接种土壤微生物对铜胁迫下海州香薷生长及光合生理的影响

采用框栽试验方法,模拟Cu胁迫条件下,探讨接种土壤微生物对海州香薷(Elsholtzia splendens)生长和光合生理的影响。结果表明:(1)在Cu胁迫下,海州香薷株数、株高、基径、生物量、茎重比均显著低于对照;与Cu胁迫相比,接种土壤微生物能显著缓解Cu胁迫对海州香薷生长的抑制作用,使植株的株数、株高、生物量、茎重比显著提高。Cu胁迫下,接种土壤微生物均降低了植株体内不同器官Cu含量,茎和叶Cu的累积量显著减少,但对其它器官的Cu含量影响不显著。(2)秋季,各处理的海州香薷的净光合速率(Pn)日变化均呈"单峰"曲线,接种土壤微生物显著提高了Cu胁迫下海州香薷的日均Pn、日均蒸腾速率(Tr),而日均气孔导度(Gs)、日均胞间CO2浓度(Ci)显著降低。(3)Cu胁迫下,接种土壤微生物显著提高了植株的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU),且使光补偿点(LCP)显著降低。表明接种土壤微生物通过提高光能利用率、利用弱光和碳同化能力来增强光合作用能力及有机物的积累,缓解Cu胁迫对海州香薷的毒害。因此,接种土壤微生物可促进Cu胁迫下海州香薷的生长,在重金属污染土壤的植物修复中具有较好的应用潜力。

空心莲子草响应南方菟丝子寄生的生长-防御权衡

为探讨全寄生植物南方菟丝子(Cuscuta australis)防治入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)的可行性,以二者野外天然生长的种群为研究对象,分析南方菟丝子寄生对空心莲子草生长及防御的影响,阐明空心莲子草在受到寄生胁迫时如何权衡自身生长与防御的关系,进而发展出一套应对南方菟丝子寄生的生长-防御策略。结果显示:(1)南方菟丝子寄生显著改变空心莲子草茎的形态,茎直径和平均节间长均增加,茎直径变化极显著(P<0.01);(2)南方菟丝子寄生显著减少空心莲子草叶片数,但同时显著增加后者茎的分枝数,而茎上的节是潜在的无性繁殖体,故有利于空心莲子草的克隆繁殖;此外,南方菟丝子寄生显著降低了空心莲子草的根、茎、叶生物量和总生物量,抑制空心莲子草的生长;(3)南方菟丝子寄生显著增加空心莲子草茎的单宁、总酚、三萜皂苷含量,增强其防御能力;(4)南方菟丝子寄生的空心莲子草的生物量与茎部木质素、三萜皂苷、单宁和总酚含量均呈现显著负相关性(P<0.01),对照组则不存在相关性;且寄生组较对照组相比,生物量的相对百分比显著低于对照组(P<0.01),而用于防御的次生代谢产物总含量的相对百分比显著高于对照组(P<0.01)。以上结果表明,受到南方菟丝子寄生胁迫后,空心莲子草改变自身的生长-防御策略,减少营养生长投入而将更多的资源投向克隆繁殖,同时增强对"防御"物质的投入,增强其防御能力,以利于后代生存和繁衍。

几种乳酸菌的表型特征

目的研究乳酸菌载体的表型特征。方法采用涂片染色和菌落形态特征观察,用鉴别生化实验,如糖发酵产酸实验、过氧化氢酶实验、精氨酸水解实验等对乳球菌MG 1363、IL 1403和乳杆菌ATCC 4356进行研究鉴定。结果乳酸乳球菌乳脂亚种MG 1363、IL 1403及嗜酸乳杆菌ATCC 4356其表型特征分别与伯杰氏手册中相应细菌特征一致。结论该乳酸菌载体系统可用其表型特征进行筛选鉴定,用于食品及医药领域中构建表达系统。

不同生境下空心莲子草响应模拟昆虫采食的生长和化学防御策略

外来植物往往可以入侵多种生境并受到多种昆虫的采食,而不同生境条件将可能会影响这些入侵植物对昆虫采食的防御策略。以入侵我国的克隆植物——空心莲子草为研究对象,分别选择生长在水生生境、水陆两栖生境和陆生生境中的无性个体(分株),通过50%去叶处理模拟昆虫采食,分析不同生境下空心莲子草对模拟昆虫采食处理的生长及化学防御响应的差异。模拟昆虫采食处理显著抑制了陆生生境、水陆两栖生境以及水生生境下空心莲子草的根、茎、叶和总生物量,但对3种生境下空心莲子草的生物量分配(根冠比、根生物量分配、茎生物量分配和叶生物量分配)均无显著影响。陆生生境下空心莲子草根、茎和总生物量显著高于水陆两栖生境和水生生境,根冠比显著低于水陆两栖生境和水生生境。模拟昆虫采食处理显著降低了空心莲子草的木质素含量,而对单宁和总酚含量影响不显著。生境对木质素含量无显著影响,但陆生生境下空心莲子草单宁含量显著高于水陆两栖生境和水生生境,且总酚含量显著高于水陆两栖生境,表明陆生生境中空心莲子草具有更强的防御能力。空心莲子草木质素含量与总生物量无显著相关性,但在模拟采食情况下,其总酚含量与总生物量呈显著负相关,而无论模拟昆虫采食处理存在与否,空心莲子草单宁含量与总生物量均呈显著正相关。因此,空心莲子草存在昆虫介导的生长和化学防御之间的权衡,在昆虫采食的情况下可通过减少生长来增加对化学防御物质的投入,但生境对空心莲子草这种生长-防御权衡的影响十分有限。

不同生境下的空心莲子草对南方菟丝子寄生的响应

为探讨不同生境下浙江省台州市本地新天敌南方菟丝子对入侵植物空心莲子草抑制作用是否存在差异及可能的防御机制,从野外陆生生境和水陆两栖生境中采集空心莲子草,比较分析其在相应生境下受到南方菟丝子寄生后的生长与防御的变化。结果显示,空心莲子草受到南方菟丝子寄生胁迫后表现出以下几点变化:(1)极显著降低了根生物量,但对茎、叶和总生物量影响不显著,陆生生境中空心莲子草根、茎、叶和总生物量显著高于水陆两栖生境。(2)降低了空心莲子草根冠比和根生物量分配比例,而极显著提高了叶生物量分配比例,对茎生物量分配比例影响不显著。无论是在水生生境下还是在水陆两栖生境下,空心莲子草根冠比、根生物量分配比例、叶生物量分配比例差异均不显著。在陆生生境下寄生处理降低了茎生物量分配比例,然而在水陆两栖生境下寄生处理提高了茎生物量分配比例。(3)极显著提高了总酚含量,对单宁和木质素含量影响不显著。单宁含量在陆生生境下极显著高于水陆两栖生境,总酚和木质素含量差异不显著。说明陆生型空心莲子草在受到寄生胁迫后,将更多的资源用于防御,将少量资源用于维系自身生长,与水陆两栖型的资源分配存在一定的差异。

不同水分条件下空心莲子草生理生态特征的变化

以野外3种生境中采集的空心莲子草为对象,同质条件下分析不同水分空心莲子草的光合能力及生物量分配格局的差异,以进一步了解入侵植物空心莲子草从水生生境向陆生生境扩散的机制。结果表明,陆生生境的空心莲子草净光合速率显著高于水陆交替和水生生境,气孔导度和水分利用效率显著高于水生生境;陆生生境及水陆两栖生境的空心莲子草,其初始荧光要显著高于水生生境,而光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率和潜在活性要显著低于水生生境;陆生生境中空心莲子草的根冠比和根生物量比明显高于水生与水陆两栖生境,而叶生物量比则相反,茎生物量比不存在差异显著性。