Influence of root suction on tensile strength of Chrysopogon zizanioides roots and its implication on bioslope stabilization

Root tensile strength is an important factor controlling the performance of bio-slope stabilization works. Due to evapotranspiration and climate factors, the root moisture content and its suction can vary seasonally in practice and may not equal soil suction. The influences of suction and root moisture contents were investigated on Chrysopogon zizanioides(vetiver grass) root tensile strength. The root specimens were equilibrated with moist air in different suction conditions(0, 10, 20, and 50 kPa), prior to root tension tests. The root-water characteristic curve or relationship between root moisture and suction, was determined. The increase in suction resulted in decreased tensile strengths of the grass roots, particularly those with diameter of about 0.2 mm, which constituted 50.7% of all roots. For 1 mm roots, the tensile strength appeared to be unaffected by suction increase. The average root tensile strengths were used to estimate the root cohesion in slope stability analysis to find variation of safety factors of a bioengineered slope in different suction conditions. The analysis showed that the critical condition of slope with the lowest factor of safety would happen when the soil suction was zero and the root suction was high. Such condition may occur during a heavy rain period after a prolonged drought.

Phytoextraction Capacity of <i>Chrysopogon nigritanus</i>Grown on Arsenic Contaminated Soil

This study aims to investigate the capacity of Chrysopogon nigritanus to accumulate As from contaminated soils. The experiment was conducted in a greenhouse. C. nigritanus was subjected to uncontaminated soil and As contaminated soil (50 mg/kg, 100 mg/kg and 150 mg/kg of As), for 180 days. Plant growth and biomass produced, concentration of As in soil and plant, bioaccumulation and transfer factors, as the location of As in tissues and cells of the plant have been determined. Plant growth decreased significantly with increasing of soil As concentration. C. nigritanus accumulated more As in roots biomass. The highest bioaccumulation factor values were found in contaminated soil at 50 mg As/kg (As 50), then contaminated soil at 100 mg As/kg (As 100) and contaminated soil at 150 mg As/kg (As 150). As was essentially fixed to the intracellular compartment of the roots, stems and leaves. In roots tissues, As was mainly retained in the rhizodermis and the pericycle. While in stems tissues, As was preferentially accumulated in the conductive bundles. In the leaves, the final destination of As was epidermis tissues.

中国竹节草野生种质资源调查及生物学特性研究

本研究调查了竹节草野生居群在我国的分布区域,并研究了其分布区气候及土壤、生境类型、群落组成及其形态学多样性,结果表明,1)在中国,竹节草分布于海拔10～1000m的热带以及北纬26°59′以南的亚热带地区,土壤pH值范围在3.50～7.43;2)其主要生境是河滩草地,路旁草地,向阳坡地等;3)竹节草群落中主要优势植物种有地毯草、牛筋草、狗牙根、两耳草、假俭草和马唐属植物等;4)15个野生居群的竹节草植株形态特征及生物学特性有较大差异,尤其是茎节长度、匍匐茎的叶长、叶面积、直立枝的叶长和生长速度的变异系数在16%～24%;发现了一个野生株系在试验期内未抽穗结实;聚类分析结果也表明竹节草不同居群的外部形态性状有较大的变异,说明我国竹节草野生种质资源具有较丰富的遗传多样性。

竹节草种质资源耐盐性初步评价

以相对地上干重、相对地下干重、叶片枯黄率、叶片颜色、坪用质量为评价指标,在245 mmol/L Na Cl胁迫下,利用水培法对64份竹节草（Chrysopogon aciculatus）种质资源进行耐盐性初步评价。结果表明,各品系之间存在显著（p〈0.05）或极显著差异（p〈0.01）,各指标的变异系数范围为20.64%（相对地上部干重）-43.40%（相对坪用质量）。相关性分析结果表明,参数指标间存在显著相关性（p〈0.05）或极显著相关性（p〈0.01）,相关系数最高达到0.912。利用5个指标对64份品系进行聚类分析,在欧式距离18.0处,分为敏盐型、中间型、耐盐型三大类。

竹节草对NaCl胁迫临界浓度的初步研究

以竹节草(Chrysopogon aciculatus)为材料,通过水培法初步研究了不同NaCl浓度对其叶色、坪用质量和叶片枯黄率的影响,以期筛选出竹节草对NaCl胁迫的半致死浓度。结果表明:不同处理之间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异,随着盐浓度的提高(0~315 mmol·L^(-1)),叶色和坪用质量呈现下降趋势,而叶片枯黄率则呈现上升趋势。通过建立回归方程,确定竹节草存活的临界NaCl浓度是以叶片枯黄率50%作为标准,可得竹节草具有50%存活的临界NaCl浓度为207 mmol·L^(-1),结果可为后期筛选耐盐性竹节草品种提供依据。

竹节草种质资源形态多样性研究

利用外部形态指标,对28份竹节草种质的外部形态进行初步评定,以明确竹节草种质的形态差异。结果表明:竹节草种内形态变异很大,其中,穗长变异系数最大,可高达80.80%,叶宽变异系数最小为12.36%,所有指标变异系数平均为39.41%且达到极显著差异(p<0.01);竹节草草层越高,生殖枝越高大;花序密度越高,生殖枝愈高且分支数越多,结实率越高;匍匐茎叶片越长,节间越细且越短,直立枝越小;在欧氏距离10.1处,竹节草种质被分为无花序型、花序密度和植株高度介于前后两者之间的中间型、植株高大且花序密度高类型。

竹节草对铝胁迫响应及临界浓度筛选

用水培法,采用叶片颜色、坪用质量和叶片枯黄率3种评价指标对不同铝浓度处理下的竹节草(Chrysopogon aciculatus)进行初步评价和竹节草铝胁迫下的临界浓度筛选。结果显示,3个评价指标在不同处理浓度之间存在显著差异(P【0.05),随着铝浓度(0~2.7 mmol·L-1)的提高,叶片枯黄率呈上升趋势,叶片颜色和坪用质量则呈下降趋势。以叶片枯黄率50%作为确定竹节草存活的临界铝浓度,建立回归方程,可得竹节草具有50%存活的临界铝浓度为1.909 6 mmol·L-1。

竹节草种质资源抗寒性初步评价研究

以85份竹节草种质资源为材料,利用2014年和2015年观测的叶片电导率、田间枯黄率和形态数据为指标进行抗寒性分析。结果表明:不同竹节草种质资源间抗寒性达极显著相关(p<0.01),在一定程度范围内,植株密度越大,叶片宽度越大,坪用质量越高,则电导率越小,抗寒性越强。相关性分析结果表明,竹节草的叶片电导率和田间枯黄率与外部形态指标间存在极显著相关(p<0.01),相关系数最高达到0.867。竹节草抗寒性与植株密度、叶宽、坪用质量呈显著相关(p<0.05)。本研究为进一步开展竹节草优异种质选育提供理论依据。

中国竹节草野生种质资源的抗旱性研究

搜集了我国热带亚热带地区7省15个地区的竹节草野生居群,研究了它们的水分生理以及干旱胁迫下脯氨酸质量分数的变化,然后对经过权重分配后的各项指标进行综合评价,结果表明,以广西大新野生株系的抗旱性最好,广东丰顺野生株系的抗旱性最差;结果也表明竹节草不同居群的抗旱性差异较大,说明我国亚热带地区竹节草野生种质资源具有较丰富的遗传多样性。

铬解毒机制诱导香根草的生长和抗氧化反应（英文）

本文研究了铬(Cr)对香根草(Chrysopogon zizanioides)生长以及抗氧化防御酶活性的影响,探讨其对Cr的解毒机制。在50 mg/L Cr处理条件下,植物地上部分和地下部分的生长量分别降低了36.8%和45.0%;Cr在植物地下部分的积累量(9807μg/g干重)大于地上部分的积累量(8730μg/g干重)。随着Cr添加量的增加,光合色素和丙二醛含量增加,在30 mg/L Cr处理条件下含量达到最高,之后,随着Cr处理浓度的增加略有下降;同时,抗氧化防御酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)的活性显著提高,在较高浓度Cr处理下略有下降。同工酶结果显示在高浓度Cr处理下,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的条带强度降低。目前研究结果表明,高浓度Cr导致活性氧过量产生,从而增加了对香根草的氧化损伤,而光合色素、丙二醛、抗氧化酶含量的增加表明香根草对Cr有潜在的耐性机制。结果表明,香根草具有对Cr的解毒机制,并可以积累高浓度的Cr。本文为更深入地研究根草对Cr的解毒机制提供了依据。

贮藏温度对竹节草和地毯草离体匍匐茎再生活力分析

以饱和含水量状态的竹节草(Chrysopogon aciculatus)和地毯草[Axonopus compressus(Sw.)Beauv.]离体匍匐茎为材料,通过高温38℃(日)/30℃(夜)、常温28℃(日)/20℃(夜)、低温18℃(日)/10℃(夜)条件下连续贮藏14 d,观测匍匐茎成活情况的动态变化。结果表明:高温贮藏初期,竹节草和地毯草匍匐茎再生活力(存活势和存活率)急剧下降,直至全部枯死(第14天),处理期间对存活势影响最大。相对高温和常温,低温对存活势和存活率均显著(P<0.05)。常温使匍匐茎存活势下降幅度较大,而存活率降幅偏小。相对于地毯草,在不同温度处理下,竹节草降幅都明显偏低且易贮藏。

40份竹节草种质资源抗旱性初步评价

以40份竹节草(Chrysopogon aciculatus)种质为材料,采用0(CK)、15%(T_(1))和20%(T_(2))3种浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对其进行抗旱性初步评价。结果表明,随着PEG浓度增加,干旱胁迫下不同竹节草种质枯黄率和萎蔫系数呈增加趋势,不同处理间差异显著;相对于T_(1)处理,T_(2)处理下枯黄率和萎蔫系数增幅更大,变化更明显;T_(1)处理可促进根系生长,而T_(2)处理有抑制作用,种质间呈现显著性差异。相关性分析表明,枯黄率、萎蔫系数、相对总根长、相对根体积、相对根表面积之间均呈现极显著相关,相对根直径与萎蔫系数、相对根长之间显著相关,与其他形态指标之间无显著相关性,运用隶属函数对竹节草抗旱性进行综合分析,分为抗旱种质(CA04、CA26、CA23、CA58)和敏旱种质(CA03、CA59、CA78、CA40)。本研究结果可为今后开展竹节草抗性育种提供参考。