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2022年 第31卷 第12期    刊出日期：2022-12-20

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2022年12期目录

2022, 31(12):  0. 

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研究论文

新疆草地质量对气候变化的响应及其变化趋势

陈宸, 井长青, 赵苇康, 许玉凤

2022, 31(12):  1-16.  DOI: 10.11686/cyxb2021458

摘要 ( 415 )   HTML ( 73)   PDF (4318KB) ( 390 )  

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草地是新疆重要的植被类型，是碳源/汇的重要研究对象之一，研究其质量变化驱动力并预估其未来变化趋势具有重要的生态意义。本研究利用归一化植被指数（NDVI）、植被净初级生产力（NPP）和气象资料等数据，应用地理信息图谱确定1980-2020年变化和稳定草地的范围，排除人类活动干扰，分析草地质量变化及其对气候变化的响应；使用Thornthwaite Memorial等模型估算新疆草地质量并预测其2021-2040年变化趋势。研究发现：1）新疆草地质量总体呈上升趋势，高覆盖度草地上升趋势显著；山地草地覆盖度和质量高，沙漠边缘草地覆盖度和质量低；2）新疆草地质量变化的主要驱动力为气温和降水，与降水呈正相关；而超过一定限度的气温会抑制草地质量，且覆盖度越低对气温和降水越敏感；3）通过模型计算的气候生产力能够反映新疆草地质量及其时空变化特征，且草地覆盖度越低，反映越准确；4）在气候变化背景下，未来新疆低覆盖度草地质量提升，其他类型草地质量呈下降趋势。研究新疆草地质量的变化并预估其未来变化趋势，可为其制定生态保护措施、研究碳储量变化等提供参考。

气候和土地利用变化共同驱动青海海南、海北州生态系统服务的时空变化

范晓敏, 井新, 肖博文, 马小亮, 贺金生

2022, 31(12):  17-30.  DOI: 10.11686/cyxb2021470

摘要 ( 310 )   HTML ( 72)   PDF (2570KB) ( 284 )  

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明确生态系统服务时空变化及驱动因素是认识生态系统服务维持和提升的基础。高寒地区是生态系统服务供给的热点，同时也是气候变化的敏感、脆弱区。土地利用和气候变化在高寒生态系统服务时空变化中的作用尚缺少系统性研究。因此，本研究基于生态系统服务模型和广义线性模型，以青藏高原东北部的海南、海北州为案例，评估了2000-2015年7项生态系统服务及生态系统多服务性的时空变化，并分析各驱动因素的相对重要性及气候与土地利用变化的相互作用。结果表明：从2000到2015年，生态系统服务总体呈南部增加，北部减少的趋势。食物供给受土地利用变化影响最大（相对贡献=34%），净生态系统生产力（NEP）受温度变化的影响最大（相对贡献=77%），水质净化（氮保留、磷保留）、土壤保持、水源供给、水源涵养受降水变化的影响最大（相对贡献分别为63%、48%、74%、86%和75%），生态系统多服务性受降水变化影响最大。本研究中，除土壤保持外，气候（降水、温度）变化对其他生态系统服务及生态系统多服务性的作用随土地利用变化而变化（交互作用，P<0.001）。结果表明，实现生态系统服务可持续发展不仅要关注土地利用变化，同时应关注气候与土地利用变化的相互作用，优化生态系统服务的时空配置，以提升高寒地区生态系统的多服务性。

黄帚橐吾对退化高寒草地植物、土壤养分及微生物量的影响

王玉琴, 宋梅玲, 周睿, 王宏生, 刘华, 朱秀莲, 马玉寿

2022, 31(12):  31-40.  DOI: 10.11686/cyxb2021467

摘要 ( 290 )   HTML ( 59)   PDF (2235KB) ( 262 )  

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黄帚橐吾作为指示高寒草甸植被退化的重要物种，研究其对草地生态系统植被、土壤以及微生物养分循环的影响，对揭示其入侵机制具有重要意义。本研究以黄帚橐吾危害区为研究对象，用化学药剂去除黄帚橐吾的竞争优势，分析黄帚橐吾危害后植被功能群养分、土壤养分以及土壤微生物量的变化。结果表明：黄帚橐吾危害后，提高了莎草科体内碳（C）含量，禾本科和豆科氮（N）含量显著升高，豆科磷（P）含量显著升高，而莎草科P含量显著降低（P<0.05），且黄帚橐吾体内C含量显著高于其他功能群（P<0.05）；各功能群C/N表现为莎草科显著高于豆科和杂类草（P<0.05），C/P为莎草科显著高于其他功能群（P<0.05），同时，植物C含量与N含量、P含量负相关，N含量与P含量正相关。黄帚橐吾危害后土壤全氮含量显著升高，速效氮、全钾和速效钾含量显著降低，C/N显著降低，N/P显著升高（P<0.05）。黄帚橐吾引起土壤微生物量（MBC、MBN和MBP）的升高，使土壤微生物活性上升，MBC/MBN和MBC/MBP在危害区也高于防除区，MBN/MBP略低于防除区，说明黄帚橐吾对N的需求大于对P的需求。植物C、N、P含量及化学计量比与土壤养分和土壤微生物量及化学计量比具有一定的相关性，冗余分析（RDA）结果得到在黄帚橐吾危害区黄帚橐吾C、N、P含量与土壤养分和微生物量具有较大的相关性，且植物的P含量与土壤养分和微生物量显著相关（P<0.05），而在防除对照区内每个功能群植物对养分的需求均匀分布，可见黄帚橐吾危害后影响了草地养分的分配格局。

基于核岭回归算法的PROSAIL模型反演高空间分辨率叶面积指数

郭恒亮, 李晓, 付羽, 乔宝晋

2022, 31(12):  41-51.  DOI: 10.11686/cyxb2021468

摘要 ( 442 )   HTML ( 20)   PDF (2466KB) ( 478 )  

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准确估算叶面积指数（LAI）在生态、环境和气候变化研究方面具有重要作用。依靠卫星遥感技术能够获取大范围LAI产品，但其空间分辨率较低且依赖大量地面实测数据，难以满足高精度、大范围研究的需求。本研究基于30 m空间分辨率地表反射率数据，在不依赖大量地面实测数据的情况下，提出基于核岭回归算法的PROSAIL物理模型反演LAI，首先对PROSAIL模型的输入参数进行敏感性分析，以确定输入参数并生成模拟数据集，从而建立模拟反射率与LAI之间的核岭回归反演模型，进行高空间分辨率LAI反演，并与基于多层感知机的PROSAIL模型、基于随机森林回归的PROSAIL模型进行对比分析。结果表明：基于核岭回归的PROSAIL模型获得了最高的LAI反演精度，模型决定系数（R^{\mathrm{2}}）为0.8089，均方根误差（RMSE）为0.2492，基于多层感知机和随机森林回归的PROSAIL模型反演精度较差，模型R^{\mathrm{2}}分别为0.7726和0.7118，RMSE分别为0.2781和0.2432。研究认为基于核岭回归的PROSAIL模型可以有效提升LAI反演精度，为快速准确的区域性高空间分辨率LAI反演提供了技术和方法。

胡麻籽粒产量及相关农艺性状对多元化轮作模式的响应

王海娣, 张勇, 高玉红, 吴兵, 剡斌, 崔政军, 王一帆, 张雪

2022, 31(12):  52-65.  DOI: 10.11686/cyxb2021469

摘要 ( 229 )   HTML ( 7)   PDF (1991KB) ( 136 )  

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为探究适宜旱作农业区胡麻生产的种植模式，基于2012年开始的田间长期定位试验（4年一个轮作周期），研究了胡麻→胡麻→胡麻→胡麻［（F）FFF］、胡麻→小麦→马铃薯→胡麻［（F）WPF］、胡麻→马铃薯→胡麻→小麦［（F）PFW］、胡麻→胡麻→小麦→马铃薯［（F）FWP］、胡麻→小麦→胡麻→马铃薯［（F）WFP］和胡麻→小麦→马铃薯→小麦［（F）WPW］6种不同轮作模式下作物茬口、胡麻种植频率、胡麻间隔种植年限及连作年限对半干旱农业区胡麻株高、茎粗、干物质积累分配及籽粒产量的影响。轮作后第9年研究结果表明：与连作胡麻处理相比，轮作显著提高了籽粒产量，增幅为29.89%~109.57%，处理间依次表现为（F）WPW>（F）FWP>（F）WFP>（F）PFW>（F）WPF>（F）FFF，且受茬口、频率、间隔年限和连作年限影响显著，小麦茬和马铃薯茬较胡麻茬提高了54.45%~59.29%，25%频率分别较50%和100%频率显著增加了30.66%和109.57%，2年连作较4年连作高出29.89%，并且胡麻籽粒产量随间隔年限增加而增加。相关性分析结果显示，胡麻籽粒产量与有效蒴果数、分枝数和千粒重均呈显著正相关关系，且轮作处理下胡麻有效蒴果数、分枝数和千粒重分别较连作显著增加35.88%~108.91%、15.47%~46.19%和14.61%~16.34%。同时，胡麻高产伴随着株高、茎粗与干物质积累量的增加，全生育期轮作较连作分别增加了5.11%~42.24%、2.77%~39.92%和31.25%~117.89%，且随连作年限的缩短、茬口的更换、胡麻种植频率的减少及间隔种植年限的增加而增加。可见，通过轮作换茬可改善胡麻株高和茎粗的生长状况，优化其干物质积累与分配规律，增加胡麻分枝数、有效蒴果数和千粒重，进而提高籽粒产量。说明多元化轮作模式是解决胡麻因连作导致减产的有效种植方式，且胡麻→小麦→马铃薯→小麦是西北旱作区适宜的轮作模式。

覆膜对高寒阴湿区土壤水热与当归根系生长的调控效应

米永伟, 龚成文, 邵武平, 彭云霞

2022, 31(12):  66-75.  DOI: 10.11686/cyxb2022052

摘要 ( 224 )   HTML ( 1)   PDF (2134KB) ( 158 )  

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在当归道地产区设起垄覆膜穴栽（LS）、膜侧开沟斜栽（MC）和露地开沟斜栽（LD）3种种植方式，研究不同种植方式对当归田根系层土壤含水量、温度及根系生长动态的调控效应，以期从土壤水热环境角度揭示覆膜种植的增产提效机制，为进一步全面评估当归覆膜技术体系及应用提供理论依据。结果表明：覆膜显著提高了当归返青期0~20 cm耕层土壤含水量，其中LS和MC分别较LD增加22.94%和14.57%，后期由于降水，各处理含水量间差异不显著；覆膜显著提高了0~15 cm耕层土壤日均温度，其中LS和MC较LD分别增加1.04和0.61 ℃，生育期内各处理土壤温度随土层加深而逐渐降低，温度日变化呈“S”型负正弦曲线，且随土壤深度增加土壤温度变化幅度减小，土层每加深5 cm，日变化曲线相位依次推移1 h，同时覆膜还缓解了温度下降幅度，缩短了昼夜温差。0~15 cm耕层土壤地温大于14 ℃时，覆膜后当归根系生长提前进入快速时期，其单根鲜重显著高于LD方式，采收时覆膜处理当归药材芦头茎粗和单根鲜重均较LD方式显著增加，根系长度间差异不显著。0~20 cm耕层土壤含水量与当归根长、芦头茎粗和单根鲜重均呈显著正相关，对药材产量构成起着决定性的作用。综上所述，覆膜种植改善了当归根系层土壤水热环境，具有明显的增温保墒效应，能缓解春季低温干旱和季节性水分亏缺所导致的当归生长发育缓慢的问题，可作为高寒阴湿区当归种植的高效模式。

应用AMMI模型和GGE双标图评价裸燕麦品种在华北高寒区的适应性

王星宇, 程静, 高生, 李默涵, 杨满霞, 葛军勇, 周海涛, 李云霞, 臧华栋, 左文博

2022, 31(12):  76-84.  DOI: 10.11686/cyxb2021475

摘要 ( 272 )   HTML ( 3)   PDF (1296KB) ( 129 )  

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为全面地评价裸燕麦在华北高寒区的丰产性、稳产性和适应性以及试点的代表性和区分能力，本研究应用AMMI模型和GGE双标图对2019年6个参试品种和6个区试点进行了联合分析与综合评价。结果表明，同时采用AMMI模型和GGE双标图分析评价裸燕麦区域试验，结果更为准确，结论更为全面。影响裸燕麦籽粒产量的变异来源，即基因型、环境以及二者的交互作用均达到了极显著水平，200910-28-4-3（G₂）是籽粒丰产稳产性均较好的品种，其次是200910-5-2（G₃）和200910-22-1（G₄）。从品种区域适应性试点选择来看，内蒙古乌兰察布试点既有很好的代表性又有较强的鉴别力，为最理想的试点，崇礼狮子沟原种场和张北基地作为试点也较为理想。本研究为华北高寒区裸燕麦品种的选育推广及试点布局提供了科学依据。

紫花苜蓿光合日进程及光合产物分配对施磷的响应

孙延亮, 魏孔钦, 刘选帅, 赵俊威, 李生仪, 马春辉, 张前兵

2022, 31(12):  85-94.  DOI: 10.11686/cyxb2021489

摘要 ( 262 )   HTML ( 5)   PDF (3677KB) ( 150 )  

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为探讨滴灌条件下紫花苜蓿光合日进程及光合产物分配对不同施磷水平的响应，明确苜蓿地上光合产物与叶片光合参数之间的关系，通过田间试验，设置0（CK）、50（P₁）、100（P₂）和150 kg·hm^-2（P₃）4个施磷（P₂O₅）水平，在紫花苜蓿初花期选择典型晴天（10：00-20：00），采用Li-6400便携式光合仪测定紫花苜蓿叶片光合指标及环境因子日进程，并对苜蓿植株叶、茎、根中的可溶性糖和淀粉含量进行测定。结果表明，不同施磷水平下紫花苜蓿均有光合“午休”现象，气孔限制是净光合速率（P_n）下降的主要因素。光合有效辐射（PAR）对苜蓿叶片P_n影响最大，而大气CO₂浓度（C_a）、大气温度（T_a）、大气相对湿度（RH）和叶面饱和蒸气压亏缺（V_pdl）对P_n的影响次之。主成分分析发现，苜蓿的光合效率由高到低依次是P₂>P₁>P₃>CK。当施磷水平为100 kg·hm^-2时，苜蓿的干草产量显著提高，紫花苜蓿叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）的日进程均较对照有所提高，叶片胞间CO₂浓度（C_i）日进程均较对照显著降低。叶、茎和根的可溶性糖含量分别提高了11.6%、5.0%和4.6%，淀粉含量分别提高了15.2%、9.6%和5.3%，可溶性糖和淀粉的资源分配更多地表现为对叶的分配增加，对茎和根相对较少。因此，适当施磷能提高紫花苜蓿叶片的光合效率，进而显著促进苜蓿的生长发育，施磷（P₂O₅）量为100 kg·hm^-2时对紫花苜蓿光合的提升效果最为明显。

紫花苜蓿甘氨酸脱羧酶H-蛋白基因MsGDC-H1功能分析

尉春雪, 何飞, 许蕾, 李霄, 张立霞, 李明娜, 陈林, 康俊梅, 杨青川, 龙瑞才

2022, 31(12):  95-105.  DOI: 10.11686/cyxb2021477

摘要 ( 269 )   HTML ( 16)   PDF (3231KB) ( 143 )  

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光呼吸通过清除2-磷酸乙醇酸（2-PG）使氧合光合作用成为可能，该过程对C₃植物至关重要。H-蛋白是光呼吸过程中将甘氨酸转化为丝氨酸的甘氨酸脱羧酶（GDC）的关键组成蛋白之一。本研究克隆了紫花苜蓿MsGDC-H1，该基因编码166个氨基酸，具有1个硫辛酰基附着位点保守结构域和1个N6-硫辛酰赖氨酸保守位点。进化分析表明，MsGDC-H1蛋白与双子叶植物的甘氨酸脱羧酶H-蛋白（GDC-H）亲缘关系近。表达模式分析表明，MsGDC-H1在苜蓿叶中表达丰度高，且受光诱导。为了探究MsGDC-H1基因对拟南芥生长的影响，分别使用光诱导的茎叶特异性启动子ST-LS1和组成型启动子CaMV 35S驱动MsGDC-H1（ST-LS1：：MsGDC-H1； CaMV 35S：：MsGDC-H1）在拟南芥中异源表达。检测过表达植株生物量、淀粉、可溶性糖含量以及光合速率。数据分析显示，CaMV 35S：：MsGDC-H1过表达拟南芥（G系列植株）生长受阻，淀粉含量比ST-LS1：：MsGDC-H1特异性表达拟南芥（GS系列植株）增加了34%~67%，比野生型（WT）增加了7.3%~33.7%；可溶性糖含量比GS系列降低了36%~38%，比WT增加了44.3%~49.7%；与WT相比，GS系列植株生长更快，淀粉含量无显著差异（P>0.05），可溶性糖含量显著增加（P<0.05）。试验结果表明，MsGDC-H1基因在调控拟南芥光合速率、碳水化合物合成以及生长等方面发挥重要作用，未来可作为提高苜蓿产量的基因工程育种候选基因。

紫花苜蓿CAX基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应分析

张国香, 郭卫冷, 毕铭钰, 张力爽, 王丹, 郭长虹

2022, 31(12):  106-117.  DOI: 10.11686/cyxb2021471

摘要 ( 463 )   HTML ( 25)   PDF (11472KB) ( 300 )  

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Ca²⁺/H⁺反向转运蛋白（CAX）是一类重要的跨膜转运蛋白，在调控植物Ca²⁺平衡、抵抗非生物胁迫和转运重金属离子等方面具有重要作用。利用生物信息学方法在全基因组水平对紫花苜蓿CAX基因家族进行了鉴定，并对其理化性质、结构特征、系统进化关系、顺式作用元件、染色体定位等进行了分析。结果表明，在紫花苜蓿全基因组中共筛选鉴定出15个MsCAX基因，分布于紫花苜蓿15条染色体上，发生22对基因片段重复事件，编码367~460个氨基酸，等电点为5.2~6.5，且均表现为疏水性蛋白。系统进化关系分析结果表明，MsCAXs分为2个亚家族，同一亚家族成员具有相似的基因结构、保守基序和跨膜结构域数量。MsCAXs启动子区域存在光响应性、激素反应性和胁迫响应元件。利用qRT-PCR分析了6个MsCAXs基因在非生物胁迫下的表达模式，结果表明，在干旱和低温胁迫下，6个MsCAX基因均显著下调表达，在盐和盐碱胁迫下，3个MsCAX基因上调表达。说明在不同的非生物胁迫下，MsCAXs基因表现出不同的表达模式。研究结果为进一步探索紫花苜蓿CAX基因家族的功能提供了参考。

丁二醇对热胁迫下匍匐翦股颖内源激素及其相关基因表达水平的调控

赵宁, 马晖玲, 张然, 张金青, 史毅

2022, 31(12):  118-132.  DOI: 10.11686/cyxb2021493

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为了提高匍匐翦股颖的越夏能力，本试验以匍匐翦股颖Penn A4为材料，模拟设置人工气候热胁迫（37 ℃/32 ℃，昼/夜），通过叶面喷施300 μmol·L^-1 2，3-丁二醇（BD），测定分析BD对Penn A4盆栽苗在热胁迫第0（BD预处理前）、7、42 天及恢复常温第10天时叶片内源激素含量及其相关基因表达的影响。结果表明：外源BD提高了热胁迫7 d 时Penn A4 细胞分裂素、赤霉素3、茉莉酸类含量，降低了生长素、水杨酸、脱落酸、1-氨基环丙烷羧酸含量，并抑制了其相关基因的表达，从而促进了蒸腾降温及植株营养生长；胁迫42 d时，BD上调各个激素相关基因的表达量，通过促进内源激素运输降低了叶片活性激素含量，从而抑制了植株营养生长，为Penn A4抵御长时间热胁迫保存了能量，并提高了其存活几率。综上，BD可通过调节内源激素代谢加快短期胁迫下Penn A4生长速率及蒸腾散热，抑制长期胁迫下植株的衰老和生长速率来提高Penn A4耐热性。

基于流式细胞法和K-mer分析法检测沙鞭基因组大小

刘涛, 刘玉萍, 富贵, 吕婷, 刘峰, 张雨, 苏丹丹, 王亚男, 郑长远, 苏旭

2022, 31(12):  133-145.  DOI: 10.11686/cyxb2021491

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禾本科沙鞭属仅包含沙鞭一个种。沙鞭具有根茎繁殖、克隆整合等典型沙生植物特征，是我国内蒙古高原非固定沙地的建群种。本研究采用流式细胞术和K-mer分析方法测定沙鞭基因组大小，建立和优化以芨芨草为内参物种、青海固沙草和方穗山羊草为外参物种的二倍体植物DNA含量（DNA C值）测定体系。研究结果表明：1）沙鞭流式细胞峰值荧光是青海固沙草的2.54倍，是芨芨草的1.35倍，峰值信号远小于方穗山羊草，推测沙鞭基因组大小约为1580.10±5.02 Mb；2）K-mer分析结果表明，沙鞭基因组大小为1563.54 Mb，杂合率1.15%，重复序列比例为66.27%，基因组GC含量为43.4%，属于高杂合、高重复的复杂基因组；3）沙鞭基因组可使用PacBio平台CLR或HiFi模式进行三代测序，测序深度应不低于20×。沙鞭基因组大小的准确测定不仅补充了禾本科针茅族植物的DNA含量数据，同时也为沙鞭基因组测序、进化基因组研究、种质资源开发和利用以及遗传资源保护提供了数据参考，可为针茅族近缘物种基因组大小测定提供借鉴。

基于全长转录组的盐生草WRKY基因家族的鉴定及其盐胁迫响应模式分析

陈倩, 徐晓芸, 汪军成, 姚立蓉, 司二静, 杨轲, 韦晓玲, 马小乐, 李葆春, 尚勋武, 孟亚雄, 王化俊

2022, 31(12):  146-157.  DOI: 10.11686/cyxb2021478

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WRKY是一类植物特有的转录因子，尤其在植物生长、发育和逆境过程中起到至关重要的作用。为了鉴定盐生草WRKY基因家族成员、揭示其进化关系及探究HgWRKYs基因在盐胁迫下的表达响应模式，本研究基于盐生草全长转录组数据，利用生物信息学方法对其WRKY转录因子进行鉴定与分析，并通过qRT-PCR方法检测了HgWRKYs家族成员在盐胁迫下的相对表达量。结果表明，在盐生草转录组中共鉴定出31个HgWRKYs，氨基酸数介于220~611 aa，其蛋白N端均具有完整的WRKYGQK保守序列；除HgWRKY20和HgWRKY21同时分布于细胞核和线粒体外，其余HgWRKY基因均位于细胞核；系统进化分析将其分为Ⅰ（8个）、Ⅱ（22个）、Ⅲ（1个）三类，第Ⅱ类进一步分为Ⅱ-a（1个）、Ⅱ-b（2个）、Ⅱ-c（1个）、Ⅱ-d（15个）和Ⅱ-e（3个）5个亚类；Motif 1和Motif 2是HgWRKYs基因家族的特征基序，在进化过程中较为保守。qRT-PCR结果表明，HgWRKYs主要在根系中表达，具有组织特异性，其中HgWRKY19、HgWRKY23和HgWRKY27基因在24 h的表达量最高，将其作为盐胁迫响应候选基因，以期为后续研究盐生草WRKY基因响应盐胁迫的分子机制提供依据。

抗冻融乳酸菌的筛选及其对燕麦青贮品质和有氧稳定性的影响

李海萍, 关皓, 贾志锋, 刘文辉, 马祥, 刘勇, 汪辉, 马力, 周青平

2022, 31(12):  158-170.  DOI: 10.11686/cyxb2022087

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为提高冻融条件下燕麦青贮的发酵品质和有氧稳定性，利用传统的平板培养法，从青藏高原地区分离到437株乳酸菌，从中筛选出4株在反复冻融条件下（20 ℃/-5 ℃）能快速生长、高效产酸的抗冻融乳酸菌。经生理、生化特性检测和16S rRNA基因序列比对鉴定，4株菌分别是植物乳杆菌157（LP157）、植物乳杆菌160（LP160）、短乳杆菌248（LB248）和戊糖乳杆菌260（LPE260）。为进一步评价其在冻融条件下对燕麦青贮发酵品质、营养成分、微生物数量及有氧稳定性的影响，试验设7个处理，分别为：1）LP157； 2）LP160； 3）LB248； 4）LPE260； 5）LP160+鼠李糖乳杆菌753混合（MIX）； 6）商业菌（COM）； 7）等量灭菌蒸馏水（CK），在20 ℃恒温和20 ℃/-5 ℃每12 h交替条件（冻融）下分别青贮60 d。结果表明，无论在20 ℃恒温条件还是在冻融条件下，LP157、LP160、LB248和LPE260处理组青贮后的pH和干物质损失显著低于CK（P<0.05），乳酸、乙酸含量均显著高于CK（P<0.05），肠杆菌、酵母菌和霉菌等不良微生物的生长得到抑制，提高了燕麦青贮品质。有氧暴露5 d后，LP157、LP160、LB248和LPE260处理组pH和NH₃-N显著（P<0.05）低于CK、MIX和COM处理组，提高了燕麦青贮的有氧稳定性，尤其LP160作用最显著（70 h VS. 对照11 h）。结果表明，筛选出的4株乳酸菌均具有作为青藏高原地区冻融环境下青贮调制用乳酸菌添加剂的潜质。

不同根瘤菌与紫云英主栽品种的共生匹配性

常单娜, 马晓彤, 周国朋, 高嵩涓, 刘蕊, 曹卫东

2022, 31(12):  171-180.  DOI: 10.11686/cyxb2021465

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研究不同根瘤菌与我国紫云英主栽品种的共生匹配性，筛选广谱且固氮能力强的菌株用于接种，对提高紫云英固氮能力具有重要的实践意义。本研究以8株分离自不同主产区的根瘤菌和8个紫云英主栽品种为研究对象，水培试管验证8株根瘤菌中有6株可以与8个主栽品种建立良好的共生关系，选取共生效果较好的4株进行蛭石盆栽复筛试验，测定紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性、干重、氮素积累量。结果显示，与不接种的阴性对照相比，接种根瘤菌能显著增加紫云英的干重和氮素积累量。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系中地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量分别是不接种对照的3.23~7.12倍、1.64~4.12倍、12.72~37.84倍和5.42~13.63倍。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系的固氮能力有差异，弋江籽、宁波大桥与4株复筛菌株共生固氮体系中的地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量显著高于信紫1号，分别是信紫1号的1.78~1.87倍、1.68~1.99倍、1.14~2.08倍、1.74~2.40倍。菌株7653R与8个主栽品种的共生固氮体系中平均有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性显著大于其他3株菌株，是其他3株菌株的1.17~1.19倍、1.15~1.22倍、1.38~1.45倍。双因素交互分析显示根瘤菌菌株对紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、干重、氮素积累量的贡献率为50.79%~87.64%，大于紫云英品种（7.17%~32.83%）。本研究初步建立了不同根瘤菌菌株与紫云英主栽品种的匹配关系，为在田间试验中进一步筛选和应用这些菌株提供了理论支撑。

甘肃省党参菌核病病原菌鉴定及其生物学特性研究

蒋晶晶, 杜蕙, 陈爱昌, 李雪萍, 李敏权, 漆永红

2022, 31(12):  181-190.  DOI: 10.11686/cyxb2021462

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为了探究党参菌核病病原菌的种类和生物学特性，采用组织分离法分离病原物，通过形态特征和rDNA转录间隔区（rDNA-ITS）、RNA聚合酶Ⅱ第二大亚基基因（RPB2）进行病原菌种类鉴定，同时开展相关生物学特性研究。结果表明，引起甘肃省党参菌核病的病原菌为雪腐核盘菌和核盘菌，其中雪腐核盘菌为优势病原菌。生物学特性研究表明，雪腐核盘菌和核盘菌菌丝生长最适温度为20和25 ℃，菌核形成最适温度为15和25 ℃，菌丝生长最适pH均为6，菌核形成最适pH为6和7，最适培养基均为马铃薯葡萄糖琼脂培养基。菌丝生长抑制法室内毒力测定表明，啶酰菌胺对两种病原菌的菌丝生长均有较好的抑制效果，EC₅₀分别为0.2625、0.4165 mg·L^-1。本研究在国内首次报道了雪腐核盘菌和核盘菌会引起党参菌核病。该研究结果可为该病害的诊断和综合防治提供较为可靠的理论基础和科学依据。

综合评述

草地精准放牧管理：概念、理论、技术及范式

王德利, 王岭, 韩国栋

2022, 31(12):  191-199.  DOI: 10.11686/cyxb2022047

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随着人类对草地多功能性的认识，以及对草地生态、生产与生活的更多需求，有必要更新草地管理观念，以多学科理论为基础，研发出高水平的家畜放牧与饲喂技术，建立更加有效的草地放牧管理范式。基于草地资源特性与现代社会对草地功能与服务的多维需求背景，提出草地精准放牧管理的概念，即以草地多功能性的稳定与维持为目标，利用草学、畜牧学、生态学等多学科理论，基于生境条件，特别是植被特征、家畜属性，以及家畜-植被互作，通过多维、有效、定向调控家畜放牧过程，最终实现生产-生态功能协同平衡的草地管理利用范式；并且对于精准放牧的概念内涵及支撑理论基础进行了系统性阐述，强调以草地的补偿生长机制、中度干扰假说、家畜采食行为机制、多样化放牧理论、动植物互作机制、营养调控原理及多功能性协同等作为调控放牧压与畜群结构的科学基础；同时，指出了精准放牧中的关键技术，如动态最适载畜率（阈值）、混合放牧（种类及比例），以及遥感信息手段（卫星、无人机监测、大数据处理）等支持技术；最后，总结出以草地多功能性为目标的“生产-生态双赢”的精准放牧管理新范式，即融合天然草地放牧、放牧+补饲与舍饲，突出了对家畜生产全过程的放牧压/畜群调控与家畜营养调控，最终实现草地放牧系统总体的“草-畜平衡”，获得高质量的动物产品与可持续生态服务。草地的精准放牧管理具有先进性与实用性，是极具潜力与前景的未来草地管理的有效选择。

根茎克隆植物研究面临的挑战

巴超群, 马群, 汪海洋, 刘志民

2022, 31(12):  200-207.  DOI: 10.11686/cyxb2021424

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根茎克隆植物是克隆植物的一个类型，地下系统的特殊性赋予其独特的繁殖和生长方式，也赋予其对环境的特有适应能力。但是，受研究手段限制，人们对根茎克隆植物在表型可塑性、克隆整合、觅食行为和克隆分工等方面与其他类型克隆植物有何异同，这些行为对预防植物入侵、应对气候变化、进行退化生态系统恢复有何特殊意义尚不很清晰。鉴于此，通过梳理和总结前人工作，提出了根茎克隆植物研究面临的挑战。根茎克隆植物下一步研究重点应体现在下述方面：1）可塑性性状的选择与测定方法；2）环境因子对克隆整合的影响机制；3）综合植物特征和环境特征的觅食模型。

相关信息

草业学报2022年总目录

2022, 31(12):  208. 

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