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褪黑素对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响

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草地学报 2024年第8期32卷 2575-2583页

作者：黄洁琼翟佳兴王颖岑慧芳朱慧森许涛夏方山山西农业大学草业学院山西太谷030801

为探究褪黑素预处理对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗旱性的影响,本试验以‘中苜一号’紫花苜蓿为材料,设置4个聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)浓度和5个褪黑素浓度进行发芽试验,分别筛选出最佳的PEG和褪黑素浓度来处理紫花苜... 详细信息

为探究褪黑素预处理对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗旱性的影响,本试验以‘中苜一号’紫花苜蓿为材料,设置4个聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)浓度和5个褪黑素浓度进行发芽试验,分别筛选出最佳的PEG和褪黑素浓度来处理紫花苜蓿幼苗,观测处理前后紫花苜蓿幼苗的表型及生理指标。结果表明,50μmol·L^(-1)和100μmol·L^(-1)褪黑素预处理能有效提高10%PEG模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、幼苗鲜重及根长;50μmol·L^(-1)褪黑素预处理显著提高了干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的叶片含水量、可溶性糖含量和脯氨酸含量,另外,电解质渗透率和丙二醛含量均显著降低,抗氧化酶合成相关基因的表达水平显著上调,抗氧化酶活性增强。本研究验证了适宜浓度的褪黑素处理能有效缓解干旱胁迫对紫花苜蓿幼苗造成的损伤,增强紫花苜蓿幼苗的抗旱性,为褪黑素在紫花苜蓿耐旱栽培中的合理使用提供了一定的参考。

关键词：褪黑素干旱胁迫紫花苜蓿生理响应

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山西小麦地方品种成株期抗旱性综合评价

植物遗传资源学报 2024年第10期25卷 1648-1660,I0004-I0033页

作者：刘霞雷梦林王艳珍崔国庆黄蕊穆志新山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/作物遗传与分子改良山西省重点实验室太原030031

干旱是影响小麦生长发育的主要因素之一,筛选抗旱性优异的小麦种质,对抗旱性研究及抗旱种质资源利用具有重要意义。本研究于2018-2021年对373份山西小麦地方品种连续开展3年的田间成株期抗旱性鉴定,设置正常灌溉和干旱胁迫2个处理,测定... 详细信息

干旱是影响小麦生长发育的主要因素之一,筛选抗旱性优异的小麦种质,对抗旱性研究及抗旱种质资源利用具有重要意义。本研究于2018-2021年对373份山西小麦地方品种连续开展3年的田间成株期抗旱性鉴定,设置正常灌溉和干旱胁迫2个处理,测定株高、单株穗数、穗粒数、每穗小穗数、穗长、穗下节长、千粒重及单株产量8个性状,采用综合抗旱系数(CDC,comprehensive drought resistance coefficient)、抗旱性度量值(D,drought resistance comprehensive evaluation value)、加权抗旱系数(WDC,weight drought resistance coefficient)、相关性分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法进行抗旱性评价。结果表明,干旱胁迫处理下8个性状的测定值均较正常灌溉处理明显降低。相关性分析发现8个性状的抗旱系数间均呈现一定的相关性。主成分分析将8个性状指标转换成5个主成分,累计方差贡献率达84.6%。基于CDC值、WDC值和D值,山西小麦地方品种抗旱性排序基本一致。根据D值利用聚类分析将373份材料划分为5类。逐步回归分析表明,D值与7个性状均显著相关,是较为可靠的抗旱性鉴定指标,并筛选出19份山西小麦地方种质,为小麦抗旱育种提供材料及理论基础。

关键词：小麦地方品种成株期抗旱性鉴定综合评价

Meta分析丛枝菌根真菌对草莓生长与果实特性的影响

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微生物学杂志 2024年第1期44卷 77-83页

作者：刁风伟张纪涛温云杰史向远周静王秀红山西农业大学山西有机旱作农业研究院山西太原030031

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌通常具有促进植物生长,提高植物抗逆性的功能。然而AM真菌是否无论草莓生境如何,都一致性地调控草莓表型和果实特性仍未明确。本研究利用荟萃分析(Meta-analysis)方法,整合分析了AM真菌对草莓... 详细信息

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌通常具有促进植物生长,提高植物抗逆性的功能。然而AM真菌是否无论草莓生境如何,都一致性地调控草莓表型和果实特性仍未明确。本研究利用荟萃分析(Meta-analysis)方法,整合分析了AM真菌对草莓植株干重、根系结构、氮(N)和磷(P)含量、果实产量及特性的影响。结果表明,AM真菌能够显著增加草莓植株地上部和根部干重,促进草莓根系伸长和根表面积增加,调整草莓根系结构;显著增加了草莓植株地上部和根部N、P含量。其中摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)能够促进草莓N、P吸收,增加植株生物量。AM真菌不仅提高草莓的果实数量和总产量,还能够促进果实中总花青素、总酚、黄酮类物质和抗坏血酸的积累,从而提高果实的抗氧化特性,而总可溶性固体(TSS)、可滴定酸度(TA)和TSS/TA比值未受到显著影响。本研究表明,AM真菌有利于促进草莓植株生长和果实增产,并且能够提高果实中抗氧化物质的含量,具有应用到草莓绿色生产中的潜力。

关键词：丛枝菌根真菌草莓生长特性果实特性 Meta分析

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草本竞争对蒙古栎更新幼苗高生长的影响机理

生态学报 2024年第15期44卷 6828-6840页

作者：朱丙轩储泽毅南宏伟孟嘉欣刘卫敏山西农业大学林学院晋中030600

因生态位的高度重叠,森林更新早期草本植物同更新幼苗间存在着激烈的光能、养分及水分竞争,由此显著影响到森林更新过程。以山西省庞泉沟自然保护区蒙古栎更新幼苗为研究对象,设置4种草本竞争模式(无竞争、全竞争、地上竞争、地下竞争),... 详细信息

因生态位的高度重叠,森林更新早期草本植物同更新幼苗间存在着激烈的光能、养分及水分竞争,由此显著影响到森林更新过程。以山西省庞泉沟自然保护区蒙古栎更新幼苗为研究对象,设置4种草本竞争模式(无竞争、全竞争、地上竞争、地下竞争),2种土壤养分梯度(4 g/m^(2)、32 g/m^(2)),2种土壤养分分布模式(均质、异质),进行草本竞争盆栽试验。结果表明:1)草本竞争、土壤养分状况对幼苗更新均存在显著影响(P<0.05)。其中,幼苗各生长指标在无竞争、地下竞争处理间的差异,显著表明地下竞争效应的存在性,地上竞争效应同理。2)基于线性模型,对幼苗苗高、叶片总面积、叶片总生物量、三个细根亚径级根系表面积而言,草本竞争主效应的贡献率分别为80.66%、67.49%、49.39%、40.26%、59.09%、53.26%,同土壤养分浓度相比,草本竞争的森林更新效应更高;在土壤养分异质条件下,二者交互效应甚至显著大于土壤浓度主效应;草本竞争各组分分析结果表明地下竞争效应的贡献率始终处于主导地位。3)基于结构方程模型,揭示草本竞争森林更新效应及其内在组分的具体作用途径。在无竞争与全竞争处理下,幼苗更新潜力对光能吸收及养分吸收的标准化回归系数分别为0.61、0.46,表明草本竞争主要通过光能吸收影响幼苗的更新过程;草本竞争内在组分的群组分析中,地上竞争与地下竞争相应的标准化系数分别为0.31、0.74,表明后者是主要的作用途径。在定量评价草本竞争及其内在组分森林更新效应的基础上,深入探讨其作用机理,加深了人们对其在森林更新早期生态效应的认识,为森林更新实践提供理论指导。

关键词：森林更新草本竞争交互效应结构方程模型更新潜力

林窗对华北落叶松天然次生林林下物种多样性的影响

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北京林业大学学报 2024年第6期46卷 48-56页

作者：周来程小芳张梦弢山西农业大学林学院山西太谷030801

【目的】研究华北落叶松天然次生林林窗大小和光因子对林下植被多样性的影响,为森林物种多样性的保护和可持续经营提供科学依据。【方法】以关帝山华北落叶松天然次生林为研究对象,按面积等级选取12个林窗,于各林窗内设置3个5 m×5 m样... 详细信息

【目的】研究华北落叶松天然次生林林窗大小和光因子对林下植被多样性的影响,为森林物种多样性的保护和可持续经营提供科学依据。【方法】以关帝山华北落叶松天然次生林为研究对象,按面积等级选取12个林窗,于各林窗内设置3个5 m×5 m样方,以调查样方中的灌木。同时,在每个5 m×5 m样方内设置1个1 m×1 m的草本调查样方。设置12个面积相同的林内对照样方(CK),并采用同样的方法调查植被。应用Simpson优势度指数(H′)、ShannonWiener指数(H)、Pielou均匀度指数(Jsw)、Margalef丰富度指数(D)4种多样性指标,分析华北落叶松天然次生林不同面积等级林窗中物种组成及物种多样性的差异。调查不同面积林窗的光因子指标,并分析华北落叶松天然次生林不同面积林窗中光因子与物种多样性的关系。【结果】在调查的12个林窗中,共记录到灌木植物8种,草本植物32种。林窗草本层的物种多样性指数均大于林内,而灌木层的物种多样性指数仅有Ⅲ级林窗和Ⅳ级林窗大于林内;对于灌木层,随着林窗面积的增大,H值呈现先增高后降低趋势,其中Ⅲ级林窗内的H值最大,Ⅰ级林窗内的H值最小,均大于CK,但草本层的H′指数与林窗面积存在显著相关性(P<0.05)。对于草本层,H、H′、Jsw、D在小林窗最大,随林窗面积增大而逐渐减小,但均大于CK。草本层的D值较灌木层高,其随林窗面积增加的变化趋势比灌木层更加明显。林窗内的直射辐射量、散射辐射量和总辐射量随着林窗面积的增大而显著变化(P<0.05)。随着林窗面积的增大散射辐射量和总辐射量也随之增大,而直接辐射量是随着林窗的面积增大先减小后增大,在林窗面积为50~100 m^(2)时,直接辐射量最小。【结论】林窗面积在100~150 m^(2)时有利于提升灌木层的物种多样性水平,在0~50 m^(2)时有利于提升草本层的物种多样性水平,而在50~100 m^(2)林下群落物种丰富度最高;林窗内适宜的光因子有利于增加林下植被物种多样性,而过高的光因子反而不利于林下植被多样性的形成。华北落叶松天然次生林林下物种多样性保护过程中,应以中小面积的林窗为主。

关键词：森林生态林窗光因子物种多样性天然次生林华北落叶松

农户参与森林康养产业经营意愿与行为的差异分析——以平顺县为例

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林业科技通讯 2024年第6期 60-67页

作者：郜凡湣王美兔山西农业大学山西晋中030801

森林康养是基于健康中国战略、践行“两山”理念、推进乡村振兴和林业供给侧结构性改革的新兴产业之一。本文以农户参与森林康养产业经营意愿和行为的影响因素为研究目的,基于平顺县森林资源丰富地区296份问卷数据,采用二元Logistic模... 详细信息

森林康养是基于健康中国战略、践行“两山”理念、推进乡村振兴和林业供给侧结构性改革的新兴产业之一。本文以农户参与森林康养产业经营意愿和行为的影响因素为研究目的,基于平顺县森林资源丰富地区296份问卷数据,采用二元Logistic模型对平顺县农户参与经营意愿、行为及其影响因素进行分析。结果显示:1)73.3%的农户愿意参与森林康养产业经营,而实际参与经营的只有26%。2)家庭年收入、文化程度、提高家庭收入、宣传推广频次、了解产业相关政策信息对农户参与意愿有显著影响,其中,家庭年收入对农户参与森林康养产业经营意愿产生了负向影响。3)影响农户参与行为的因素主要是经营森林康养产业帮助农村发展。4)意愿与行为悖离性主要影响因素是从事的职业、提高家庭收入、帮助农村发展。根据以上实证结果提出了政策措施:制定针对森林康养基地周边小型产业的扶持和保护政策;完善森林康养基地周边社区村落的社会保障政策;并强化相关政府或单位对森林康养产业发展的宣传力度和技能培训。

关键词：森林康养参与意愿参与行为供给侧

暖温带森林土壤有机碳含量和碳储量的海拔梯度格局及环境解释

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生态学杂志 2024年

作者：张雄志张慧芳王晨林任宇辰王馨悦王晶晶陈颂徐茂宏杨秀清宋厚娟山西历山国家级自然保护区管理局山西农业大学林学院

研究气候过渡区森林土壤有机碳沿环境梯度的分布格局对预测气候变化背景下土壤有机碳动态有重要意义。为揭示亚热带向暖温带气候过渡地带森林土壤有机碳含量及碳储量沿海拔变化趋势，本研究在山西历山国家级自然保护区海拔890～2200 m... 详细信息

研究气候过渡区森林土壤有机碳沿环境梯度的分布格局对预测气候变化背景下土壤有机碳动态有重要意义。为揭示亚热带向暖温带气候过渡地带森林土壤有机碳含量及碳储量沿海拔变化趋势，本研究在山西历山国家级自然保护区海拔890～2200 m范围内，以每100 m高差段为取样区间，沿海拔设置了15个森林固定监测样地。采用五点取样法，结合植物多样性、土壤理化性质、土壤微生物和气候因子的海拔变化特征，分析土壤有机碳含量及碳储量(0～10 cm)垂直分布特征及各环境因子的相对贡献。结果表明：土壤有机碳含量及碳储量均随海拔升高显著变化，总体呈现先下降再上升的U型趋势。土壤有机碳含量在1645 m海拔处最大((75.41±14.05)g·kg-1)，而土壤有机碳储量在894 m处最大((51.85±9.89)Mg·hm-2)。Mantel检验表明，土壤有机碳含量与土壤、气候因子以及微生物的物种丰富度存在显著相关性，而土壤有机碳储量空间变化仅与土壤因子和土壤微生物的物种丰富度显著相关。环境因子分别解释土壤有机碳含量和碳储量海拔变化64.7%和33.9%的总变异。年降水量是影响土壤有机碳含量变化的首要因素(14.8%)，其次是土壤硝态氮(13.4%)和年均气温(13.2%)。土壤全磷是土壤有机碳储量沿海拔变化中贡献最大的环境因子，重要性占比超过15%，其次是土壤硝态氮(8.7%)和年均气温(7.5%)。本研究对评估气候过渡带森林土壤有机碳储量及其变化特征具有重要的参考价值。

关键词：暖温带森林土壤有机碳海拔梯度碳储量土壤细菌和真菌

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辣椒E2基因家族的鉴定及分析

生物技术通报 2024年第6期40卷 238-250页

作者：常雪瑞王田田王静山西农业大学园艺学院太谷030801

【目的】泛素结合酶E2(UBC)作为泛素蛋白酶体途径中将泛素转移至靶蛋白的重要中转酶,与植物的生长发育和许多胁迫有关。从辣椒全基因组中鉴定E2基因家族成员,分析相关基因表达模式,为后续研究提供理论基础。【方法】基于辣椒全基因组信... 详细信息

【目的】泛素结合酶E2(UBC)作为泛素蛋白酶体途径中将泛素转移至靶蛋白的重要中转酶,与植物的生长发育和许多胁迫有关。从辣椒全基因组中鉴定E2基因家族成员,分析相关基因表达模式,为后续研究提供理论基础。【方法】基于辣椒全基因组信息,利用生物信息学方法对E2基因家族进行鉴定,系统分析该家族成员的基本理化性质、亚细胞定位、染色体定位、基因结构、系统进化关系、顺式作用元件、蛋白质互作网络、非生物胁迫响应与组织器官表达模式。【结果】辣椒E2家族有48个成员,在11条染色体上呈不均匀地分布,其编码蛋白主要定位于细胞外和细胞核中;通过对辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析将其分为GroupⅠ-GroupⅧ亚族,同一亚族具有相似的蛋白保守基序和基因结构;发现共有26个蛋白之间存在互作;顺式作用元件分析表明,CaUBC基因启动子区含有大量光响应、激素响应元件,上游2000 bp区域中存在多种与生长发育和抗逆性相关的顺式作用元件;CaUBC参与胁迫响应,在不同非生物胁迫和激素处理下,将其分为3类,其中高温环境下第3类基因为高表达;在组织器官中表现出不同的表达,其中CaUBC38在果实中的表达量变化较为明显,进行RT-qPCR分析发现,50 d相对表达量最高,10 d表达量最低。【结论】获得48个辣椒E2(CaUBC)基因,揭示了E2家族不同成员在辣椒生长发育和非生物胁迫过程中的表达特征。

关键词：辣椒 E2基因家族泛素蛋白酶体系统生物信息学表达分析非生物胁迫组织器官

外源谷胱甘肽对白粉菌胁迫下草地早熟禾抗氧化系统的影响

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草地学报 2024年第10期32卷 3080-3090页

作者：吴凡赵宇民张艺凝许志宇高鹏赵祥朱慧森梁银萍山西农业大学草业学院山西太谷030801

草地早熟禾(Poa pratensis L.)白粉病的发生严重影响其观赏价值和使用年限。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)作为植物体内关键的抗氧化剂在植物抵御病原菌侵染过程中起重要作用。为探讨外源GSH调控下植物抗氧化系统在草地早熟禾抗白粉病中的... 详细信息

草地早熟禾(Poa pratensis L.)白粉病的发生严重影响其观赏价值和使用年限。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)作为植物体内关键的抗氧化剂在植物抵御病原菌侵染过程中起重要作用。为探讨外源GSH调控下植物抗氧化系统在草地早熟禾抗白粉病中的角色,本研究以草地早熟禾中抗品种‘太行’和极感品种‘探险家’为材料,通过喷施0.1 mmol·L^(-1)和1.6 mmol·L^(-1)外源GSH,测定接种白粉菌后3 d和7 d植物抗氧化系统相关指标。结果表明在白粉菌侵染早期施用0.1 mmol·L^(-1) GSH后草地早熟禾的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性与抗病性呈负相关关系,过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性与抗病性呈正相关关系;谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)和谷胱甘肽巯基转移酶(Glutathione S-transferase,GST)活性显著提高(P<0.05),0.1 mmol·L^(-1) GSH处理下草地早熟禾抗病能力更强。本研究明确了外源GSH通过调控草地早熟禾抗氧化系统增强白粉病抗性的生理生化机制,为防治草地早熟禾白粉病提供了理论依据。

关键词：草地早熟禾白粉病谷胱甘肽抗氧化系统