草业学报

宋晓谕,张仁懿,李新娥,袁建立,储诚进,王刚

2010, 19(6): 1-8.

摘要 ( 848 )

PDF (869KB) ( 566 )

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物种多样性与生产力之间的关系一直是生态学领域的研究热点。本研究通过采用空间代替时间的方法,对甘南亚高山草甸退耕时间为5,9,14,19,30年以及顶极群落样地的物种多样性、地上生物量进行调查、分析,探讨亚高山草甸弃耕地演替过程中物种多样性、生产力的变化规律及其相关关系,结果表明,1)弃耕地演替过程中,随着演替时间的推移,植物物种多样性先升后降,呈单峰曲线;2)在演替的前期生产力迅速提高,在第19年时达到最高的183.77g/m²,之后,生产力基本保持稳定;3)在演替过程中物种多样性与生产力呈正相关关系,在顶极群落中物种多样性与生产力之间无明显的相关关系;4)演替过程中群落中物种-多度分布模式由生态位优先占领型逐渐转变为对数-正态分布。

长期水分胁迫对典型湿地植物群落多样性特征的影响

杨涛,宫辉力,胡金明,王丽

2010, 19(6): 9-17.

摘要 ( 484 )

PDF (1843KB) ( 517 )

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不同水位梯度下的典型植被多样性特征研究,对湿地保护与恢复工作的开展具有重要借鉴意义。本研究基于为期3年的水分模拟试验,分析了不同水位梯度下,三江平原典型湿草甸、沼泽化草甸及沼泽群落多样性特征动态变化及响应差别。研究发现,沼泽化草甸群落与沼泽群落的3个多样性指数对不同水位梯度的响应较湿草甸群落明显;3个典型群落的Shannon-Wiener指数和物种丰富度总体均表现为随水位梯度的升高而下降的趋势,且每个群落均以物种丰富度的响应最为明显;而群落均匀度指数随水位梯度的升高以及淹水时间的延长,呈升高趋势;植物群落组成及格局在胁迫早期受水分条件影响最大,但最终格局是各环境及生物因子共同作用的结果。

兰州地区胡麻田杂草消长动态及群落生态位研究

赵利,胡冠芳,王利民,党照,赵玮,张建平,牛俊义

2010, 19(6): 18-24.

摘要 ( 688 )

PDF (545KB) ( 548 )

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采用田间调查和室内测定、相对丰度和生态位计算与分析相结合的方法,对兰州地区胡麻田杂草群落进行了研究。初步明确了兰州地区胡麻田间杂草种类共有11科23种,其中主要科为:禾本科、菊科、藜科、苋科和旋花科;优势种群为:地肤、狗尾草、藜、苣荬菜、稗草和打碗花。同时明确了优势杂草的消长变化规律,即4月中旬为杂草始发期,5月中旬和6月中旬为2个出草高峰期。优势杂草生态位的研究结果表明,地肤的综合生态位宽度值最大,对胡麻的危害最大,其次为狗尾草和藜;地肤与狗尾草的时间生态位重叠值最大,与苣荬菜的水平生态位重叠值最大;而苣荬菜和藜的垂直生态位重叠值最大,它们相互之间利用资源的相似性较高。利用相对丰度和生态位宽度均能确定优势杂草的种类,反映杂草对作物危害程度的大小。

高寒草甸群落地表植被特征与土壤理化性状、土壤微生物之间的相关性研究

王长庭,龙瑞军,王根绪,刘伟,王启兰,张莉,吴鹏飞

2010, 19(6): 25-34.

摘要 ( 1372 )

PDF (1076KB) ( 1283 )

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以青藏高原高寒草甸4种主要草地类型为研究对象,分析了不同植被类型土壤的理化性质、土壤微生物数量、土壤酶活性与生态系统功能间的相互关系。结果表明,不同植被类型群落的土壤特性存在明显差异。藏嵩草沼泽化草甸0～40cm土层土壤容重、土壤含水量、土壤有机质、土壤全氮和土壤速效氮含量明显不同于矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛草甸,土壤物理特性的改变(土壤养分、土壤容重、土壤湿度等)会引起植被组成、物种多样性变化;细菌数量和真菌数量与植物群落地上生物量之间存在显著正相关关系(P＜0.05)、放线菌数量与生物量之间的相关性不显著,不同植被类型的群落生物量影响着土壤微生物数量和组成;不同草地类型植物群落地上生物量与土壤酶活性(磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶等)之间存在显著的正相关关系(P＜0.05),土壤酶活性对土壤有机质、腐殖质等的合成起到了积极作用。土壤酶活性的高低不仅影响了群落生物量,同时也影响群落物种多样性(物种丰富度),土壤酶活性的高低通过影响土壤微生物种类和数量、土壤养分含量,从而间接影响群落物种多样性。

不同生长年限啤酒花土壤酶活性的研究

张恩和,张新慧

2010, 19(6): 35-40.

摘要 ( 797 )

PDF (661KB) ( 413 )

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通过田间采样和室内分析测试相结合的方法,研究啤酒花不同生长年限对土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,根际土壤过氧化氢酶、脲酶和中性磷酸酶活性均显著高于非根际,而多酚氧化酶活性明显低于非根际。随啤酒花植龄延长,过氧化氢酶活性显著降低,脲酶活性显著升高,而中性磷酸酶和多酚氧化酶的活性先升高后降低。与5年植龄的相比,植龄为8,18,20和22年的根际土壤过氧化氢酶活性分别降低14.80%,24.34%,23.03%和22.04%,差异均显著;脲酶活性分别提高3.96%,30.35%,80.99%和106.33%,除8年外,差异均达显著水平。通过对产量和α-酸含量的分析表明,植龄为18和20年时啤酒花产量最高,与其他植龄差异显著;α-酸含量在植龄为5和8年时最高,与其他植龄间差异显著。

播种方式对紫花苜蓿+无芒雀麦人工草地浅剖面土壤C、N分布及储量的影响

邰继承,杨恒山,范富,张庆国,宋桂云,苏雅乐

2010, 19(6): 41-45.

摘要 ( 774 )

PDF (766KB) ( 563 )

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采用分层取样法研究了两年生单播紫花苜蓿、单播无芒雀麦、隔行混播和同行混播人工栽培草地土壤碳、氮含量及分布状况。结果表明,在牧草生长时期,单播紫花苜蓿草地土壤容重最大,单播无芒雀麦草地容重最小;0～40cm土层土壤有机碳含量以单播紫花苜蓿草地最大,其次为隔行混播草地,二者与单播无芒雀麦草地、同行混播草地间差异达极显著水平(P＜0.01);土壤全氮含量为单播无芒雀麦草地最低,其他处理间无显著差异(P＞0.05);在0～40cm全剖面,单播紫花苜蓿草地有机碳储量最大,为46.98t/hm²,隔行混播草地次之,为44.77t/hm²,二者显著高于同行混播草地(38.75t/hm²)及单播无芒雀麦草地(36.37t/hm²)(P＜0.05)。

桉树无性系的单板出材率与价值研究

任世奇,罗建中,彭彦,谢耀坚,卢万鸿,曹加光,姜英

2010, 19(6): 46-54.

摘要 ( 688 )

PDF (448KB) ( 722 )

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为了系统深入地对单板出材率和价值的影响因素进行研究,以11个6年生桉树无性系为材料,使用无损检测仪器Pilodyn和Fakopp测定立木的外部密度和应力波传输速度,用轴向生长应变仪器CIRAD-ForestMethod测定立木生长应力,结合对原木外观形质的检测和单板质量等级的划分,运用差异性分析、相关分析及多元逐步回归分析。结果表明,无性系间立木的材性性状,原木形质中的小头最小直径、弯曲度和端裂指数存在显著差异。节疤,尤其死节(孔洞)、裂缝是降低单板等级的主要因素。无性系间单板出材率和价值存在显著差异,其中出材率(%)从大到小排序为:GL₉(48.27),EC₃₄(47.17),LH₁(44.00),DH_32-22(42.00),GL₄(37.56),SH₇(34.88),UC_184-1(34.38),LH₅(31.06),M₁(29.74),DH_201-2(25.41),SG₁(16.28),最大是最小的2.97倍;单段原木价值(RMB/log)从高到低排序为:EC₃₄(13.37),GL₉(13.12),GL₄(12.36),LH₁(12.02),DH_32-22(11.55),LH₅(10.72),SH₇(9.22),UC_184-1(7.95),M₁(7.55),DH_201-2(5.97),SG₁(4.88),最高是最低的2.74倍;单位材积价值(RMB/m³)从高到低排序为:EC₃₄(856.49),LH₁(794.55),GL₉(788.68),DH_32-22(763.02),GL₄(681.44),SH₇(629.35),UC_184-1(597.66),LH₅(559.08),M₁(538.39),DH_201-2(450.49),SG₁(294.53),最高是最低的2.91倍。5个品种的无性系作为胶合板用材,尾巨桉无性系价值最高。原木弯曲度是影响单板出材率和价值的主要因素,木材密度、小头直径、应力波传输速度及端裂指数等对其也有显著影响。无损检测仪器Pilodyn和Fakopp可对单板出材率和单位材积价值进行粗略预测。

新疆伊犁河流域牧草气候生产潜力的时空变化特征分析

孙慧兰,李卫红,徐远杰,木巴热克·阿尤普,陈亚鹏

2010, 19(6): 55-61.

摘要 ( 754 )

PDF (607KB) ( 631 )

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利用新疆伊犁河流域1961-2007年历年逐月气温、降水资料,运用迈阿密模型、桑斯维特纪念模型计算新疆伊犁河流域近50年的牧草气候生产潜力。结果表明,流域气候生产潜力为4083.75~8415.42kg/(hm²·a),潜力较大,不同气候区有所差异。平原区气候生产潜力较小,且稳定性较差,丘陵区和山间盆地区气候生产潜力较大,山间盆地区同时也具有较好的稳定性。与气温相比,降水量是限制流域牧草气候生产潜力的主导因素。近50年来,气候生产潜力变化较大,总体呈上升趋势,尤其是2000年以来,增加幅度变大。

石羊河流域下游民勤绿洲草地退化问题分析

郭承录,李宗礼,陈年来,刘蕾

2010, 19(6): 62-71.

摘要 ( 985 )

PDF (1292KB) ( 553 )

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石羊河流域是西北内陆河流域中水资源开发利用程度最高、用水矛盾最突出、生态环境问题最严重、水资源对经济社会发展制约性最强的地区。流域下游的民勤绿洲更是生态重灾区,天然草场的严重退化,不仅对绿洲生态安全构成严重威胁,而且严重影响到经济社会的可持续发展。研究民勤绿洲草地的退化问题,对于维系绿洲生态安全、推进社会经济可持续发展,具有重要意义。在总结流域水系演变的基础上,分析了流域水循环格局的改变和民勤绿洲草地的退化问题,结果表明,水循环格局的改变是民勤绿洲草地退化的主要原因,水资源的量、质、时空分布以及开发利用方式、强度显著决定了绿洲生态系统的演化方向,导致了沙漠化威胁加剧和“生态难民”的产生。

高寒草甸不同功能群植被盖度对模拟气候变化的短期响应

张法伟,李跃清,李英年,李以康,林丽,曹广民,杜明远,王勤学

2010, 19(6): 72-78.

摘要 ( 672 )

PDF (1504KB) ( 666 )

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为研究高寒生态系统植被群落对气候变化的响应,于2007年5月沿青藏高原东北祁连山南坡对海拔3200m的嵩草草甸、3400m的灌丛草甸、3600m的杂草草甸和3800m的稀疏植被进行双向移栽试验。功能群(莎草类、禾本类、豆科类和杂类草)植被绝对盖度的方差分析表明高寒草甸植被群落对气候变化较为敏感。莎草类盖度与土壤含水量呈负线性相关,禾本类和豆科类分别与土壤含水量和气温呈正线性相关。海拔与杂类草盖度的二次方程可解释其61%的变异。非度量多维排序(non-metricmulti-dimensionalscaling,NMDS)暗示功能群对气候变化的响应具有特殊性。豆科类和杂类草、莎草类和禾本类存在较弱的盖度补偿效应。对比早期和模拟降温下的嵩草草甸群落组成,印证其具有较高的稳定性。

水分胁迫对甘草叶片和根系细胞超微结构与膜脂过氧化的影响

刘艳,岳鑫,陈贵林

2010, 19(6): 79-86.

摘要 ( 668 )

PDF (1738KB) ( 653 )

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以一年生乌拉尔甘草为材料,利用透射电镜技术,观察水分胁迫下根皮层细胞和中柱细胞,以及叶片叶肉细胞超微结构的变化,同时结合丙二醛含量测定,分析水分胁迫对甘草根叶细胞超微结构和膜脂过氧化的影响。结果显示,随着干旱胁迫时间的延长,甘草根系、叶片细胞的细胞器结构均发生明显变化,表现为:细胞核变形,染色质凝聚并边缘化;线粒体内腔空化;叶绿体基粒片层结构逐渐模糊,淀粉粒降解;根系中高尔基体扁平囊出芽形成小囊泡等。不同组织以及不同细胞器对干旱胁迫的敏感程度不同,其中根皮层组织的细胞器形态变化早于中柱细胞和叶片。胁迫初期,无论是根系还是叶片,都以细胞核较早发生染色质凝聚,并早于细胞膜脂过氧化损伤。以上特征与细胞程序性死亡特征相似,推测干旱胁迫初期诱导根、叶细胞发生程序性死亡可能是甘草抵御干旱胁迫的机制之一。

圈养条件下麻鸭日粮中添加菹草对产蛋率和蛋黄着色的影响

丁思,杨红建,萨仁娜,芮巧云,张宏福

2010, 19(6): 87-92.

摘要 ( 771 )

PDF (764KB) ( 596 )

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菹草是一种富含胡萝卜素的眼子菜科水生植物,广泛分布在河北白洋淀湖区。就菹草不同添加方式对蛋鸭产蛋率和蛋黄颜色等蛋品质的影响进行了研究。结果表明,在产蛋率方面,B日粮组(52.6%鲜菹草+47.3%基础日粮)和C日粮组(20%风干菹草+80%基础日粮)相比差异不显著,但二者比对照组(基础日粮)分别显著提高7.9%和4.2%(P<0.05);试验各组日粮蛋重、蛋形指数、蛋比重指标无显著差异;C日粮组蛋壳强度、厚度与对照组相比差异不显著,但B日粮组蛋壳强度、厚度显著低于对照组(P<0.05);B日粮组鸭蛋哈氏单位显著低于对照组(P<0.05),但C组与对照组相比差异不显著;B日粮组和C日粮组蛋黄色度分别比对照组显著增加76.5%和67.3%(P<0.05)。总之,采用避光风干制备菹草粉是有效保留其类胡萝卜素最为经济的干燥方式。蛋鸭日粮中添加风干菹草粉可有效提高蛋鸭生产性能,并显著增加蛋黄色度等蛋品质性状,上述结果为科学合理使用白洋淀菹草来实现常年生产天然红心鸭蛋提供了实践指导依据。

不同供水量和种子处理对疏叶骆驼刺种子出苗的影响

刘镇,曾凡江,刘波,安桂香,张晓蕾,李绣东

2010, 19(6): 93-99.

摘要 ( 697 )

PDF (1120KB) ( 560 )

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疏叶骆驼刺是塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带的优势植物种,也是当地防风固沙和草食家畜重要草种。本研究通过人工控制试验,设置6个水分梯度(4.4,8.8,13.2,17.7,26.4,35.4mm/d)和4个种子处理(对照,水分浸泡24和48h,98%浓硫酸浸泡20min),研究疏叶骆驼刺种子的出苗特征。结果表明,疏叶骆驼刺种皮对种子出苗有抑制作用;对于当年成熟的种子,水分浸泡是较佳的处理方式,浓硫酸浸泡20min对于前一年成熟的种子出苗则有明显的促进作用;对照处理的种子在13.2mm/d供水量时,达到最高出苗率,水分浸泡24,48h和浓硫酸浸泡20min处理后的种子都在4.4mm/d供水量时出苗率达到最大值,较对照处理最佳供水量有所降低;在供水量为4.4和8.8mm/d时,经过处理的种子开始萌发所需时间较对照处理缩短1~4d。疏叶骆驼刺种子有较长的出苗期,种子出苗具有持续性和连续性,这对于塔南地区植物种子萌发过程规避风险,提高种子萌发成功率具有很好的促进作用。

种苗大小对当归成药期早期抽薹和生理变化的影响

邱黛玉,蔺海明,方子森,李应东

2010, 19(6): 100-105.

摘要 ( 755 )

PDF (890KB) ( 686 )

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通过研究不同大小种苗移栽后到抽薹前后当归茎叶和根部蛋白质、游离氨基酸、可溶性糖含量变化动态,探索种苗大小对当归成药期抽薹的影响和抽薹前生理变化规律,为当归早抽薹提供一定的营养控制理论依据。结果表明,种苗根直径越大,其茎叶和根中可溶性蛋白质含量越高,抽薹前茎叶蛋白质含量呈“增-降-增”的变化趋势,根部呈“W”形变化;茎叶游离氨基酸含量呈“W”形变化,含量随根直径增大而减小,抽薹植株出现之前根部含量随直径增大而增大,之后波动下降,有抽薹发生后则表现相反趋势;可溶性糖含量随根直径的增大而增加,根直径较小种苗移栽后茎叶中可溶性糖含量一直呈上升趋势,而根直径较大种苗则在抽薹发生后迅速下降。在抽薹发生前的生长过程中,根直径较小种苗移栽后地上部分蛋白质、可溶性糖含量低,游离氨基酸含量高,不利于早期抽薹的发生,而根直径较大种苗则相反,易于早抽薹。

中水水培对4种绿地植物生长及光合生理特性的影响

王齐,王有国,师春娟,孙吉雄,谭一凡

2010, 19(6): 106-113.

摘要 ( 603 )

PDF (1400KB) ( 757 )

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研究中水对植物生长发育产生的影响,拓展深圳市中水的利用范围。利用中水和清水(对照)水培试验对大叶油草、台湾草、蟛蜞菊和金叶假连翘4种常用绿地植物小苗进行培养,测定2种水质对4种绿地植物株高生长、根系发育及光合生理等的影响。结果表明,在中水中培养30d,4种植物的株高大于清水;根活力小于相应的清水;叶绿素含量都高于清水;而根长在培养21d前大于清水,在21d后小于清水。大叶油草、蟛蜞菊的原始荧光(F₀)和最大荧光(F_m)均大于清水,F_v/F_m值小于清水;而台湾草正好相反。经差异显著性分析,中水培养对植物光合性能的影响与清水培养相比差异不显著(P>0.05)。中水水质能对4种绿地植物的形态、生理产生一定的影响,但与不同植物本身生物学特性有关。

艾蒿对不同植物幼苗的化感作用初探

李美,高兴祥,高宗军,王清

2010, 19(6): 114-119.

摘要 ( 919 )

PDF (762KB) ( 747 )

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在室内用离体生物测定方法测定了艾蒿水浸提物对黄瓜、油菜、高粱、萝卜和小麦种子萌发和幼苗生长的影响,并同时测定了黄瓜和萝卜幼苗丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,艾蒿水浸提液对5种植物种子的萌发和幼苗生长均有较强的抑制作用,5种受体植物中,以油菜最为敏感,其次为萝卜。0.025g/mL浓度的艾蒿水提液对5种受体油菜、萝卜、黄瓜、小麦和高粱种子的综合效应(SE)分别为100%,87.26%,69.88%,61.11%和52.77%。艾蒿水提物能引起黄瓜和萝卜幼苗MDA含量的升高,表明艾蒿化感作用对受体植物的影响很可能与其引起MDA含量升高,从而导致植物细胞膜的破坏有关。

组合微生物利用发酵秸秆产乳酸效果的研究

徐娟娟,葛春梅,孙芹英,张洁,樊美珍,潘仁瑞

2010, 19(6): 120-125.

摘要 ( 753 )

PDF (823KB) ( 621 )

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为了更好的利用玉米芯、玉米秸秆等农业废弃物,提高其综合利用率,减少传统化学方法及秸秆焚烧过程造成的环境污染,试验采用里氏木霉与鸡腿菇混合发酵产粗酶液降解秸秆等废弃物,再利用米根霉将废弃物转化为乳酸。此试验中以商品纤维素酶处理的玉米芯及秸秆为对照进行乳酸发酵试验。鸡腿菇与里氏木霉按5∶2的接种比例,接种时间间隔为12h,在26℃,150r/min培养3d,此时漆酶酶活比鸡腿菇单独发酵酶活提高106%。用以上两菌混合发酵3d的粗酶液在50℃,pH5.0,120r/min下酶解原材料84h,酶解得率为55.2%,米根霉再转化酶水解液产乳酸量为3.69g/L,糖酸转化率为67.40%。

新麦草愈伤组织多倍体诱导与倍性鉴定

云岚,云锦凤,李俊琴,郑丽娜,赵韦,齐丽娜

2010, 19(6): 126-131.

摘要 ( 617 )

PDF (522KB) ( 528 )

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以新麦草幼胚形成的胚性愈伤组织为材料,在悬浮培养基中添加不同浓度秋水仙素和1.5%DMSO诱导愈伤组织染色体加倍,并对处理后的愈伤组织再生幼苗进行根尖染色体倍性鉴定。在25℃下用100mg/L秋水仙素和1.5%DMSO处理72h的愈伤组织再生植株,平均加倍细胞比例最大,为53.58%。比较分蘖期加倍幼苗与二倍体幼苗形态差异,结果除分蘖数无显著差异外,四倍体叶片长、宽均显著高于二倍体,与混倍体叶长差异不显著。四倍体新麦草叶片气孔保卫细胞长度比二倍体增加13.52%,差异显著。同时四倍体叶表皮气孔之间距离也显著大于二倍体,混倍体以上气孔特征介于四倍体与二倍体之间。

瑞香狼毒细胞悬浮培养及黄酮积累的研究

王文星,安琪,汪莹,王猛,曹成有

2010, 19(6): 132-139.

摘要 ( 560 )

PDF (749KB) ( 541 )

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以瑞香狼毒顶芽、叶片和茎段为外植体,考察不同植物生长调节剂对愈伤组织诱导率及生长状态的影响。由疏松型的愈伤组织建立稳定的瑞香狼毒细胞悬浮培养体系,采用正交试验法初步研究碳源种类和植物生长调节剂对细胞生长和黄酮积累的影响。结果表明,在附加了2,4-D1.0mg/L+NAA0.1mg/L的MS培养基上诱导茎段可获得适于悬浮培养的疏松型愈伤组织,诱导率达到90%。正交试验中各因素对细胞生长和黄酮含量的影响效应均为2,4-D＞碳源＞NAA＞6-BA;较高浓度的2,4-D、NAA和6-BA均有利于细胞生长和黄酮积累;蔗糖最有利于细胞生长和黄酮积累,其次是葡萄糖和果糖;适于细胞生长和黄酮积累的培养基为:MS+2,4-D2.0mg/L+NAA1.0mg/L+6-BA0.5mg/L+蔗糖30g/L。细胞生长与黄酮积累呈极显著正相关(R²=0.967),P<0.01,这属于生长偶联型的次生代谢模型。

多浆旱生植物霸王高频组培再生体系的建立

冯波,段娇娇,伍国强,王锁民

2010, 19(6): 140-146.

摘要 ( 890 )

PDF (556KB) ( 671 )

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本研究以多浆旱生植物霸王为材料,通过对不同激素组合和外植体(子叶、茎、茎节、下胚轴)的研究,建立了一个稳定、高效的霸王组培再生体系。结果表明,霸王子叶是诱导愈伤组织的最佳外植体,茎节是诱导不定芽的最适外植体;最佳愈伤组织诱导培养基是含有0.1mg/L6-BA和1.0mg/LNAA的MS,子叶在此培养基上愈伤组织诱导率为100%,诱导时间为20d,优于已报道的30d;霸王茎节不定芽诱导的最适培养基为附加1.5mg/L6-BA和0.5mg/LNAA的MS,诱导率高达82.5%,诱导时间为7周,优于已报道的10周;诱导生根的最佳培养基为含1.0mg/LNAA和0.5mg/LIBA的1/2MS,生根率高达86.7%,比已报道的73.3%的生根率提高了13.4%,且在此培养基上13d开始出现不定根,早于已报道的20d;本试验从诱导愈伤组织到再生苗成株需(84±4)d。

草坪害虫华北大黑鳃金龟幼虫围食膜蛋白Ho-Peritrophin3基因克隆及序列分析

周洪旭,李长友,李国勋

2010, 19(6): 147-153.

摘要 ( 1050 )

PDF (1788KB) ( 630 )

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华北大黑鳃金龟是一种重要的草坪害虫,其幼虫中肠围食膜是害虫生物防治的潜在靶标。本研究利用棉铃虫围食膜蛋白多克隆抗体,从已构建的华北大黑鳃金龟中肠cDNA表达文库中筛选得到一个编码围食膜蛋白的cDNA克隆Ho-Peritrophin3,其cDNA长度为1737bp,在polyA末端上游含有1个多聚腺苷酸信号序列AATAAA,最长开放阅读框(ORF)编码528个氨基酸,与华北大黑鳃金龟围食膜蛋白Ho-Peritrophin2的相似性最高,为64.9%。结构域分析表明,Ho-Peritrophin3只含有较少的O-糖基化位点和N-糖基化位点,不含有类粘蛋白结构域,具有5个几丁质结合功能域(chitinbindingdomain,CBD),它们均由6个保守的半胱氨酸残基组成,与Ho-Peritrophin1、Ho-Peritrophin2羧基端的CBD只含有4个半胱氨酸残基明显不同。Ho-Peritrophin3的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用位点主要位于5个CBD内部,受到其保护,不会被降解;与Ho-Peritrophin1、Ho-Peritrophin2不同的是在第5个CBD下游区域的107个氨基酸中,有36.3%的氨基酸属于胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的酶切位点。

结缕草肌动蛋白基因全长cDNA的克隆及序列分析

王舟,宗俊勤,宣继萍,郭爱桂,刘建秀

2010, 19(6): 154-163.

摘要 ( 679 )

PDF (2784KB) ( 711 )

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根据植物肌动蛋白(Actin)基因编码区的保守序列设计引物,提取结缕草叶片的总RNA,进行RT-PCR。并采用RACE技术扩增出1560bp的Actin基因全长cDNA序列。序列分析表明,该基因的开放阅读框(ORF)为1134bp,编码377个氨基酸,5′非编码区117bp,3′非编码区309bp。所得序列与GenBank中收录的其他植物肌动蛋白核苷酸序列的一致性均在85%以上,氨基酸序列的一致性高达97%以上。将其命名为ZjACT,GenBank登录号为GU290545。根据高等植物肌动蛋白相似性构建的系统进化树显示,结缕草肌动蛋白与大麦和圆锥小麦肌动蛋白之间的亲缘关系最为密切,在进化中分化时间最为接近。进一步分离克隆了结缕草Actin基因的基因组DNA序列(登录号GU290546),它由4个外显子和3个内含子组成。本研究有助于揭示植物Actin基因家族的进化历史,为研究植物Actin基因家族功能和进化上的多样性奠定理论基础,同时也为开展草坪草和牧草Actin基因的功能分析和利用研究提供参考。

野生马蹄金种质遗传多样性的SRAP研究

付薇,干友民,吴佳海,王小利,陈伟,张建波

2010, 19(6): 164-170.

摘要 ( 696 )

PDF (672KB) ( 755 )

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为评价野生马蹄金种质的遗传多样性,从80对SRAP引物中筛选出19对多态性高、稳定性好的引物,用于研究21份马蹄金材料,获得如下结果:1)19对引物共扩增出212条带,平均每对引物扩增出11.1条,其中多态性条带156条,平均每对引物8.2条,多态率为73.58%。材料间遗传相似系数变化范围为0.444~0.980,平均值为0.7112。结果表明,供试马蹄金材料具有较为丰富的遗传多样性。2)对所有材料的聚类分析发现,在GS值为0.78处所有供试材料可聚为3个类群,大部分来源地相同或生态环境相似的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和生态地理环境具有一定的相关性。

结缕草属植物生殖性状的遗传分析

郭海林,郑轶琦,刘建秀

2010, 19(6): 171-179.

摘要 ( 687 )

PDF (1053KB) ( 728 )

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选用2份生殖性状存在差异的结缕草(Z136)和中华结缕草(Z039)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的花序密度、生殖枝高度、花序长度、每穗小穗数、小穗长度、小穗宽度、小穗长度/宽度进行遗传分析,以初步明确这些性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的7个性状中,正反交杂交后代中每一个性状的变异范围均超出了双亲的变异范围,不同性状的变异系数差异较大,花序密度的变异系数最大,其次为生殖枝高度和每穗粒数,小穗长度和宽度的变异最小,花序长度的变异居中。2)花序密度、生殖枝高度、小穗长度和小穗长/宽正反交后代的观测值存在显著差异,可能有母体遗传效应,花序长度、每穗粒数和小穗宽度正反交后代间的观测值无显著差异。3)花序密度正反交后代群体的最佳遗传模型为存在2对主基因控制的遗传模型,生殖枝高度、花序长度和小穗宽度正反交后代群体的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。每穗粒数正交为1对主基因的遗传模型,反交为无主基因模型,小穗长度的正交为无主基因模型,反交为1对主基因模型。小穗长/宽正交的最适遗传模型为B-1模型,即2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型,主基因遗传率为42.72%,反交群体的最适遗传模型为B-2模型,即2对主基因的加性-显性遗传模型,主基因遗传率为98.81%。

甘肃省小麦条锈病主要流行小种的RAPD分析及Su11-4小种SCAR标记建立

孟亚雄,仲军,马小乐,李葆春,赖勇,司二静,尚勋武,王化俊

2010, 19(6): 180-186.

摘要 ( 715 )

PDF (691KB) ( 466 )

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本研究应用RAPD标记技术对甘肃省小麦条锈菌主要流行的8个生理小种进行多态性标记分析,旨在寻找小麦条锈菌不同生理小种的特异性标记,共选用220条10碱基随机引物进行筛选,其中有147条可得到稳定清晰的扩增条带。研究结果显示,通过使用147条引物对甘肃省流行的8个条锈菌的生理小种进行RAPD分析,发现各致病小种间遗传变异丰富,其中引物S301在条中33号中扩增得到约507bp的特异条带;引物S39在条中32扩增得到长度约183bp的特异条带;引物S36在Hybrid46-8扩增得到约510bp的特异条带;引物S2140在Su11-4扩增得到约317bp的特异条带。另外,本研究还对扩增得到的特异片段进行回收并进行测序分析,其中依据小麦条锈菌生理小种Su11-4特异条带的测序结果设计特异引物,成功将其转化为对Su11-4小种特异的SCAR标记,这对不同条锈菌生理小种的快速准确检测具有重要意义。

鸭茅栽培品种与野生材料遗传多样性比较的SSR分析

万刚,张新全,刘伟,谢文刚,周禾,彭燕

2010, 19(6): 187-196.

摘要 ( 597 )

PDF (908KB) ( 607 )

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为揭示鸭茅栽培品种与野生材料间遗传多样性的差异,本研究利用25对SSR引物对23份鸭茅材料(包括品种、四倍体、二倍体等)进行扩增,获得了251条清晰条带,平均每对引物扩增10.04个条带,多态性比率为100%,多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.24(A01E14)～0.42(A01F24,A03B16),平均值为0.33。23份材料的遗传距离变化范围为0.1065～0.6061,平均遗传距离为0.3870,6个栽培品种的平均遗传距离为0.3088,低于所有材料遗传距离的平均水平。聚类分析将相似地理来源、相同倍性和品种分别聚类,主成分分析与聚类分析结果一致。AMOVA分析结果表明,类群内的遗传变异大于类群间的遗传变异;不同类群的遗传多样性比较表明,野生材料类群与栽培品种类群遗传多样性差异不明显,而四倍体类群较二倍体类群具有更丰富的遗传多样性。

太子参连作障碍蛋白差异表达分析

林茂兹,张志兴,林争春,尤垂怀,曾令杰,林文雄

2010, 19(6): 197-207.

摘要 ( 799 )

PDF (1215KB) ( 632 )

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为探明太子参连作障碍分子机理,本研究采用差异蛋白质组学方法研究了不同种植制度下(连作、轮作)太子参叶片蛋白质的差异表达。结果表明,不同种植制度下太子参叶片中共有27个差异表达蛋白质点,经生物信息学查询到24个蛋白质。差异蛋白质功能分析结果表明,连作导致太子参叶片中与植物衰老或病害相关的5个蛋白表达量全部上调;与植物抗性相关的5个蛋白(磷脂氢谷胱苷肽过氧化物酶、植物性丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶、钙依赖蛋白激酶、查尔酮合成酶和硫氧还相关蛋白)表达量上调,4个蛋白(细胞壁富含甘氨酸蛋白、SKP1同源蛋白、锌指蛋白和成熟酶K)表达量下调;与光合作用相关的2个蛋白(Rubisco大亚基和细胞色素b₆)表达量下调,2个蛋白(核酮糖二磷酸碳酸酵素小链c和细胞色素b₆/f复合体亚基VI)表达量上调;与能量代谢相关的蔗糖-UDP葡萄糖基转移酶和与细胞分裂相关的NF-Y5表达量均下调,而蛋白酶1型β亚基、ATP合成酶β亚基、细胞分裂素组氨酸磷光体转移蛋白4和NAD依赖-3-磷酸甘油醛脱氢酶表达量均上调。这说明太子参连作导致叶片致病性或衰老相关蛋白表达量上调,是太子参连作病害频发和提前退黄的主要原因,同时连作导致抗性相关蛋白以及能量代谢和细胞分裂相关蛋白紊乱(或降低或上调),是太子参连作障碍的结果在蛋白质水平的表现,连作还导致重要的光合相关蛋白表达量下调,是连作太子参光合作用能力下降的分子基础。

中国高羊茅种质资源遗传多样性的RAPD分析

李惠英,娄燕宏,胡涛,傅金民

2010, 19(6): 208-214.

摘要 ( 1083 )

PDF (632KB) ( 849 )

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高羊茅是广泛应用的冷季型草坪草,但有关我国高羊茅种质资源遗传多样性的研究十分匮乏。本研究利用RAPD分子标记技术,对采自我国云南、贵州、青海、湖北等地的26份逸生高羊茅种质资源进行了遗传多样性分析。试验筛选出引物20条,共扩增出179个条带,其中177个为多态性带,平均每个引物扩增出多态性带8.85条,多态性条带比率(PPB)为98.88%。材料间遗传相似系数为0.419~0.966,说明我国逸生高羊茅种质资源具有丰富的遗传多样性。根据聚类分析结果,可将26份中国本土高羊茅材料分为三大类,其中来自云南省的高羊茅基本聚在同一类,来自其余省份的高羊茅种质资源的聚类结果与其地域分布没有明显联系。

麦角生物碱在醉马草内生真菌共生体中的空间分布

代乐英,黄玺,李春杰,南志标

2010, 19(6): 215-221.

摘要 ( 1486 )

PDF (812KB) ( 577 )

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本研究检测了2007年9月采自新疆哈密(HM)、青海铁卜加(TBJ)、甘肃肃南(SN)、甘肃天祝(TZ)、甘肃夏河(XH)5个不同地理种群的醉马草内生真菌共生体的麦角生物碱含量,结果表明,醉马草种群内不同器官中麦角新碱及麦角酰胺含量均不同,且麦角新碱的含量均显著高于麦角酰胺的含量(P<0.05)。5个种群间麦角酰胺、麦角新碱及总生物碱的含量除叶鞘外,均以HM最高,分别为53.656,117.784和160.816mg/kg干重。相关性分析表明,植株叶片、茎秆和果穗麦角酰胺、麦角新碱及总生物碱的含量均与种群生长的年均温度呈正相关关系。

外来入侵植物意大利苍耳在我国适生区预测

王瑞,万方浩

2010, 19(6): 222-230.

摘要 ( 798 )

PDF (1468KB) ( 1035 )

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意大利苍耳是20世纪90年代入侵我国的检疫性杂草,近年来呈快速扩散趋势。明确其适生区对科学监测和控制该杂草意义重大。本研究采用生态位模型预测了其在我国的适生区。首先利用原产地北美洲的分布点构建GARP生态位模型预测其在全球适生区,然后利用全球已知入侵点为独立检验数据通过ROC曲线检验模型的准确性。分析显示原产地数据构建生态位模型具有很强的预测能力(AUC=0.91)。进而将该模型投影到中国,结果显示除青海、西藏、新疆天山山脉以南和内蒙古北部地区外的区域都是意大利苍耳在我国的适生区。针对于意大利苍耳在我国广阔的适生区以及繁殖能力强、种子具钩刺等易于扩散的生物学特性和多样化的扩散途径,意大利苍耳在中国即将进入一个快速扩散阶段。建议对新入侵的地区采取早期根除措施,加大对适生区内港口、机场、旅游区等极易传入区域的监测力度,以预防其再度入侵和控制其在我国进一步的扩散。

肃南裕固族自治县草原资源调查

赵忠,何毅,李青,贾生福,杨鹏翼,金赐福,杨学兰,孙晓云,李炬,顾自林,屈勇,张卫军,乔永松,王军,杨生禄

2010, 19(6): 231-247.

摘要 ( 732 )

PDF (2220KB) ( 768 )

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通过应用3S技术一体化与固定样地、路线调查相结合,对肃南县天然草原资源进行了调查,确定了肃南县草地类型、面积、分布及物种组成,并对草地盖度、高度和产草量进行了监测研究。结果表明,1)肃南县有天然草原1778729hm²,划分为9个类,18个亚类,24个组,29个型。2)肃南县没有一、二、三、四级草原;五级草原为高寒灌丛草甸1类,草原总面积424614hm²,占全县草原总面积的23.87%,每hm²鲜草产量达到3685kg;六级草原为高寒草甸、温性草原、温性草原化荒漠、温性草甸草原、高寒草原5类,草原总面积883145hm²,占全县草原总面积的49.65%,每hm²鲜草产量分别达到2577,2565,2508,1880和1820kg;七级草原为温性荒漠、温性荒漠化草原和低平地草甸3类,草原总面积470966hm²,只占全县草原总面积的26.47%,每hm²鲜草产量分别达到900,1167和1137kg;3)肃南县天然草原年总产鲜草426054.43万kg,折合干草146061.63万kg;天然草原理论载畜量为106.41万个羊单位,目前全县各类牲畜折合羊单位102万个,基本处于饱和;4)祁连山地具有丰富而珍贵的动植物资源,通过对采集的986份749种植物标本的鉴定分析,菊科植物占16%,禾本科植物占14%,豆科植物占8%,莎草科植物占6%,毛莨科占6%,蔷薇科占5%,十字花科占3%,藜科植物占3%,百合科占3%,其他植物占36%;祁连山地有野生动物28目63科286种,其中,鱼纲1目2科4种,爬行纲2目3科5种,两栖纲1目2科2种,鸟纲17目39科206种,哺乳纲7目17科69种,其中,国家一级保护野生动物9种,国家二级保护动物39种。

基因工程在牧草培育中的应用

马江涛, 王宗礼, 黄东光, 吴燕民

2010, 19(6): 248-262.

摘要 ( 1015 )

PDF (584KB) ( 628 )

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随着生物科学的发展,基因工程已涉足植物、动物、微生物等研究领域。近年,由于环境的日趋恶化,极端气候频繁出现,社会对牧草抗逆新品种的需求日渐迫切,这也加速了基因工程在牧草培育中的应用与推广。本研究对过去20多年来基因工程在近30种主要牧草遗传转化、品质改良、抗病虫、抗除草剂、抗逆性、可饲用疫苗等方面的研究进展进行了全面总结和综述,分析了目前牧草基因工程研究中存在的问题,就发展前景进行了展望。

植物铁蛋白的研究进展

陈丽萍,张丽静,傅华

2010, 19(6): 263-271.

摘要 ( 713 )

PDF (462KB) ( 767 )

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铁蛋白(ferritin)是一种铁结合和存储蛋白,广泛存在于动物、植物和微生物体内,是生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白。植物铁蛋白作为专门的贮铁蛋白,是植物光合作用和固氮等生化反应的铁源,不仅调节体内铁的含量,而且是一种重要的胁迫反应蛋白,调控铁生物功能,在植物的发育、抵抗氧化损害等方面发挥重要的作用。本研究从铁蛋白的结构、功能及基因克隆、表达和遗传转化等方面,概述了其在植物分子生物学中的研究进展及其应用情况。

苣荬菜对盐胁迫的生理响应

时丽冉, 牛玉璐, 李明哲

2010, 19(6): 272-275.

摘要 ( 782 )

PDF (440KB) ( 643 )

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研究了苣荬菜在不同浓度NaCl(0,3,6,9,12g/kg)胁迫下生理指标的变化。结果表明,随盐浓度的增大,叶片质膜透性、丙二醛含量升高,抗氧化酶SOD、CAT、POD活性上升,可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量上升,可溶性蛋白含量仅在低浓度下升高,之后随NaCl浓度升高降低,表明苣荬菜抗盐能力较强。

半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究

王平,周道玮,姜世成

2010, 19(6): 276-280.

摘要 ( 633 )

PDF (519KB) ( 780 )

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本研究以羊草-沙打旺、羊草-兴安胡枝子、羊草-花苜蓿和羊草-紫花苜蓿混播草地为对象,比较4种豆科牧草在松嫩平原半干旱地区的生物固氮能力、氮素转移能力以及生物固氮量对草地氮产量的贡献。结果表明,羊草-沙打旺、羊草-紫花苜蓿混播草地氮产量显著高于单播羊草草地,草地粗蛋白含量的增加显著改善了草地质量。沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮率为35%~40%,大气氮是豆科牧草生长不可缺少的氮素来源。豆科牧草向羊草转移氮素2~12kgN/(hm²·a),占羊草氮产量的5%~24%。豆科植物的固氮能力增加了草地氮素资源,沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮量分别占其混播草地总氮产量的20.30%,17.78%,11.29%和31.77%。

早熟禾族3种基因型草坪草的染色体核型分析

陈智勇,胡忠红,蒋建雄,易自力

2010, 19(6): 281-285.

摘要 ( 596 )

PDF (740KB) ( 755 )

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通过对禾本科早熟禾族(Poeae)匍匐翦股颖(帕特putter)和多年生黑麦草(首相premier、焦点focus)3种草坪草染色体核型进行分析,结果显示,3种基因型材料的染色体均以中部着丝点和近中部着丝点染色体为主,都具有随体。匍匐翦股颖帕特体细胞染色体数目为30条,核型公式是2n=30=22m(2SAT)+2sm,核型不对称系数(AS.K%)55.2%,分类标准属于“2C”型;多年生黑麦草2个品种草坪草体细胞染色体数目均为14条,其中首相核型公式是2n=14=12m(2SAT)+2st,核型不对称系数58.0%,核型分类标准属于“2C”型;焦点核型公式是2n=14=6m(2SAT)+8sm,核型不对称系数63.05%,属于“2B”型。

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