检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2018年第9期49卷 214-225页

作者：魏永霞汝晨吴昱刘慧杨军明侯景翔东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 东北农业大学农业部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030 黑龙江农垦勘测设计研究院哈尔滨150090 东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北农业大学理学院哈尔滨150030

为了探究黑土区水稻生长生理特性及产量对耗水过程的响应规律,于2017年5月18日—9月20日在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U7(76)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量对水稻生长生理特性及产量的影响。结果... 详细信息

为了探究黑土区水稻生长生理特性及产量对耗水过程的响应规律,于2017年5月18日—9月20日在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U7(76)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量对水稻生长生理特性及产量的影响。结果表明:水稻生育期内耗水强度总体呈现先上升后下降的趋势,在抽穗开花期达到最大,为5.66 mm/d;耗水模系数在整个分蘖期达到最大,平均值为43.98%,抽穗开花期后趋于稳定。分蘖后期耗水量(ET3)对叶片干物质量影响最大;茎鞘和穗干物质量对拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量(ET4、ET5)的响应程度最为显著(P<0.01);分蘖中、后期耗水量(ET2、ET3)对根干物质量分别存在最大正效应、负效应;除分蘖前期耗水量(ET1)外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对根系伤流量影响由大到小顺序为:ET2、ET3、ET4、ET5;分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量对气孔导度和蒸腾速率的影响为正效应(P<0.05),分蘖前期耗水量对蒸腾速率的影响为负效应(P<0.05);除分蘖前期耗水量外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对胞间CO2浓度和净光合速率影响由大到小顺序分别为:ET5、ET2、ET4、ET3和ET2、ET5、ET4、ET3。分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期的水分敏感指数值分别为0.120、0.244、0.252,这3个时期耗水量对产量影响更为显著。该研究可为黑土区水稻节水灌溉制度制定提供依据。

关键词：水稻黑土区耗水量生长生理特性产量 Jensen模型

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苋菜秋冬季种植生长生理特性及其栽培技术分析

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植物生理学报 2019年第9期55卷 1355-1364页

作者：邵玲陈甜妹肇庆学院食品与制药工程学院广东肇庆526061 肇庆学院生命科学学院广东肇庆526061 佛山科学技术学院食品科学与工程学院广东佛山528294

以8种不同产地的苋菜品种为材料,在肇庆地区持续2年采用露地与设施大棚栽培的方式,探讨秋冬季苋菜的生长生理特性,为反季节高效优质栽培苋菜提供科学依据。结果表明:露地栽培地9~28°C温度变幅,明显抑制苋菜植株的正常生长。特选尖... 详细信息

以8种不同产地的苋菜品种为材料,在肇庆地区持续2年采用露地与设施大棚栽培的方式,探讨秋冬季苋菜的生长生理特性,为反季节高效优质栽培苋菜提供科学依据。结果表明:露地栽培地9~28°C温度变幅,明显抑制苋菜植株的正常生长。特选尖叶苋菜(TL)、新白苋菜(XL)品种的发芽率低于50%,各品种植株显著矮化,圆叶白苋菜(YL)、XL株高仅为5 cm左右。大棚栽培的各苋菜品种的发芽率、株高、叶长、叶宽、生物量明显优于露地的栽培方式。露地栽培显著提高苋菜叶中叶绿素SPAD值、苋菜红素、总酚和类黄酮等次生代谢物的积累,为苋菜在本地区秋冬季试行种植提供了生理依据。红叶型苋菜品种对中度低温胁迫适应性更强, 3种次生代谢物含量与总抗氧化能力均高于绿叶型品种。供试的8种苋菜品种中, YL、TL、XL品种并不适合在广东肇庆地区秋冬季节栽培。苋菜在当地的反季节栽培,建议采取设施大棚的种植方式,选用江西产地的圆叶红苋菜(YH)或广西产地的优选快大尖叶青苋菜(KL)品种,可达到较好的经济收益。

关键词：苋菜叶色型不同产地品种反季节栽培生长生理特性广东肇庆

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极地寡营养细菌AT52(Alteromonas stellipolaris ***.)超微结构、生长生理特性及液态富营养发酵培养条件优化

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极地研究 2011年第3期23卷 196-204页

作者：赵家路杨季芳陈福生宁波市微生物与环境工程重点实验室浙江宁波315100 浙江万里学院生物与环境学院浙江宁波315100 华中农业大学食品科技学院湖北武汉430070

寡营养细菌是一类能利用低浓度有机营养基质的细菌,通过研究1株分离自南极海洋的极地寡营养细菌AT52,发现富营养条件下AT52菌体细胞周身附肢,附肢长短不一,具鞭毛,菌体出芽生殖,由一层原生质膜包围。寡营养饥饿生存的菌体细胞相对较小,... 详细信息

寡营养细菌是一类能利用低浓度有机营养基质的细菌,通过研究1株分离自南极海洋的极地寡营养细菌AT52,发现富营养条件下AT52菌体细胞周身附肢,附肢长短不一,具鞭毛,菌体出芽生殖,由一层原生质膜包围。寡营养饥饿生存的菌体细胞相对较小,近球形,边缘不平滑,无鞭毛附肢等超微结构,细胞休眠未见出芽生殖过程。实验中采用寡营养环境和富营养环境分别研究AT52菌的生长生理特性。优化得到该菌富营养条件下的最佳培养条件为:1 L南极陈海水中加入蛋白胨5 g,酵母粉1 g,培养温度12℃,液体培养基的pH值为8.0,转速为180 r/min,装液量为500 ml的三角瓶中装200 ml,通氧量充分。

关键词：寡营养细菌寡营养环境富营养环境生长生理特性最佳培养条件

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不同粒径纳米氧化锌胁迫下凤眼莲和菖蒲的生长生理特性

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湿地科学 2021年第3期19卷 317-324页

作者：王森刘宇豪任伶张振李峰顾东燕孔范龙青岛大学环境科学与工程学院山东青岛266071 山东省滨州生态环境监测中心山东滨州256600 德州天洁环境影响评价有限公司山东德州253000

为了了解不同粒径纳米氧化锌胁迫下凤眼莲(Eichhornia crassipes)和菖蒲(Acorus calamus)的生长生理特性,在塑料桶中,进行了凤眼莲的水培实验,在垂直潜流人工湿地中,进行了菖蒲栽种实验;在塑料桶和人工湿地中,分别注入由3种不同粒径(15... 详细信息

为了了解不同粒径纳米氧化锌胁迫下凤眼莲(Eichhornia crassipes)和菖蒲(Acorus calamus)的生长生理特性,在塑料桶中,进行了凤眼莲的水培实验,在垂直潜流人工湿地中,进行了菖蒲栽种实验;在塑料桶和人工湿地中,分别注入由3种不同粒径(15 nm、50 nm和90 nm)纳米氧化锌配制的悬浊液,测定纳米氧化锌胁迫下凤眼莲的茎叶、根和菖蒲的叶、茎、根的含水率,及其叶片叶绿素含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性和丙二醛含量,初步探讨了纳米氧化锌的粒径对凤眼莲和菖蒲生长生理特性的作用。研究结果表明,在不同粒径纳米氧化锌胁迫下,凤眼莲的茎叶、根和菖蒲的叶、茎、根的含水率变化较小;两种植物叶片的叶绿素含量显著减小,且纳米氧化锌粒径越小,其减小幅度越大;纳米氧化锌粒径越小,两种植物叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性的增强幅度越大;在注入纳米氧化锌悬浊液培养初期,两种植物叶片的丙二醛含量都增大,且加入的纳米氧化锌的粒径越小,丙二醛含量的增幅越大;随着培养时间的延长,凤眼莲叶片的丙二醛含量持续增大,而菖蒲叶片的丙二醛含量减小,菖蒲对纳米氧化锌的耐受能力更强。

关键词：纳米氧化锌粒径凤眼莲菖蒲生长生理特性

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Zn^(2+)对藻类生物膜生长生理特性影响研究

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生态环境学报 2013年第5期22卷 838-843页

作者：刘翠霞胡智泉郭雪白李婷邓蕾华中科技大学环境科学与工程学院湖北武汉430074 河南理工大学万方科技学院河南郑州451400

利用自制的简易生物膜反应器,在3 500 lx的光照和14∶10的光暗比下,以Zn2+为模式重金属,利用模拟氮磷废水驯化培养鞘藻(Oedogonium sp.)使其形成藻类生物膜,研究不同Zn2+浓度对鞘藻形成的藻类生物膜生长及生理特性的影响。综合考虑藻类... 详细信息

利用自制的简易生物膜反应器,在3 500 lx的光照和14∶10的光暗比下,以Zn2+为模式重金属,利用模拟氮磷废水驯化培养鞘藻(Oedogonium sp.)使其形成藻类生物膜,研究不同Zn2+浓度对鞘藻形成的藻类生物膜生长及生理特性的影响。综合考虑藻类对Zn2+的耐受范围,选定模拟氮磷废水中Zn2+5个质量浓度水平:1.0、3.0、5.0、10.0、20.0 mg.L-1,定时从反应器中取一定量的藻类生物膜,测定以下生理生化指标:叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、硝酸盐还原酶(NR)、蛋白质及胞外多聚糖,并以藻细胞干质量为基准。研究结果表明:藻类生物膜对Zn2+有一定的耐受性,且质量浓度为5 mg.L-1的Zn2+对藻类生物膜的生长有明显的促进作用,但当质量浓度增大至20 mg.L-1时,藻体大量死亡,藻类生物膜生长明显受到抑制。Zn2+质量浓度为3 mg.L-1的实验组对鞘藻的叶绿素含量有明显的促进作用,而当Zn2+质量浓度为20 mg.L-1时,鞘藻内的叶绿素含量明显减少。不同Zn2+质量浓度对鞘藻的生理生化指标也表现出不同的作用,其中SOD含量随着Zn2+质量浓度的升高明显受到抑制;10 mg.L-1的Zn2+对NR有明显的促进作用;各实验组蛋白质含量在实验初期均有增加,但随之又均有降低;在实验前2 d,20 mg.L-1的Zn2+对胞外多聚糖有明显的促进作用,其含量为对照的1.4倍。以上现象均表明藻类生物膜在重金属的作用下其生长代谢会发生一定的变化,使藻类生物膜能够在一定重金属浓度范围内较好地生长,为藻类生物膜的进一步利用奠定理论基础。

关键词：藻类生物膜鞘藻 Zn2+ 生长生理特性

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亚硒酸钠和硒酸钠对小白菜生长生理特性的影响

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西北植物学报 2010年第5期30卷 974-980页

作者：薛瑞玲梁东丽吴雄平段曼莉付冬冬西北农林科技大学资源环境学院陕西杨陵712100

以小白菜品种秦白2号为材料,采用盆栽试验研究了不同浓度亚硒酸钠[Se(IV)]和硒酸钠[Se(VI)]胁迫对小白菜生长生理特性的影响及其生理机制,为土壤硒污染修复及其合理开发利用提供理论依据.结果表明,Se(IV)≤10.0 mg·kg-1时,小白菜... 详细信息

以小白菜品种秦白2号为材料,采用盆栽试验研究了不同浓度亚硒酸钠[Se(IV)]和硒酸钠[Se(VI)]胁迫对小白菜生长生理特性的影响及其生理机制,为土壤硒污染修复及其合理开发利用提供理论依据.结果表明,Se(IV)≤10.0 mg·kg-1时,小白菜的叶长、叶宽显著下降,而生物量没有受到显著影响;Se(VI)≤1.0 mg·kg-1时,叶长、叶宽、生物量没有显著变化;更高浓度处理时,叶长、叶宽、生物量均随外源Se(IV)和Se(VI)处理浓度的增大而急速下降.Se(IV)≤40.0 mg·kg-1和Se(VI)≤20.0 mg·kg-1处理均对小白菜叶片叶绿素含量无显著影响,但更高浓度外源Se(IV)和Se(VI)却显著抑制了叶绿素合成.低浓度外源Se(IV)和Se(VI)均使小白菜叶片谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性上升,膜质过氧化物(MDA)含量下降,对超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸含量无显著影响;高浓度硒使MDA含量、脯氨酸含量及SOD活性上升,而使GSH-Px活性和CAT活性下降;外源Se(IV)和Se(VI)均使过氧化物酶(POD)活性降低.研究发现,低浓度外源Se(IV)和Se(VI)均提高了小白菜的抗氧化作用,从而促进小白菜叶片叶绿素的合成和生长,高浓度时则相反;低浓度硒的抗氧化作用和高浓度硒的过氧化作用均以Se(VI)大于Se(IV).说明硒酸钠的有效性和毒害作用均大于亚硒酸钠.

关键词：小白菜亚硒酸钠硒酸钠生长生理特性

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农牧交错区干旱与土壤侵蚀对杂花苜蓿生长生理特性的影响

农牧交错区干旱与土壤侵蚀对杂花苜蓿生长生理特性的影响

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作者：郑欣如内蒙古农业大学

学位级别：硕士

鄂尔多斯高原农牧交错区属于地貌及气候复杂多变的生态过渡带,独特的区位条件决定了其生态环境的脆弱性和敏感性,植被恢复措施是该区域土壤侵蚀防治的核心工程。为探索农牧交错区草本植物在侵蚀营力破坏及干旱事件发生的作用下其生长及... 详细信息

鄂尔多斯高原农牧交错区属于地貌及气候复杂多变的生态过渡带,独特的区位条件决定了其生态环境的脆弱性和敏感性,植被恢复措施是该区域土壤侵蚀防治的核心工程。为探索农牧交错区草本植物在侵蚀营力破坏及干旱事件发生的作用下其生长及生理应激反应的差异性,本研究以半干旱区生态修复常用草本植物—杂花苜蓿（Medicago varia）作为研究对象,采用人工控制土壤含水量模拟土壤干旱胁迫（设置轻度干旱LD:土壤含水量为田间持水量的50%～60%、重度干旱HD:土壤含水量为田间持水量30%～40%、对照组CK:土壤含水量为田间持水量的70%～80%）及原位根-土复合体施加损伤剪力模拟土壤侵蚀胁迫（设置轻度侵蚀MS:剪切位移30mm、重度侵蚀SS:剪切位移80 mm）,系统研究其生长指标、光合生理指标及碳氮磷生态化学计量特征的动态变化规律,对于揭示植物适应逆境胁迫的生存策略具有重要意义,同时为农牧交错区精准植被建设及区域生态环境可持续发展提供重要的科学理论依据。主要研究结论如下: （1）土壤干旱和侵蚀胁迫均显著抑制杂花苜蓿的株高增长率、冠幅增长率、地径增长率、叶面积、根长、地上生物量、地下生物量及总生物量,且随着胁迫程度的增加及胁迫历时的延长,各指标下降幅度更大(以株高增长率为例:CK（平均增长率为28.58%）>LD（24.81%）>MS（22.62%）>SS（18.36%）>HD（17.83%）)。重度干旱胁迫促进根冠比,而重度侵蚀胁迫抑制根冠比,具体表现为:HD（平均根冠比为0.80）>CK（0.77）>SS（0.69）。（2）轻度干旱和轻度侵蚀胁迫使得杂花苜蓿的Pn、Gs、Tr、Ci增加(以Pn为例:MS(平均Pn为23.26μmol·m-2·s-1)>LD(22.37μmol·m-2·s-1)>CK(22.01μmol·m-2·s-1)),表明适度干扰环境中杂花苜蓿会通过提高光合作用强度来增强抗逆性。重度干旱和侵蚀胁迫均导致杂花苜蓿的气体交换出现明显阻碍,光合能力降低,使Pn、Gs、Tr、Ci、Chl含量、叶片相对含水量均呈现一定程度衰减(以Pn为例:CK(22.01μmol·m-2·s-1)>HD(19.95μmol·m-2·s-1)>SS(19.63μmol·m-2·s-1)),表明重度逆境胁迫对杂花苜蓿光合作用可造成严重破坏。轻度干旱胁迫促进Wue,而重度侵蚀胁迫抑制Wue,具体表现为:HD(平均Wue为2.35μmol·mmol-1)>CK(2.19μmol·mmol-1)>SS(1.97μmol·mmol-1)。此外,Pn和Gs等光合生理指标是驱动杂花苜蓿生长指标产生变化的重要因素。（3）土壤干旱和侵蚀胁迫对杂花苜蓿各器官元素含量有不同的影响。干旱胁迫下,杂花苜蓿叶片C含量增加,茎和根系C含量减少,叶片和根N含量减少,茎N含量增加,叶片和根系C/N增大,茎C/N减小,这充分表明干旱会造成叶片与根系生长所需的氮元素受到限制,生长速率低,同时还会抑制茎的能量获取,造成有机氮损失增加;干旱胁迫还会造成叶片P含量减少,茎和根系P含量增加,茎N/P增加,根系N/P降低,从而对茎的抗逆性及根系的生长速率产生抑制作用。土壤侵蚀胁迫下,杂花苜蓿叶片、茎和根系C含量减少,叶片和茎N含量增加,根系N含量减少,叶片和茎C/N降低,根系C/N增加,充分表明土壤侵蚀会造成叶与茎生长所需的能量来源受到限制,植物氮损失增大,进而会造成根系因氮素缺乏的限制而出现生长抑制;土壤侵蚀还会造成叶片、茎和根系P含量增加,叶片和根系N/P降低,茎N/P增加,从而对茎的抗逆性及叶片与根系的生长速率均产生抑制作用。综上所述,土壤干旱及侵蚀胁迫对杂花苜蓿的生长及生理特性存在显著差异。胁迫发生后的一段时期内,轻度干旱和侵蚀胁迫下杂花苜蓿的生长速率降低幅度较小,可通过调节自身光合生理指标来维持正常的生长发育。重度干旱胁迫下杂花苜蓿通过降低各生长指标和光合速率、提高根冠比及水分利用效率、增加叶片C含量和根系P含量来提高C/N、C/P从而抵抗干旱胁迫所带来的负面影响。重度侵蚀胁迫下杂花苜蓿通过延缓生长速率、降低水分利用效率、改变各器官养分分配策略,以最大程度的减少土壤侵蚀所带来的负面效应。因此,杂花苜蓿能够在生长旺盛期通过调节自身生理及生长指标从而适应不同程度的土壤侵蚀以及干旱胁迫,这种高度的适应性使其在生态脆弱的农牧交错区具有重要的生态修复和水土保持功能。

关键词：杂花苜蓿土壤侵蚀土壤干旱生长生理特性生态化学计量农牧交错区

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八仙花扦插繁殖技术与铝胁迫下生长生理特性研究

八仙花扦插繁殖技术与铝胁迫下生长生理特性研究

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作者：李叶华西北农林科技大学

学位级别：硕士

八仙花(Hydrangea macrophylla（Thunb.）Seringe))是虎耳草科（Saxifragaceae）八仙花属（Hydrangea）落叶灌木,其花形硕大丰满,花色繁多,观赏期长,倍受市场喜爱。土壤中铝离子浓度对八仙花蓝色花的形成有着重要作用,但高浓度的铝离子... 详细信息

八仙花(Hydrangea macrophylla（Thunb.）Seringe))是虎耳草科（Saxifragaceae）八仙花属（Hydrangea）落叶灌木,其花形硕大丰满,花色繁多,观赏期长,倍受市场喜爱。土壤中铝离子浓度对八仙花蓝色花的形成有着重要作用,但高浓度的铝离子会抑制八仙花生长。且八仙花多为不孕花,结实率极低,因此生产上多采用扦插繁殖。本研究一方面探讨了3个八仙花品种嫩枝扦插繁殖技术,以便为八仙花规模化生产提供一定的理论依据;另一方面研究了铝胁迫下4个八仙花野生种组培苗的生长以及生理特性变化,以探究八仙花的耐铝能力,从而为抗铝植物的应用和酸性土壤特殊资源的利用奠定基础。试验研究结果如下:（1）八仙花嫩枝扦插研究结果表明,单因素条件影响下不同IBA质量浓度、不同基质、枝条不同部位对八仙花生根均有显著影响,3个八仙花品种的生根指标随着IBA质量浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,当IBA浓度为50mg·L-1时生根效果最好;不同基质生根效果:沙基质>混合基质>种植基质;八仙花枝条不同部位扦插效果:基部>中部>上部。双因素条件IBA浓度和浸泡时间对八仙花生根的影响中,IBA浓度对生根的影响更大,3个品种的生根率、生根数量与平均根长都达到极显著水平（P<0.01）,处理时间对生根的影响则较小。对3个八仙花品种的各因素处理生根指标平均值进行方差分析,可知3个八仙花品种生根能力:‘无尽夏’（Endless Summer）>‘爱莎’（Ayesha）>‘经典红’（Classic Rood）。（2）铝胁迫下八仙花生长变化:AlCl3胁迫1个月后,线苞八仙花（Hydrangea rosthornii）生长正常,蜡莲八仙花（Hydrangea strigosa）、莼兰八仙花（Hydrangea longipes）和东陵八仙花（Hydrangea bretschneideri）0-100mg·L-1处理组与各对照组生长无明显差异,200mg·L-1处理组植株矮小,叶片发黄;胁迫2个月后,25、50mg·L-1处理组八仙花长势较好,增殖明显,100、200mg·L-1处理组八仙花生长减弱,长势受阻。同时组培苗的生根也受到影响,铝胁迫下蜡莲、莼兰和东陵八仙花生根情况均不及对照组,线苞八仙花在50mg·L-1处理下生根效果最好,优于对照组。（3）铝胁迫下八仙花生理特性:随着AlCl3浓度的增加,莼兰、线苞和东陵八仙花叶绿素含量呈现不断下降趋势,蜡莲八仙花叶绿素含量在50mg·L-1时含量最高;4种八仙花蛋白质（pro）含量在200mg·L-1时含量最高,除蜡莲八仙花外,其余八仙花蛋白质含量与对照（CK）差异达显著水平（P<0.05）;蜡莲与莼兰八仙花叶片相对电导率和丙二醛（MDA）含量呈现先下降后上升的趋势,说明低浓度铝离子不会对蜡莲与莼兰八仙花造成伤害,高浓度则会使八仙花细胞膜受损,东陵八仙花相对电导率呈现逐渐上升的趋势,线苞八仙花相对电导率呈现逐渐下降的趋势且对照相对电导率显著高于AlCl3处理组,二者丙二醛含量均高于对照组,说明东陵八仙花耐铝性较差,线苞八仙花有较强的耐铝性;4种八仙花过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性不断增强,超氧化物歧化酶（SOD）活性均低于对照组而差异性不显著,可能是八仙花体内过氧化氢酶和过氧化物酶起主要清除作用,也可能是三种酶作用时期不同。通过对八仙花生理指标的综合评价得出,不同种八仙花耐铝性由强到弱依次为:线苞八仙花、东陵八仙花、蜡莲八仙花、莼兰八仙花。

关键词：八仙花扦插铝胁迫生长生理特性

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密胡杨响应NaCl胁迫的解剖结构、生长生理特性及转录组与代谢组分析

密胡杨响应NaCl胁迫的解剖结构、生长生理特性及转录组与代谢组分...

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作者：刘莹塔里木大学

学位级别：硕士

为了探究盐胁迫下密胡杨耐盐解剖结构特征、生理响应以及分子调控机制,本研究选用已在盐碱地推广种植的品种密胡杨为试验材料,以盆栽土壤基础含盐量0.49 g/kg作为对照（CK）,另外设置200和400 mmol/L 2个Na Cl浓度梯度,共3个处理。在生... 详细信息

为了探究盐胁迫下密胡杨耐盐解剖结构特征、生理响应以及分子调控机制,本研究选用已在盐碱地推广种植的品种密胡杨为试验材料,以盆栽土壤基础含盐量0.49 g/kg作为对照（CK）,另外设置200和400 mmol/L 2个Na Cl浓度梯度,共3个处理。在生长、生理响应基础上,对其进行转录组与代谢组分析。主要取得以下研究结果:1、盐胁迫条件下密胡杨根、茎、叶解剖结构发生与环境相适性的变化。在Na Cl处理条件下,密胡杨幼苗通过增加根次生韧皮部厚度、次生木质部厚度以及木质部导管孔径,茎皮层厚度、韧皮部厚度、木质部厚度以及髓直径和叶片厚度、栅栏组织厚度、栅海比以及叶片结构紧密度等结构参数来保持体内水分,进一步适应外界盐环境。2、NaCl处理条件下密胡杨幼苗的生长、生理特性发生显著变化,200 mmol/l Na Cl处理较CK显著提高了株高、地径、根长和生物量等生长参数,但平均叶面积较CK显著下降（P<0.05）。随Na Cl浓度的升高和胁迫时间的延长,400 mmol/l Na Cl处理条件下密胡杨幼苗各项生长参数均显著低于CK（P<0.05）。此外,与CK相比,Na Cl处理显著降低了密胡杨叶片相对含水量（RWC）和水势,且水势日变化呈现出早晚高中午低的趋势。Na Cl处理较CK显著降低密胡杨叶片气孔密度、叶绿素含量、净光合速率以及瞬时水分利用效率,但显著提高了胞间CO2浓度（P<0.05）。同时,在不同盐分的影响下,胁迫加剧,相对电导率增大,渗透调节以及活性氧代谢也有一定的响应。与CK相比,400 mmol/L Na Cl处理显著增加了密胡杨叶片中丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量。随Na Cl浓度的升高,3种抗氧化酶活性呈现出先升高后降低的趋势。较CK相比,Na Cl处理显著增加密胡杨根、茎、叶中Na+含量以及Na+/K+,但显著降低根、茎、叶中K+含量。各器官Na+含量总体表现为:叶>根>茎,K+含量分布总体表现为:叶>茎>根,Na+/K+总体表现为:根>叶>茎。3、在对密胡杨耐盐生长、生理特性以及解剖结构研究的基础上,对Na Cl处理后的密胡杨幼苗进行转录组学分析。以|log2（fold change）|≥1,padj≤0.05作为筛选标准,在密胡杨根、茎、叶中总共鉴定出41617个差异表达基因,其中21603个差异表达基因上调,20014个差异表达基因下调。差异基因GO富集分析发现,密胡杨根、茎、叶中的差异基因主要富集在生物过程中的“细胞碳水化合物代谢过程”和“细胞葡聚糖代谢过程”,细胞组分中的“质外体”和“细胞壁”以及分子功能中的“水解酶活性”以及“转移酶活性”等。KEGG通路富集分析结果显示,差异表达基因主要富集在“碳代谢”、“氨基酸的生物合成”、“植物-病原互作”等途径中。结合GO富集与KEGG富集分析结果,从根、茎、叶差异表达基因中筛选出“WRKY、NAC（NAM,ATAF1,2,CUC）、AP2/ERF、b ZIP”转录因子家族的“LOC105131256、LOC105124563、LOC105129452、LOC105134637、LOC105112947”等一些可能与密胡杨耐盐性相关的高表达侯选基因。这些基因参与了密胡杨对盐胁迫的应答反应。4、由于差异表达基因在密胡杨根、茎中高度表达,所以本试验选取密胡杨幼苗根、茎共18个样品,分为6组进行代谢组研究。基于UPLC-MS/MS检测平台和自建数据库在密胡杨根、茎中共检测到1298个代谢物。以FC>2.0或FC<0.5、同时VIP>1.0及T-test的P value<0.05为筛选标准,在密胡杨根、茎中共筛选出差异代谢物583个,其中上调的有201个,下调的有251个。KEGG通路富集结果显示,密胡杨根、茎中的差异代谢物主要富集在“氨基酸的生物合成”、“次生代谢物的生物合成”、“ABC转运蛋白”、“类黄酮的生物合成”等代谢途径中。差异代谢物主要为氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、黄酮、有机酸、酚酸以及生物碱类物质,这些代谢产物可作为密胡杨耐盐特征代谢物。5、基于转录组代谢组联合分析,差异基因和差异代谢物共同富集到的通路主要为“氨基酸的生物合成”、“碳代谢”、“植物激素信号转导”、“ABC转运蛋白”以及“类黄酮生物合成”等代谢途径,这些代谢途径与密胡杨耐盐性密切相关。筛选出与转录组学关联程度最强的10个基因分别为LOC105115394、LOC105128125、LOC105115927、LOC105134725、LOC105124002、LOC105122358、LOC105112769、LOC105110065、LOC105120036、LOC105129277。对转录组学影响较大的前10个代谢物质分别为黄苷、胞磷胆碱、鸟苷3',5'-环单磷酸、尿苷5

关键词：密胡杨 NaCl处理生长生理特性解剖结构转录组分析代谢组分析

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脱硫石膏改良盐碱土及其对3种宿根花卉生长生理特性的影响研究

脱硫石膏改良盐碱土及其对3种宿根花卉生长生理特性的影响研究

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作者：杨君北京林业大学

学位级别：硕士

土壤盐碱化是影响我国农业生产和生态环境的严重问题,盐碱地不利于农作物和园林植物生长,造成我国大量可用于耕地和园林绿化的土地资源浪费,对其进行改良利用具有极为重要的战略意义。脱硫石膏是火力发电厂进行石膏烟气脱硫时产生的废弃... 详细信息

土壤盐碱化是影响我国农业生产和生态环境的严重问题,盐碱地不利于农作物和园林植物生长,造成我国大量可用于耕地和园林绿化的土地资源浪费,对其进行改良利用具有极为重要的战略意义。脱硫石膏是火力发电厂进行石膏烟气脱硫时产生的废弃物,作为一种化学措施应用于盐碱地改良具有成本低、操作简便、成效快等优点。国内外学者利用脱硫石膏改良盐碱地开展了大量理论和实践研究,已在我国北方盐碱地区成功改良了大面积的盐碱地,应用前景广阔。目前,盐碱地利用脱硫石膏改良主要用作农业耕地,集中于对土壤改良效果及对植物生长发育影响的研究,多以农作物为供试植物。但是除了种植农作物外,盐碱地区还有大量园林绿化需求,将脱硫石膏应用于盐碱地园林绿化建设,以园林植物为试验材料的研究还较少涉及。此外,土壤的盐碱程度也存在较大差异,在实地改良中需要根据不同盐碱程度土壤施用适量的脱硫石膏。因此,以河北省张北县盐碱地不同程度盐碱土壤为研究对象,利用脱硫石膏改良土壤后种植园林宿根花卉,重点研究植物的生长生理特性,以探究脱硫石膏改良盐碱地种植宿根花卉的可行性。研究采集3种不同盐碱程度土壤,并根据土壤测定结果划分为中度盐化土、重度盐化土及盐土;选用观赏价值高、植物抗逆性较强、在北京城市可广泛应用的3种园林宿根花卉大花萱草（Hemerocallis hybridus）、紫菀（Aster dumosus）和八宝景天（Sedum spectabile）作为供试植物,根据脱硫石膏施用量理论计算公式分别针对中度盐化土、重度盐化土及盐土设计不同的施用水平进行盆栽试验。通过分析土壤指标及植物生长生理指标,探究了脱硫石膏对不同盐碱程度土壤的改良效果及3种宿根花卉在改良后不同盐碱程度土壤上的生长生理特性。研究结果如下:（1）施用脱硫石膏有效改善了土壤盐碱环境。3种不同盐碱程度土壤的化学性质均得到显著改善,有效降低了土壤p H,改善了土壤水溶性盐组分,显著降低了土壤中可对植物产生毒害作用的水溶性钠离子含量,显著增加了对植物生长有益的水溶性钙离子含量。通过多元统计方法综合分析土壤指标,相关性分析表明脱硫石膏的施入显著影响了土壤中水溶性离子（钾、钙、镁）含量的变化;主成分分析表明土壤p H、土壤电导率、水溶性钙指标是影响脱硫石膏对盐碱土壤改良效果综合评价的主要作用因子;隶属函数综合评价表明脱硫石膏施入对3种不同程度盐碱土的改良效果:盐土>重度盐化土>中度盐化土。（2）脱硫石膏改良后种植园林宿根花卉,植物生长生理响应证明了脱硫石膏改良盐碱地种植宿根花卉的可行性。3种宿根花卉在中度盐化土、重度盐化土及盐土上均可存活,施用脱硫石膏有效促进了3种宿根花卉株高生长,提高了植物光合作用和细胞渗透调节能力,降低了质膜过氧化程度,提高了活性氧清除酶活性,增加了植物对钾、钙、镁的吸收,减少了对钠的吸收,提高了3种宿根花卉的耐盐能力。通过多元统计方法综合分析土壤和植物指标,相关性分析及主成分分析表明脱硫石膏通过对盐碱土壤的改良作用提高了植物的耐盐性,土壤水溶性钙、抗氧化酶系统（SOD、POD、CAT活性）、植物根系和叶片中的矿质元素（钾、钙、镁）是脱硫石膏改良盐碱土对种植3种宿根花卉生长生理特性影响的主要作用因子;隶属函数综合评价表明3种宿根花卉在脱硫石膏改良后不同程度盐碱土壤上的种植效果:大花萱草>八宝景天>紫菀。（3）适宜的施用量是脱硫石膏有效改良盐碱土的关键,应针对土壤盐碱程度根据种植植物设置不同的脱硫石膏施用量。施入脱硫石膏使3种盐碱土壤状况改善的同时也增加了土壤水溶性盐含量,而3种宿根花卉在不同盐碱土壤上只有在一定浓度范围内施入脱硫石膏才能对植物生长生理指标产生有效改善,过多或过少的脱硫石膏反而会产生抑制作用。本试验条件下,在中度盐化土、重度盐化土、盐土上种植宿根花卉分别推荐7.5t·hm-2、9t·hm-2、15t·hm-2为脱硫石膏最佳施用量。

关键词：盐碱土脱硫石膏土壤改良宿根花卉生长生理特性

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