半干旱区四种典型豆科牧草群落生理生态的分异研究

在黄土高原半干旱地区,植物种群生态的改善是植被建设与生态修复的关键。通过人工植被调查,比较了四种豆科牧草的种群生长的生态差异,初步探讨了牧草生产力与种群生态的可能耦合网络机制。结果表明:基于四种豆科牧草种群的土壤水分含量和垂直下降分布规律,发现沙打旺与苜蓿为高生产力型,红豆草与胡枝子为低生产力型,这可能与它们水分利用状况和豆科牧草本身的固氮或氮沉积的氮汇与源转化调节有关。苜蓿植株生物量表现较高,与其多年生庞大根系充分吸收土壤深层水分有关,反映了根冠生长与土壤条件的耦合是导致遗传特性响应差异的重要原因,因此调整植物根冠关系以增强植物的抗旱适应能力理论上是可行的。相关分析发现生产力、根系生物量、土壤环境(水分和层次)为网络耦联相关,特别是90-100cm的土壤空间水分与根冠比成正相关,这可能说明这个层次(根系的浅层集中分布区)为土壤水库与土壤干层相转变的阈值界面。因此从干旱胁迫条件下建立的适应性生存对策上考虑,苜蓿适宜在干旱立地推广应用,不仅具水土保持功效,而且植被生产力高,应为黄土高原生态恢复和生态建设的重要参考物种。

植物在逆境中的形态结构及生理变化

概述在热胁迫、干旱胁迫、冷胁迫、缺氧胁迫、低温胁迫、盐胁迫下植物结构及生理变化.

四合木(Tetraena mongolica)水分参数季节变化及生境间差异

运用PV技术对5个不同生境四合木水分参数(Ψssat、Ψstlp、ROWCtlp、RWCtlp、AWC、Va/V0和εmax)的季节动态(5、7、9月份)及生境间差异性进行研究。结果表明:(1)四合木水分参数Ψssat、Ψsttlp值较低,AWC、Va/V0值较高,体现荒漠灌木四合木较强的干旱适应性特点。(2)四合木主要水分参数Ψssat、Ψtslp值及εmax表现为5月份>7月份>9月份,AWC、Va/V0表现为5月份<7月份<9月份,四合木耐旱性随5月份、7月份、9月份递增,这种季节变化规律与植物生长发育的节律相吻合,即与物候的进程一致。(3)对5个生境四合木(低山、台地、丘陵、高平原、倾斜平原)耐旱性排序,得出倾斜平原、高平原>丘陵>台地>低山,将3个月份5个不同生境四合木水分参数进行聚类。结果低山、台地、丘陵四合木为一类,高平原、倾斜平原四合木为一类。方差分析表明:3个月份Ψstlp值、Ψssat值和AWC值均表现为高平原、倾斜平原四合木显著低于低山、台地、丘陵四合木。不同生境四合木的渗透调节机制不同,倾斜平原和高平原的四合木其体内通过增加细胞质浓度进行渗透调节能力较强(较低的Ψstlp值和Ψssat值);而生境为低山、台地和丘陵四合木抗脱水能力较强(较大的AWC值)。

干旱胁迫对豫杂一号泡桐基因表达谱的影响

为深入了解豫杂一号泡桐响应干旱胁迫的分子机制,以豫杂一号泡桐为材料,利用RNA-Seq测序技术对干旱胁迫后的豫杂一号泡桐的基因表达变化进行分析。通过比对分析,共鉴定出21911个差异表达基因,对这些差异基因进行GO功能分类,结果显示差异基因共参与了53个类别,集中在细胞、细胞过程、催化等功能类别。KEGG代谢通路分析结果显示,差异表达基因主要参与了“代谢通路”“次生代谢物生物合成”“光合作用”和“苯丙基生物合成”。其中,水通道蛋白、糖转运蛋白、热休克蛋白70和胚胎发育晚期丰富蛋白差异表达量显著,这些基因可能是潜在的干旱胁迫响应基因。采用qRT-PCR技术验证了随机挑选的8个差异表达基因,结果与转录组测序数据趋势一致。