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2015年 第24卷 第7期    刊出日期：2015-07-20

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研究论文

高寒草甸土壤异养呼吸对气候变化和氮沉降响应的模拟

李东, 罗旭鹏, 曹广民, 吴琴, 卓玛措, 李惠梅, 杨永梅, 庞炳坤

2015, 24(7):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb2014297

摘要 ( 1961 )   HTML ( 1)   PDF (1040KB) ( 917 )  

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利用研究区植被、土壤和气候观测资料,借助CENTURY模型研究了高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量动态变化。结果表明,1)CENTURY模型较好地反映了高寒草甸土壤异养呼吸季节变化。模拟结果与试验点观测结果相吻合,风匣口和干柴滩2个试验点观测值与模拟值的线性回归方程分别为y=0.7776x+23.796(R²=0.6885, n=31)和y=0.9487x-8.6994(R²=0.6062, n=30)。2)过去46年(1960-2005年)研究区年平均气温趋于暖化,平均线性增温率为 0.35℃/10 a。降水量变化不明显,呈振幅较为稳定的波动变化。同期CENTURY模型模拟的高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量呈波动性缓慢上升的趋势,通量变化范围在479.22~624.89 g C/(m²·a) 之间,平均值为(539.56±34.32) g C/(m²·a),通量增加率为16.5 g C/(m²·10 a)。对模拟结果与气温、降水量之间进行的相关性分析结果显示,土壤异养呼吸CO₂通量与气温呈显著正相关(r=0.70,P<0.05),与降水量相关性不显著。3)氮沉降增加显著促进了高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量。中氮(MN)和高氮(HN)与对照(CK)处理间差异极显著(P<0.01),但中氮(MN)与高氮(HN)处理间差异不显著。说明,长期受低温和土壤有效氮限制的高寒草甸对气候变化响应敏感,高原气候的暖化和氮沉降的增加均能引起土壤异养呼吸作用的小幅上升,但可能由于异养呼吸作用对氮沉降存在着一定的“氮饱和”现象,随着大气氮沉降的倍增,其促进效应降低。

陇中黄土高原半干旱区苜蓿-作物轮作对土壤物理性质的影响

宋丽萍, 罗珠珠, 李玲玲, 蔡立群, 张仁陟, 牛伊宁

2015, 24(7):  12-20.  DOI: 10.11686/cyxb2015009

摘要 ( 1797 )   HTML ( 1)   PDF (443KB) ( 993 )  

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本研究通过设置在陇中黄土高原半干旱区苜蓿-作物轮作系统的长期定位试验,探讨了不同轮作模式对土壤物理性质的影响。6种轮作模式包括:苜蓿-苜蓿(L-L)、苜蓿-休闲(L-F)、苜蓿-小麦(L-W)、苜蓿-玉米(L-C)、苜蓿-马铃薯(L-P)和苜蓿-谷子(L-M)。结果表明,不同轮作模式下耕层土壤容重、孔隙度、土壤饱和导水率、土壤渗吸率、宏观毛管长度和有效孔径差异显著,苜蓿-作物轮作对土壤团聚体稳定性有一定影响,但不明显。L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式的土壤容重比L-L模式分别降低了6.86%,7.69%,6.22%,9.29%与10.17%。土壤渗吸率在L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式下分别比L-L模式提高了1.19,2.31,0.25,0.66和0.75倍,宏观毛管长度分别提高了3.73,2.92,1.49,2.62和1.15倍,有效孔径分别降低了79.43%,72.99%,56.71%,69.41%和56.35%,L-F、L-W和L-M模式土壤饱和导水率分别比L-L模式提高了0.32,1.52和0.33倍。轮作对土壤团聚体的影响主要表现在0~10 cm和10~30 cm的土层,其中L-C模式显著增加了土壤大团聚体含量,且增大了平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值,提高了土壤的机械稳定性,L-P模式次之,但轮作在一定程度上降低了土壤水稳性团聚体的含量,L-F、L-W、L-C、L-P和L-M模式比L-L模式分别降低了33.44%,23.08%,7.36%,27.09%和20.29%。说明在黄土高原半干旱区,轮作有助于形成良好的土壤结构,改善土壤的渗透性能,促进土壤物理质量的提高。

黄花棘豆在腐解过程中的化感作用及其土壤细菌群落结构分析

何玮, 郭琳微, 樊鹏辉, 郭斌, 傅艳萍, 尉亚辉

2015, 24(7):  21-29.  DOI: 10.11686/cyxb2014504

摘要 ( 1606 )   HTML ( 1)   PDF (1762KB) ( 811 )  

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黄花棘豆属豆科棘豆属多年生草本植物,是我国西部草场广泛分布的主要毒草之一,为了探索黄花棘豆的危害机制,揭示其发生发展规律,本研究通过模拟黄花棘豆在土壤中的腐解过程,检测其对紫花苜蓿和黑麦草两种牧草的化感作用。结果显示当土壤中含有质量分数为5%的黄花棘豆时,黄花棘豆在腐解过程中就会对两种牧草的生长产生显著的化感抑制作用,其中对紫花苜蓿的化感作用更为明显。同时通过细菌16S rDNA测序对黄花棘豆根系土和非根系土中的细菌群落进行了比较,结果显示土壤细菌群落中的部分分类单元,如变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的比例在两组中存在显著差异;同时,非根系土的细菌群落多样性高于根系土。以上结果相结合表明黄花棘豆可能通过化感作用改变其生长土壤的微生物环境,在促进自身生长的同时降低不良微生物对其自身的影响,并抑制其他共生植物生长。本研究为更好地寻找黄花棘豆的有效防控提供了一定理论依据。

湖南云山野生地被植物资源及其综合评价分析

王业社, 陈立军, 杨贤均, 段林东

2015, 24(7):  30-40.  DOI: 10.11686/cyxb2014344

摘要 ( 1503 )   HTML ( 1)   PDF (602KB) ( 829 )  

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为深入了解和更好地开发利用湖南云山野生地被植物资源,采用野外调查和查证相结合的方法,运用层次分析法(AHP),对湖南云山野生地被植物资源及其综合评价进行了全面系统的研究与分析。结果表明,云山共有野生地被植物498种,隶属107科254属,其中蕨类植物14科20属30种,双子叶植物80科194属406种,单子叶植物13科40属62种,裸子植物缺乏。生活型以草本类为主,有201种,占总种数的40.36%,而藤本、灌木、蕨类和竹类所占比例较少,分别占总种数的29.52%,23.49%,6.02%和0.60%;其中直立型、缠绕攀援型和蔓生匍匐型地被植物所占比例相差较大,分别占总数的59.84%,29.52%和10.64%,大部分地被植物观赏性高、适应性广、抗逆性强;该区有Ⅰ级地被植物30种,具备良好的地被植物特性,综合评价值最高,是优良的乡土地被植物,可大规模开发利用;Ⅱ级地被植物82种,具备较好的地被植物特性,综合评价值较高,可适度开发利用;Ⅲ级地被植物103种,因个别指标分值相对偏低,可选择性开发利用;Ⅳ级地被植物283种,由于某些指标分值相对较低,只能适当选择,小面积应用。总之,湖南云山野生地被植物资源丰富且大部分具有良好的地被植物特性,在开发利用时应结合工程实际,合理地选择,灵活地运用,以最大限度地发挥其综合效益。

不同生境小花山桃草自然种群表型变异与协变

刘龙昌, 杜改改, 司卫杰, 王菲, 罗海军, 周正军

2015, 24(7):  41-51.  DOI: 10.11686/cyxb2014326

摘要 ( 1436 )   HTML ( 1)   PDF (545KB) ( 905 )  

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小花山桃草自然种群的表型特征是其对自然生境适应的结果,不同生境种群间表型特征的比较可为揭示其表型变异产生的原因及变异规律提供重要线索。本研究以分布于不同生境的5个小花山桃草自然种群为研究对象,研究了16个表型性状的变化特点。研究结果表明,小花山桃草表型多样性较为丰富,表型性状的平均变异系数为36.30%。表型分化系数在26.85%~96.98%之间,平均为73.03%,表明种群间变异是小花山桃草表型变异的主要来源。不同性状对环境变化的反应不同,其中株高、茎粗、单株果数和比叶面积在种群内的差异不显著,而在种群间的差异达到极显著水平,表型分化系数达82%以上;节间距、叶宽、主根长、分枝数、果长和果宽在种群间和种群内的差异均达极显著水平;单果种子数和单果重在种群内和种群间的差异均不显著。株高、茎粗、叶长、叶宽、茎重、叶重、主根重和单株果数表现出一致的协变格局,生理功能性状之间的这种整合特性有助于小花山桃草适应多样的生境。聚类分析显示,5个种群可按生境条件的好坏分为两大类,进一步表明小花山桃草的表型特征受种群间环境条件(水、肥)强烈影响。绝大多数表型性状与生境因子存在显著或极显著的相关关系,但果实性状(包括果宽、单果重和单果种子数)与生境因子相关性低,进一步表明繁殖性状不易受环境条件影响。

高光合效率小豆筛选与营养价值评价

邹长明, 王允青, 曹卫东, 张晓红, 刘英, 杨杰, 唐杉

2015, 24(7):  52-59.  DOI: 10.11686/cyxb2014324

摘要 ( 1654 )   HTML ( 2)   PDF (919KB) ( 785 )  

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为了筛选适宜于安徽地区种植的肥饲兼用型小豆种质资源,于2011-2013年在安徽科技学院通过田间试验和盆栽试验对7种小豆进行评价,记载各种小豆的根、茎、叶、花、荚果及种子的形态特征、生长特性、产量和干物质积累效率,测定各种小豆在盛花期的叶片光合效率、根瘤量和氮、磷、钾、铁、锌养分含量及粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、氨基酸含量。结果表明,早熟黑小豆表现为中熟,晚熟黑小豆表现为迟熟,其他种(属)表现为早熟;兴安红豆叶片光合效率和干物质积累效率最高;晚熟黑小豆根瘤最多、根瘤量可达地下部总重的28.8%,其鲜草产量、干物量、种子产量、蛋白质产量最高,固氮和富集钾、铁、锌能力最强,而富集磷能力最强的是早熟黑小豆和兴安红豆;晚熟黑小豆鲜草水分含量较高而粗纤维含量最低,饲用适口性好。从光合效率、鲜草产量、干物量、营养价值、养分富集能力和生育期等方面综合考虑,初步认为兴安红豆、早熟黑小豆和晚熟黑小豆适宜于安徽地区种植。

苜蓿根瘤菌对不同形态磷利用效率的研究

刘卢生, 玉永雄, 郭蕾, 胡艳, 周磊, 王荣

2015, 24(7):  60-67.  DOI: 10.11686/cyxb2014322

摘要 ( 1466 )   HTML ( 1)   PDF (417KB) ( 723 )  

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为研究酸性土地区耐酸苜蓿根瘤菌对难溶性磷的利用,采用固体培养和液体培养方法在含不同形态磷(酵母膏有机磷、无机可溶性磷、磷酸钙、磷酸铝和磷酸铁),初始pH分别为4.1,7.0和9.0的培养基中进行了苜蓿根瘤菌的培养,观察并测定了不同固体培养基上的菌落形态和大小,液体培养基中根瘤菌的吸光度、培养液中有效磷含量和培养液pH。结果显示,在各pH条件下,无磷对照CK中的根瘤菌生长最差,其固体培养基上的菌落直径显著低于酵母膏有机磷对照(CK_YE-P)和无机磷对照(CK_P),同时,无磷对照液体培养中根瘤菌吸光度也远低于CK_YE-P和CK_P,说明在本试验条件下有效磷是影响根瘤菌生长的关键因素。固体培养基上4个不同难溶性磷处理中,植酸磷处理(T_Phy-P)菌落直径在各pH条件下皆为最大,磷酸钙处理(T_Ca-P)次之,而磷酸铝处理(T_Al-P)和磷酸铁处理(T_Fe-P)在各条件下的菌落直径都较小。根瘤菌经液体培养后,T_Phy-P和T_Ca-P的培养液在酸性和中性条件下有效磷含量和根瘤菌吸光度较高,但碱性条件下则较低;T_Al-P和T_Fe-P在各pH条件下的有效磷含量和根瘤菌吸光度皆较低。根瘤菌的接种培养使所有处理的pH下降,其中中性和酸性条件下的T_Ca-P以及中性条件下的T_Phy-P培养液pH变化相对较小。未接种对照中,T_Phy-P和T_Ca-P的有效磷含量在酸性条件下最大,随pH值升高而迅速降低,碱性条件下植酸钙镁几乎不溶;T_Al-P和T_Fe-P在3种pH条件下的有效磷没有明显变化。与未接种对照比,除酸性条件下的T_Phy-P和T_Ca-P外,其他接种处理的有效磷含量皆有不同程度的升高,碱性处理的升高幅度最大。苜蓿根瘤菌能较有效的利用植酸钙镁和磷酸钙中的磷,但在碱性条件下,对二者的利用大幅下降;根瘤菌很难利用磷酸铝和磷酸铁中的磷。培养液pH对植酸钙镁和磷酸钙的有效性影响较大,而对磷酸铝和磷酸铁影响较小。根瘤菌的生长会导致培养液pH的降低,促进难溶性磷中磷的释放,提高有效磷含量,但提高程度随磷形态而异。

不同品种小麦抗氧化系统对水分胁迫的响应

时振振, 李胜, 马绍英, 王雅梅, 苏李维, 唐斌, 赵生琴, 苏利荣

2015, 24(7):  68-78.  DOI: 10.11686/cyxb2014342

摘要 ( 1219 )   HTML ( 0)   PDF (1097KB) ( 922 )  

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以永良4号和西旱2号两小麦品种为实验材料,在水分胁迫和复水条件下,研究了两种小麦叶、鞘和茎中脯氨酸(Pro)、可溶性糖、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗旱指标的变化,探讨了两小麦品种在水分胁迫和复水后的生理生化特征。结果表明,随水分胁迫程度和时间的增加,两小麦中渗透调节物质Pro含量和膜脂过氧化物MDA含量呈持续上升的趋势,而可溶性糖含量则先升后降,且永良4号中MDA含量增加幅度要高于西旱2号。抗氧化物酶SOD、CAT和POD活性在轻度水分胁迫下均有所上升,且西旱2号中抗氧化酶活性增加幅度均大于永良4,三者在中度水分胁迫下则表现出先升后降的趋势,可能是因为中度水分胁迫下抗氧化物酶丧失了活性。在复水处理中,以上各指标均有不同程度的恢复,且西旱2号的总体恢复效应要好于永良4号。在水分胁迫和复水处理下,两小麦3种器官中以上各指标变化幅度依次为叶>鞘>茎。以上结果说明西旱2号抗旱性强于永良4号,且3种器官对水分胁迫表现最为敏感的为叶,鞘次之,茎最不敏感。

干旱及复水对山西野生草地早熟禾幼苗生长与生理特性的影响

朱慧森, 王保平, 董晓燕, 董宽虎, 李存福

2015, 24(7):  79-88.  DOI: 10.11686/cyxb2015098

摘要 ( 1502 )   HTML ( 0)   PDF (451KB) ( 983 )  

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以15份山西野生草地早熟禾种质为材料,待其长至4~5片真叶时,采用盆栽控水法进行21 d干旱及7 d复水处理,取样测定植株存活率、相对生长率(RGR)、叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量,并根据隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,不同居群野生草地早熟禾幼苗的存活率、RGR、RWC和SOD活性下降,Pro、MDA含量则上升。复水后,各指标均有所恢复,但未能恢复至胁迫前水平。抗旱性综合分析将参试草地早熟禾分为3个类群,其中沁水Ⅱ、浑源Ⅰ、沁水Ⅰ、五台、浑源Ⅱ、应县、广灵和灵丘8个居群为Ⅱ级中等抗旱,垣曲、宁武、霍州、忻州、五寨和灵石6个居群为Ⅲ级弱抗旱,屯留居群为Ⅳ级不抗旱居群。沁水Ⅱ居群的隶属值最大,可作为重点对象进行选育研究。

外源钙和赤霉素对干旱胁迫下苜蓿幼苗生理特性的影响

郭郁频, 任永霞, 刘贵河, 曹春梅, 闫利军

2015, 24(7):  89-96.  DOI: 10.11686/cyxb2014502

摘要 ( 1779 )   HTML ( 1)   PDF (493KB) ( 888 )  

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以紫花苜蓿幼苗为材料,采用营养钵沙培1/2 Hoagland营养液法,研究PEG-6000模拟干旱胁迫下不同浓度CaCl₂(0,5,10,20 mmol/L)、GA₃(0,50,100,150 mg/L)及不同比例复合液[CaCl₂∶GA₃设体积比1∶1(T_1∶1)、1∶2(T_1∶2)、2∶1(T_2∶1)及质量比1∶1(Z_1∶1)]处理对苜蓿幼苗生理效应的影响,并用隶属函数法进行综合评价,探讨外源钙(CaCl₂)、赤霉素(GA₃)及其复合液对干旱胁迫下苜蓿幼苗缓解的生理效应及其适宜浓度、适宜复合液比例。结果表明,1)干旱胁迫下,苜蓿幼苗叶片叶绿素相对含量降低,而相对电导率、MDA含量、Pro含量、SOD活性以及POD活性均显著增加。2)与干旱胁迫下相比,经适宜浓度的CaCl₂、GA₃及复合液处理后,可缓解幼苗叶绿素的降解,可降低相对电导率,减少MDA的积累,保持较高的SOD、POD活性。3)利用隶属函数法得出:CaCl₂处理以10 mmol/L效果最好;GA₃处理以100 mg/L效果最好;CaCl₂+GA₃ 复合液处理以T_1∶1最好,且优于单独的10 mmol/L CaCl₂、100 mg/L GA₃处理。各个处理对苜蓿幼苗干旱胁迫下的缓解效应由强到弱依次为:T_1∶1>10 mmol/L CaCl₂>T_2∶1>CK₁>T_1∶2>100 mg/L GA₃>Z_1∶1>CK₂。

水杨酸对盐胁迫下百日草种子萌发及幼苗生理特性的影响

黄玉梅, 张杨雪, 刘庆林, 刘盼, 黄胜岚

2015, 24(7):  97-105.  DOI: 10.11686/cyxb2014516

摘要 ( 1658 )   HTML ( 3)   PDF (1118KB) ( 960 )  

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以百日草品种“芳菲1号”为试材,在100 mmol/L NaCl胁迫处理下,研究了不同浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5和2.0 mmol/L)水杨酸浸种对百日草种子萌发以及不同浓度水杨酸(SA)注根和叶面喷施对幼苗生长及生理特性的影响。结果显示,SA一定程度上可以缓解盐胁迫对百日草种子萌发和幼苗生长的影响。其中,0.5, 1.0, 1.5 mmol/L SA处理的种子具有较高的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数;幼苗株高、茎粗、根冠比增加;叶片叶绿素含量明显升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均变高,丙二醛(MDA)含量降低。表明0.5~1.5 mmol/L的SA处理通过促进百日草叶片叶绿素合成,保护其光合作用,维持了植物的正常生长;同时,通过调节百日草抗氧化及抗渗透胁迫能力,有效缓解了盐毒害,尤其以1.0 mmol/L效果最佳,2.0 mmol/L的SA处理未见有明显缓解。

室温干燥贮藏和天然高寒草甸层积对草玉梅种子萌发的影响

鱼小军, 王芳, 张婧, 徐长林, 肖红, 景媛媛, 张建文, 杨海磊

2015, 24(7):  106-115.  DOI: 10.11686/cyxb2014430

摘要 ( 1450 )   HTML ( 1)   PDF (456KB) ( 584 )  

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明晰草玉梅种子休眠的释放,为草地管理和草玉梅的栽培提供基础,研究了室温干燥贮藏和高寒草甸层积对草玉梅种子萌发特征的影响。结果表明,室温干燥贮藏天数不同、是否去掉果皮和是否光照影响了草玉梅种子的初始发芽天数、发芽率和发芽指数。随着贮藏天数的增加,去掉果皮草玉梅种子的初始发芽天数呈不同程度的减小,发芽率和发芽指数呈不同程度的增加。室温贮藏40~180 d的草玉梅种子,去掉或未去掉果皮后光照条件下的初次发芽天数显著低于贮藏0 d处理(P<0.05)。室温贮藏40,80,150和180 d的草玉梅种子在去掉果皮光照处理下,其发芽率间的差异不显著(P>0.05),但皆显著高于贮藏0 d处理(P<0.05)。室温贮藏180 d的草玉梅种子未去掉果皮光照下的发芽率显著高于贮藏80和150 d处理(P<0.05),后两者显著高于贮藏40 d处理(P<0.05),贮藏40 d 处理又显著高于贮藏0 d处理(P<0.05)。光照不同程度地降低了草玉梅种子的初始发芽天数,提高了草玉梅种子的发芽率和发芽指数。高寒草甸土壤中冷季层积处理不同程度地降低了草玉梅种子的初次发芽天数,提高了发芽率和发芽指数。践踏层积的草玉梅种子在30/20℃和20/10℃变温条件下的初次发芽天数分别显著低于层积不践踏处理(P<0.05)。践踏层积的草玉梅种子在25/15℃和20/10℃变温条件下的发芽率(分别为38.0%和35.3%),显著高于层积不践踏处理(22.7%和14.0%);室温贮藏同期(11月-4月)未去掉果皮的草玉梅种子未能发芽。当年10月成熟后层积于天祝高寒草甸放牧地的草玉梅种子,至次年8月底有40.2%的发芽;未发芽的草玉梅种子在培养箱30/20℃到20/5℃的温度范围均能发芽,在30/20℃最高,仅为15.3%,绝大多数种子处于休眠。

温度和添加剂对象草青贮发酵品质、α-生育酚和β-胡萝卜素的影响

刘秦华, 李湘玉, 李君风, 白晰, 张建国, 邵涛, 吴琳, 赵新国, 田佳鹭

2015, 24(7):  116-122.  DOI: 10.11686/cyxb2014338

摘要 ( 1406 )   HTML ( 1)   PDF (545KB) ( 881 )  

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为提高青贮饲料的发酵品质,降低α-生育酚和β-胡萝卜素的损失,研究了温度(45,30和15℃)和添加剂(无添加:CK;纤维素酶:E;植物乳杆菌:LP)对象草青贮饲料的影响。试验结果表明,在所有温度水平,象草青贮饲料的发酵品质良好,但30℃时产生了少量丁酸,发酵品质略有下降;添加LP和E降低了pH(P<0.05),增加了乳酸含量和乳酸乙酸比(P<0.05),提高了发酵品质。象草青贮饲料贮藏在45和15℃时的α-生育酚含量显著高于30℃(P<0.05),β-胡萝卜素含量显著低于30℃(P<0.05)。LP和E添加组在所有温度水平的α-生育酚和β-胡萝卜素含量均较低(P<0.05)。E组在45℃的α-生育酚含量显著高于LP组,E组在30和15℃的β-胡萝卜素含量显著高于LP组。

南方根结线虫侵染对不同抗性番茄砧木渗调物质及羟脯氨酸含量的比较

贾双双, 徐坤

2015, 24(7):  123-130.  DOI: 10.11686/cyxb2014333

摘要 ( 1385 )   HTML ( 0)   PDF (1007KB) ( 664 )  

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为探讨番茄砧木对南方根结线虫的抗性生理机制,以高感砧木Ls-89与高抗砧木坂砧2号为试材,采用盆栽人工接种线虫二龄幼虫法,研究了南方根结线虫侵染对不同抗性番茄砧木幼苗渗透调节物质及细胞壁羟脯氨酸含量的影响。研究表明,未接种南方根结线虫的番茄砧木幼苗,其根系与叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质与细胞壁羟脯氨酸含量变化并未因品种抗性不同而有显著差异(P>0.05);接种南方根结线虫后,渗透调节物质含量与细胞壁羟脯氨酸含量变化规律基本一致,均呈周期性升高,且坂砧2号升幅显著高于Ls-89(P<0.05)。据此认为,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、细胞壁羟脯氨酸等物质的含量变化均与番茄砧木幼苗对南方根结线虫的抗性密切相关,可作为评判植株抗性的综合指标。

去除紫花苜蓿叶片高丰度蛋白的方法及其应用

陈晶, 韩贵清, 尚晨, 张海玲, 李佶恺, 刘慧莹, 张月学

2015, 24(7):  131-138.  DOI: 10.11686/cyxb2015044

摘要 ( 1735 )   HTML ( 0)   PDF (698KB) ( 715 )  

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紫花苜蓿叶片中大量的高丰度蛋白(核酮糖-l,5-二磷酸羧化/加氧酶,Rubisco)干扰了蛋白质的动态分辨率,严重影响蛋白质组学研究中功能蛋白的检测与鉴定。为了探究去除高丰度蛋白的适宜方法,本研究利用Mg/NP-40与聚乙二醇(PEG)预分离紫花苜蓿叶片蛋白,通过双向凝胶电泳法比较了不同浓度PEG对叶片高丰度蛋白的分离情况。电泳图谱显示0,15%,17.5%,20%PEG处理的蛋白质中分别可以检测到(335±17),(417±3),(445±7),(459±11)个蛋白质点,0,15%,17.5%处理组间差异显著(P<0.05),17.5%和20%PEG 处理组间没有差异(P<0.05)。然而,17.5%PEG能够检测到更多的差异蛋白质点,证明其更能有效沉淀高丰度蛋白,便于检测被Rubisco遮盖的蛋白质点。将该方法应用于紫花苜蓿叶片响应低温胁迫的蛋白质组学研究中检验其应用效果,与三氯乙酸/丙酮法提取的全蛋白相比,去除高丰度蛋白后鉴定出8个新的蛋白质差异点,证明该方法适用于实际的蛋白质组学研究。可见,Mg/NP-40与17.5%PEG法是最适宜去除紫花苜蓿叶片高丰度蛋白的方法。

天胡荽的解剖和屏障结构特征研究

杨朝东, 李守峰, 姚兰, 艾训儒, 蔡小东, 张霞

2015, 24(7):  139-145.  DOI: 10.11686/cyxb2014246

摘要 ( 1528 )   HTML ( 4)   PDF (774KB) ( 851 )  

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利用光学显微镜和荧光显微镜对天胡荽进行了解剖学和组织化学研究,结果表明,1)天胡荽不定根为初生结构,具二原型维管柱、内皮层、皮层、外皮层和表皮。2)茎、花柄和叶主要为初生结构,除了茎和花柄维管束具次生结构,具表皮、厚角组织、皮层、内皮层、维管束和髓;茎具诱导型通气组织。3)天胡荽不定根的屏障结构包括内侧的有凯氏带且栓质化的内皮层,外侧的有凯氏带且栓质化的外皮层和紧邻外侧具扩散状栓质层的表皮细胞;匍匐茎、花柄和叶柄具相似的质外体屏障结构,一是内侧的有凯氏带且栓质化的内皮层,二是外侧的表皮外角质层,但花柄和叶柄有凯氏带的细胞,并不栓质化;叶片的仅为表皮外角质层。4)天胡荽的解剖和屏障结构特征是其适应多种水湿环境的结构基础。该研究为今后选择湿地生态修复植物提供线索。

燕麦隐性核不育cSSR标记的开发及其验证

张丽君, 刘龙龙, 畅志坚, 郭彬, 崔林

2015, 24(7):  146-154.  DOI: 10.11686/cyxb2014232

摘要 ( 1790 )   HTML ( 0)   PDF (1030KB) ( 720 )  

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构建燕麦隐性核不育转录组数据库,开发cSSR标记,丰富燕麦分子标记数据库,并对隐性核不育相关cSSR标记进行验证,为充分利用燕麦种质资源及深入研究隐性核不育奠定基础。对燕麦雄性不育近等基因系CAMS1进行转录组测序,利用软件对得到的EST序列进行SSR位点查找和分析,开发cSSR 引物。并用CAMS1×品燕2号F₂代群体对所开发的雄性不育相关的cSSR引物进行验证。通过转录组测序获得的EST序列中6409条存在SSR位点,736条序列中有2个及2个以上SSR位点;在所有SSR位点中三核苷酸、二核苷酸重复序列最多,分别为4340(56.66%)和1768(24.30%)个。三核苷酸重复中,CCG/CGG(26.68%)、AGG/CTT(21.29%)、AGC/CTG(18.48%)出现的频率较多,二核苷酸重复中,以AG/CT(60.63%)和AC/GT(26.24%)出现的频率较高;根据开发的cSSR设计了13344对cSSR引物,选择与雄性不育相关且能设计引物的21条序列合成45对SSR引物。PCR检测表明,32对引物(71%)有扩增产物,其中11对cSSR引物在亲本间的扩增产物具有多态性,7对引物在可育和不育性状池间存在差异。本研究对燕麦雄性不育近等基因系CAMS1进行了转录组测序,根据得到的EST序列开发了13344对cSSR 引物,并利用CAMS1×品燕2号F₂代群体进行有效性检测,32对引物有扩增产物,7个标记可用于燕麦雄性不育材料的分子检测。

苜蓿对匍柄霉叶斑病与茎点霉叶斑病的抗性评价研究

王瑜, 刘怡, 周彬彬, 袁庆华, 张丽, 潘龙其

2015, 24(7):  155-162.  DOI: 10.11686/cyxb2014337

摘要 ( 1801 )   HTML ( 1)   PDF (954KB) ( 1366 )  

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为探明不同紫花苜蓿品种对匍柄霉叶斑病与茎点霉叶斑病的抗性,本研究采用温室内孢子悬浮液喷雾接种法,对来自国内外的40个苜蓿品种进行了苗期抗病性鉴定和评价,同时,对接种浓度进行研究。研究结果表明,随着孢子悬浮液浓度的升高,10个品种匍柄霉叶斑病与茎点霉叶斑病的病情指数均呈现逐渐升高的趋势,匍柄霉叶斑病的适宜接种浓度为1×10⁵~1×10⁶个孢子/mL,茎点霉叶斑病的适宜接种浓度为1×10⁶个孢子/mL。在1×10⁶个孢子/mL 的接种浓度下,40个苜蓿品种匍柄霉叶斑病的病情指数为3.33~35.83,茎点霉叶斑病的病情指数为13.07~52.27,品种间均存在显著差异(P<0.05)。从中筛选出抗匍柄霉叶斑病品种14份,其中,高抗品种1份(公农2号),中抗品种13份;从中筛选出抗茎点霉叶斑病品种1份,为来自美国的中抗品种润布勒。

我国畜产品生产与贸易

张重丽, 于应文, 付强国, 孙义, 侯扶江

2015, 24(7):  163-171.  DOI: 10.11686/cyxb2012100

摘要 ( 1234 )   HTML ( 4)   PDF (2285KB) ( 1218 )  

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对1990-2009年中国与世界主要畜产品生产和贸易进行分析,近20年世界和中国主要畜产品产量均呈增加趋势。1990-2009年,世界和中国肉类产量由17.99和3.0千万t增到28.39和7.8千万t,中国占世界比重由16.9%增到27.5%;世界鸡蛋产量由3.52千万t增到6.28千万t,中国占世界比重从18.61%增到37.61%;中国牛奶产量近20年增加8倍;世界羊毛产量从3.35百万t降至2.04百万t,中国羊毛产量由23.94万t上升到36.40万t。牛肉净贸易逆差量从478 t增到1694 t;2009年羊肉贸易逆差量和逆差额为7.65万t和1.566亿美元(美元),比1990年增加745.6%和1102%。中国猪肉进出口除2000年和2006-2008年外,其他年份贸易量和贸易额都处顺差;中国禽肉进口远超出口,1990-2006年贸易额处顺差,2007-2009年贸易额处逆差。2000-2009年,鸡蛋出口量持续增至13.47万t,2009年鸡蛋进口量268 t。过去20年,中国牛奶贸易处顺差,2009年其进口量和进口额增至1.46万t和1.18千万美元,比2008年增加80.9%和64.05%;中国羊毛贸易处逆差,逆差量和逆差额由3.52万t和1.274亿美元增至26.92万t和1.368亿美元。因动物疫病、药物残留、动物福利等问题,中国畜产品国际贸易受到限制,需从饲草生产、养殖、产品加工、流通等环节加以改善。

综合评述

草地生态系统芽库研究进展

赵凌平, 王占彬, 程积民

2015, 24(7):  172-179.  DOI: 10.11686/cyxb2014332

摘要 ( 1201 )   HTML ( 8)   PDF (421KB) ( 967 )  

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芽库是植物营养繁殖的基础。在草地生态系统中,特别是以多年生克隆植物为主的草地生态系统中,地上植被的季节变化、种群更新和群落动态变化更依赖于芽库。芽库的特征、作用及其影响因子一直是植被生态学研究的热点问题,这些问题的探究对于预测植被演替、发展方向及植被管理具有重要指导意义。浏览国内外大量文献的基础上,从芽库规模与构成、时空格局及其影响因素等方面进行一个较系统的总结,为将来的研究提供一些有益的途径。

植物ABCG转运蛋白研究进展

张婧, 陈梦词, 马清, 未丽, 王锁民

2015, 24(7):  180-188.  DOI: 10.11686/cyxb2014415

摘要 ( 1675 )   HTML ( 38)   PDF (554KB) ( 1327 )  

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ABCG转运蛋白是ABC蛋白家族最庞大的亚族,广泛存在于植物体内。ABCG亚族主要由半分子转运蛋白WBC(white-brown complex)和全分子转运蛋白PDR(pleiotropic drug resistance)组成,其底物类型广泛,包括抗生素、植物激素、木质素单体、脂质及次生代谢产物等,涉及植物生命周期中的多种代谢活动。本文综述了植物ABCG转运蛋白的分子特性、结构及功能方面的研究进展,并对今后有关该蛋白的主要研究方向做了展望。

食物安全评价及其发展的路径选择

唐羽彤, 林慧龙

2015, 24(7):  189-196.  DOI: 10.11686/cyxb2013243

摘要 ( 1089 )   HTML ( 2)   PDF (747KB) ( 759 )  

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中国传统的粮食安全理念将以谷物为主的粮食等同于食物,致使农业走上了单一结构的“粮-猪农业”歧途,这也是中国粮食观与国际粮食观的不同之处。从食物生产结构以及食物安全评价就可以反映出传统农业的弊端,一方面食物生产过分偏重于谷物和猪肉,另一方面食物安全评价仅仅局限于粮食的供给能力。分析国内外食物安全评价体系,国外注重于微观层次的、营养膳食结构的评价,而我国注重于宏观层次的、数量安全的评价。草地农业发展潜力巨大,能满足我国对于动物性食物的不断加大的消费需求,是持久高效保障食物安全的最佳路径选择。

研究简报

三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局

卢慧, 丛静, 刘晓, 王秀磊, 唐军, 李迪强, 张于光

2015, 24(7):  197-204.  DOI: 10.11686/cyxb2014347

摘要 ( 1516 )   HTML ( 4)   PDF (587KB) ( 1042 )  

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三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。

塑料大棚在苜蓿干燥中的应用研究

尹强, 贾玉山, 闫志坚, 王育青, 常春, 王志军, 王慧

2015, 24(7):  205-211.  DOI: 10.11686/cyxb2014335

摘要 ( 1335 )   HTML ( 2)   PDF (780KB) ( 877 )  

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以黄淮海地区紫花苜蓿为研究材料,利用塑料大棚进行苜蓿干燥试验研究,探讨其干燥效果及其可利用性。结果表明,1)塑料大棚内的气温变化范围为27~46℃,比大棚外高5~13℃,空气相对湿度变化范围为16%~52%,比大棚外低9~24个百分点,其对加快苜蓿干燥和营养保存具有明显的促进作用,适合进行苜蓿干草调制,而且可在一定程度上降低夜间湿度过大及阴雨天气对干燥的不利影响,进而生产出优质的苜蓿干草;2)苜蓿在压扁刈割后置于塑料大棚内干燥效果显著,只需32 h即可将含水量降至15%以下,干燥时间比对照组缩短了48 h,而且营养物质保存较好,CP和TDN含量为18.64%和66.72%,分别比对照组提高了20.73%和11.00%,NDF和ADF含量为41.89%和29.65%,分别比对照组降低了12.60%和17.87%。因此,塑料大棚干燥是一种较为理想的调制优质苜蓿干草的方法,适合在降雨量偏多地区、苜蓿种植面积相对较小的农户中推广应用。