赤霉素和吲哚乙酸对轮叶黑藻冬芽萌发和幼苗生长的作用

为缩短轮叶黑藻冬芽的萌发时间,提高富营养化水体中轮叶黑藻冬芽的成苗率,研究了0、50、100、150、200 mg/L的赤霉素(GA)和吲哚乙酸(IAA)处理12 h和24 h后,轮叶黑藻冬芽的萌发状况与幼苗的生长状况。结果表明,适当浓度的GA和IAA能显著促进冬芽的萌发、提高幼苗的株高和干重、增加幼苗根的数目,但各处理对幼苗分枝数的影响不明显;冬芽的萌发对GA和IAA呈现较明显的浓度敏感性和处理时间敏感性:100、150 mg/L的IAA处理12 h、50 mg/L的IAA处理24 h、150 mg/L的GA处理12 h和50 mg/L的GA处理24 h,均能明显促进冬芽的萌发,而200 mg/L的IAA和GA处理24 h对冬芽的萌发有明显的抑制作用;50、100 mg/L的IAA对幼苗株高的促进作用显著地大于GA,100、150 mg/L的IAA对幼苗干重的促进作用显著地大于GA,而150 mg/L的GA处理12 h和100mg/L的GA处理24 h比IAA更有利于幼苗的生根。综合各指标,150 mg/L的IAA或GA处理12 h效果较好。

富营养底质对沉水植物的胁迫研究 Ι.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻(Elodea nuttallii)和菹草(Potam ogeton crispus)无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1 mmol/L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长(p<0.05),但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4 mmol/L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制(p<0.05),但在随后的培养中可全部萌发。4 mmol/L以上的乙酸暴露3 d或6 d导致伊乐藻全部死亡,8 mmol/L的乙酸处理6 d或16 mmol/L的乙酸处理3 d或6 d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。

底质掩埋对苦草种子成苗和幼苗存活的影响

为探索底质掩埋对人工恢复苦草(Vallisneria natans)的影响,研究了塘泥和河沙掩埋0、1、3、5 cm深度下苦草种子的成苗状况和苦草幼苗的存活状况。结果表明,掩埋深度增加会显著降低种子的成苗率、幼苗的存活率、植株的株高和干重,其中掩埋深度达5 cm时,苦草种子不能成苗,幼苗不能存活,与无掩埋相比,掩埋1 cm和3 cm处理中,幼苗存活率的下降幅度显著低于种子成苗率,且掩埋1 cm处理的幼苗存活率下降不显著,掩埋3 cm处理的河沙组种子的成苗率和幼苗的存活率显著高于塘泥组;无掩埋、掩埋1 cm和掩埋3 cm处理中,塘泥组苦草的平均株高、株均干重和根冠比均显著大于河沙组。表明底质掩埋对苦草种子成苗的影响大于对幼苗存活的影响;塘泥比河沙更有利于苦草的生长,但掩埋深度较大时,塘泥对种子成苗率和幼苗存活率的影响比河沙更明显。

几种收割策略下轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的生长恢复研究

2005年5月中旬至10月下旬,在水深为24cm的桶中,以水面下6、12、18cm等3个收割强度对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)分别进行了连续4次收割实验,研究收割强度、收割频次对其生长恢复的影响。结果表明,温度相近时,收割强度较高或收割频数增加将延长轮叶黑藻的恢复时间。以18cm强度收割第2次、第3次后,轮叶黑藻需近2个月的时间恢复;以12cm强度第3次收割后,需43d恢复;其余各次收割后,轮叶黑藻均在1个月内恢复。8月下旬,以18cm强度收割第3次后,普通枝条及匍匐枝的数目与总长明显减少,从而抑制了轮叶黑藻以匍匐枝和冬芽进行无性繁殖。其他各次收割均处于轮叶黑藻旺盛生长的季节,收割后,普通枝条和匍匐枝的数目和总长明显增加,将不会抑制植物的无性繁殖。各次收割后至少75%的新生枝条从基部萌生,这些枝条成为生长最为旺盛的部分。在各处理组中,轮叶黑藻干重的相对增长率随收割次数的增加呈现较明显的下降趋势,而根冠比随着收割次数的增多而增大。

大型海藻内共生真菌次生代谢产物中抑制水华蓝藻物质的分离与活性

为获得能明显抑制水华蓝藻的化感物质,本研究从28株大型海藻内共生真菌中筛选出了4株菌株,其粗提物能显著抑制水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长。对这4株真菌扩大培养后,检测了从其次生代谢产物中分离出的32种单体化合物的抑藻活性。其中,化合物sterigmatocystin、(2’E,4’E,6’E)-6-(1’-carboxyocta-2’,4’,6’-triene)-11,12-epoxy-9,11-dihydroxydrim-7-ene、6,8-diO-methylnidurufin和aversin对水华鱼腥藻的抑制率显著大于50%(P<0.05),24 h半数有效浓度(EC50,24h)分别为6.865、4.302、1.824、2.319μg/mL;化合物sterigmatocystin、indol-3-carboxaldehyde和(2’E,4’E,6’E)-6-(1’-carboxyocta-2’,4’,6’-triene)-11,12-epoxy-9,11-dihydroxydrim-7-ene对铜绿微囊藻的抑制率显著大于50%(P<0.05),EC50,24h分别为4.167、5.374、8.386μg/mL。

武汉月湖水生植被重建的实践与启示

通过生物操纵、浮水植物和植物浮岛原位净化、岸边人工湿地净化和科学种植等措施,2—3年内,在长江中游地区、面积为0.66km2、水质为劣Ⅴ类的重富营养湖泊武汉月湖重建了以菹草和伊乐藻为优势种的沉水植物先锋群落,2005年春季的沉水植物盖度达到45%,提高了透明度。利用水位低、透明度相对高的冬季种植伊乐藻、菹草等适合冬春季生长的沉水植物是建立沉水植物先锋群落的一个有效途径。重污染水体过低的透明度是重建沉水植被的主要限制因子,在低水位或较高透明度时期,水生植物可以耐受相对较高的污染负荷,并且在有条件降低水位时,会大大提高重建沉水植被的成功率。重建并保持长期稳定的水生植被必须截污,并把营养盐浓度削减到一定范围内。水生植被重建初期是最脆弱的时期,水位、污染负荷等生态因子的较大波动很容易破坏植物群落,在这一时期要尽量保持关键因子的稳定,注意控制浮萍的扩张,使形成的生态系统逐步走向成熟。清除鱼类对提高水的透明度有重要作用,但必须伴随着水生植被的恢复或重建才能维持长久的良好效果。

海岸不同生态断带植物根叶抗逆生理变化与其Na^＋含量的关系

以烟台海岸生态断带滨麦(Leymus mollis)和肾叶打碗花(Calystegia soldanella)为材料,在远离高潮线不同位置上取土样和植物材料,通过测定土壤Na+和两植物根叶Na+含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和渗透调节物含量,以揭示滨麦和肾叶打碗花根叶中Na+在其适应海岸盐环境中的生理调控机制。结果表明,在高潮线土壤Na+含量最高,滨麦根叶Na+含量较高,两植物根叶中MDA和水分含量、抗氧化酶活力均较低,但渗透调节物含量均较高。随远离高潮线土壤Na+含量下降,滨麦根叶Na+含量下降,而肾叶打碗花根中Na+含量上升,其根叶Na+含量较滨麦分别高637%和319%。同时两植物根叶MDA含量、叶片含水量增加;两植物根中POD和SOD活力增加;两植物根叶可溶性糖和脯氨酸含量下降。但不同生态断带滨麦叶片平均含水量相对较低,MDA含量、POD和CAT和SOD活力、脯氨酸和可溶性糖含量相对较高。在盐土环境中滨麦通过降低Na+的吸收和提高抗氧化酶活力和有机渗透调节物含量维持氧自由基代谢平衡和水分平衡。而肾叶打碗花是泌盐植物,在不同生态断带其叶片Na+含量、平均含水量相对较高,叶MDA含量、POD和CAT活力、脯氨酸和可溶性糖含量均相对较低。泌盐植物的肾叶打碗花依赖根叶中积累的Na+作为无机渗透调节剂维护其离子平衡和水分平衡及正常生长。因此,积累在根叶中的Na+离子既作为无机渗透调节剂维护细胞离子平衡和水分平衡,又引发细胞生理干旱促进有机渗透调节物合成;另外还作为氧自由基诱发剂促使活性氧自由基(ROS)积累,通过积累的ROS激活抗氧化保护酶系统抑制膜脂过氧化、维护氧自由基代谢平衡。海岸沙地土壤中高浓度Na+是海滨滨麦和肾叶打碗花能长期在盐土环境中生存的依靠元素,其对植物的生理调控作用可能是滨麦和肾叶打碗花适应盐土生存的重要生理适应机理。

不同沙地共有种沙生植物对环境的生理适应机理

选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗透调节物及丙二醛(MDA)含量日变化分析,探讨抗氧化酶活力和渗透调节物在沙生植物适应沙漠环境强光辐射和温度日变化中的作用,以及不同科属沙生植物抗逆生理调控机理的差异。结果表明:(1)不同沙地的4个共有沙生植物种可通过自身快速生理代谢调解,积累渗透调节物、提高抗氧化酶活力应对沙漠环境强光辐射和温度日变化,但生理调控幅度较小。(2)3个沙地不同科属的4个共有种在渗透调节物含量和抗氧化酶活力及种类上存在差异。扁蓿豆叶片日均MDA含量、POD(peroxidase)活力、CAT(catalase)活力、脯氨酸含量均最高,分别较其它3个种平均高2、10、2和2.5倍。黄柳叶片日均MDA含量较高,SOD(superoxide dismutase)活力和可溶性糖含量最高,分别较其它3个种高1.2和3倍。差巴嘎蒿和猪毛菜叶内MDA含量较低,POD、CAT、SOD活力和脯氨酸、可溶性糖含量均最低。沙生植物细胞中膜脂过氧化程度和抗氧化酶活力及渗透调节物含量呈正相关。自然状况下3个沙地的扁蓿豆和黄柳通过生理代谢调节维持细胞水分和氧自由基代谢平衡适应沙漠环境,差巴嘎蒿和猪毛菜依靠特殊的叶片形态结构变异减少光辐射吸收、降低水分蒸腾、维持叶片水分平衡、降低细胞膜脂过氧化。因此不同科属沙生植物维持叶片水分和氧自由基代谢平衡可能是其适应沙漠环境生存的重要生理调控机理。由于不同科属沙生植物种对沙漠环境适应的生理调节机理的不同,在未来农作物、林木抗逆育种中,根据具体科属植物选择合适的沙生植物作为亲本对提高抗逆育种效率是十分重要的。

水生态修复对莲花湖底栖动物群落的影响

武汉莲花湖是典型的富营养化城市浅水湖泊.通过对其进行16mo的监测后发现,治理后的小莲花湖比大莲花湖水质有明显改善.监测期间小莲花湖底栖动物密度和生物量均值明显高于大莲花湖,Shannon多样性指数与Margalef多样性指数也高于大莲花湖.将大、小莲花湖的10种环境因子和底栖动物密度进行典型相关分析后,发现总磷、温度、总氮、叶绿素a、氨离子是对底栖动物群落具有显著性影响的环境因子.

海滨沙地单叶蔓荆匍匐茎对沙埋适应的生长对策

单叶蔓荆(Vitex trifolia var.simplicifoli)是一种耐盐、耐旱固沙地被植物。依据海滨沙地自然沙埋特点对单叶蔓荆匍匐茎进行了不同厚度(半埋和全埋)和不同长度交叉沙埋处理,研究探讨了单叶蔓荆沙埋适应生长对策,为其开发利用、科学管理和海滨环境修复提供指导。结果表明,正常情况下,单叶蔓荆匍匐茎基部和中部生长缓慢,顶部生长快。轻度(沙埋匍匐茎基部)和中度(沙埋匍匐茎基部和中部)半埋和全埋使匍匐茎顶部生长加速,茎长增长量较对照高出1.5到3.1倍;但重度(沙埋整个匍匐茎)半埋和全埋使匍匐茎顶部净增长量减少12%和13%。在20d沙埋中,对照整个匍匐茎各段均无不定根长出,但不同程度半埋和全埋沙埋处理下沙下匍匐茎上均长出不定根,重度半埋使不定根生长受抑;同时匍匐茎上各段茎生物量上升,枝叶生物量下降,且随着沙埋程度的增加而增减幅度提高,在重度半埋和全埋达到最大。在轻度和中度半埋和全埋下,匍匐茎上未沙埋部位枝条生长加速。研究表明,在自然环境中,单叶蔓荆匍匐茎顶端是一个对环境变化反应敏感的部位,并与沙埋后单叶蔓荆茎延伸生长和植株能否生存密切相关。当匍匐茎顶部没被沙埋时,沙埋促进沙埋部位匍匐茎和枝叶中物质转移,加速匍匐茎顶部快速生长和物质积累以弥补沙埋带来的损伤维持物质和能量的代谢平衡。沙埋后,单叶蔓荆以茎顶端快速生长、形成不定根、枝条生长维持茎水分平衡和能量和物质代谢平衡,以快速生长摆脱沙埋影响的生长方式为其对沙埋环境的重要适应对策。因此,在海岸沙地单叶蔓荆种群管理和维护中,在强风移沙引起的重度沙埋后,及时剥离匍匐茎顶部沙子对维护单叶蔓荆种群的延续生存和扩散均有重要作用。

武汉莲花湖水生植被重建的实践与启示

通过截污、控制养鱼、控藻和科学种植等措施,2～3年内,在长江中游地区水质为劣Ⅴ类的重富营养湖泊武汉小莲花湖重建了以伊乐藻（Elodea nuttallii）为优势种的沉水植物先锋群落,2004和2005年春季的沉水植被盖度分别达到98%和95%,抑制了水华的发生,改善了水质。利用冬季水位低、透明度相对高的时机种植伊乐藻、菹草（Potamogeton crispu）等这些适合冬春季生长的沉水植物是建立沉水植物先锋群落的一个有效途径。由于以伊乐藻或菹草为优势种的先锋群落不稳定,必须配备丰富物种、优化结构、增加群落稳定性等后续措施。水生植被重建初期是最脆弱的时期,某些生态因子的较大波动很容易破坏植物群落,在这一时期要尽量保持关键因子的稳定,如禁止养鱼、防止污染负荷突然增加、稳定水位是必需的。

小叶锦鸡儿抗沙埋生长与抗氧化酶及同工酶变化的关系

小叶锦鸡儿(Caraganas tenophylla L.)是广泛应用于流动沙丘治理的优良固沙植物。然而关于其抗沙埋生理机理目前尚不清楚。选择生长在科尔沁沙地的小叶锦儿为试验材料,依据株高对其进行不同程度沙埋(轻度、中度、重度沙埋),并通过测定沙埋过程中植株高度、不同部位叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活力、抗氧化酶同工酶谱变化,以揭示其抗沙埋生理适应机理和基因调控机理。结果表明:沙埋6d,植株各部位生长加快,尤其是顶部和基部生长更快。叶片MDA含量降低、整株植物叶片平均过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、过氧化物歧化酶(SOD)活力增加,但重度沙埋使抗氧化酶活力下降。沙埋12d,植株各部位生长继续加大,沙下叶片凋落。与对照相比,沙上叶片MDA含量成倍增加,并与叶片POD、SOD和CAT活力的大幅度提高呈正相关,并与对照差异显著(P<0.01)。同时,不同厚度沙埋6d,叶片CAT同工酶出现两新带CAT III和CATII;POD同工酶谱带(6条酶带)随沙埋厚度增加,叶片PODII区带加宽、色加深,POD I和POD III酶带消失。但是,不同厚度沙埋下,沙上和沙下叶片CAT、SOD和POD酶谱带数和活力均相同。这表明在沙埋应激适应反应期(6d),叶片抗氧化酶活力的增强与抗氧化酶基因表达增强和基因启动有关。受到沙埋重力胁迫的成熟叶可能将胁迫信号传递给沙上没有沙埋的叶子及生长点,导致整株叶片产生整体适应性反应,激活抗氧化酶系统,以致加速生长。因此,小叶锦鸡儿萌蘖生物学特性和抗氧化酶对沙埋胁迫快速响应在维护氧自由基代谢平衡和植株快速恢复生长中起重要保护作用。

夹竹桃、枫杨、羊蹄灭螺活性成分的初步分离

分别提取夹竹桃叶、枫杨叶和羊蹄全株的水溶性成分及脂溶性成分 ,通过浸杀灭螺实验 ,证实夹竹桃叶的水溶性成分和脂溶性成分均有很强的灭螺活性 ,枫杨叶和羊蹄全株的水溶性成分灭螺活性较强 。

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P<0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P<0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。

黄河三角洲生态区土壤石油污染及其对碱蓬萌发的生态影响

基于黄河三角洲生态区内的油田生产区中石油污染土壤的调查取样,分析石油污染状况,并在实验室人工控制条件下,研究土壤中不同质量分数的石油污染对该区先锋植物——碱蓬(Salsola glauca Bung)的种子萌发影响。结果表明,油田区土壤受到了不同程度的石油污染;溢油处石油的质量分数最高达6.230 g·kg-1。另外,萌发实验说明在土壤污染情况下种子萌发率具有不确定性,土壤石油污染质量分数为5～40 g.kg-1时,对碱蓬种子的萌发无明显抑制作用。该研究对黄河三角洲生态区土壤石油类污染敏感指示指标的筛选和植物的生物修复具有重要意义。

碱胁迫对碱蓬种子萌发的影响

采用不同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液处理土壤,研究碱性盐对碱蓬种子萌发及幼苗生长状况的影响。结果表明:随着碱性盐浓度的升高,碱蓬种子的成苗率、发芽指数和幼苗生物量均有不同程度降低,在Na+浓度相同的情况下,Na2CO3对碱蓬种子萌发及幼苗生长的抑制作用大于NaHCO3;碱性盐对碱蓬幼苗地下部分胁迫作用大于地上部分胁迫作用;可以将碱蓬引种到Na2CO3浓度小于50mmol/L和NaHCO3浓度小于100mmol/L的盐碱地。

高校植物学实验课程教学过程中的问题及对策

植物学实验是各高校生物学相关专业学生的专业基础课,目前普遍存在大班教学、实验条件有限、课时面临压缩和学生学习积极性不高等一系列问题。为达到应用型人才培养目标,笔者根据教学实践提出的解决策略有:主讲、辅讲两位教师共同授课,解决大班教学难题;确立以学生为中心、以教师为主导的教学方法,提高学生学习主动性;合理运用现有资源,让实验课更加丰富、高效;完善植物学实验考核体系,保证教学质量。

部分桑树品种花粉亚显微形态观察及比较

[目的]了解桑树花粉的亚显微结构及形态学特征。[方法]对7个桑树品种的花粉通过戊二醛固定制样处理,酒精梯度脱水、冷冻干燥和金属喷镀制备后利用扫描电子显微镜进行形态大小及表面纹饰观察。[结果]花粉表面特征及纹饰均清晰可见,表明该试验方法适合桑树花粉的扫描电镜观察;供试桑树花粉为近球形,具2个萌发孔,孔膜具刺突;极轴大小15.99～22.63μm,赤道轴大小14.98～20.78μm,‘育2号’花粉体积最大,而‘晋选7号’花粉最小;花粉外壁均分布有不同密度的点状颗粒,花粉表面呈现平滑和瘤状突起2种纹饰类型。[结论]戊二醛固定液–酒精梯度脱水法是进行桑树花粉形态观察的一种较理想的研究方法;该研究结果或可为桑属植物的孢粉学鉴定及种甚至种下等级的系统分类研究提供有益资料。

羊蹄灭螺活性初步研究

目的研究羊蹄的灭螺活性。方法采用系统分离法得到羊蹄的各提取物 ,通过浸杀灭螺试验 ,得到活性较强成分 ,回归分析得到量效方程。结果羊蹄的正丁醇提取物和水提物灭螺活性较强 ,其量效方程分别为Y =6 9.1 4D -1 2 9.77和Y =4 4.6 2D -37.1 8。

夹竹桃水提物灭螺活性研究

目的研究夹竹桃水提物的灭螺活性。方法测试水提物作用后钉螺的死亡率 ,用直线回归法进行量效和时效分析。结果夹竹桃水提物灭螺的量效和时效关系分别为Y =95.4 378D -91 .2 4 78和Y=2 1 .32T -3.96,pH从 5.5到 8.5的范围内其活性随 pH上升略有下降 ,室内贮存 1年及 1 0 0℃加热 2h其活性基本不变。