杜鹃属植物与杜鹃灌丛群落的研究进展

对杜鹃属(Rhododendron L.)植物起源、中国分布、适应性、灌丛群落结构特征和演替特征等问题进行了综述,并对杜鹃属植物的深入研究和合理利用进行展望。中国西南地区以及喜马拉雅至缅甸北部地区为杜鹃属植物的起源中心,贵州百里杜鹃林是全球最大野生杜鹃资源库。杜鹃属植物的适应性与所在区系的同质性、海拔相似度、进化程度、关键功能性状等密切相关,基于进化-形态功能特征的比较为选育适应性优良的杜鹃品种提供了参考。杜鹃灌丛群落具有特殊性,表现出复杂的多层次垂直结构、镶嵌式水平结构和明显的年龄结构特征。依据群落具备优势种生态位宽度大且种群间的生态位相似性比例较小来判定杜鹃灌丛群落已演替至顶级的观点仍有待考证。

混合盐碱胁迫对醉马草种子萌发及幼苗生理特性的影响

针对西北盐碱地区栽培土壤资源有限问题,研究混合盐碱胁迫对醉马草种子萌发及幼苗生理相关酶特性的影响,旨在探讨与揭示醉马草对盐碱土壤环境的适应机制,为西北盐碱地区的耐盐草种的选育及栽培提供理论基础。为模拟西北地区复杂的盐碱环境,本研究将中性盐(NaCl、Na_(2)SO_(4))和碱性盐(NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3))按不同比例混合(A:NaCl∶Na_(2)SO_(4)=1∶1;B:NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶NaHCO_(3)=1∶2∶1;C:NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶NaHCO_(3)∶Na_(2)CO_(3)=1∶9∶9∶1;D:NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶NaHCO_(3)∶Na_(2)CO_(3)=1∶1∶1∶1;E:NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶NaHCO_(3)∶Na_(2)CO_(3)=9∶1∶1∶9),并设置50、100、150、200 mmol·L^(-1)4个盐浓度梯度对带菌(E+)和不带菌(E-)醉马草种子萌发和幼苗生长阶段进行胁迫,分析盐胁迫下醉马草种子萌发阶段的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽时间及幼苗生长阶段的苗长、胚根长度、根冠比、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸(proline)含量。并通过隶属函数和主成分分析对不同盐胁迫下的醉马草耐盐性进行综合评价。结果表明:5种盐碱胁迫均使醉马草发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数降低及平均发芽时间延长,且随盐浓度的增加,种子萌发受到显著抑制(P<0.05);盐碱胁迫亦随盐浓度的增加使醉马草胚根长度、根冠比显著降低。除C、E处理外,其余混合盐碱胁迫下的醉马草幼苗生理指标(POD、SOD、MDA、proline)均随盐浓度的上升而下降。隶属函数和主成分分析显示不同混合盐碱胁迫下的醉马草耐盐性大小顺序为A>D>B>C>E。综上可知,盐碱胁迫显著抑制醉马草种子萌发和幼苗生长(P<0.05),其中碱性盐(NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)),尤以Na_(2)CO_(3)对醉马草种子萌发和幼苗生长抑制作用强于中性盐。活力指数、胚根长度、POD、SOD、proline为评价醉马草耐盐性的主要指标。E+醉马草耐盐性优于E-,内生真菌可有效提高醉马草渗透调节和活性氧清除能力,降低膜脂过氧化作用,提高醉马草耐盐性。

盐胁迫对醉马草和高羊茅种子萌发及幼苗生长的影响

采用质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%的盐溶液处理带内生真菌醉马草(Achnatherum inebrians)、不带内生真菌醉马草、高羊茅(Festuca arundinacea)品种‘侠客岛’(Island)和‘猎狗6号’(Hound 6)种子,测定发芽率、发芽势、活力指数、苗高、胚根长等指标,并建立相关函数方程确定4份种质材料对NaCl的耐受值,探讨单盐NaCl对4份种质材料种子萌发和幼苗生长的特性,明确种子萌发阶段及幼苗生长阶段对单盐NaCl胁迫的耐受程度并进行综合耐盐性评价。结果表明,与对照组相比,高羊茅品种‘侠客岛’和‘猎狗6号’的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗高、胚根长随着盐浓度的升高而降低,根冠比则与之相反。轻度盐胁迫(0.1%和0.3%)对于两种醉马草种子萌发和幼苗生长等有促进作用(P <0.05)。种子萌发阶段的带菌醉马草、不带菌醉马草、‘侠客岛’和‘猎狗6号’的耐盐适宜浓度分别为0.70%、0.60%、0.37%和0.49%;耐盐半致死浓度分别为0.98%、0.72%、0.46%和0.61%;耐盐极限浓度分别为1.02%、0.91%、0.61%和0.87%。幼苗阶段的带菌醉马草、不带菌醉马草、‘侠客岛’和‘猎狗6号’的耐盐阈值分别为1.23%、1.01%、0.44%和1.09%。综合耐盐性为带菌醉马草>高羊茅‘猎狗6号’>不带菌醉马草>高羊茅‘侠客岛’。

盐胁迫对2种冷季型草坪草幼苗生长和生理特性的影响

探讨单盐NaCl对带菌(E+)醉马草(Achnatherum inebrians)、不带菌(E-)醉马草、高羊茅品种侠客岛(Festuca arundinacea cv.Island)和猎狗6号(F.arundinacea cv.Hound 6)幼苗生长及生理特性的影响,明确单盐NaCl对幼苗苗长、根长、根冠比、抗氧化酶、渗透调节物质和丙二醛(MDA)的影响。以E+醉马草(A1)、E-醉马草(A2)、高羊茅-侠客岛(A3)和高羊茅-猎狗6号(A4)为试验材料,分别采用质量分数为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%的NaCl溶液处理幼苗,测定苗长、根长、根冠比、脯氨酸(proline)和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,结合模糊隶属函数评价4种种质的耐盐性,采用主成分分析明确种质幼苗耐盐性的主要评价指标,并以种质幼苗相对胚根长为因变量,NaCl浓度为自变量进行曲线回归分析,确定4种种质的耐NaCl阈值。结果表明:与对照组相比,幼苗苗长、根长随盐浓度的升高而降低,且重度盐胁迫(0.7%和0.9%)显著抑制幼苗生长(P<0.05);0.1%和0.3%NaCl盐胁迫可显著增加幼苗Na^(+)/K^(+)(P<0.05);幼苗体内Pro含量、POD和SOD活性随着盐胁迫程度增加呈现出先上升后下降的趋势,且重度盐胁迫(=0.7%)下3者较对照组呈现显著上升的趋势。幼苗体内MDA含量随盐浓度上升而上升,与对照组相比重度盐胁迫下MDA含量显著增加(P<0.05)。综合耐盐性从大到小依次为A1>A2>A4>A3,POD和SOD活性、根长、proline含量为幼苗耐盐综合评价的主要指标。

间作比例和调亏灌溉对春小麦/紫花苜蓿间作中春小麦灌浆期旗叶性状的影响

探讨不同间作比例下调亏灌溉对春小麦灌浆期旗叶性状的影响,进一步阐明豆科/禾本科间作优势,可为构建河西走廊地区适宜的粮草种植模式提供参考。设置春小麦单播(SW)、春小麦∶紫花苜蓿12∶4(12W4A)和8∶4(8W4A)的带状间作以及灌溉量为450(I_(450))、360(I_(360))、270(I_(270))和180 mm(I_(180))的水分梯度,通过测定灌浆期旗叶性状指标来分析间作下调亏灌溉对春小麦旗叶性状的影响。结果表明:1)随灌溉量降低,春小麦旗叶的叶面积呈先增大后减小的趋势,在I_(360)下达到最大值;而比叶重、叶氮浓度和叶绿素含量呈上升趋势,叶长宽比和叶干物质含量无明显变化。2)总体上,春小麦旗叶面积表现为8W4A>12W4A,比叶重、叶氮浓度和叶绿素含量为12W4A>8W4A。12W4A的冠层结构下春小麦群体生长空间比例适宜,有利于旗叶光合同化作用的发挥。

醉马草DNA提取方法的对比与优化

醉马草是一种多年生牧草,为禾本科芨芨草属,常用于机场草坪建植和草原生态恢复,因其重要的经济与生态价值近年来被广泛研究关注。醉马草幼苗含有的酚类、蛋白质等杂质严重影响DNA的提取质量,常规技术不能很好地满足高质量的实验要求。本实验以醉马草幼苗为材料,分别采用SDS、CTAB、高盐法提取醉马草幼苗全基因组DNA。研究发现使用SDS法提取的DNA浓度为176ng·μL^-1,提取率为30%,A值为1.7。使用CTAB法提取的DNA浓度为140ng·μL^-1,提取率为23%,A值为1.68。使用高盐法提取的DNA浓度为37.7ng·μL^-1,提取率为6%,A值为1.1。利用CTAB对提取出的DNA进一步纯化,用琼脂糖凝胶电泳和超微量分光光度计检测DNA的浓度和纯度,通过PCR分析验证优化后CTAB法提取DNA的效果。结果表明各方法纯化后的DNA浓度为:SDS法(223ng·μL^-1)﹥CTAB法(219ng·μL^-1)﹥高盐法(77ng·μL^-1);A值为:SDS法(1.8)>CTAB法(1.77)﹥高盐法(1.4),其中DNA浓度较纯化前分别提高27.1%(SDS法)、57.1%(高盐法)、51.0%(CTAB法),且电泳图片显示DNA条带清晰明亮,无明显拖尾现象。因此,三种方法间使用SDS法提取DNA的效果最佳,且加入纯化步骤可进一步提高DNA提取质量。本研究旨在为醉马草的分子生物学研究提供技术支持与科学依据。