七种黄精属植物的光合特性

【目的】研究7种黄精属植物(多花黄精、黄精、滇黄精、点花黄精、湖北黄精、卷叶黄精、长梗黄精)之间的光合特性差异,为选育黄精属优良种质资源及科学栽培提供参考依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪,测定7种黄精属植物的光合特性,并用方差分析和相关性分析对7种黄精的光合特性进行综合评价。【结果】7种黄精属植物的叶片净光合速率存在显著性差异,主要与胞间CO2浓度和叶片的水分利用率有关,7种黄精属植物的净光合速率与叶绿素含量之间并无显著性相关关系;7种黄精属植物的水分利用效率种间存在显著性差异,点花黄精和长梗黄精的水分利用效率较高,与其对应的叶片蒸腾速率较低;7种黄精属植物的光饱和点接近阳生植物,而光补偿点与阴生植物相近,表明黄精属植物虽然喜阴,但是对于光照强度有着比一般阴生植物有更高的需求;通过选取净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度5个光合指标进行聚类分析并综合比较,7种黄精属植物可分成3类,其中多花黄精、黄精和滇黄精光合性能最优,点花黄精、湖北黄精和卷叶黄精次之,长梗黄精的光合特性较差。【结论】7种黄精属植物中,多花黄精、黄精和滇黄精的综合光合特性优于其它种,适合推广种植,点花黄精和长梗黄精的水分利用效率较高,可能较其它种耐旱性更强。     

冻害与寒害

冻害:气温下降至冰点以下,植物内部发生结冰而受害的现象,可称冻害。 当气温缓慢下降至冰点以下时,由于细胞间隙内的溶液浓度低于细胞浓度,因此在细胞间隙内往往先形成冰晶体,而使细胞间隙中未冰冻的溶液浓度变得高于细胞液。结果引起细胞内的水分外渗,并在细胞间隙部分继续形成冰晶体。这样就使细胞液浓度因不断失水而增     

4种地被植物干旱胁迫下的生理响应及抗旱性评价

为了丰富关中地区园林地被植物种类,让园林企业在合理选择和应用地被植物有可靠的理论依据,以关中地区引种栽培的顶花板凳果、大吴风草、迷迭香和蜘蛛抱蛋4种常绿地被植物2年生盆栽苗为试材,采用人工控水模拟水分胁迫的方法,研究其在不同程度下的植株形态变化,并测定4种植物的萎蔫系数及叶片的游离脯氨酸、MDA、SOD、POD、CAT、可溶性蛋白以及可溶性糖等生理生化指标的变化,由此来综合评价其抗旱性。结果表明:1)从干旱临界值来看,迷迭香的最低,达到3.01%;2)从叶片游离脯氨酸含量变化来看,顶花板凳果、大吴风草及迷迭香随着干旱胁迫程度的增加呈现增长趋势,到了重度干旱胁迫,其含量分别达到对照的7.09倍、11.73倍、18.59倍;3)从MDA含量变化来看,大吴风草和迷迭香叶片中的含量同干旱胁迫程度呈正相关,蜘蛛抱蛋、顶花板凳果则整体呈现缓慢的下降趋势;4)随着干旱胁迫程度的增加,4种植物叶片可溶性蛋白含量变化均有所增加,但差异不显著。可溶性糖的含量只有蜘蛛抱蛋呈现先升后降的趋势,其余3种均呈现显著连续下降趋势;5)从叶片保护酶活性分析,干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT均有所增加。其中顶花板凳果、大吴风草及蜘蛛抱蛋的CAT含量显著增加,增长率分别达159.28%、239.31%和200.97%;6)利用隶属函数分析4种常绿地被植物的抗旱性强弱,其顺序为:迷迭香>顶花板凳果>蜘蛛抱蛋>大吴风草,这一结果与盆栽干旱试验的形态表现一致。     

脱水和高氧压过程中单叶蔓荆叶片细胞膜透性分析

【目的】分析植物细胞在组织脱水过程中电解质外渗量增加的原因以及细胞膜透性变化与细胞脱水胁迫和高氧压胁迫关系,并从非平衡态热力学角度对细胞脱水程度与细胞电解质外渗量增加的比例关系进行描述,以辨明细胞膜在组织脱水过程中对离子透性的变化是否与组织脱水胁迫的伤害有关。【方法】采用植物 P －V 曲线测定技术测定单叶蔓荆叶片的水分关系并收集不同压力区间的组织压出液,用原子吸收分光光度计测定压出溶液中的钠、钾离子含量,并据此分析细胞脱水过程中细胞膜透性的变化情况。【结果】在用压力室测定植物细胞水分关系的 P－V曲线时,随着细胞失水程度和氧分压的增大,组织压出液中钠、钾离子的总量不断增加,但组织压出液中钠、钾离子的浓度随着压力升高反而下降,同时,组织压出液中钠、钾离子的总量与压力呈接近线性的正相关关系,表明细胞连续脱水和高氧分压没有导致细胞膜透性的增大。另外,组织压出液中离子累积量与压出液体积累积量的关系呈现出2个具有不同斜率的双相线性关系,首先是离子累积量快速上升的阶段,然后是离子累积量缓慢上升、累积速度大大下降的阶段。离子累积量快速上升的阶段可能表明细胞间隙溶液压出阶段,钠、钾离子含量较高;随后的压出液离子累积速度大幅下降阶段可能代表了细胞内溶液经过细胞膜超滤作用压出阶段,这一阶段压出液中钠、钾离子含量较低,说明细胞膜对钠、钾离子的透性很低,未受到脱水和高氧压胁迫的明显伤害而透性增大。【结论】在本试验的压力区间内,无论是细胞脱水程度的增大,还是压力室氧分压的大幅度升高(最高达大气氧分压的24倍),都没有引起细胞膜对钠、钾离子透性的增大。这些结果表明植物细胞膜的透性相当稳定。因此,在没有其他证据的条件下,仅仅通过组织相对电导率的增大做出脱水导致细胞膜透性增大的结论时应该更加谨慎。     

蜡梅CpEXP1基因启动子的克隆及活性分析

【目的】细胞扩展蛋白(EXP)作为植物细胞壁的重要组成部分,参与种子萌发、营养器官发育、果实成熟、器官脱落、植物抗逆等植物生长发育过程中的多个环节。通过研究蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1启动子活性功能,为研究CpEXP1基因在蜡梅生长发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以蜡梅‘磬口素心’为材料,通过hi-TAIL PCR法从蜡梅基因组DNA中克隆CpEXP1基因上游调控序列,利用生物信息学软件,分析CpEXP1基因启动子序列中潜在的顺式调控元件。构建该基因与GUS报告基因融合的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法在烟草叶片中进行启动子活性的瞬时表达研究,并进一步利用花序侵染法在拟南芥中进行稳定表达,利用GUS组织化学染色和GUS报告基因的实时荧光定量PCR检测,分析CpEXP1基因启动子的活性。【结果】获得了长度为2 485 bp的蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1上游调控序列(GenBank Accession:MG452931),序列分析表明该启动子中除含有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还包含多个与植物非生物胁迫及组织特异表达相关的顺式作用元件。在烟草中的瞬时表达分析表明该启动子具备驱动报告基因GUS表达的功能。进一步对转基因拟南芥植株的GUS组织化学染色和GUS基因表达分析结果显示,CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥种子萌发初期活性较强,在子叶以及幼苗真叶中未检测到GUS活性;在花和根中活性较弱;在成熟叶片中可以检测到GUS活性,特别是在衰老叶片叶柄脱落区表达强烈。此外,该启动子在幼果中具有较强活性,随后启动活性逐渐下降,成熟果荚中仅在果柄脱落处能够检测到GUS活性。同时,转基因拟南芥植株中的CpEXP1基因启动子活性受高温(42℃)、低温(4℃)和水杨酸(SA)诱导,特别是对低温胁迫响应强烈,在4℃低温处理后,转基因拟南芥叶片中GUS基因的表达量是处理前的的8.7倍。【结论】CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥不同发育阶段、不同器官中的活性具有明显差异,推测该启动子可能在种子发芽、叶片脱落以及果实脱落中发挥作用,同时CpEXP1基因启动子活性可被不同非生物胁迫诱导,可能参与植物抵御非生物胁迫的调控途径。     

不同水培植物对室内甲醛污染吸收能力的研究

【目的】筛选出甲醛吸收能力强的水培植物类型,为选择室内水培植物净化居室甲醛污染提供科学依据。【方法】采用自主研制的定时调控和记录甲醛质量浓度的熏气试验装置模拟室内甲醛污染环境,对15种水培植物进行甲醛质量浓度分别为10、50、100 mg·m^-3且时长10 h的熏气处理,综合熏气后植物甲醛吸收率和单位叶面积甲醛吸收率,分析不同水培植物吸收甲醛能力的差异。【结果】试验水培植物均吸收甲醛,但吸收能力差异较大,与植物叶片类型存在关系。甲醛质量浓度升高导致植物甲醛吸收率降低,而单位叶面积甲醛吸收率升高,50 mg·m^-3甲醛污染或已接近大部分水培植物吸收甲醛的饱和浓度。【结论】白鹤芋、鹅掌柴、绿萝、吊竹梅、鸟巢蕨、金边吊兰、波士顿蕨、‘绿精灵’合果芋吸收能力较强,是有效、快速净化居室等相对低浓度甲醛污染室内环境的科学选择。     

油茶果生刺盘孢液泡分选蛋白CfVps26的功能

【目的】研究液泡分选蛋白Vps26在油茶果生刺盘孢中的生物学功能,为阐明Vps26的作用机制和防治油茶炭疽病提供理论依据。【方法】采用Over-lap法构建CfVPS26基因敲除载体片段,利用PEG介导的转化法将该片段转入果生刺盘孢原生质体中,对具有潮霉素抗性的转化子进行验证筛选; PCR扩增启动子在内的CfVPS26基因回补片段,构建回补质粒并转入突变体原生质体中,荧光筛选回补菌株;对野生型菌株、突变体和回补菌株进行营养生长、附着胞形成率、细胞壁胁迫、糖原染色及致病力等生物学表型测定。【结果】筛选验证获得CfVPS26基因缺失突变体ΔCfvps26;该突变体生长速率均显著小于野生型菌株和回补菌株,气生菌丝也明显减少;在含有细胞壁抑制剂200μg·mL-1荧光增白剂和0.01%十二烷基硫酸钠的PDA培养基中,突变体ΔCfvps26生长抑制率显著高于野生型和回补菌株的抑制率;在含有内质网胁迫剂二硫苏糖醇的PDA培养基中,突变体菌株ΔCfvps26耐受性增强,抑制率显著低于野生型和回补菌株。进一步研究发现,CfVPS26基因缺失突变体分生孢子产量和附着胞形成率显著降低、糖原的代谢受阻,无法在油茶叶片上形成病斑,致病力丧失。【结论】液泡分选蛋白CfVps26参与调控油茶果生刺盘孢生长发育、产孢、附着胞形成、外界胁迫、糖原代谢和致病过程。本研究可为阐明CfVps26参与调控果生刺盘孢致病的分子机制提供参考,并为新型杀菌剂的开发提供潜在靶标位点。     

光合色素含量差异对花叶唐竹不同叶色表型光合特性的影响

【目的】研究光合色素含量差异对花叶唐竹4种叶色表型光合特性的影响,为花叶竹类的栽培和选育提供参考。【方法】以花叶唐竹2年生分株苗为研究对象,测定全绿、绿底白纹、白底绿纹、全白4种表型叶片的光合色素含量、光合生理参数及叶绿素荧光参数,分别观察绿色叶肉细胞和白色叶肉细胞的超微结构。【结果】4种表型间叶片光合色素含量差异显著,且随着叶片绿色面积比例的下降而呈现显著下降趋势;花叶唐竹绿色叶肉细胞的细胞器排列紧凑且十分完整,叶绿体发育健全,膜系统完善;在大多数白色叶肉细胞中,没有发现完整的叶绿体,而是发育不良的叶绿体和白色体; 4种表型叶片的叶绿素含量与其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用率呈正相关,与胞间二氧化碳浓度呈负相关;全白叶片由于缺乏PSⅡ光反应中心,原初光能转化能力低下,且无法进行光抑制的一系列自我保护反应。【结论】花叶唐竹白色叶肉细胞中叶绿体发育缺陷导致其叶绿素合成受阻,进而影响光合能力,使其净光合速率全为负值,且其自我保护机制较差,强光下易被灼伤,故需要予以适当遮荫。     

成熟期不同品种枣果肉微观组织结构特征

【目的】从细胞组织结构角度揭示不同品种、不同成熟期枣果肉组织结构的差异性及变化规律,定量解析枣果肉微观结构特征,为不同品种枣的品质对比及枣果适时采收提供参考。【方法】选取骏枣、灰枣和马牙枣3个品种,在白熟前期(Ⅰ)、白熟期(Ⅱ)、脆熟半红期(Ⅲ)、脆熟全红期(Ⅳ)和完熟期(Ⅴ)5个时期分别取样,采用石蜡切片和显微成像技术获取枣果肉细胞结构参数并进行相关分析。【结果】3个品种枣果肉组织的形态学参数间存在差异。灰枣果肉组织细胞的面积、周长、横径、纵径和等效直径明显小于骏枣和马牙枣,骏枣和马牙枣相当。各品种的圆形率由大到小依次为灰枣、马牙枣、骏枣。骏枣组织内孔隙分布较其他2个品种多。3个品种枣果肉组织细胞的面积、周长、横径、纵径、等效直径和圆形率均为先增大,在Ⅱ期后减小,在Ⅲ期后趋于平稳,而间隙率变化趋势相反,为先减小,在Ⅱ期后增大,在Ⅲ期达到最大后趋于平稳。不同品种枣果肉组织细胞圆形率变化特征有较大差异:灰枣果肉组织细胞的圆形率无显著变化,骏枣和马牙枣均出现较大波动。枣果肉微观组织细胞结构参数变化主要集中在Ⅰ—Ⅲ期,且不同品种各参数变化率绝对值不同。随着枣果成熟,灰枣果肉组织内细胞参数值均增大;骏枣果肉组织细胞的面积、周长、横径、圆形率和间隙率均增大,其纵径和等效直径减小;马牙枣果肉组织细胞的圆形率和间隙率整体增大,其面积、周长、横径、纵径和等效直径均减小。【结论】不同品种枣果肉微观组织结构特征及其成熟期变化存在一定差异。枣果肉细胞的圆形率越大、间隙率越小,果肉结构越致密、质地越硬。枣果肉细胞的面积、周长、横径、纵径、等效直径和圆形率的变化趋势一致,而间隙率的变化趋势与之相反。宜在脆熟半红期之后采收枣果。     

地带性木本植物群落功能型的水热分布格局

植物功能型是对环境条件做出相似的反应和对关键生态学过程具有相似影响的植物组合.不同功能型植物对生态系统过程的作用不同,通过植物功能型的分析对揭示生态系统功能至关重要.甘肃省境内5种地带性木本植物群落(亚热带常绿落叶阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔混交林、寒温性针叶林和荒漠旱生灌木群落)依据植物体的高度、叶片的生长对策及果实类型可划分出23种功能型.其分布格局与水热因子的相关分析表明:1)湿热的生境利于乔木、大灌木、藤木、寄生植物和常绿植物及翅果、坚果、核果、NFDA5NFDA6果、颖果类植物的发育,干冷生境利于灌木、小灌木和落叶植物以及蒴果类植物的发育.2)干果类和肉果类的成因可能与植物生长环境中水分供应状况密切相关,即潮湿的生境利于肉果类植物的发育,干旱的生境有利于干果类(如胞果)的发育.3)研究区域地带性木本植物群落物种丰富度和功能型的丰富度格局主要受制于水分梯度影响,而良好的水热组合可孕育木本植物群落最丰富的果实类型.     

地带性木本植物群落功能型的水热分布格局

植物功能型是对环境条件做出相似的反应和对关键生态学过程具有相似影响的植物组合。不同功能型植物对生态系统过程的作用不同 ,通过植物功能型的分析对揭示生态系统功能至关重要。甘肃省境内 5种地带性木本植物群落 (亚热带常绿落叶阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔混交林、寒温性针叶林和荒漠旱生灌木群落 )依据植物体的高度、叶片的生长对策及果实类型可划分出 2 3种功能型。其分布格局与水热因子的相关分析表明 :1)湿热的生境利于乔木、大灌木、藤木、寄生植物和常绿植物及翅果、坚果、核果、果、颖果类植物的发育 ,干冷生境利于灌木、小灌木和落叶植物以及蒴果类植物的发育。 2 )干果类和肉果类的成因可能与植物生长环境中水分供应状况密切相关 ,即潮湿的生境利于肉果类植物的发育 ,干旱的生境有利于干果类 (如胞果 )的发育。 3)研究区域地带性木本植物群落物种丰富度和功能型的丰富度格局主要受制于水分梯度影响 ,而良好的水热组合可孕育木本植物群落最丰富的果实类型。     

6个竹种叶色与光合色素含量及叶片结构比较

【目的】探究6个彩叶竹种在不同分区的叶色与光合色素,以及与细胞显微超微结构之间的关系,为明确6个彩叶竹种的叶色变异机制提供细胞学依据,为揭示竹种叶色变异机制提供参考。【方法】以七彩红竹、菲白竹、靓竹、黄条金刚竹、锦竹、花叶唐竹6个彩叶竹种叶片为材料,将叶片按叶色分为白区和绿区,对叶片不同分区的叶色、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量进行测定,比较不同生长阶段的叶片显微结构和成熟叶片不同分区超微结构进行观察比较。【结果】6个竹种不同叶色分区中光合色素含量、显微结构、超微结构之间存在明显差异。1)绿区各光合色素含量显著高于白区,其中绿区叶绿素a含量最高,白区类胡萝卜素含量最高。2)黄条金刚竹在叶片成熟后出现白区,七彩红竹、菲白竹、靓竹、锦竹、花叶唐竹在叶片发育中期出现白区,且七彩红竹与黄条金刚竹成熟叶片白区细胞内溶物缺失严重,其余4个竹种白区细胞内容物部分缺失。3)绿区指状臂细胞与梅花状细胞内部结构完整,叶绿体发育正常;白区内部细胞器较少,叶绿体结构异常,不同竹种质体形态不同。【结论】6个彩叶竹种叶片白(黄)色条纹的出现与细胞的排列方式无关;黄条金刚竹黄色条纹的出现,与叶片成熟后一部分叶肉细胞内部光合色素降解和叶绿体结构破坏有关,七彩红竹、菲白竹、靓竹、锦竹和花叶唐竹叶片不同叶色的呈现与一部分细胞内叶绿体发育异常和光合色素含量较低有关;白区类胡萝卜素的含量占比影响叶片黄色深浅度。     

苹小吉丁成虫补充营养的偏好性及相关植物挥发物分析

【目的】初步确定苹小吉丁成虫补充营养时的植物选择性和偏好,并分析相关植物叶片挥发物的组成和含量,为指导经济林树种合理间作、开发植物源诱捕或驱避剂、科学有效防控害虫提供依据。【方法】以垂丝海棠、秦冠苹果、杜梨和秦王桃为供试植物,测试苹小吉丁成虫对4种植物的选择趋性和取食量,利用顶空吸附法测定供试植物叶片挥发物组分及含量。【结果】苹小吉丁成虫对垂丝海棠、秦冠苹果、杜梨和秦王桃4种植物叶片的选择性和取食量均存在显著差异。成虫对海棠的选择性高于苹果,对梨和桃的选择性较低。对海棠的取食量显著大于苹果,对梨和桃则表现出不取食现象。4种植物叶片挥发物组分及含量存在明显差异,共测得71种挥发物,其中烷烃类5种、醚类2种、醇类8种、酮类2种、醛类9种、酯类22种、烯烃类3种、萜类20种。通过因子分析提取的3个复合因子1,2,3分别能解释总方差的41.98%,31.82%和19.83%,累计解释总方差的93.63%。对复合因子1,2,3来说,贡献最大的分别是苹果、桃和海棠的挥发物组分。【结论】海棠和苹果是可用于苹小吉丁成虫补充营养的寄主植物,成虫补充营养时并不取食梨和桃。不同植物叶片中各自特有的挥发物组分有顺-3-己烯醇、乙酸己酯、反-β-罗勒烯、(E,E)-α-法尼烯、反-橙花叔醇、β-石竹烯、顺-3-己烯乙酸酯和芳樟醇等,这些挥发物可能在成虫定位寄主植物的过程中扮演重要角色。     

广西良凤江国家森林公园植物内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性调查

【目的】对广西良凤江国家森林公园苏木科、木兰科和桃金娘科共16种植物的内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性进行调查,为进一步了解植物内生拟盘多毛孢的组成及开展内生拟盘多毛孢代谢产物提供物质基础。【方法】采用常规组织块分离法和分子技术分析内生拟盘多毛孢与植物种类、分离部位和分离季节的相关性。【结果】从苏木科、木兰科和桃金娘科16种植物中共分离得到89株拟盘多毛孢属真菌,经形态学鉴定为11个种。桃金娘科中的白千层、假多瓣蒲桃,苏木科的银珠、中国无忧花分离得到的拟盘多毛孢种数分别为8,6和8,6种,是拟盘多毛孢定殖种类最多的植物;银珠内生拟盘多毛孢定殖率最高,为2.86%。内生拟盘多毛孢在植物枝条的定殖率高于叶片,秋季高于其他季节。3科植物内生拟盘多毛孢属真菌种类多样性指数以苏木科最高(2.235 3),桃金娘科次之(2.163 5),木兰科最低(1.863 7)。【结论】广西良凤江国家森林公园多种植物内拟盘多毛孢属真菌喜好定殖在银珠、中国无忧花、格木和白千层等植物;对植物器官有明显的选择性,定殖率以枝条较高;与季节有一定的关系,以秋季最高。     

漆树科4种植物次生韧皮部的解剖比较

【目的】以漆树科3属4个种(盐肤木、青麸杨、黄连木和黄栌)的次生韧皮部为研究对象,阐明各物种次生韧皮部组成细胞的结构特征和分布规律,为植物次生韧皮部组成细胞结构特征与分泌结构之间的关系研究提供理论依据,并为漆树科植物系统演化的相关研究提供参考依据。【方法】采集盐肤木、青麸杨、黄连木和黄栌的树皮样品(样品含形成层、次生韧皮部及周皮,不含次生木质部),采用比较解剖学的方法,对漆树科4种植物的次生韧皮部的结构特征、组成细胞的构成及其排列方式进行比较,并对4种植物的乳汁道结构进行研究。【结果】漆树科4种植物次生韧皮部均是由筛管分子和伴胞、韧皮薄壁组织细胞、射线细胞、乳汁道和韧皮纤维构成,呈切向带状相间排列。黄连木、青麸杨和盐肤木的具功能韧皮部和无功能韧皮部分界明显;青麸杨的射线细胞在无功能韧皮部中倾斜分布,其余3种植物均为整齐纵向排列;青麸杨的乳汁道为分枝型乳汁道,其他3个种的乳汁道均无分枝,仅有少量相邻乳汁道融合现象发生;黄连木和黄栌次生韧皮部内分布有大量的韧皮纤维,青麸杨韧皮部中较少,而盐肤木韧皮部中无韧皮纤维分布。【结论】漆树科4种植物次生韧皮部组成细胞及乳汁道结构存在一定差异,青麸杨乳汁道是目前为止漆树科植物中发现的较为稀有的分枝型乳汁道,研究结果能够为漆树科系统进化研究提供参考依据。     

金属纳米颗粒CCCSNs在植物体内的积累和分布

【目的】通过对铜/碳-核/壳纳米颗粒(CCCSNs)在毛竹、富贵竹和陆地棉3种植物中积累分散效果的研究,以期为利用CCCSNs提高植物材料防腐能力提供依据。【方法】试验用0,0.1和0.5 g·L-1CCCSNs水培毛竹和富贵竹,以每盆0,0.1和0.5 g CCCSNs土培陆地棉。自来水浇灌、常规管理,50天后一次性破坏性取样,用原子吸收光谱分段测量3种植株体内铜含量,并对根系细胞进行透射电镜和能谱扫描观测。【结果】CCCSNs可以从根系进入植物体向地上部传输,但植物积累CCCSNs的量与物种有关。0.1和0.5 g·L-1处理的毛竹地上部铜含量分别为13.19和11.79μg·g~(-1),比对照提高263%和225%;富贵竹地上部铜含量分别为29.31和27.95μg·g~(-1),比对照提高104%和90%;陆地棉地上部铜含量分别为5.22和6.53μg·g~(-1),比对照提高了24%和52%。地上部最高铜含量毛竹为21.65μg·g~(-1),富贵竹为44.88μg·g~(-1),陆地棉为9.19μg·g~(-1)。3种植物中地上部平均绝对铜含量和最高铜含量均为富贵竹最高;但与对照相比提高的百分率以毛竹为最高。透射电镜和能谱扫描发现,经过CCCSNs处理的植株,CCCSNs可以积聚在其根细胞的细胞质内、细胞膜内侧、细胞壁和细胞间隙中;3种植物之间根细胞积累CCCSNs的方式没有明显差别。【结论】将CCCSNs施用毛竹、富贵竹和陆地棉根部时,CCCSNs可以通过根系吸收并向地上部(茎和叶)运输,运输能力与植物种类有关。植物积累CCCSNs的量在低浓度时与施用量正相关,高浓度时与施用量没有稳定的关系。此外,CCCSNs可以积聚在3种植物根细胞的细胞质内、细胞膜内侧、细胞壁和细胞间隙内。虽然该试验已经证明CCCSNs可以从根系进入植物体内,但是CCCSNs如何从细胞间隙进入细胞和以何种方式运送至地上部等问题仍需要进一步研究。     

空气湿度对富士系苹果花过冷却点的影响

【目的】明确不同湿度条件下富士系苹果花过冷却点的分布频率,为苹果霜冻监测和预测提供参考。【方法】以中国种植最广泛的富士系苹果为研究对象,使用人工霜冻试验箱控制温湿度,模拟霜冻降温过程,设置高、中、低3个湿度范围,对富士系苹果花蕾和花朵子房过冷却点进行监测,研究环境相对湿度对富士系苹果花器官过冷却点的影响。【结果】富士系苹果花蕾和花朵子房过冷却点在-6.4^-1.9 ℃,50%的过冷却点集中在-4.4^-3.5 ℃,80%的过冷却点集中在-4.4^-2.5 ℃,平均过冷却点为-3.7 ℃。苹果花蕾和花朵子房的累积冻害率达到30%(轻度)的温度为-3.2 ℃,累积冻害率达到50%(中度)的温度为-3.6 ℃,累积冻害率达到80%(重度)的温度为-4.2 ℃。花蕾过冷却点的变异大于花朵子房过冷却点,不同湿度处理下花蕾和花朵子房过冷却点差异显著。中湿(相对湿度50%~70%)条件下,过冷却点最高,抗寒性最差,而低湿(相对湿度50%以下)和高湿(相对湿度大于70%)处理均可降低植株的过冷却点。【结论】-4.4^-2.5 ℃是富士系苹果花组织开始出现损伤的主要温度范围。干燥和高湿的环境均可降低富士系苹果花蕾和花朵的过冷却点,尤其是干燥的环境可降低苹果花蕾的过冷却点0.6 ℃,可降低苹果花朵子房的过冷却点0.4 ℃,提高苹果花蕾及花朵子房抗寒性。     

元宝枫色素含量、分布及超微结构与叶色的关系

【目的】探究元宝枫叶片颜色属性与不同叶色叶片各组织中色素含量和分布,以及与细胞超微结构的关系,为明确元宝枫叶片呈色的内部机制提供细胞学依据,为揭示红叶植物变色机制提供参考。【方法】分析元宝枫叶片颜色属性,测定各颜色叶片叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷含量,观察叶片各组织中色素分布情况,使用透视电镜观察叶肉细胞的叶绿体和其他细胞器的超微结构。【结果】元宝枫不同叶色叶片色素含量、分布和超微结构均存在差异。1）红叶花色素苷含量极显著（P<0.05）高于黄叶和绿叶,叶绿素含量较低。黄叶叶绿素含量最低,类胡萝卜素含量显著（P<0.05）高于红叶,类胡萝卜素与叶绿素含量比值显著高于绿叶和红叶（P<0.05）。绿叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著（P<0.05）高于黄叶和红叶,花色素苷含量显著（P<0.05）低于红叶,与黄叶之间无显著差异。相关分析表明,元宝枫叶片色素含量比值均与叶绿素含量呈负相关关系。2）元宝枫叶片上下表皮细胞均无色素分布,花色素苷主要分布于栅栏组织。红叶花色素苷分布明显,绿叶和黄叶花色素苷分布较少。黄叶类胡萝卜素分布明显,在海绵组织也有花色素苷分布。3）嫩绿色...     

基于LFNMR的木材干燥过程中水分状态变化

【目的】基于低场核磁共振技术考察木材干燥过程中水分的横向弛豫特性,以阐释干燥时木材中水分状态的变化机制,为木材干燥及水分处理提供理论依据及数据支持。【方法】以20 mm(L)×5 mm(R)×5 mm(T)的南方松为试验材料,采用两步法将试材从饱水状态干燥至约5%含水率,通过定期测定含水率和横向弛豫时间,分析木材干燥时内部水分状态变化及迁移情况,探究自由水与吸着水的分界及其与纤维饱和点的关系。【结果】1)饱水试材存在2个明显的弛豫峰和1个峰肩,三者的横向弛豫时间为67.65、1.24和11~13 ms,分别对应着细胞腔中的自由水、细胞壁中的吸着水和微毛细管系统中的毛细管水。2)木材干燥初期,自由水含水率不断下降,在总含水率为20%左右时,自由水才蒸发殆尽;吸着水含量在木材干燥至40%总含水率时基本保持不变,当总含水率降到40%以下时,吸着水即开始解吸。3)随着干燥过程的进行,自由水的横向弛豫时间随含水率的降低而不断减小;而多、单分子层吸着水的横向弛豫时间则以6%左右的含水率为界分别表现出轻微下降和显著下降的不同趋势。【结论】1)木材中主要存在3种类型的水分,分别为自由水、吸着水和毛细管水。2)平均含水率在传统定义的纤维饱和点(30%)以下时自由水仍然存在,这主要是由于干燥过程中木材内部水分分布不均造成的,且在40%~20%含水率范围内,木材表层发生吸着水解吸的同时其芯层仍有自由水的排除。3)随着干燥过程的进行,自由水、吸着水弛豫峰的顶点位置持续左移,揭示2种水分的平均横向弛豫时间不断减小,即在干燥过程中,木材对残余水分的束缚逐渐增强,干燥难度也随之增加。     

腐烂病菌、溃疡病菌侵染早期新疆杨叶片组织光合响应特征的比较

【目的】研究杨树腐烂病菌和溃疡病菌胁迫下新疆杨的光合响应特征,探讨新疆杨在2种病菌胁迫下的响应差异,为阐明杨树腐烂病和溃疡病发生的病理生理机制提供理论依据,也为杨树溃疡类病害的控制提供参考。【方法】以1年生新疆杨为植物材料,采用枝干表皮微环割方法接种杨树腐烂病菌及溃疡病菌,研究接种后3～9天的新疆杨叶片气体交换特征及叶绿素荧光特征,比较2种病害真菌胁迫下的光合响应特征、水分利用效率(WUE)的差异。采用回归分析方法分析净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度等指标之间的关系。【结果】接种后3～9天,腐烂病菌、溃疡病菌均显著抑制新疆杨叶部组织净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率、电子传递效率以及光化学淬灭系数等生理参数。腐烂病菌胁迫显著降低新疆杨水分利用效率,但是溃疡病菌胁迫对水分利用效率没有影响。腐烂病菌改变新疆杨的气孔导度-胞间CO_2浓度的相关关系,在气孔导度极低的情况下诱导胞间CO_2浓度显著增加,腐烂病菌主要以非气孔限制方式抑制新疆杨的光合作用。溃疡病菌不改变新疆杨的气孔导度-胞间CO_2浓度的相关关系,胞间CO_2浓度与气孔导度正相关,溃疡病菌以气孔限制方式抑制光合作用。【结论】F_v/F_m并不能反映植物遭受的所有生物胁迫,F_v/F_m为0.75～0.85也不能作为植物未受到环境胁迫的确切标准。杨树腐烂病、溃疡病发生早期,新疆杨气体交换及叶绿素荧光特征具有显著差别。相比较于溃疡病菌,腐烂病菌胁迫对新疆杨光合作用具有更大的抑制作用,腐烂病菌显著降低而溃疡病菌胁迫不改变新疆杨叶片WUE,这可能是腐烂病害比溃疡病害更易于在干旱地区发生以及该地区腐烂病危害更为严重的重要生理原因。