草业学报

韩立辉,尚占环,任国华,王彦龙,马玉寿,李希来,龙瑞军

2011, 20(1): 1-6.

摘要 ( 1505 )

PDF (697KB) ( 901 )

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在青藏高原典型“黑土滩”区对93个秃斑块及周边的土壤和植被特征以及变化规律进行了调查分析。结果表明,高寒草地草毡层消失后形成的“黑土滩”秃斑在草地中形成一个“负肥力岛”,秃斑块内土壤养分低于秃斑周边有草皮层覆盖的草地,其中全氮、铵态氮、有机碳差异显著;同时秃斑内pH显著高于秃斑块外水平,秃斑块是草地养分流失的通道。当秃斑面积大于5 m²时,秃斑块与周边景观异质性降低。秃斑内植物物种饱和度为20~25种,显著低于有草毡层覆盖的草地。秃斑内主要毒杂草铁棒锤和细裂叶莲蒿与秃斑块面积呈线性正相关,鼠洞个数与秃斑块面积亦呈线性正相关。

氮素添加对典型草原区割草场植物群落结构及草场质量指数的影响

宝音陶格涛,刘美玲,包青海,呼格吉勒图

2011, 20(1): 7-14.

摘要 ( 860 )

PDF (987KB) ( 1808 )

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养分添加对维持割草场养分平衡具有重要意义,本研究通过不同割草制度下添加氮素试验,探讨了氮素添加对割草地产量、群落物种多样性及草群质量指数的影响。结果表明,1)氮素添加对一年割1次草地的增产效果显著。添加氮素当年N3(64.4 kg/hm²)、N4(78.2 kg/hm²)较对照显著增产,幅度近50%,且次年也表现出明显的肥料残效;对一年割2次,仅在N4梯度上有显著的增产效果,表现出肥料施用量不足。对不割草处理区,添加氮素未达到显著增产(P<0.05)。2)割草处理下,物种多样性指数随氮素添加梯度的增加呈波动状增长趋势;而均匀性指数呈下降走势。3)添加氮素后羊草和大针茅在一年割1次和不割草处理中都表现出等补偿和超补偿,但在一年割2次中均为不足补偿;糙隐子草则相反,在不割草处理中仅为等补偿而在割草处理后刈割频度越高超补偿现象越明显。添加氮素后3种群的氮含量都明显提高,但在不割草处理中的糙隐子草在N2(50.6 kg/hm²)梯度达到最高之后,基本保持该水平。4)氮素添加对不同轮割制度下草地质量有明显的提高作用。施用N4梯度的试验区在2年的综合效果中表现最佳,草地质量维持的最好。

不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的影响

高宗军,李美,高兴祥,郭晓,孙廷林,赵维

2011, 20(1): 15-21.

摘要 ( 997 )

PDF (440KB) ( 2039 )

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通过田间定位试验,运用群落生态学方法研究了5种耕作方式下冬小麦田杂草的群落结构及其物种多样性。结果表明,与旋耕相比,免耕及免耕覆盖秸秆区多年生杂草种类较多,但处理间物种丰富度差异不显著。3种免耕处理区麦家公综合优势度比显著低于旋耕区,荠菜综合优势度比则显著提高,旋耕秸秆还田可显著降低麦家公的综合优势度比、提高播娘蒿的综合优势度比。不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的物种多样性影响显著,通过群落相似性指数(Bray-Curtis index)及聚类分析,5种耕作方式处理区杂草群落可以分为2类,Ⅰ类包括NT、NTS₆₀₀₀、NTS₃₀₀₀,耕作方式为免耕,Ⅱ类包括RTS、RT,耕作方式为旋耕,其中,Ⅰ类的物种丰富度略大,物种多样性及群落均匀度均显著大于Ⅱ类,而群落的优势度显著小于Ⅱ类。

苜蓿+玉米间作系统产量表现及其种间竞争力的评定

张桂国,董树亭,杨在宾

2011, 20(1): 22-30.

摘要 ( 947 )

PDF (796KB) ( 2136 )

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本试验目的在于探讨不同苜蓿+玉米间作模式下种间竞争力变化,及其对间作系统产量建成的影响。试验设苜蓿、玉米行数比分别为2∶2,3∶2,4∶2,5∶2四个间作处理,每处理3个重复,其所占间作面积比分别为33％∶67％,43％∶57％,50%∶50%,55%∶45%,玉米、苜蓿单作为对照组。测定各处理干物质产量,采用土地当量比(LER)、侵占力(Aam)、相对拥挤系数(RCC)等指标来评定不同间作处理系统内的作物竞争力。结果表明,在苜蓿+玉米间作系统第1年生产中,苜蓿竞争力大于玉米,所有间作处理总产量和经济产出均低于单作玉米,高于单作苜蓿,各间作处理相比以5∶2间作模式生产性能最佳。在第2年生产中,苜蓿进入高产期,始终占据间作系统的优势生态位,所有间作处理生物总产量都不低于单作玉米和单作苜蓿,经济产出均大于单作苜蓿和单作玉米,5∶2间作模式表现出最佳的生产优势。

高丹草生长动态及收割期的研究

刘建宁,石永红,王运琦,郭锐,吴欣明,郭璞,张燕,高新中

2011, 20(1): 31-37.

摘要 ( 908 )

PDF (793KB) ( 1838 )

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对高丹草不同生长阶段的株高、生长速度、物质积累动态及产量组成进行了研究,并对其营养价值进行评定。结果表明,旱作条件下,高丹草株高、生长速度、产草量及茎/叶变化动态符合Logistic模型,苗期生长缓慢,拔节期生长最快,拔节期过后生长速度减缓,表明拔节期是营养体产量形成的关键时期。干/鲜及营养物质变化符合一元线性回归模型,从分蘖期到孕穗期粗蛋白质(CP)、粗灰分(CA)含量逐渐降低,干草产量、粗纤维(CF)、无氮浸出物(NFE)、总能(GE)、消化能(DE)、代谢能(ME)、可消化养分总量(TDN)逐渐增加,粗脂肪(EF)和氢氰酸(HCN)变化趋势不明显。鲜草和干草产量分别于拔节末期和孕穗期达到高峰,拔节期鲜草、CP、CA、EF、CF、NFE、TDN产量分别为121.7 t/hm²、1.915 t/hm²、1.956 t/hm²、0.271 t/hm²、7.749 t/hm²、10.75 t/hm²、13 358 MJ/hm²;孕穗期干草、CP、CA、EF、CF、NFE、TDN产量分别为31.1 t/hm²、1.920 t/hm²、2.126 t/hm²、0.348 t/hm²、9.070 t/hm²、15.51 t/hm²、17 383 MJ/hm²。综合分析表明,高丹草作为青饲料利用时,拔节末期收割效果最佳,加工调制青贮饲料或干草时抽穗期收割,可同时获得较高的干物质产量和营养价值。

西藏拉萨河谷地区紫花苜蓿的刈割管理

余成群,钟华平,邵小明,郭米娟,樊江文,欧阳克蕙

2011, 20(1): 38-45.

摘要 ( 1027 )

PDF (1277KB) ( 1509 )

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通过对西藏拉萨河谷地区紫花苜蓿的刈割试验,构建了拉萨河谷地区紫花苜蓿刈割生长动态模型,并分析了刈割次数对紫花苜蓿干鲜草积累量、刈割高度、干鲜比、营养成分的影响。分析结果表明,紫花苜蓿在西藏拉萨河谷地区具有很大的发展潜力,在管理措施保障条件下,紫花苜蓿刈割1次的干草年积累量可达1 645 g/m²,刈割2次达2 128 g/m²,刈割3次达2 201 g/m²;多次刈割可提高紫花苜蓿鲜草年积累量90%以上,而对干草年积累量提高约55%; 同时,建议拉萨河谷地区紫花苜蓿宜采用分枝期一年刈割3次的刈割方案,分别于5月下旬、7月中旬和9月初实施,可获得干草积累量最大,草产品质量最好的紫花苜蓿干草。

干热胁迫下两种苇状羊茅对不同水肥处理的响应机理

刘晓军,洪光宇,袁志诚,文俊,罗勇,洪儒,杨烈

2011, 20(1): 46-54.

摘要 ( 888 )

PDF (1192KB) ( 2023 )

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苇状羊茅是我国过渡区常用的四季常绿草坪草种,但在夏季苇状羊茅受到高温和干旱的双重胁迫。通过研究干热胁迫下不同灌溉与施肥管理措施对2种苇状羊茅品种火凤凰和科纳多的内部生理生化指标、外部形态学指标及草坪质量外观指标的影响,目的在于,1)分析灌溉和施肥管理对2个苇状羊毛品种对干热胁迫抗性的调控,2)通过该项实验筛选出适合在干热胁迫下不同品种的优化水肥管理措施。结果表明,1)不同组合水肥处理下的苇状羊茅2个品种,其抗逆性均有显著提升, MDA含量下降,火凤凰B1C1的MDA含量为16.461 μmol/g,火凤凰B2C2为20.386 μmol/g,POD活性升高,叶绿素含量上升,从科纳多对照的3.5813 mg/g提高到科纳多B1C1的5.206 7 mg/g。相对含水量提高,以外部形态而言,分蘖数和叶片数密度提高,适度的干旱胁迫提高了根冠比,浇水和施肥均能显著提高草坪质量。2)品种火凤凰的整体表现要优于科纳多,但差异均不显著。3)灌溉和施肥对干热胁迫下的苇状羊茅各项生理指标的影响均达到显著水平,但水肥间互作效应表现的并不显著。4)从水肥处理的结果来看,B1C1的组合,也就是每周浇水1次和每2周施肥1次,对苇状羊茅的综合抗性有提高调节作用,为最优水肥管理措施。5)苇状羊茅的不同品种对干热胁迫的适应性从地上部分和地下部分发生了分化,这对苇状羊茅的品种选育和夏季水肥管理有着重要的指导意义。

苏丹草-黑麦草轮作制中施氮量对饲草产量与土壤氮碳积累的影响

李文西,鲁剑巍,鲁君明,李小坤

2011, 20(1): 55-61.

摘要 ( 731 )

PDF (669KB) ( 1544 )

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利用4年苏丹草与黑麦草轮作种植定位试验研究氮肥用量对饲草产量、饲草氮碳积累及土壤全氮、有机碳的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加,4个年度的饲草总产量也随之增加,与N0处理(不施氮肥)相比,N1处理(两季共施N 337.5 kg/hm²)分别增加243.5%,234.0%,153.6%和127.0%,N2处理(两季共施N 675 kg/hm²)分别增加313.1%,339.9%,231.7%和222.8%。增施氮肥可以促进饲草的N、C积累,N1、N2处理的总N、C积累分别比N0处理增加134.7%,261.9%与110.2%,181.5%。轮作体系下,随着苏丹草、黑麦草不断种植,N1、N2处理的土壤全氮均上升,且显著正相关,而N0处理基本稳定;N0、N1、N2处理的土壤有机碳均上升,且显著正相关;与种植前相比,N1、N2处理的土壤C/N变化不大,而N0处理的土壤C/N明显上升。

行间生草对葡萄园土壤水分含量及贮水量变化的影响

惠竹梅,李华,周攀,岳泰新

2011, 20(1): 62-68.

摘要 ( 759 )

PDF (710KB) ( 1791 )

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研究葡萄园生草对土壤水分影响,可为葡萄园生草在半干旱地区的应用和推广提供理论依据。在葡萄园种植多年生白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅,采用TRIME-FM时域反射仪对生草葡萄园0～80 cm土层进行土壤水分定位观测,采用环刀法对0～60 cm土层土壤物理性状进行测定。结果表明,生草可改善葡萄园土壤物理性状,使0～60 cm土壤容重平均降低8.5%～9.8%,总孔隙度提高11.5%～13.9%。在不同降水年份,葡萄园行间生草均使土壤含水量降低,在2006及2007年,生草使0～80 cm土层土壤含水量平均降低幅度分别为2.3%～7.5%及10.7%～15.9%,在冬季贮水量不足、春季干旱的年份土壤含水量降低幅度较大。生草种类不同,对土壤贮水量及增减量的影响存在差异,紫花苜蓿区土壤贮水量较低。

轮作与连作当归光合特性和挥发油的比较

王惠珍,张新慧,李应东,张恩和

2011, 20(1): 69-74.

摘要 ( 897 )

PDF (740KB) ( 1892 )

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为了探索当归连作后产量和品质降低的影响因素,研究比较了轮连作当归光合特性及挥发油收率以及化学成分,为深入探讨连作对当归生长发育障碍提供理论依据。用CI-310系统光合测定仪,田间活体测定当归净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)等光合生理生态因子;用水蒸气蒸馏法提取当归药材挥发油,并用 GC-MS法鉴定化学成分,归一化法测定相对含量。结果表明,连作当归叶绿素a和b含量比轮作下显著降低,分别为轮作下的26.5%和57.0%;连作当归的日平均光合速率为1.73 μmol/(m²·s),比轮作当归降低50.9% (2.61 μmol/m²·s) (P<0.05);一天中连作和轮作当归的蒸腾速率下午显著低于上午,连作低于轮作;气孔导度(Gs)12:00前的平均值连作当归(10.6 mmol/m²·s)与轮作(11.4 mmol/m²·s)差异不显著,而14:00后连作(1.3 mmol/m²·s)极显著的低于轮作(4.4 mmol/m²·s);胞间CO₂浓度(Ci)的变化和气孔导度一致;轮作和连作当归挥发油收率分别为 0.95%和0.70%,挥发油中藁本内酯的相对含量分别为 71.62%和29.49%,但挥发油组分基本一致。当归连作显著降低叶片的光合色素含量、光合特性和药材挥发油含量,进而导致产量和品质下降,因此在栽培中应注重合理的轮作倒茬。

不同海拔珠芽蓼叶片类囊体膜色素含量及光系统功能变化

王玉萍,何文亮,程李香,叶佳,李雅博,安黎哲,张峰

2011, 20(1): 75-81.

摘要 ( 744 )

PDF (478KB) ( 1719 )

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以天山3个海拔(2 200,3 400,3 900 m)处生长的珠芽蓼叶片为材料,研究了不同海拔珠芽蓼叶片类囊体膜色素含量、叶绿素荧光参数以及光系统电子传递活性的变化。结果表明,不同海拔珠芽蓼叶绿素总含量Chl(a+b)及叶绿素b(Chl b)含量随海拔升高而降低,而叶绿素a/b (Chl a/b),类胡萝卜素/叶绿素(Car/Chl)以及非光化学淬灭系数(NPQ)随海拔升高而增加。F_v/F_m在3 400 m处较海拔2 200 m处稍有增加,增幅不显著(P>0.05),在海拔3 900 m处最低(P<0.05)。F_v/F₀在海拔2 200和3 400 m处保持稳定,在3 900 m处显著降低(P<0.05)。从海拔2 200到3 900 m,F₇₃₄/F₆₈₆随海拔升高而降低显著(P<0.05)。随海拔升高,PSⅠ、PSⅡ和光合电子传递总链的电子传递活性呈降低趋势。光合总链电子传递活性的降低,主要是由于PSⅠ电子传递活性的下降引起的,尤其是在海拔3 900 m。说明在高海拔,PSⅠ较PSⅡ的光抑制程度更严重,低温强辐射所引起的光合电子传递活性降低的主要原因是PSⅠ的光抑制。

KNO₃对NaCl胁迫下两菊芋品种幼苗生长及光合能力的影响

黄增荣,隆小华,刘兆普,耿守保,叶慧君,陆艳

2011, 20(1): 82-88.

摘要 ( 1120 )

PDF (1150KB) ( 1588 )

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以2个菊芋品种南芋一号(Nanyu No.1)和青芋二号(Qingyu No.2)为试验材料,采用砂培方式研究了150 mmol/L NaCl胁迫下不同浓度KNO₃对菊芋幼苗生物量及光合能力的影响。结果表明,1)无NaCl胁迫下,随KNO₃浓度的增加,2个菊芋品种幼苗生物量,叶绿素含量及净光合速率均出现不同程度的减小。2)150 mmol/L NaCl胁迫下,KNO₃浓度的增加,提高了菊芋幼苗地上部和地下部的K⁺/Na⁺以及叶片中的叶绿素含量。3)不同菊芋品种幼苗响应钾素营养缓解盐害的敏感性不同,150 mmol/L NaCl胁迫下,外源KNO₃浓度分别为20和10 mmol/L时南芋一号和青芋二号缓解NaCl胁迫的效果最明显,超过最适浓度,缓解效果降低。4)KNO₃对南芋一号在150 mmol/L NaCl胁迫的缓解效果优于青芋二号。试验结果表明150 mmol/L NaCl胁迫下,适宜的外源KNO₃有效地缓解了盐分胁迫,促进了不同菊芋品种幼苗光合能力的提高以及生物量的积累。

Na⁺在霸王适应渗透胁迫中的生理作用

蔡建一,马清,周向睿,张金林,王锁民

2011, 20(1): 89-95.

摘要 ( 859 )

PDF (860KB) ( 1765 )

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采用室内沙培实验,测定了不同强度渗透胁迫下NaCl对多浆旱生植物霸王光合作用、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的影响,探讨了Na⁺在霸王抗旱方面所起的作用。结果显示,在轻度(-0.5 MPa)、中度(-1.0 MPa)和重度渗透胁迫(-1.5 MPa)下,50 mmol/L NaCl的加入显著提高了霸王幼苗的净光合速率,增强了叶片中SOD和CAT活性;霸王体内积累的可溶性糖和游离脯氨酸含量却显著降低,与未加NaCl的植株相比,在轻度、中度和重度渗透胁迫下,50 mmol/L NaCl使霸王游离脯氨酸含量分别下降了66%,55%和31%,可溶性糖含量分别下降了41%,33%和30%。由于之前的实验已表明,不同强度渗透胁迫下50 mmol/L NaCl使霸王体内的Na⁺含量大量升高,因此认为50 mmol/L NaCl显著提高霸王抗旱能力的原因并非是促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而是在于植物从外界吸收Na⁺并发挥Na⁺在植物体内的渗透调节作用。

温度胁迫对柱花草叶绿素荧光参数和光合速率的影响

莫亿伟,郭振飞,谢江辉

2011, 20(1): 96-101.

摘要 ( 1208 )

PDF (373KB) ( 2775 )

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为了探讨柱花草对不同温度的适应机制,以播种后40 d的幼苗为试验材料,在光照培养箱内分别用高温(36℃)处理5 d,低温(6℃)处理2 d,并以常温(25℃)处理5 d为对照,测定光合速率及叶绿素荧光参数等相关指标在不同温度胁迫下的变化。结果表明,低温处理2 d,叶绿素荧光参数的最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ电子传递量子效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP) 和非光化学猝灭系数(NPQ)、叶片光合速率、叶片ATP含量及RuBPcase和FBPase活性显著降低;而高温处理5 d对其光合效率没有产生明显的抑制作用。在温度胁迫条件下,足够的ATP供应对保证柱花草的光合能力是有必要的。

甘露醇及AgNO₃对根癌农杆菌介导的多年生黑麦草遗传转化的影响

乔定君,毛萍,马欣荣,杨宏

2011, 20(1): 102-110.

摘要 ( 1462 )

PDF (846KB) ( 1670 )

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多年生黑麦草是优良的牧草和草坪草。农杆菌介导多年生黑麦草遗传转化非常困难。为了建立稳定的多年生黑麦草遗传转化体系,本研究以品种“多福”种子成熟胚为外植体诱导愈伤组织,携质粒pCAMBIA2301的根癌农杆菌EHA105介导,进行遗传转化。在预培养及共培养基中添加0.1 mol/L甘露醇或5 mg/L硝酸银,并分析了二者对转化的影响。经巴龙霉素筛选、PCR及GUS组织染色检测表明,共获得了转基因植株38株。添加0.1 mol/L甘露醇或5 mg/L AgNO₃或0.1 mol/L甘露醇+5 mg/L AgNO₃,转化效率分别为对照的1.96,1.59和2.95倍。结果表明,在根癌农杆菌介导的多年生黑麦草愈伤组织遗传转化中,在预培养和共培养基中添加甘露醇或AgNO₃能提高转化率,且当二者共同添加时可显著提高。

转果聚糖合成关键酶基因多年生黑麦草的获得及抗旱性的提高

张小芸,何近刚,孙学辉,吴金霞

2011, 20(1): 111-118.

摘要 ( 1363 )

PDF (1496KB) ( 1804 )

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以多年生黑麦草(品种卡特)胚性愈伤组织为转化受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法将冰草果聚糖:果聚糖-1-果糖基转移酶基因(Ac1-FFT)导入黑麦草中,对再生植株喷洒basta溶液和PCR法检测,共获得18个阳性株系,RT-PCR结果表明,该基因在转基因黑麦草中正常表达。转基因黑麦草株系中的可溶性总糖含量和果聚糖含量明显高于对照植株,耐旱性提高,干旱胁迫6 d时其相对含水量和叶绿素含量明显高于对照植株,且下降速度慢,但其电解质渗漏率和丙二醛含量显著低于对照植株,复水后很快复原,而对照植株无法恢复,说明转基因植株中由于干旱处理发生的损伤是可逆的,而对照植株中的损伤是非可逆的。以上结果表明,转基因黑麦草中Ac1-FFT的表达及果聚糖合成可能是其耐旱性提高的最重要原因。

多浆旱生植物霸王液泡膜H⁺-PPase基因片段的克隆及序列分析

席杰军,伍国强,包爱科,王锁民

2011, 20(1): 119-124.

摘要 ( 1061 )

PDF (1705KB) ( 1451 )

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根据其他植物H⁺-PPase基因的保守序列设计一对简并性引物,以霸王叶片总RNA为模板,采用RT-PCR的方法扩增出H⁺-PPase基因片段并克隆到PUCm-T载体。阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,序列分析结果表明,克隆到3个同源的序列片段(898 bp),编码299个氨基酸;所得序列与GenBank中注册的高等植物H⁺-PPase基因核苷酸序列的同源性均在69%以上、氨基酸序列的同源性达78%以上。

甘肃红砂不同种群遗传多样性的ISSR分析

冯亮亮,唐红,李毅,马彦军,苏世平

2011, 20(1): 125-130.

摘要 ( 779 )

PDF (500KB) ( 1721 )

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本实验采用ISSR分子标记技术,对甘肃地区5个种群共50个单株的红砂遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。通过实验,从50个引物中筛选出12个重复性高,条带清晰的引物。12条引物共检测到69个位点,其中多态位点有60个,多态位点比率(P)为86.96%。用MarkerⅢ作为分子量标准,检测到甘肃红砂PCR产物的分子量在500～3 000 bp。应用遗传多样性分析软件Popgen 32 进行分析计算得出:在物种水平上,Shannon多样性指数(I)为0.542 9,Nei基因多样性指数(H)为0.379 0;基因分化系数G_st为0.096 4,基因流N_m为4.685 1,表明甘肃红砂种群遗传分化大部分存在于种群内。在种群水平上, I为0.489 3,H为0.342 4。P、H及I都表明甘肃红砂种群具有较高的遗传多样性。聚类分析还表明甘肃红砂种群的遗传距离与地理距离之间无显著的相关性;甘肃红砂遗传多样性与其本身特性和所处不同种群有关。

野生大豆盐胁迫响应基因GsPIP的克隆及其序列分析

王希,李勇,柏锡,才华,纪巍,朱延明

2011, 20(1): 131-139.

摘要 ( 834 )

PDF (1493KB) ( 591 )

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盐胁迫是影响植物生长、发育以至产量的重要因素,野生大豆是优良的非生物胁迫抗性材料,是天然的优质抗性基因库。本研究以耐盐东北野生大豆为试材,利用东北农业大学植物生物工程研究室已获得的基因芯片杂交结果,对植物生物工程研究室构建的野生大豆盐胁迫EST数据库中各EST在胁迫下的表达情况进行了分析,从中选出了1个在高盐、低温、干旱胁迫早期均上调表达的3′-EST,序列分析表明该EST编码质膜结合蛋白(plasma membrane intrinsic protein, PIP),属于主嵌入蛋白(major intrinsic protein, MIP)家族;通过电子克隆和改进的5′-RACE获得了基因完整的编码区;其翻译产物与含羞草质膜结合蛋白的相似性为90%,将该基因命名为GsPIP。GsPIP基因的翻译产物具有主嵌入蛋白家族特征性的跨膜结构域,无信号肽,与已发现的植物PIP蛋白一致。本研究获得的基因具有自主知识产权,通过进一步的功能分析,可为耐渗透胁迫基因工程研究提供基因资源,并为植物耐渗透胁迫机理研究提供依据。

玉米胚乳突变基因ae连锁累赘的SSR分析

乔岩,王汉宁,张成,杨芳

2011, 20(1): 140-147.

摘要 ( 1290 )

PDF (938KB) ( 587 )

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本研究通过与玉米胚乳突变基因ae连锁的SSR标记对轮回亲本不同的2个回交一代群体amylose extender(ae)基因两侧的连锁累赘进行了SSR分析,通过均匀分布在ae基因所在的Chr5连锁群上的SSR标记对这2个回交群体的染色体遗传背景回复率开展研究,结果表明,通过MAS可以将回交群体CHBC₁F₂染色体两侧的连锁累赘分别限定到13.2和17.2 cM,将另一回交群体DHBC₁F₂的染色体的单侧连锁累赘限定到13.9 cM。背景选择的结果表明,通过基因组的负选择可以使CHBC₁F₂群体中某些植株的5号染色体的遗传背景回复率达到85.7%,使DHBC₁F₂群体的染色体的遗传背景回复率达到87.5%。通过高密度的遗传连锁图谱(比如10~20 cM)就可以直接选择在目的基因附近发生重组的个体,减少不需要的染色体片段,降低目标基因附近的搭载效应。

贮藏条件和超干燥对塔落岩黄芪种子生理生化特性的影响

陈志宏,谷继承,李晓芳,贠旭疆,高洪文

2011, 20(1): 148-154.

摘要 ( 693 )

PDF (849KB) ( 1595 )

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采用硅胶干燥法将塔落岩黄芪种子含水量由原来的7.900%降至4.645%,3.460%,2.921%和1.829%,用铝箔袋密封后在-4℃、4℃、室温和45℃条件下贮存12个月后测定各项生理生化指标。结果表明,种子含水量在2.921%~4.645%内可以提高塔落岩黄芪种子的耐贮性,增加塔落岩黄芪种子膜透性,增加SOD、POD、CAT活性分别至4.74 U/mg, 0.233 U/mg,2.91 U/(min·g),降低MDA含量至59.72 nmol/L,3.460%为塔落岩黄芪种子超干贮存的适宜含水量。室温适度超干一定程度上可以起到低温未超干的保存效果,因此认为适度超干可以作为塔落岩黄芪种质资源保护的有效措施。

硅对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长发育的影响

刘慧霞,申晓蓉,郭正刚

2011, 20(1): 155-160.

摘要 ( 1564 )

PDF (1189KB) ( 2071 )

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在盆栽条件下证实了硅能够促进紫花苜蓿生长的基础上,研究了水培条件下硅对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明,硅对紫花苜蓿种子初始萌发时间和最终发芽率没有影响,但硅处理明显缩短了紫花苜蓿种子萌发所需时间,显著增加了发芽指数,种子活力和发芽势(P<0.05),说明硅不能改变紫花苜蓿种子品质的优劣,但能提高其活力。硅对紫花苜蓿幼苗茎叶和根系生长的影响并不一致,表现为硅处理紫花苜蓿幼苗茎长显著大于对照处理紫花苜蓿幼苗茎长(P<0.05),而硅处理紫花苜蓿幼苗根长和对照幼苗根长差异不显著。硅处理紫花苜蓿幼苗生物量显著大于对照处理紫花苜蓿生物量(P<0.05)。紫花苜蓿种子发芽指数,发芽势、幼苗根茎长度和生物量对硅的响应不存在浓度剂量效应。研究表明,硅至少直接参与了紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的生理生化过程,而且紫花苜蓿对硅的需求量相对较少。

蒙古黄芪种子灌浆特性研究

荆志宇,郭凤霞,陈垣,席倬霞,姚立荣,张小虎

2011, 20(1): 161-166.

摘要 ( 770 )

PDF (818KB) ( 1739 )

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选用甘肃渭源县种植的二年生蒙古黄芪,在盛花期挂牌标记开花一致的植株,从开花后第10 天开始测定种子灌浆动态,旨在为其种子标准化采收提供理论和技术依据。结果表明,蒙古黄芪种子百粒鲜重在开花后31 d达到最大,随后迅速下降到接近干重的水平。籽粒干重变化趋势呈“S”型曲线,符合Logistic 方程,快增期在花后19～33 d,至花后50 d灌浆基本结束。灌浆速率呈“快-慢-快-慢”规律,籽粒脱水速率随灌浆进程而加快,含水量持续下降,含水量下降最快的时期为灌浆高峰结束期。以上说明蒙古黄芪种子籽粒脱水加快、干重和含水量趋于稳定是种子成熟的标志,采收期应在花后50～56 d左右(7月底至8月初),种子含水量在3.0%左右,种荚尚未开裂和荚柄离层尚未形成时为最佳,应根据成熟情况及时分批采收为宜。

草地生态系统服务功能及其价值评估方法研究

刘兴元, 龙瑞军, 尚占环

2011, 20(1): 167-174.

摘要 ( 1292 )

PDF (630KB) ( 2970 )

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草地不仅是畜牧业的生产基地,而且是生态安全屏障保护和牧民生活与草原文化传承的基础,具有生态、生产和生活功能。然而,草地日益退化导致的生态经济问题越来越突出,评价草地生态系统服务功能的经济价值,对于制定合理的草地保护与经济开发决策具有重要意义。目前国内外广泛采用的Costanza等提出的生态系统服务价值评估方法没能充分体现出草地生态系统本质特征。因此,本研究以草地生态系统的“三生功能”为基础,综合考虑草地的地域和空间的异质性以及区域经济发展水平的差异性,选择水源涵养、侵蚀控制、废物处理、滞留沙尘、生物多样性保护、养分循环、固定CO₂、释放O₂、消减SO₂、畜牧生产、文化传承和休闲旅游12项贡献率较高的功能指标,应用生态经济学原理,建立了适宜于草地生态系统服务功能经济价值的评价体系和方法,并以藏北高寒草地为例,对该方法进行了评估验证。

基于SOFM网络法的天然草地分类

魏淑珍,王菲凤,张江山

2011, 20(1): 175-182.

摘要 ( 709 )

PDF (475KB) ( 1780 )

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自组织特征映射(SOFM)模型是一种无监督的人工神经网络计算方法,适用于解决多种分类和识别问题。本研究首次将SOFM网络法用于中国新疆准噶尔盆地西部地区的天然草地分类中,基于该法的聚类功能,依据草地生产、生态、经济等方面的6个天然草地分类指标,结合Matlab软件对神经网络进行权值训练,将这31份草地样本数据分为温性荒漠类、温性草原类、草甸类3类。并将分析结果与集对分析法、灰色关联度分析法、投影寻踪法做了对比分析。结果表明,SOFM网络法与上述3种方法分析基本一致,可以很好地反映和提取样本中复杂的信息,分类效果较好。说明了SOFM网络法对不同类型草地之间草地资源的整体性有很好的区分度。由此得出SOFM网络法对草地进行分类具有很好的实用价值,可以在聚类分析中广泛应用。

外源性金属硫蛋白对中国荷斯坦奶牛产能性能和内分泌的影响

吴力专,陈海燕,张彬,李丽立,陈宇光,肖定福,罗佳捷,吴宗明

2011, 20(1): 183-188.

摘要 ( 812 )

PDF (400KB) ( 1596 )

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选取24头泌乳奶牛,随机分成A、B、C和D,4组,分别按剂量0.0(对照),6.0,12.0和16.0 mg/头静脉注射金属硫蛋白(MT),以探讨外源性MT对奶牛产能性能和内分泌的影响。结果表明,B组1～30 d、C组1～45 d的标准产奶量显著高于A组,C组乳脂率在31～45 d较A组有显著改善;B组INS含量30 d显著高于A组;C组IGF-Ⅰ和T₃含量45 d最高,显著高于A组,而D组受到抑制;C组FSH和E₂含量变化幅度最小;B组P含量30 d时显著高于其他各组,PRL含量15 d时显著高于A组;血清和乳中MT含量C和D组30～45 d显著或极显著大于A组。说明外源性MT以12.0 mg/头剂量效果最佳,间隔时间30～45 d为宜。

中国北方草地覆被的HJ星NDVI校正研究

刘睿,孙九林,张金区,王卷乐,廖秀英
(1.资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2.重庆师范大学地理科学学院,
重庆 400047;3.中国科学院研究生院,北京 100049)

2011, 20(1): 189-198.

摘要 ( 1191 )

PDF (1632KB) ( 1455 )

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NDVI时间序列数据已经得到了广泛应用。中国的环境与灾害监测预报小卫星(HJ星)装载的4部CCD传感器能够满足在中国及其周边地区植被动态监测时间与空间分辨率两方面的需求,基于其建立的NDVI时间序列产品对于研究该区域的植被变化状况具有重要意义。然而波段的差异对不同传感器获取的NDVI具有非常显著的影响。本研究立足于对HJ星4部CCD传感器以及LandSat卫星TM、ETM+传感器的波段分析,利用同时相遥感影像对获取并推算6部传感器NDVI在中国北方中温带干旱半干旱草地的NDVI交叉校正系数,并通过野外实测光谱数据计算等效NDVI对研究结果进行验证。结果表明,HJ星4部CCD传感器间获取的NDVI差异能够达到5%,本研究中得到的传感器间NDVI交叉校正系数能够将该差异有效减小到2%以内。同时证明了传感器中心波长对NDVI的影响大于波段宽度对NDVI的影响。

掌叶大黄根腐病病原菌的分离与鉴定

刘亚亚,陈垣,郭凤霞,石有太,李增轩,李惠梅

2011, 20(1): 199-205.

摘要 ( 1285 )

PDF (848KB) ( 1908 )

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通过对甘肃礼县种植的二年生掌叶大黄根腐病发病部位分离纯化,然后利用根部离体接种法致病性测定,旨在明确导致掌叶大黄根腐病的病原物,为其防治提供理论依据。结果表明,从掌叶大黄根腐病株中共获得8种分离物,主要致病菌分别为粉红单端孢霉、尖孢镰刀菌和立枯丝核菌,其分离频率随病原菌种类和植株发育进程而异,粉红单端孢霉和立枯丝核菌在不同生长期发病部位均可分离获得,分离频率分别为41.18%～55.56%和3.03%～44.44%,尖孢镰刀菌仅在生长后期获得,分离频率为9.09%。刺伤大黄幼根接种致病菌后,根腐病发病率均较无刺伤接种显著提高。尖孢镰刀菌潜育期最短,病斑面积最大,致病力最强,而粉红单端孢霉和立枯丝核菌潜育期长,病斑面积小,致病力相对较弱。以上说明伤口有助于掌叶大黄根腐病病原菌的侵染,建议掌叶大黄定植和栽培管理过程中要尽量保证植株的完整性,严防伤口产生。另外,利用根部离体接种法进行根腐病致病性测定操作简单,回接时间短,再分离率高,结果可靠,可在植物根部病害研究中应用。

中国草品种审定登记工作进展

马金星,张吉宇,单丽燕,贠旭疆

2011, 20(1): 206-213.

摘要 ( 924 )

PDF (696KB) ( 2146 )

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介绍了中国草品种审定登记机构的发展与变革、草品种审定标准体系建设、国家草品种区域试验网建设、草品种审定登记情况等。截至2010年,全国草品种审定委员会已审定登记草品种434个,其中引进品种138个,育成品种161个,野生栽培品种86个,地方品种49个。在审定标准制定、国家草品种区域试验网络建设和品种审定数量等方面均有所突破。同时,对当前中国草品种审定工作中存在的问题进行了讨论,并提出了改进和完善的建议。

生态环境因子对AM真菌孢子形成与分布的作用机制

孙向伟,王晓娟,陈牧,豆存艳,高飞翔,金樑

2011, 20(1): 214-221.

摘要 ( 943 )

PDF (495KB) ( 2347 )

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在自然土壤生态系统中,丛枝菌根(AM)真菌孢子的数量与菌根共生体的形成和分布具有密切的相关性,关注AM真菌孢子的形成与分布机制对于揭示菌根共生体的生态学功能具有重要意义。其中,探究外界环境因子对孢子分布的影响已经成为当前菌根生态学研究的热点问题之一。研究表明,影响孢子形成和分布的因素主要包括气候因子、土壤理化因子、草食动物、宿主植物种类以及耕作制度等。气候因子和季节动态是决定AM真菌孢子形成和分布的主要因子,它通过对AM真菌的直接作用,或者是通过对宿主植物的间接作用影响AM真菌的侵染、产孢和分布;土壤是孢子的天然培养基,土壤理化性状影响孢子分布的要素主要有土壤类型、pH值、土壤湿度、通透性、营养元素含量以及土壤微生物等;宿主植物类型、草食动物和农业耕作措施通过对菌丝体的作用影响AM真菌孢子的群落动态。基于此,本研究围绕以上生态环境因子及其相互协同作用对AM真菌孢子形成和分布的作用机制进行了论述,并就未来AM真菌孢子的群落动态研究进行了展望。

DREB/CBF类转录因子研究进展及其在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用

王舟,刘建秀

2011, 20(1): 222-236.

摘要 ( 884 )

PDF (1279KB) ( 645 )

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草坪草和牧草是可持续农业的重要组成部分,但它们的生存力、生物量及产量的增长往往受限于各种逆境胁迫因素。作为受多基因控制的数量性状,抗逆性分子基础的研究显得尤为重要。转录因子调控着与逆境相关的多个下游靶基因的表达。其中,DREB/CBF类转录因子能与脱水应答顺式作用元件结合,由DREB1/CBF和DREB2两个亚家族成员组成。前者受低温诱导,后者受干旱诱导。近年来草坪草和牧草的遗传转化技术突飞猛进,通过转化DREB/CBF类转录因子来改良草种的抗逆性是今后草业育种工作的一个重要发展方向。本研究综述了该类转录因子的结构特征及其在植物逆境信号转导中的作用,并对它们在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用作了相关介绍。

孕穗期模拟酸雨对春小麦叶片光合气体交换特性及产量的影响

王润元, 姚桃峰, 王鹤龄, 赵鸿

2011, 20(1): 237-241.

摘要 ( 739 )

PDF (343KB) ( 522 )

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为探明酸雨对春小麦光合特性及产量的影响,用pH为1.5,2.5,3.5,4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦孕穗期对其进行喷淋,然后测定不同pH模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数及产量。研究结果表明,1)酸雨对春小麦叶片光合特性以及产量的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。2)酸雨pH与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素相对含量以及春小麦产量均呈极显著正相关,与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。

多年生黑麦草P5CS基因的定点突变及其在拟南芥中的转化

曹丽,义鸣放,孙振元,韩蕾,巨关升,马欣荣

2011, 20(1): 242-247.

摘要 ( 899 )

PDF (903KB) ( 585 )

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在前期克隆获得LpP5CS基因的全长cDNA序列基础上,采用PCR扩增技术对多年生黑麦草脯氨酸合成酶基因P5CS的定点突变体系进行了探讨,并运用农杆菌转化技术对突变后的基因进行了功能验证。根据突变位点序列设计一对引物,使用Pfu高保真DNA聚合酶和超级感受态细胞DMT,通过PCR扩增,获得含有所要突变位点的LpP5CSF128A,定向克隆入真核表达载体pCAMBIA1300中,转化拟南芥验证基因功能。结果表明,预期位点上发生了突变,LpP5CS编码的第128位密码子已由苯丙氨酸残基(Phenylalanine,简称Phe或F)变为丙氨酸残基(Alanine,Ala),证明用PCR技术已成功地使LpP5CS基因发生定点突变。转基因拟南芥T₁代植株进行PCR和RT-PCR检测,获得4个转基因阳性株系。拟南芥T₂代植株经100 mmol/L NaCl处理7 d后,转基因株系脯氨酸含量分别为4 262和5 623 μg/g FW,显著高于野生型株系的2 581 μg/g FW。说明转基因株系能积累更多地脯氨酸。

腐殖质在Comamonas koreensis CY01介导的2,4-二氯苯氧乙酸还原脱氯过程中的作用

王弋博,武春媛,周顺桂

2011, 20(1): 248-252.

摘要 ( 735 )

PDF (610KB) ( 579 )

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从广东四会原始森林土壤中分离到一株能高效还原Fe(III)和腐殖质(HS)的兼性厌氧菌,编号为CY01,该菌株被鉴定为Comamonas koreensis(韩国丛毛单胞菌)。以Comamonas koreensis CY01为研究对象,研究了厌氧条件下HS(腐殖质)的模式物AQDS对微生物介导的2,4-D (2,4-二氯苯氧乙酸)还原脱氯过程的影响。研究结果显示,1)CY01具有使2,4-D进行脱氯降解的能力, CY01引起的2,4-D的脱氯降解过程是伴随着电子供体葡萄糖的氧化同时进行的;2)反应体系中加入AQDS,会促进2,4-D的降解过程,AQDS在Fe(III)/HS还原菌和2,4-D之间充当电子穿梭体。综合以上实验结果表明, CY01菌株引起的2,4-D的还原脱氯过程的完成是随着电子供体的氧化产生电子,然后AQDS将产生的电子加速传递至2,4-D,使2,4-D发生还原脱氯降解。

高尔夫果岭草坪草上禾本科根结线虫的鉴定

卓侃,胡茂秀,王宏洪,唐照磊,邵晓勇,廖金铃

2011, 20(1): 253-256.

摘要 ( 1116 )

PDF (516KB) ( 878 )

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2009年,广东省阳江和珠海的2个高尔夫球场果岭草坪出现大面积的斑块状枯死,调查发现这些果岭草的根部具有根结,同时从土壤当中分离到大量的根结线虫2龄幼虫。运用线虫比较形态学,结合同工酶及分子生物学技术对采自这2个高尔夫球场的根结线虫进行鉴定,确定该根结线虫为禾本科根结线虫(Meloidogyne graminis)。禾本科根结线虫病是美国高尔夫球场的一个重要草坪草病害,在我国则是首次发现。

半干旱区农田杂草的生活史对策研究

王斌世,张荣

2011, 20(1): 257-260.

摘要 ( 1143 )

PDF (388KB) ( 513 )

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2008-2009年通过利用当地常见的10种杂草种植于不同处理的农田,研究半干旱区农田杂草群落结构以及10种杂草群落组分种对环境因子的响应,结果表明,1)同一物种在不同的气候环境下,可以表现出不同的生活史策略。蝇虫实、田旋花和金荞麦2008年生活史策略分别具有竞争型(C)对策属性、胁迫忍耐型(S)对策属性和中间型(C-S)对策属性,而2009年生活史策略分别具有S对策属性、C-S对策属性和S对策属性。2)灰绿藜、狗尾草和短花针茅2008年生活史策略具有杂草型(R)对策属性,而2009年R对策属性不明显;紫花香薷、白花点地梅和二裂委陵菜2年的生活史策略属性和猪毛菜2008年生活史策略属性不明显,2009年猪毛菜生活史策略具有S对策属性。3)生活史策略随占支配地位的环境因子的变动而做出调整,即生活史特性响应不同环境的生态属性,引起植物的功能性在Grime模型C-R-S轴上迁移。2008-2009年的年际变化中(气候因素占支配地位)金荞麦生活史策略具有中间型(S-R)对策属性,田旋花具有中间型(C-S)对策属性。

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