胞直径,决定其栓塞抗性(P50)的是纹孔塞面积,即枝、根木质部导水系统不具备效率-安全权衡的基础。3个树种均为低效率低安全性物种。

鸡公山国家级自然保护区散孔材、环孔材树种木质部结构和功能的关系

【目的】木质部解剖结构是植物水力功能和水分利用策略的基础。散孔材和环孔材的导管分布和形态存在显著差异,对2种材性树种木质部解剖结构和水力功能的关系进行比较,有助于理解不同材性树种的水分适应机制。【方法】选取河南省信阳市鸡公山自然保护区中的3个散孔材树种(枫香Liquidambar formosana、旱柳Salix matsudana、深山含笑Michelia maudiae)和3个环孔材树种(槲树Quercus dentata、楝Melia azedarach、野核桃Juglans cathayensis),研究2种材性树种的枝水力功能(比导率和栓塞抗性)和解剖结构的关系。【结果】3个环孔材树种比导率更大,3个散孔材树种栓塞抗性更强;在物种水平上,只有散孔材树种深山含笑比导率和栓塞抗性呈显著负相关(P<0.05),存在水力效率-安全权衡。3种散孔材树种相较于3种环孔材树种具有更大的导管密度、导管壁厚度跨度比和更小的导管直径、导管壁厚度。【结论】环孔材树种倾向于通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。散孔材树种木质部结构中的导管壁厚度和导管壁厚度跨度比对植物水分传输功能具有重要影响。

杉科植物枝/根木质部水分运输功能、机械强度与解剖结构的关系

【目的】研究湿润地区杉科Taxodiaceae北美红杉Sequoia sempervirens、落羽杉Taxodium distichum、池杉T.distichum var.imbricatum木质部水分运输、解剖结构和机械强度的定量关系,探讨木质部解剖结构与功能在器官和物种水平的权衡。【方法】以浙江省天目山北美红杉、落羽杉、池杉为研究对象,用空气注入法测量3种植物枝/根的比导率(K_(s))和栓塞抗性(P_(50)),测量管胞壁厚度(T_(t))、纹孔膜面积(A_(pm))、纹孔口面积(A_(pa))、纹孔膜直径(P_(d))、纹孔口直径(A_(d))、水力直径(D_(h))、管胞密度(N_(t))、纹孔开口比((R_(ap)))、纹孔密度(N_(pm))等指标与水分运输有关的解剖结构,以及木质部密度(D_(w))、厚度跨度比(T_(tob))等与机械强度相关的指标,同时分析了水力功能与结构的关系。【结果】3种植物根的输水效率高于枝,栓塞抗性低于枝;北美红杉枝和根、落羽杉根以及池杉枝和根的K_(s)与P_(50)均为正相关,落羽杉枝的K_(s)与P_(50)有微弱的负相关,差异不显著(R^(2)=0.03,P=0.35),因此,3种植物在种内水平上没有效率-安全权衡;在跨物种间,K_(s)与P_(50)存在权衡,遵循指数为−2.23的负幂函数关系(R^(2)=0.91,P<0.001);北美红杉枝的K_(s)与D_(w)(R^(2)=0.37,P<0.01)、K_(s)与T_(tob)(R^(2)=0.20,P<0.01)、P_(50)与T_(tob)(R^(2)=0.20,P<0.01)均有显著的负相关关系。【结论】3种植物枝与根的木质部安全性和效率均较低,在种内水平上没有效率-安全权衡,这是因为3种植物对高安全性和高效率的结构需求不同,即效率-安全权衡的结构基础并不存在。

Common carotid arterial thrombosis associated with ulcerative colitis

A 26-year-old woman with ulcerative colitis was transferred to our hospital with left hemiparesis due to cerebral infarction. Cervical ultrasonography and magnetic resonance imaging angiography revealed thrombosis at the right common carotid artery and the right internal carotid artery. Antithrombotic and anticoagulant therapies were commenced. After about 2 wk of the treatment, the frequency of her diarrhea increased. She underwent emergency subtotal colectomy, but 10 d later an abundant hemorrhage from the remnant rectum occurred, so the remnant rectum was resected and an ileal pouch anal anastomosis was performed. Antithrombotic and anticoagulant therapies were continued, but neither her neurological status nor magnetic resonance imaging angiography findings showed subsequent changes. She was discharged 3 mon after operation. This is a rare case of common carotid arterial thrombosis occurring as a complication of ulcerative colitis, in which antithrombotic and anticoagulant therapies are considered to provoke a deterioration of the patient’s bowel disease.

三种裸子植物木质部结构与功能对不同生境的适应

生境异质性是影响植物生长发育的重要因素。植物木质部水力系统是土壤-植物-大气连续体的主要通路,直接影响植物的基本行为和功能,同时也反映了植物对环境变化的适应性。为对比天目山3种裸子植物枝条木质部水力功能、机械和解剖结构性状在不同生境(自然生境与人工生境)的差异,揭示裸子植物对不同生境的适应机制,该研究以金钱松(Pseudolarix amabilis)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和雪松(Cedrus deodara)为研究对象,测定枝木质部导水率、栓塞抗性(导水率损失50%时的水势)、机械以及解剖结构性状。结果发现:1)人工生境植株比自然生境植株水力效率弱,但栓塞抗性强。2)自然生境雪松木质部导水系统存在效率-安全权衡;不论自然还是人工生境杉木、金钱松木质部导水系统均无效率-安全权衡。3)人工生境雪松和金钱松木质部存在机械-安全权衡。相比人工生境,土壤水分有效性低的自然生境中,植物采用增大纹孔膜直径来提高水力效率,此外,还可通过增加木材密度、扩大管胞直径来避免栓塞带来的威胁。

自然和人工生境被子植物枝木质部结构与功能差异

水是植物生存与生长的基础条件,水分有效性影响植物木质部解剖结构、水力功能,使之形成特定的适应特征。因此,对比自然与人工生境中同一植物的水力功能与解剖结构差异,有助于理解植物对水分环境的适应机理。该研究以湿润区三角槭(Acer buergerianum)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和女贞(Ligustrum lucidum)为研究材料,对比分析了自然和人工生境中各物种的栓塞抗性(导水率损失50%时的水势(P_(50)))、输水效率(比导率(Ks))和解剖结构(导管直径(D)、导管壁厚(T)、导管密度(N)、木质部密度(WD)、厚度跨度比(t/b)^(2))特征,探究了同生境种内与跨生境、跨物种水平的效率-安全权衡关系,量化分析了水力功能与解剖结构的关系。结果发现:1)3种被子植物在自然生境中Ks更大,P_(50)更小,与其更大的D、更小的(t/b)^(2)有关。2)同生境种内Ks与P_(50)不存在权衡。3)功能性状和解剖结构相关分析表明:同生境种内D与P_(50)不存在显著的相关关系;除自然生境女贞外,T、(t/b)^(2)均与P_(50)正相关。相对于人工生境,在水分有效性低或无额外浇灌的自然生境中,植物通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。