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2016年 第25卷 第8期    刊出日期：2016-08-20

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研究论文

我国西北地区东部时间序列NDVI数据集重建方法比较研究

王玮, 郭铌, 沙莎, 胡蝶, 王小平, 李耀辉

2016, 25(8):  1-13.  DOI: 10.11686/cyxb2015489

摘要 ( 373 )   HTML ( 2)   PDF (1990KB) ( 726 )  

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高质量、长时序归一化植被指数(NDVI)数据集不仅是连续监测陆地表面特征的基础,也是研究气候与陆地生态系统变化的重要参数。本研究以生态环境较为脆弱的西北地区东部为例,借助多种时间序列重建方法对LTDR NDVI数据集中的噪声进行拟合重建,并结合农业气象资料和高质量NDVI数据,对不同重建方法的拟合结果开展适用性评价分析,结果表明,1)下垫面类型是影响重建方法拟合效果的重要因素。根据不同植被类型或作物生长特点,每种重建方法对其噪声消除能力有所不同;2)在年均NDVI较高(NDVI≥0.3),且NDVI曲线具有明显季节变化的草地、林地以及牧草等作物种植区域内,经过D-L拟合重建的NDVI具有较高的保真能力和适应性;3)在年均NDVI较低(NDVI<0.3),且植被季节生长变化不明显或NDVI曲线不呈季节对称性变化的稀疏植被区,以及以冬小麦为典型作物种植的区域内,经过S-G滤波重建的NDVI数据表现出相对较好的保真能力和适应性。

基于MODIS逐日地表反射率数据的青南地区草地生长状况遥感监测研究

杨淑霞, 张文娟, 冯琦胜, 孟宝平, 高金龙, 梁天刚

2016, 25(8):  14-26.  DOI: 10.11686/cyxb2015455

摘要 ( 596 )   HTML ( 5)   PDF (1672KB) ( 785 )  

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大范围草地生长状况遥感监测对研究草地变化动态和草地畜牧业的管理具有重要意义。利用2010-2013年的草地外业调查数据和EOS Terra MODIS每日地表反射率产品MOD09GA,采用空间分析方法分别计算了生长季(5-9月)草地NDVI_max, EVI_max, NDVI_mean和EVI_mean4种植被指数,探讨了这4种植被指数与草地地上生物量之间的遥感反演模型,分析了青南地区草地生长季多年NDVI平均值空间分布特征;根据所选的最优模型反演了青南牧区近10年(2004-2013年)的草地地上生物量,统计分析了地上生物量的空间变化特征。结果表明,青南地区多年NDVI平均值和草地地上生物量总体上均具有由西北向东南逐渐增加的空间分布特点。不同草地类型的生物量差异显著。近10年来山地草甸类的生物量最高,达1280 kg DW/hm²;其次为高寒草甸类、温性草原类、温性荒漠类和沼泽类,生物量介于244.9~902.4 kg DW/hm²;高寒草甸草原类、高寒荒漠类和高寒荒漠草原类生物量较小,在65 kg DW/hm²以下。海拔对生物量具有明显的影响,在3500 m以上地区的草地生物量随海拔的升高而减小。当海拔介于3500~4000 m,最大生物量达1358.8 kg DW/hm²;海拔介于4000~4500 m,生物量小于920 kg DW/hm²;海拔介于4500~5000 m,生物量为574.2 kg DW/hm²;海拔大于5500 m,生物量仅为94.4 kg DW/hm²。统计分析近10年间的NDVI变化趋势发现,三江源地区的黄河、长江和湄公河三大流域及各行政区的草地植被生长状况以轻度改善和改善为主,总体趋于良好。

青藏高原高寒湿地温室气体释放对水位变化的响应

王冬雪, 高永恒, 安小娟, 王瑞, 谢青琰

2016, 25(8):  27-35.  DOI: 10.11686/cyxb2016012

摘要 ( 486 )   HTML ( 3)   PDF (900KB) ( 774 )  

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为了探究水位变化对青藏高原高寒湿地温室气体释放的影响,以高原东部若尔盖典型高寒湿地为研究对象,采用“中型实验生态系”的技术手段,研究了两种不同水位情形 [稳定水位(SW,0 cm)和波动水位(DW,从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm)] 对高寒湿地二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)三种温室气体释放的影响。结果表明,1)高寒湿地水位变化对土壤(0~10 cm)可溶性有机碳(DOC)没有显著影响;水位从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm,对铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的转化起到了促进作用;2)水位变化对高寒湿地CO₂释放影响不显著,SW和DW处理下CO₂累积释放量分别为235.2和209.7 g/m²;3)水位变化对CH₄释放有显著影响,CH₄累积释放量从SW处理的1.79 g/m²下降到DW处理的0.86 g/m²,下降了52.18%;4)水位波动处理抑制了N₂O的释放,其在SW和DW条件下的累积释放量分别是6.72和-7.36 mg/m²;5)高寒湿地土壤温度在10 ℃以上,CO₂和CH₄释放量与其呈显著正相关性,水位下降提高了CO₂和CH₄释放与温度的拟合度。

不同利用方式对豫西黄土丘陵区土壤微生物生物量及群落结构特征的影响

刘晶, 赵燕, 张巧明, 徐少君

2016, 25(8):  36-47.  DOI: 10.11686/cyxb2016057

摘要 ( 407 )   HTML ( 4)   PDF (1076KB) ( 746 )  

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以豫西黄土丘陵区乔木地、灌木地、果园、弃耕地和耕地土壤为对象,应用磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究了不同土地利用方式对土壤微生物生物量及其群落结构特征的影响,结果表明,与耕地相比,乔木地和灌木地土壤微生物量碳(MBC)含量分别提高了225.38%和265.73%(P<0.05),微生物量氮(MBN)含量分别提高了206.19%和245.03%(P<0.05),MBC/TOC值显著提高了2.89和3.00(P<0.05),MBN/TN值显著提高了5.05和5.57(P<0.05);果园土壤微生物量碳、微生物量氮含量和MBN/TN值分别提高了107.80%,84.99%和1.23(P<0.05);弃耕3年地土壤微生物量碳、氮、磷与耕地无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤细菌的PLFA含量增加了17.87%和17.18%(P<0.05),真菌增加了24.27%和28.45%(P<0.05);果园土壤细菌PLFA含量增加了9.04%(P<0.05);弃耕3年地土壤细菌、真菌和放线菌的PLFA含量与耕地之间均无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著提高(P<0.05),Simpson优势度指数显著降低(P<0.05)。不同利用方式地土壤细菌、真菌及放线菌的PLFA及总PLFA与土壤总有机碳、微生物量碳,全氮、速效氮、微生物量氮,容重显著正相关(P<0.05)。以上结果说明相对于耕地、弃耕地和果园土壤,乔木地和灌木地土壤微生物多样性均提高,不同微生物物种的个体数量分布均匀,群落结构相对稳定,因此这两种利用方式对土壤质量以及微生物群落结构多样性的改良效果更佳。不同土地利用方式引起营养元素的投入和土壤结构的变化是造成微生物群落结构变化的主要原因之一。

退耕草地土壤有机碳密度的空间分布及动态变化

田耀武, 贺春玲, 刘龙昌, 王宁, 徐少君, 刘晶, 李东升

2016, 25(8):  48-55.  DOI: 10.11686/cyxb2015499

摘要 ( 462 )   HTML ( 2)   PDF (651KB) ( 635 )  

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研究退耕草地土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)密度的空间分布与动态变化,为退耕地“碳汇”功能评估提供依据。2008年在兰陵溪流域退耕草地设计对照区(A₁)、莎草无凋落物区(B₀)和莎草双倍凋落物区(B₂),于2008-2015年每年3月底分层采集实验区0~30 cm土样,测定SOC密度值。结果表明,1) 农地退耕后,SOC的累积与分解平衡被打破,农地-草地演替过程中发生了“碳汇”作用,SOC达到新的平衡需12年,年碳汇速率为263.5 g/m²;2) 2008年SOC密度为B₂(5504±245 g/m²)>B₀(5476±267 g/m²)>A₁(5392±306 g/m²),2015年变化为A₁(6022±298 g/m²)>B₀(5963±315 g/m²)>B₂(5807±274 g/m²),植物种类和凋落物数量影响显著(P<0.05);3) 2008-2015年间,A₁和B₀区SOC密度持续增加,B₂发生了波动性变化,下降之后又持续增加,A₁更有利于SOC的积累;4)植物种类和凋落物数量主要影响0~20 cm层SOC密度的变化,20 cm以下影响不显著。农地、草地不同深度层SOC密度差异显著(P<0.05),农地-草地演替过程中,SOC年累积量差异显著,空间分布格局也由农地模式转变为草地模式。

干燥温度对豆科牧草种子脱水速率和发芽率的影响

马金星, 屠德鹏, 寇建村, 刘芳

2016, 25(8):  56-64.  DOI: 10.11686/cyxb2015508

摘要 ( 391 )   HTML ( 2)   PDF (485KB) ( 644 )  

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种子入库保存前,以相对湿度(15±3)%,温度(15±2)和(21±2) ℃分别对23种豆科牧草种子进行干燥,以掌握不同的干燥温度对种子脱水速率和发芽率的影响。结果表明,1)11 d后,在(15±2) ℃的干燥温度下,14种种子含水量降至7%以下的入库标准,而在(21±2) ℃的干燥温度下,除小冠花外,其余种子含水量都达到了入库标准;2)(15±2) ℃的干燥温度对11种牧草种子发芽率无显著影响,使6种牧草种子发芽率较干燥前显著升高,6种显著降低,而(21±2) ℃的干燥温度对15种牧草种子发芽率无影响,使5种发芽率较干燥前显著升高,3种显著降低。综合考虑,对极易脱水的种子(白花灰叶豆、百脉根、红三叶、毛蔓豆、木豆、紫花苜蓿、沙打旺、有钩柱花草、葛藤、圭亚那柱花草)和易脱水种子(二色胡枝子、柠条、紫云英)应在(15±2) ℃条件下进行干燥;对难脱水种子(白三叶、大翼豆、红豆草、箭斑三叶、箭筈豌豆、绛三叶、羊柴、硬皮豆、猪屎豆)应在(21±2) ℃条件下进行干燥;对极难脱水的小冠花种子干燥温度还有待研究。

温度和水分对中华羊茅幼苗生长的影响

汪建军, 汪治刚, 麻安卫, 蔺伟虎, 旷宇, 田沛

2016, 25(8):  65-73.  DOI: 10.11686/cyxb2015492

摘要 ( 489 )   HTML ( 1)   PDF (1274KB) ( 668 )  

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本试验采用室内盆栽法对不同温度和水分互作条件下中华羊茅幼苗生长的形态特性进行了研究,通过设定4个土壤水分梯度(80%,65%,50%和35%FWC,FWC为田间最大持水量)和3个生长温度(15,20和25 ℃)来模拟自然生长条件来探究适宜中华羊茅幼苗生长的温度和土壤水分条件。结果表明,中华羊茅在25 ℃、65%水分条件下的出苗率最高,且显著高于其他温度和水分处理(P<0.05),而对照和其他水分处理的幼苗株高在20 ℃条件下均显著高于15和25 ℃处理(P<0.05);3种温度下中华羊茅幼苗的茎粗在65%水分条件下均达到最大,在35%水分条件下最小,且与其他水分处理差异显著(P<0.05);在15和20 ℃条件下,中华羊茅幼苗的叶宽、组织含水量、株高胁迫指数和干物质胁迫指数均在65%水分条件下最大,在35%水分条件下最小,而在25 ℃条件下,其随着土壤水分含量的降低而逐渐减小,且在80%水分条件下达到最大;3种温度下中华羊茅幼苗的根冠比随着土壤水分含量的降低而逐渐增大,其在35%水分条件下最大,且显著大于对照和其他水分处理(P<0.05);20 ℃条件下,中华羊茅幼苗的根长在35%水分条件下最大,而在15和25 ℃条件下,其根长在50%水分条件下最大,且均与对照和其他水分处理差异显著(P<0.05)。因此,由结果得出20 ℃温度和65%水分条件最适于中华羊茅幼苗的生长。

水杨酸对盐胁迫下沙打旺幼苗生长的影响

王宝增, 张一名, 张江丽, 秘树青, 孔红

2016, 25(8):  74-80.  DOI: 10.11686/cyxb2016085

摘要 ( 407 )   HTML ( 0)   PDF (869KB) ( 732 )  

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水杨酸(salicylic acid,SA)作为一种植物激素,不仅参与植物生长和发育等过程,而且还能诱导植物的抗逆性。为研究外源水杨酸对盐胁迫下沙打旺幼苗生长的影响,以沙打旺幼苗为材料,采用200 mmol/L NaCl 并添加不同浓度SA(0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mmol/L)的处理方法,通过测定沙打旺生长及生理指标,以确定外源SA对沙打旺幼苗生长的影响。结果表明,与单纯盐胁迫相比,一定浓度的SA(0.4~0.8 mmol/L)能提高盐胁迫下沙打旺叶片可溶性蛋白含量, 0.6和0.8 mmol/L SA处理分别增加了51.9%和42.6%;增强盐胁迫下沙打旺叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,0.4和0.6 mmol/L SA处理分别提高了1.58和1.68倍;降低叶片质膜透性, 0.4,0.6和0.8 mmol/L SA处理,叶片相对电导率依次降低了19.2%,26.6%和18.1%;提高盐胁迫下沙打旺的光合能力,0.4和0.6 mmol/L SA处理,净光合速率分别增加了1.21和1.43倍;使株高和干重增加。其中,0.6 mmol/L SA处理效果最为明显。表明外源SA能够在一定程度上促进盐胁迫下沙打旺幼苗的生长。

高温胁迫对黑麦草生长及生理代谢的影响

王日明, 熊兴耀

2016, 25(8):  81-90.  DOI: 10.11686/cyxb2015563

摘要 ( 902 )   HTML ( 13)   PDF (640KB) ( 814 )  

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以两个耐热性差异较大的多年生黑麦草品种首相(Premier,耐热性强)和顶峰(Pinnacle,耐热性弱)为试验材料,分析了人工模拟昼夜温度为适温(25 ℃/20 ℃)和高温(35 ℃/30 ℃)两种温度条件下,高温胁迫对黑麦草生长、叶片细胞膜稳定性、叶绿素含量、光合作用、内源激素(ABA、IAA,GA₃和ZR)以及碳水化合物(可溶性糖、淀粉、果聚糖)代谢的影响。结果表明,高温胁迫条件下黑麦草生长减缓,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,内源激素脱落酸(ABA)含量升高,而生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)和细胞分裂素(ZR)含量均下降,但是在耐热性强的品种中的变化程度均小于耐热性弱的品种;高温胁迫下碳水化合物中的可溶性糖含量随处理时间的延长呈先升高随后下降的趋势,淀粉含量在两个品种中均呈不同程度的下降,果聚糖含量在耐热性强的品种中升高,在耐热性弱的品种中先升高随后下降。高温胁迫下黑麦草叶片中积累或维持较高的内源激素(ABA、GA₃、IAA、ZR)和碳水化合物(可溶性糖和果聚糖)可能是耐热性较强的主要原因,这些内源激素或碳水化合物的积累或维持有助于黑麦草细胞内渗透平衡和细胞膜稳定性,保护光合器官免受损害以维持光合能力,延缓因高温和呼吸增强导致的叶片的枯黄衰老,从而提高了黑麦草的耐高温能力。

不同盐生境下硅对高羊茅生物量及生理生化特征的影响

宋锐, 林丽果, 王康英, 宋浩然, 蒋勇斌, 刘慧霞

2016, 25(8):  91-97.  DOI: 10.11686/cyxb2015501

摘要 ( 404 )   HTML ( 3)   PDF (1222KB) ( 618 )  

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利用水培实验研究了不同盐生境下硅对高羊茅幼苗生物量及生理生化特征的影响。研究结果表明,高羊茅幼苗生物量随着盐浓度增加而逐渐降低,200 mmol/L的盐浓度为高羊茅幼苗的临界盐浓度,盐浓度小于该临界值时,添加硅显著增加了高羊茅幼苗生物量;盐浓度大于该临界值时,硅对高羊茅幼苗生物量没有明显影响,说明硅调节盐生境下高羊茅的生长能力与环境内的盐浓度密切相关。在盐浓度临界值之内,水培条件下硅通过增加盐胁迫下高羊茅幼苗体内SOD、CAT、POD活性,降低盐胁迫条件下高羊茅幼苗体内的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率,其中盐浓度为100 mmol/L时,丙二醛含量降幅最大,为18.05%,当盐浓度为50 mmol/L时,脯氨酸含量降幅最大,为23.63%。这不仅说明了硅可增强高羊茅幼苗适应盐生境的能力,而且证明了硅直接参与了盐胁迫条件下高羊茅的生理生化过程。

覆雪厚度对不同秋眠级苜蓿抗寒性及越冬率的影响

岳亚飞, 王旭哲, 苗芳, 鲁为华, 马春晖

2016, 25(8):  98-106.  DOI: 10.11686/cyxb2015474

摘要 ( 307 )   HTML ( 0)   PDF (862KB) ( 653 )  

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本试验旨在研究覆雪厚度对不同秋眠级紫花苜蓿抗寒性及越冬率的影响,选择秋眠级分别为2级的皇后(Alfaqueen)、5级的巨能551(Magna551)、8级的WL525HQ和10级的赛迪10(Sardi10)紫花苜蓿,设定0,10和15 cm三个覆雪厚度处理,通过动态观测紫花苜蓿根冠处及田间土层(1~10 cm)的温度、根颈中丙二醛(MDA)、可溶性糖(WSC)和可溶性蛋白(SP)含量及越冬率。结果表明,无积雪覆盖时低秋眠级(2和5级)紫花苜蓿越冬率分别为:64%和59%;而高秋眠级(8和10级)紫花苜蓿全部死亡。覆雪厚度10 cm即可以保证除秋眠级10(赛迪10)外的苜蓿安全越冬,且越冬率均在90%以上。随着覆雪厚度的增加,积雪对紫花苜蓿根冠及根颈下土层温度有显著影响,能显著提高各秋眠级紫花苜蓿的越冬率(P<0.05),降低MDA的含量,增加非/极非秋眠型的紫花苜蓿根颈中SP和WSC的含量。运用隶属函数综合评价,无覆雪条件下苜蓿品种的抗寒性及越冬率顺序为:皇后>巨能551;覆雪厚度10 cm下苜蓿的抗寒性及越冬率顺序为:巨能551>皇后>WL525HQ>赛迪10;覆雪厚度15 cm下苜蓿的抗寒性及越冬率顺序为:巨能551>皇后=WL525HQ=赛迪10。

不同生长期金荞麦营养成分含量及消化率测定研究

韩勇, 邓蓉, 刁其玉

2016, 25(8):  107-117.  DOI: 10.11686/cyxb2015491

摘要 ( 346 )   HTML ( 1)   PDF (480KB) ( 505 )  

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为系统地测定分析不同生长期金荞麦的常规营养成分、氨基酸、微量元素含量及其回肠末端消化率, 本研究用3头安装“T”型瘘管, 并做回-直肠吻合切除盲肠的巴克夏-驯养野猪-高坡黑猪(巴-野-高)三元杂交生长猪作为试验动物, 采用3×3拉丁方试验设计开展消化试验。结果表明, 分枝期、孕蕾期和初花期金荞麦OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分别为88.59%、22.72%、2.34%、1.05%、0.39%、13.51%, 89.10%、20.57%、1.69%、1.25%、0.42%、15.50%和89.63%、17.54%、1.37%、1.29%、0.46%、19.75%;EAA、NEAA和TAA含量分别为9285、7982、6244 mg/100 g, 14334、10810、9320 mg/100 g和23619、18792、15564 mg/100 g。随着生长期的后延, 营养成分含量显著降低, 在体和离体消化率也随着生长期的后延而显著降低。分枝期与孕蕾期间营养成分含量差异显著(P<0.05), 分枝期与初花期间营养成分含量差异极显著(P<0.01), 孕蕾期与初花期间营养成分含量差异显著(P<0.05)。从分枝期到孕蕾期, 金荞麦CP、EE、EAA及TAA下降较慢, CF含量升高较慢, 营养成分消化率下降也较慢;从孕蕾期到初花期, 金荞麦CP、EE、EAA及TAA下降较快, CF含量升高也较快, 营养成分消化率下降也较快。以分枝期、孕蕾期和初花期体外法测定常规营养成分及微量元素消化率值为自变量, 以对应的动物饲养试验回肠末端表观消化率值为因变量建立的回归方程拟合度好,可用于推算对应的回肠末端表观消化率。本实验证明, 金荞麦营养丰富、消化率高, 必需氨基酸比例高、适合动物消化吸收。孕蕾期为金荞麦适宜收割期, 在适宜收割期内, 收割时间点应选择孕蕾后期。

扁蓿豆SK2型脱水素基因MrDHN3的异源表达提高大肠杆菌对盐和高温胁迫的抗性

沈迎芳, 马超, 吴小培, 张业猛, 王海庆

2016, 25(8):  118-127.  DOI: 10.11686/cyxb2015510

摘要 ( 371 )   HTML ( 0)   PDF (1605KB) ( 612 )  

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扁蓿豆为高原高寒地区优质豆科牧草,具有极强的抗旱、耐寒、抗盐碱的能力。脱水素(DHNs)是参与植物逆境应答的一类蛋白。根据前期RNA-seq的结果,从扁蓿豆幼苗中克隆到一个编码脱水素的基因MrDHN3。序列分析显示该基因含666 bp的开放阅读框,编码221个氨基酸,为一个SK2型酸性脱水蛋白。氨基酸序列比对结果表明,MrDHN3与豆科植物白三叶和蒺藜苜蓿相似性最高,达83%。实时荧光定量PCR结果显示,MrDHN3基因受脱水、低温、高盐和脱落酸处理诱导表达,表明MrDHN3参与了扁蓿豆的非生物胁迫响应。通过构建原核表达载体,在大肠杆菌中过表达MrDHN3蛋白,检测重组菌在盐和高温胁迫处理下的生长存活情况。结果发现,在0.5 mol/L NaCl和0.5 mol/L KCl高盐胁迫条件下,重组大肠杆菌的存活率明显高于对照菌株;在55 ℃高温胁迫条件下, 转化大肠杆菌的生长状态明显优于对照。表明MrDHN3对盐和高温引起的细胞损伤具有保护作用。为今后作物抗逆性遗传改良的研究提供了有用信息。

苦豆子赖氨酸脱羧酶基因克隆与表达分析

杨毅, 陆姗姗, 刘萍, 田蕾

2016, 25(8):  128-135.  DOI: 10.11686/cyxb2015477

摘要 ( 427 )   HTML ( 2)   PDF (1405KB) ( 757 )  

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赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase,LDC)基因是苦豆子中氧化苦参碱(oxymatrine,OMA)生物合成的第一个关键酶基因。根据近缘物种苦参的赖氨酸脱羧酶基因设计特异引物,同源克隆法克隆了苦豆子赖氨酸脱羧酶基因的蛋白质编码区序列,全长1368 bp,命名为Sa-LDC,GenBank登录号为KM249871。生物信息学分析表明Sa-LDC编码区序列无内含子,与苦参和狗苦参的LDC序列一致性均达到97%;属于Ⅲ型5-磷酸吡哆醛依赖酶[type Ⅲ pyridoxal 5-phosphate (PLP)-dependent enzymes,PLPDE-Ⅲ]超基因家族,功能活跃。Sa-LDC编码455个氨基酸残基,其编码的肽链相对分子质量49.14 kD,理论等电点5.63,无信号肽和跨膜结构;在其氨基酸序列中具有产喹诺里西啶生物碱的特征性保守位点Phe³⁴⁰;系统进化树将苦豆子与其他产喹诺里西啶类生物碱的植物聚为一类。qPCR和HPLC检测显示,苦豆子赖氨酸脱羧酶基因的表达和氧化苦参碱的积累均受干旱胁迫的影响,且基因的表达量与氧化苦参碱的积累呈正相关关系。

2种嵩草属牧草休眠期内生细菌多样性研究

杨成德, 王玉琴, 陈秀蓉, 张振粉, 薛莉, 王颖, 姚玉玲

2016, 25(8):  136-144.  DOI: 10.11686/cyxb2015368

摘要 ( 386 )   HTML ( 1)   PDF (893KB) ( 631 )  

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采用稀释平板法从两种嵩草属牧草休眠期根和种子中分离到23株内生细菌,测定了其抑菌、溶磷、固氮和产IAA等生物学功能,并通过16S rDNA 基因序列分析进行了鉴定。结果表明,两牧草根和种子中内生细菌的数量和群落组成存在明显差异;线叶嵩草内生细菌的种类比矮生嵩草丰富;矮生嵩草根部内生细菌比种子中丰富,而线叶嵩草种子内生细菌较根部丰富;种子存放时间影响内生细菌数量;20株可继代培养内生细菌中具有抑菌、溶磷、固氮和产IAA生物功能的菌株分别占总菌株数的35%,55%,45%和25%。获得15株内生细菌的16S rDNA 基因序列,经同源性比较,其分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、叶杆菌属(Phyllobacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微杆菌属(Microbacterium)、原小单孢菌属(Promicromonospora)和鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis),且芽孢杆菌属细菌为其优势种群。

青海箭筈豌豆根瘤菌的筛选及其共生体耐盐性研究

王雪翠, 马晓彤, 韩梅, 曹卫东, 张宏亮, 白金顺, 曾闹华, 高嵩涓, 周国朋, 王艳秋

2016, 25(8):  145-153.  DOI: 10.11686/cyxb2015497

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箭筈豌豆是我国传统肥饲兼用的豆科绿肥作物,有关箭筈豌豆根瘤菌的研究尚属空白。为获得抗逆性强的根瘤菌菌株,在青海主产区采集样本,经分离、鉴定得到61株箭筈豌豆根瘤菌。采用水培回接法,通过主成分分析筛选出5株对宿主结瘤生长促进作用较强的根瘤菌(J1-3-2、J2-6-2、J3-12-1、J4-3-3和J5-5-3)。对该5株根瘤菌进行了离体耐盐性评价,发现菌株J5-5-3最大耐盐极限值在0.9%左右,其他4菌株最大耐盐极限值均在1.2%左右,并且5菌株的耐盐特征呈3个明显不同类型:J3-12-1和J2-6-2耐盐性最强,菌株J1-3-2和J4-3-3居中,菌株J5-5-3最差。进一步采用盆栽方法评价了其中3株(每类型1株)根瘤菌-箭筈豌豆共生体的耐盐性,结果表明,在0.15%NaCl胁迫下接种根瘤菌J5-5-3植株结瘤数最多,在0.30%NaCl胁迫下3种接种处理无显著差异;在0.15%和0.30%NaCl胁迫下,接种J3-12-1共生体株高显著大于对照(P<0.05);在0.15%和0.30%NaCl胁迫下根瘤菌J3-12-1和J5-5-3可显著提高植株干重(P<0.05);J5-5-3在0.15%和0.30%NaCl胁迫下可显著提高植株含氮量并显著提高0.15%NaCl胁迫下的植株吸氮量(P<0.05);J3-12-1显著提高了0.15%NaCl胁迫下的植株吸氮量(P<0.05)。综合来看,J3-12-1和J5-5-3可以作为在盐胁迫下提高箭筈豌豆生物量和含氮量的预选菌株。

植物根际促生菌对两种真菌病害病原的抑制作用及其鉴定

孙广正, 姚拓, 赵桂琴, 李建宏, 陈龙, 刘欢

2016, 25(8):  154-163.  DOI: 10.11686/cyxb2015353

摘要 ( 629 )   HTML ( 2)   PDF (905KB) ( 623 )  

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利用钼蓝比色法、乙炔还原法和高效液相色谱法分别测定了分离自5种植物根际的19株细菌溶磷、固氮和分泌生长素特性;用平板对峙生长法测定了19株细菌对黄瓜枯萎病菌和小麦根腐病菌的抑制作用;结合菌株形态、生理生化反应,利用分子生物学方法鉴定了其中8株优良细菌。结果表明,菌株Bacillus subtilis LM4-3固氮酶活性较高[244.88 nmol C₂H₄/(mL·h)];菌株B. subtilis LHS11-1溶磷能力较强(205.77 mg/L);菌株PGRS-3分泌IAA能力较好(40.78 μg/mL)。5株菌株能够有效拮抗黄瓜枯萎病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率69.07%,发酵液抑制率51.73%)。7株菌株能够有效拮抗小麦根腐病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率 78.17%),B. subtilis LHS11-1发酵液抑制率高达81.52%。其他具有较好促生或拮抗上述两种病原真菌的菌株经鉴定,分别属于蜡样芽孢杆菌(B. cereus,菌株XX1)、短小芽孢杆菌(B. pumilus,菌株F1-4和LX22)、简单芽孢杆菌(B. simplex,菌株XX6)和荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens,菌株XX5)。

稗草生防菌BC-1的分离及生物学特性研究

李健, 李美, 高兴祥, 房锋, 董连红

2016, 25(8):  164-171.  DOI: 10.11686/cyxb2015583

摘要 ( 333 )   HTML ( 0)   PDF (906KB) ( 583 )  

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为了能够获得低毒且高效的生物除草剂,本研究以苹果园感病稗草为材料,从中分离得到菌株BC-1,形态学观察和16S rDNA序列比对分析后,确认该菌株为露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)。菌株BC-1最适生长培养基为PDA和PSA培养基,最适生长温度为25~28 ℃。最适生长pH值为6~7;光照强度对菌丝生长有一定抑制作用;菌丝生长最佳碳源为麦芽糖,最佳氮源为硝酸铵。室内生防试验表明,该菌株分生孢子悬浮液对稗草生防效果最佳,接菌21 d后稗草发病率为100%,鲜重防效达93.7%;对马唐、狗尾草、播娘蒿和反枝苋的生防效果相对较差,鲜重抑制率仅为33.7%,28.3%,-3.2%,16.8%。作物安全性试验表明,该菌株的分生孢子液对玉米、小麦、水稻等作物安全。综上所述,菌株BC-1有开发成商品化生物除草剂的潜力。

大穗看麦娘化学防控田间效果评价

高兴祥, 孙作文, 李美, 房锋, 李健, 吴加军, 李茂昇

2016, 25(8):  172-179.  DOI: 10.11686/cyxb2016008

摘要 ( 438 )   HTML ( 4)   PDF (449KB) ( 696 )  

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大穗看麦娘在欧洲是一种分布广泛、危害巨大的禾本科杂草,在我国仅在台湾有报道分布,但目前在我国黄淮海区域已经有分布,为新的入侵危害杂草,其化学防控技术未见系统报道。本研究特选择小麦田常用防除禾本科杂草的8种除草剂,于2013-2014年度在大穗看麦娘为优势杂草的冬小麦田,分别于冬前、冬季低温及春季小麦返青初期3个时期施药,以期明确各除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果、最佳使用时间及对冬小麦的安全性。试验结果表明,啶磺草胺不同时期施药,对大穗看麦娘均有很好的防控效果,鲜重防效达到97.1%~100.0%;甲基二磺隆在不同时期施药也有很好的效果,在80.1%~98.6%之间;唑啉草酯冬前施药效果优,但冬季低温和春季返青初期施药效果较差,3次施药鲜重防效分别在99.3%~99.9%,74.1%~88.9%和46.2%~75.8%之间;炔草酯、精噁唑禾草灵于冬前施药和冬后返青初期施药效果均较好,效果在81.1%~96.8%之间,但冬季低温施药效果差,防效在41.4%~76.0%之间;其他几种药剂氟唑磺隆、肟草酮、异丙隆3次时期施药对大穗看麦娘效果均较差。

综合评述

生草对果园土壤理化性状的影响研究进展

曹铨, 沈禹颖, 王自奎, 张小明, 杨轩

2016, 25(8):  180-188.  DOI: 10.11686/cyxb2015500

摘要 ( 1085 )   HTML ( 15)   PDF (428KB) ( 1338 )  

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果园生草栽培模式对土壤理化性状的影响是果园集约、高效、生态、可持续生产的重要基础。生草栽培可降低土壤容重4.7%~13.0%,提高水稳性土壤团聚体含量,进而改善土壤的导水性能和保水性能,也有助于拦截降雨,提高雨水的利用率;干旱少雨的季节可能会出现牧草与果树争水的现象,需要通过选择适宜的草种及加强田间管理等措施来减小争水对果树造成的不利影响;生草有助于土壤有机碳的积累,连续生草6年可使土壤表层有机碳增加19.6%~27.8%,有机碳的累积量会随生草年限的增加而增加;生草覆盖可调节果园土壤温度,增加土壤微生物的多样性和酶活性;生草还可以促进土壤养分的有效性,同时豆科牧草也可通过固氮作用提高氮素利用效率,总体而言,果园多年种植牧草对土壤养分的积累具有正效应。本研究可为有关的研究工作和生草模式的进一步推广应用提供依据。

研究简报

呼伦贝尔草原野生牧草青贮中优良乳酸菌的分离及鉴定

王红梅, 孙启忠, 屠焰, 司丙文, 萨如拉, 那亚, 刁其玉

2016, 25(8):  189-196.  DOI: 10.11686/cyxb2016092

摘要 ( 394 )   HTML ( 2)   PDF (634KB) ( 440 )  

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本研究对呼伦贝尔草原牧草青贮饲料中的乳酸菌进行了分离、鉴定,旨为筛选出优良乳酸菌菌株。以4个地区不同群落牧草的青贮饲料为试验材料,并采用传统微生物学鉴定方法及16S rRNA序列分析对分离得到的乳酸菌菌株进行了鉴定。菌株DME53为草乳杆菌,DMG108为干酪乳杆菌,DMC80为植物乳杆菌,DMG138为短乳杆菌,DMG139为戊糖片球菌;其中菌株DMG138为异型发酵乳酸菌,其余4株菌均为同型发酵乳酸菌。除DMG139在40和45 ℃下生长微弱外,其余菌株均在5~45 ℃不同温度条件下, 3.0%和6.5% NaCl培养液中良好生长。除菌株DME53在pH 3.0下不能生长外,其余菌株均在pH 3.0~8.0条件下良好生长或微弱生长。菌株DMC80具有产酸能力较强、发酵速率较快、耐酸、耐低温等特性,可作为制备适用于呼伦贝尔地区青贮饲料菌制剂的优良菌株。