疏叶骆驼刺母株与子株间的水分整合

在未灌溉的土地上,疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)通常不能进行有性繁殖,克隆繁殖是其种群维持和延续的唯一方式。因此,克隆性及其相关克隆性状(如水分整合)在疏叶骆驼刺自然种群的维持过程中可能扮演了极其重要的角色。该文通过疏叶骆驼刺母株和子株之间的间隔子切断和给母株补充水分的方法,研究了母株和子株在各处理下的水势、叶形态和植株生长变化情况。结果表明:(1)间隔子切断后,疏叶骆驼刺母株和子株正午水势均明显增大(p<0.01),说明间隔子切断使得母株和子株水分亏缺值都增大。(2)给母株补水后,间隔子切断组和间隔子相连组中的母株水势均有明显增加,同时间隔子相连组的子株水势明显增加(p<0.01),而间隔子切断组子株水势没有明显变化(p>0.05)。(3)间隔子切断组的子株叶片含水率明显低于间隔子相连组子株,而其株高、冠幅、分枝数和基径的增长量都明显小于间隔子相连组的子株(p<0.01)。疏叶骆驼刺母株和子株间存在水分整合,母株会通过根系向子株传输水分。研究成果对塔克拉玛干沙漠南缘的植被恢复以及水资源的合理利用有着重要的意义。

间隔子长度对美丽箬竹克隆分株水分生理整合效应的影响

克隆植物分株间隔子长度(即相邻分株间距离)可能对生理整合产生显著的影响,其抗氧化系统与光合色素的变化可能影响植物对水分异质性的响应能力。该研究以克隆植物美丽箬竹(Indocalamus decorus)为材料,设高[H,(90±5)%]、中[M,(60±5)%]和低[L,(30±5)%]3个基质相对含水率和2个水势梯度(H-L和M-L),测定了3种间隔子长度(10、25和40cm)根状茎相连克隆分株叶片抗氧化酶活性、相对电导率以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质和光合色素含量,分析美丽箬竹水分生理整合的水分梯度效应、间隔子长度效应与时间效应。结果显示:(1)随处理时间的延长,分株叶片CAT活性、相对电导率及MDA含量均先升高后降低,而叶片SOD活性则与之相反;叶片POD活性和光合色素含量总体上呈"N"型变化,而可溶性蛋白质含量的变化趋势与POD活性呈倒"N"型。(2)水分梯度和间隔子长度均会对美丽箬竹分株间水分生理整合产生影响,随分株间隔子长度增大和水势梯度差减小,低水势受体分株叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白质含量和光合色素含量明显降低,而其相对电导率和丙二醛(MDA)含量明显升高;供体分株水势越高,分株间间隔子越长,供体分株叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白质和光合色素含量越高,而其相对电导率和MDA含量明显降低。研究表明,在异质水分环境下美丽箬竹克隆系统发生了从高水势向低水势分株的水分转移,分株间水势梯度差越大、间隔子长度越短,水分传输的整合强度越高,低水势受体分株获益越明显;随着处理时间的延长,分株间水分生理整合强度在处理前期增强,而在处理后期减弱,反映出供体分株与受体分株间损耗-受益在时间序列上是有变化的,且处理前期损耗-受益表现更为明显。

基于抗氧化系统的美丽箬竹水分生理整合作用分析

本文以分株相连的美丽箬竹（Indocalamus decorus）盆栽苗为试材,设置3个盆栽基质相对含水率（90%±5%高水势、60%±5%中水势、30%±5%低水势）和3个水势差处理（90%-60%、60%-30%、90%-30%）,研究美丽箬竹克隆分株抗氧化系统对异质水分环境的响应规律,分析水分生理整合发生条件、方向和强度。结果表明：随处理时间的延长,美丽箬竹叶片MDA、可溶性蛋白质含量和CAT、POD活性总体上呈升高趋势;SOD活性呈降低趋势;随分株间水势差的增大,低水势处理分株叶片CAT、SOD活性和可溶性蛋白质含量升高,POD活性、MDA含量降低,高水势处理分株的变化规律相反,中水势处理分株叶片抗氧化生理指标总体上变化不明显;在异质水分环境下美丽箬竹克隆系统存在水分生理整合作用,分株首先保障自身的水分需求,当克隆分株同时存在水分丰盈、亏缺时,会发生强烈的从高水势向低水势分株的水分转移,分株间水势差越大,整合强度越高;克隆分株在水分生理整合上存在＂利己＂和＂利他＂行为。本研究为商品竹林水分人工供应提供了理论依据。

美丽箬竹水分生理整合的分株比例效应——基于叶片抗氧化系统与光合色素

生理整合是克隆植物实现资源共享,增强对异质生境适应能力的重要手段。其中,水分生理整合是克隆植物最为重要的生理整合,解析竹子水分生理整合特征对于竹林水分科学管理具有重要意义。该研究以分株地下茎相连的美丽箬竹(Indocalamus decorus)盆栽苗为试验材料,设置2个盆栽基质相对含水率(高水势(90%±5%)和低水势(30%±5%))和5个分株比例(1:3、1:2、1:1、2:1、3:1,高水势分株与低水势分株数量比值,地下茎相连的分株总数12株)处理。处理后15、30、45、60天分别取不同处理的克隆分株成熟叶测定抗氧化酶活性、相对电导率和丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、光合色素含量,分析基于分株比例的美丽箬竹水分生理整合方向、强度和效率的变化规律。结果表明:在异质水分条件下,美丽箬竹分株间存在着从高水势供体分株向低水势受体分株进行水分转移的生理整合作用,并随着分株比例的增大,整合强度增强,受体分株获益提高,供体分株耗损增大。随着处理时间的延长,处理前期分株间水分生理整合强度增强,处理后期整合强度减弱,反映出供体分株与受体分株间耗-益在时间序列上是有变化的,处理前期耗-益更为明显。研究表明克隆系统分株比例对竹子水分生理整合有重要影响,分株间水分梯度差是水分传导的潜在驱动力,决定水分生理整合方向、强度和效率的是分株间水分供需关系。