桂林喀斯特地区克隆生长红背山麻杆种群的点格局分析

植物空间分布格局是种群自身特性、种间关系以及环境条件综合作用的结果。对植物空间格局和关联性的研究有助于认识植物群落的形成、维持和演替过程。红背山麻杆(Alchornea trewioides(Benth.)Muell.Arg.)是桂林喀斯特地区重要的先锋物种。调查了桂林喀斯特地区以克隆繁殖为主的红背山麻杆群落,采用点格局方法,以Ripley's K函数为基础运用g(r)和L(r)函数对红背山麻杆种群进行点格局以及不同径级之间关联性分析。结果表明:(1)红背山麻杆在小尺度(小于2 m)上表现为聚集分布;在大尺度(大于2 m)上表现为随机分布;(2)3个径级之间在小尺度两两表现为正关联。随着尺度的增大,3径级之间的关联性由正关联转变为无关联或者负关联;(3)在大尺度范围红背山麻杆较大地径的母株对其他母株的克隆小分株产生较强的抑制作用,随着两个径级大小差异增大,它们的空间关联性会逐渐呈无关联或负关联,与径级Ⅰ与径级Ⅱ及径级Ⅱ与径级Ⅲ相比,径级Ⅰ与径级Ⅲ的空间关联性呈较强的负关联。     

干旱和复水对草莓叶片叶绿素荧光特性的影响

采用日本丰香草莓(Fragaria×ananassa Duch.cv.Toyonoka)品种进行实验,研究干旱和复水对其叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加剧,草莓叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学猝灭系数(qP)都随干旱胁迫的加剧而下降。干旱胁迫14d后,不同处理组草莓叶片的叶绿素荧光参数存在着显著的差异(P0.05)。复水后,低度胁迫和中度胁迫处理组能较快地恢复到正常水平,但重度胁迫组与对照组存在着显著的差异(P0.05)。     

茉莉酸甲酯对干旱及复水条件下烤烟幼苗叶绿素荧光特性的影响

以烤烟品种“龙江911”为试验材料,研究了干旱及复水过程中外源茉莉酸甲酯(MeJA)对移栽后烤烟幼苗叶绿素含量和叶绿素荧光特性的影响.结果表明： 干旱下烤烟幼苗叶绿素含量、PSⅡ反应中心完全关闭时荧光产量(F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q_P)下降,而初始荧光(F_o)和非光化学猝灭系数(q_N)升高,0.2和0.5 mmol·L^-1的外源MeJA明显减缓了干旱下烤烟幼苗F_v/F_m、F_v/F_o、Ф_PSⅡ、ETR、q_P的下降和q_N的上升,而1.0 mmol·L^-1 MeJA效果不明显.复水后,烤烟幼苗各项叶绿素荧光指标均有明显恢复,并且MeJA处理后的幼苗恢复更明显.表明外源MeJA减轻了干旱胁迫下烤烟叶片叶绿素的分解,对PSII反应中心起到一定的保护作用,提高了电子传递速率,降低了干旱胁迫对烤烟幼苗的伤害,并且复水后叶绿素含量和叶绿素荧光参数能迅速恢复,从而保证了经干旱胁迫后烤烟幼苗能迅速缓苗.     

桂西北喀斯特地区菜豆树和红背山麻杆旱、雨季光合特性比较

利用Li-6400光合测定系统测定了2009年雨季(6—8月)和旱季(10—12月)桂西北喀斯特地区菜豆树、红背山麻杆叶片气体交换特征,并分析了2种植物光合速率(Pn)与叶氮及叶绿素含量的相互关系。结果表明:2种植物旱、雨季叶片Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)日变化均为单峰曲线,水分利用效率(WUE)日变化规律不明显;旱季叶片Pn、Tr、Gs均低于雨季(P0.01),WUE高于雨季(P0.01),叶氮含量及叶绿素含量旱季低于雨季(P0.05),这与植物通过降低Gs限制蒸腾,提高WUE来适应较为恶劣的环境有关;在同一季节,红背山麻杆Pn、WUE、叶氮及叶绿素含量均高于菜豆树(P0.05),具有更强的光合及水分利用能力,在喀斯特生境中更有竞争优势;2种植物在相同季节及同种植物在不同季节Pn与各环境因子的相关系数不同,光辐射强度(PAR)是影响Pn的主导因素。     

干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响

为了探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对“干旱－复水”环境的适应机制,以当年生青冈栎实生苗为材料,通过盆栽控水试验,研究了4 种土壤干旱胁迫强度[对照（–0.1 MPa）、轻度干旱（–0.5 MPa））、中度干旱（–0.9 MPa）和重度干旱（–1.5 MPa）]及复水处理对叶片的水分状况、光合、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响。结果表明：（1）随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）均显著降低,而气孔限制值（Ls）显著增加;轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率（WUE）均不受显著影响。复水后,各干旱处理叶片水分参数、Pn、Tr、Gs、Ci、WUE均比复水前提高,Ls比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅Ls未恢复到对照,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复。（2）随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光（Fo）显著增加,而最大荧光（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）和潜在光化学效率（Fv/Fo）均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异。复水后,各干旱胁迫Fm、Fv/Fm和Fv/Fo比复水前提高,而Fo均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复到或优于对照,中度和重度胁迫复水后Fo未恢复到对照,且重度胁迫复水后Fv /Fm仅为0.75。（3）随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度＞轻度＞对照＞重度。复水后,仅各干旱胁迫处理的气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;轻度胁迫复水后叶片结构参数也均恢复到或优于对照,中度胁迫复水后气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫复水后气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照。因此,青冈栎幼苗有耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫（–0.9 MPa）,以利于其旱后恢复生长。     

保水剂对干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数的影响

研究了保水剂对干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数的影响。结果表明,在干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数Fv/Fm,δPSⅡ,qp,NPQ均有所下降,且随着保水剂用量增大,下降程度减小,即保水剂用量越大,对受刺槐干旱胁迫的缓解作用愈明显。保水剂不同水平处理对刺槐叶绿素荧光参数的影响达到显著水平。多重比较结果表明,土壤中保水剂用量只有在不低于0.5kg/m^3时才能有效地发挥抗旱作用。     

干旱和复水对入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光特性的影响

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(W. chinensis)为实验材料,比较干旱和复水后二者叶片的叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对干旱的响应和生态适应性.结果发现,在自然干旱处理过程中,入侵种三裂叶蟛蜞菊与本地种蟛蜞菊相比土壤含水量下降较快,对它们叶片气孔形态的比较发现,干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊叶片气孔开度明显大于蟛蜞菊,这可能是导致其失水较快的原因之一.干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低了43.8%,而蟛蜞菊只降低了3.7%;同时,与蟛蜞菊相比,三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)也表现出较大幅度的降低,说明三裂叶蟛蜞菊对干旱胁迫较敏感;但复水后,三裂叶蟛蜞菊能够较快地恢复到正常水平,且与本地种不存在显著差异.这主要是由于入侵种在遭受干旱胁迫时提高了对其过量激发能的热耗散能力以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸还原酶(APX)的活性,保护光合机构少受不可逆的损伤,使其在干旱胁迫解除后光合功能得以迅速恢复.研究结果初步表明三裂叶蟛蜞菊容易受到水分条件的限制,它向干旱地区扩散的可能性较小.     

红背山麻杆叶的化学成分研究(Ⅰ)——酚酸类及相关化合物(英文)

采用80%丙酮提取石油醚萃取部位,利用凝胶、MCI及Toyopearl Butyl-650C柱色谱进行分离纯化得到10个酚酸类及相关化合物。根据化合物的波谱数据分析鉴定为水杨酸(1)、对羟基苯甲酸(2)、2,5-二羟基苯甲酸(3)、3,4-二羟基苯甲酸(4)、反-对香豆酸(5)、顺-对香豆酸(6)、咖啡酸(7)、咖啡酸甲酯(8)、没食子酸(9)、没食子酸甲酯(10)。其中化合物1~8、10均为首次从本属植物中分离得到。     

干旱和复水对大豆(Glycine max)叶片光合及叶绿素荧光的影响

选用河南省大面积种植的大豆品种豫豆29作为实验材料,通过研究逐步干旱和旱后复水条件下大豆叶片光合、叶绿素荧光等指标随土壤水分的动态变化规律,以期为大豆的水分高效利用提供理论依据。研究发现,在土壤相对含水量高于46.5%时,虽然随着土壤相对含水量的下降,豫豆29仍可以保持它的叶片水分状态;豫豆29的叶片净光合速率在土壤水分中等条件下最大,在土壤相对含水量为64.3%时,它比对照组高出11.2%(P<0.01);在实验的第3d,处理组的土壤相对含水量降为46.5%,叶片水势与对照组相比降低了7.2%(P>0.05),净光合速率为对照组的89.6%(P<0.05),但气孔导度却迅速下降为对照组的44.7%(P<0.01),这说明与叶片的光合和水分状况相比,豫豆29的气孔对土壤水分的匮缺更加敏感。复水后,豫豆29叶片的水势、净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光等值都可以得到迅速的恢复,并在实验的最后接近对照组的水平,这表明豫豆29的叶片光合在水分胁迫解除后有迅速恢复的能力。     

干旱和盐胁迫对草地早熟禾草坪质量及其叶绿素荧光参数的影响

通过干旱、盐、盐 干旱3种胁迫处理对草地早熟禾草坪质量及叶绿素荧光参数的变化进行测定分析.结果显示,(1)与对照草地早熟禾草坪相比,3种处理均随胁迫时间的延长草坪质量持续下降,且叶片细胞膜完整性、净光合速率(Pn),光合色素含量以及叶片叶绿素荧光参数PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光能转换效率(Fv'/Fm')、PsⅡ反应中心非环式光合电子传递效率(фPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)均呈下降趋势,但不同胁迫处理的下降程度不同,总体表现为:干旱 盐胁迫>干旱胁迫>盐胁迫.(2)随着3种胁迫处理时间的延长,早熟禾叶片非光化学猝灭(NPQ)均有增加,但盐胁迫下变化不显著,而干旱和盐 干旱胁迫下变化显著.结果表明,0.3%的NaCl胁迫对早熟禾的草坪质量、叶片细胞膜完整性以及叶绿素荧光参数的影响较小,而干旱、特别是盐 干旱胁迫的影响较大.     

红背山麻杆化学成分的研究

采用柱色谱技术从红背山麻杆叶子的60％乙醇提取物中分离得到4个黄酮苷和2个其他类化合物.根据理化性质及波谱方法分别鉴定为:芹菜素-6-C-D-葡萄糖苷(1)、芹菜素-7-O-芸香糖苷(2)、芹菜素-7-O-β-(2″-O-α-鼠李糖基)葡萄糖醛酸苷(3)、木犀草素-7-O-α-L-鼠李糖(1→6)-β-D-葡萄糖苷(4)、没食子酸乙酯(5)、β-胡萝卜苷(6).以上化合物均为首次从该植物中分离得到,其中化合物1～4为首次从山麻杆属中分离得到的黄酮苷.     

红背山麻杆叶的化学成分研究(Ⅲ)—奎宁酸类化合物(英文)

红背山麻杆作为一种常用的传统中药材,它常常被用来治疗前列腺、腰腿痛、炎症等疾病,它的化学成分及抗氧化活性已有研究报道。为了继续研究红背山麻杆的化学成分,以掌握其物质基础,对新鲜叶子80％丙酮提取物水萃取部位,利用凝胶、MCI及Toyopearl Butyl-650C柱色谱进行分离、纯化得到5个奎宁酸类化合物。根据化合物的波谱数据分析鉴定为3-O-咖啡酰基奎宁酸(1)、4-O-咖啡酰基奎宁酸(2)、5-O-咖啡酰基奎宁酸(3)、4-O-galloylquinic acid(4)、5-O-galloylquinic acid(5)。化合物1~5均为首次从本属植物中分离得到。通过抗氧化能力指数检测(ORAC法),所有的化合物均表现出较强的抗氧化活性。     

红背山麻杆叶的化学成分研究(Ⅳ)—多酚类化合物(英文)

红背山麻杆(Alchornea trewioides )为山麻杆属植物,作为传统的中药被用来减轻疾病和身体不适,但它的药效物质基础尚未完全清楚。为了全面掌握红背山麻杆药效物质基础,采用80％丙酮对其新鲜叶进行提取,并利用 MCI gel CHP 20P、Sephadex LH-20等色谱柱进行分离共得到9个化合物。这些化合物的结构经氢谱与碳谱比较分析鉴定为鞣花酸(1)、3-O-甲基没食子酸(2)、decarboxyellagic acid(3)、1-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(4)、1,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(5)、柯里拉京(6)、叶下珠鞣质 D(7)、furosonin(8)、老鹳草素(9)。其中化合物2~9均为首次从该属植物中分离得到。     

红背山麻杆叶的化学成分研究(Ⅱ)——黄酮和苯乙醇苷类化合物

采用80％丙酮提取物的水萃取部位,利用凝胶、MCI、反相碳18、及 Toyopearl Butyl-650C 柱色谱进行分离纯化得到7个黄酮和3个苯乙醇苷类化合物。根据化合物的波谱数据分析鉴定为槲皮素(1)、槲皮苷(2)、异懈皮苷(3)、芦丁(4)、异牡荆素(5)、牡荆素(6)、木犀草素-7-O-α-L-鼠李糖(1→6)-β-D-葡萄糖苷(7)、2-phenethylβ-D-glucoside(8)、icariside D1(9)、2-苯乙基-D-芸香甙(10)。其中化合物1-3、5-6、8-10为首次从本属植物中分离得到。     

基于叶绿体基因组数据的芸香科属间系统发育初步分析（专题约稿）

该研究在人工控制水分条件下,设置3个干旱胁迫处理,选用3个主栽油菜品种‘陇油10号’、‘陇油2号’、‘青杂5号’幼苗进行盆栽试验,测定干旱胁迫条件下叶片相对含水量、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标,考察各指标在干旱胁迫过程中的变化特征,并通过主成分分析(PCA)和隶属函数法评价品种的抗旱性及其主要响应因子,以揭示西北地区油菜幼苗响应干旱胁迫的光合调控机制。结果表明：(1)各品种油菜幼苗的叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫程度的递增而逐渐降低,最大水分亏缺(WSD)却逐渐上升。(2)各品种油菜幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量随着干旱胁迫程度的递增而先增加后递减,且同一种幼苗在不同处理间差异显著。(3)各品种油菜幼苗叶片的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)、单株生物量、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)均在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著,而其叶片蒸腾速率(T_r)在干旱胁迫下无显著变化。(4)各品种油菜幼苗叶片光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)随着干旱胁迫程度的递增先增加后递减,最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著。(5)主成分分析结果表明,在油菜幼苗受到干旱胁迫时RWC、C_i、G_s、P_n、WUE、叶绿素总含量、叶绿素a含量和NPQ起主要调控作用;隶属函数法综合评价表明,3个品种油菜幼苗耐旱能力由高到低依次为‘陇油10号’＞‘陇油2号’＞‘青杂5号’。     

氮素对花铃期干旱再复水后棉花根系生长的影响

于2005~2006年在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花(Gossypium hirsutum)花铃期土壤短期干旱处理(将正常灌水的棉花自然干旱持续8 d, 以棉株出现萎蔫症状为标准, 之后复水至正常灌水水平), 每个处理再设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N·pot^-1, 分别相当于0、240、480 kg N·hm^-2), 研究氮素对花铃期干旱及复水后棉花根系生长的影响。结果表明, 花铃期干旱条件下, 土壤相对含水量迅速减少, 并随氮素水平的提高而降低。在干旱处理结束时, 与正常灌水处理相比, 干旱处理棉花根重与氮素累积量显著降低, 但干物质根冠比(R/S)与氮素累积量根冠比(R_N/S_N)增大; 根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性明显升高, 而过氧化氢酶(CAT)活性降低, 同时, 丙二醛(MDA)含量相应增大。花铃期短期干旱亦显著降低棉花根系活力与叶片净光合速率。施氮可提高干旱处理棉花根重与氮素累积量, 降低SOD活性, 增强POD与CAT活性, 但以240 kg N·hm^-2水平最有利于根系生长, 其内在生理机制表现为R/S与R_N/S_N最小, 膜脂过氧化程度最低, 而根系活力最强, 其叶片的净光合速率亦最高。复水后, 干旱处理棉花根重与氮素累积量显著高于正常灌水处理; 内源保护酶活性相应变化, 其根系MDA含量与正常灌水处理已无显著差异; 根系活力显著高于正常灌水处理。施氮有助于增加复水后棉花根重与氮素累积量, 提高POD与CAT活性, 降低膜脂过氧化程度, 增强棉花根系活力, 从而提高叶片净光合速率。综合分析认为, 过量施氮或施氮不足均不利于棉花根系生长, 两年的试验结果表明, 在本试验设置的3个氮素水平中, 花铃期干旱胁迫下以240 kg N·hm^-2, 且基施50%, 初花期追施50%较适宜。     

干旱胁迫下4种常用植物幼苗的光合和荧光特性综合评价

老鸭嘴,山毛豆,假连翘和葛藤是常见的矿山植被恢复植物。采用盆栽控制土壤水分的方法,测定了这 4 种幼苗叶片的光合和荧光指标,以期为矿山植被的恢复植物筛选提供依据。结果表明（1）干旱胁迫处理期间,4 种幼苗叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和胞间CO₂ 浓度（C_i）持续下降,复水8 d后P_n均显著增加,老鸭嘴和山毛豆的G_s和T_r恢复到对照水平,山毛豆和葛藤的C_i恢复到对照水平;假连翘幼苗叶片的气孔限制值（L_s）随干旱胁迫时间的延长而逐渐增加,其他3 种幼苗略降后增加,复水8 d后均恢复到对照水平。（2）干旱胁迫处理期间,4 种幼苗叶片的photosystemⅡ（PSⅡ）光能捕获效率（F_v’/F_m’）、实际光化学量子效率（Yield）和表观电子传递速率（ETR）持续降低,8 d时显著小于对照。复水8 d后,F_v’/F_m’小幅波动,Yield和ETR有所恢复,其中葛藤的Yield和山毛豆的ETR恢复到对照水平;4种幼苗叶片的非化学淬灭（NPQ）持续上升,在第8天显著大于对照,复水8 d后,均持续下降,其中葛藤恢复到对照水平。（3）对光合和荧光指标进行主成分分析表明,干旱胁迫下4 种幼苗的抗旱性能大小顺序为山毛豆 > 老鸭嘴 > 假连翘 > 葛藤。     

3种荒漠植物光合及叶绿素荧光对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

利用盆栽试验结合人工浇水后自然耗水的方法测定干旱胁迫对梭梭、白刺、沙蒿3种荒漠植物叶片水分、光合及叶绿素荧光参数的影响,探讨各指标在干旱胁迫过程中的变化特征、响应机制及其与土壤水分的定量关系,并用隶属函数法对其进行抗旱性排序。结果表明：(1)3种植物叶片相对含水量(RWC)随干旱胁迫天数增加持续降低,最大水分亏缺(RWD)呈波动式上升趋势。(2)3种植物总叶绿素含量(Chl)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量,以及梭梭、白刺类胡萝卜素含量均随胁迫天数增加而降低;沙蒿类胡萝卜素随土壤含水率降低逐渐升高。(3)梭梭、白刺、沙蒿叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)等主要光合气体交换参数对土壤水分表现出明显的阈值响应,适宜的土壤含水率分别为8.04%～19.33%、4.17%～19.10%、6.48%～17.51%。(4)3种植物 PSⅡ最大光化学效率(Fv/F_m)、实际光化学效率(F_v′/F_m′)及光化学淬灭系数(qP)均随干旱胁迫天数增加和光照强度增大而降低,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈逐渐上升趋势;干旱胁迫中后期,梭梭、沙蒿的F_v/F_m及F_v′/F_m′均下降,光合机构光合活性遭到破坏,电子传递受阻,PSⅡ反应中心受损,表现出光抑制,而白刺调节自身PSⅡ反应中心免受伤害的能力较强。(5)隶属函数法综合分析表明,3种植物耐旱能力大小依次为白刺>梭梭>沙蒿。研究发现,3种荒漠植物均可通过调节 PSⅡ反应中心开放程度与活性,对干旱胁迫表现出较强的耐性,胁迫后期植物PSⅡ反应中心关闭或不可逆失活,表现出光抑制。