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入侵植物少花蒺藜草水浸提液对3种牧草种子萌发的化感效应

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草地学报 2024年

作者：佳文许明贺周立业高凯孙忠林熊梅内蒙古民族大学草业学院

为探究少花蒺藜草（Cenchrus spinifex）的入侵对紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、野大豆（Glycine soja Siebold & Zucc.）和羊草（Leymus chinensis (Trin. ex Bunge) Tzvelev）种子萌发的化感作用，本试验采用培养皿法研究少花... 详细信息

为探究少花蒺藜草（Cenchrus spinifex）的入侵对紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、野大豆（Glycine soja Siebold & Zucc.）和羊草（Leymus chinensis (Trin. ex Bunge) Tzvelev）种子萌发的化感作用，本试验采用培养皿法研究少花蒺藜草各部位（凋落物、种子、根、茎、叶）不同浓度水浸提液（1.25 %， 2.50%， 5.00%， 10.00%）对3种牧草种子萌发的影响。结果表明：少花蒺藜草的不同部位水浸提液化感作用不同，1.25% 种子水浸提液与10.00%种子、凋落物水浸提液对紫花苜蓿种子萌发具有促进作用，其中1.25% 种子水浸提液作用最强，综合化感效应指数为0.05，其他部位各浓度水浸提液对紫花苜蓿种子萌发均具有抑制作用；少花蒺藜草各部位水浸提液对野大豆种子萌发均具有抑制作用，其中10.00% 叶水浸提液完全抑制了野大豆种子萌发；10.00% 种子水浸提液对羊草种子抑制作用最强，综合化感效应指数为-0.76。

关键词：入侵植物少花蒺藜草牧草化感效应

不同养分水平对入侵植物少花蒺藜草表型特征及生物量分配的影响

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草业科学 2024年

作者：李海韵田迅吕广超韦世杰黄亮龙安刚张琦陈宇杰马文静内蒙古民族大学生命科学与食品学院

少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）是我国主要的农业外来入侵物种之一。养分有效性对入侵植物的生长和入侵性具有重要影响，研究不同养分水平对少花蒺藜草的影响有助于解析少花蒺藜草的入侵机制，为少花蒺藜草的防控提供科学依据。本... 详细信息

少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）是我国主要的农业外来入侵物种之一。养分有效性对入侵植物的生长和入侵性具有重要影响，研究不同养分水平对少花蒺藜草的影响有助于解析少花蒺藜草的入侵机制，为少花蒺藜草的防控提供科学依据。本文通过盆栽试验，研究5种养分处理（标准Hoagland营养液的25%、50%、75%、100%和200%）对少花蒺藜草的表型特征、生物量积累、生物量分配及异速生长的影响。结果显示：少花蒺藜草的株高、有效分蘖数、有效小穗数和总小穗数随着养分的增加而增加，总分蘖数随着养分的增加呈先增加后减少的趋势。25%处理下的叶片数最少，显著低于其他处理（P少花蒺藜草的叶生物量、茎生物量、果实生物量和地上生物量随着养分的增加而增加。所有处理下少花蒺藜草生物量分配均表现为果实生物量分配 > 茎生物量分配 > 叶生物量分配，且200%处理下果实生物量分配显著高于其他处理（P少花蒺藜草叶生物量、茎生物量和果实生物量与地上生物量分别呈等速生长、小于1的异速生长和大于1的异速生长关系。综上结果表明养分丰富的环境将促进少花蒺藜草的生长和入侵；生物量分配及异速生长结构的调整可能是其在入侵扩展过程中适应多种养分生境的重要生态策略。

关键词：少花蒺藜草养分性状异速生长植物入侵

养分及水分对少花蒺藜草光合特性及抗氧化酶活性的影响

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草地学报 2024年

作者：陈佳宁王舒琦罗亚勇周立业赵鑫宇夏咪王鹤松包金连内蒙古民族大学农学院中国科学院西北生态环境资源研究院内蒙古农业大学通辽市市场检验检测中心

为探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）在异质养分及干旱复水条件下的光合特性及生理变化，本研究以少花蒺藜草为试验对象，设置对照（CK）、低养分、中养分和高养分4个养分水平，在施肥的基础上设置2种水分处理（干旱后浇... 详细信息

为探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）在异质养分及干旱复水条件下的光合特性及生理变化，本研究以少花蒺藜草为试验对象，设置对照（CK）、低养分、中养分和高养分4个养分水平，在施肥的基础上设置2种水分处理（干旱后浇水与正常浇水），培育40 d后，开始3个周期的干旱复水试验（每个周期为7 d）。结果表明：1)在周期Ⅰ时，干旱组中养分的蒸腾速率（Transpiration rate， Tr）达到最大值2.950 mmol·m-2·s-1；2)在每次复水后，气孔导度（Stomatal conductance， Gs），胞间CO2浓度（Intercellular carbon dioxide concentration， Ci），Tr都有明显的回升，瞬时水分利用效率（Instantaneous water use efficiency， WUE）在第3次干旱复水周期时，水平明显提高；3)少花蒺藜草高养分干旱组超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase， SOD）活性达到最大值384.17 U·g-1FW。综合分析，在中养分水平，少花蒺藜草对水分胁迫的抗性更强，经历干旱复水后仍具有较强的干旱适应能力、较高的水分利用效率和复水恢复能力。

关键词：少花蒺藜草净光合速率瞬时水分利用率干旱复水

少花蒺藜草荧光定量PCR内参基因筛选与验证

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现代农业研究 2024年第3期30卷 10-16页

作者：徐礼莹田迅百灵吴佳丽张福霖黄菊马文静吕广超马红悦陈宇杰内蒙古民族大学生命科学与食品学院内蒙古通辽028043

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)为禾本科蒺藜草属,是入侵我国北方地区的一年生恶性杂草,少花蒺藜草的入侵态势逐年扩增,因此对于少花蒺藜草的基因研究,以及在分子水平对于防治少花蒺藜草入侵的研究显得尤为重要。本研究以少... 详细信息

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)为禾本科蒺藜草属,是入侵我国北方地区的一年生恶性杂草,少花蒺藜草的入侵态势逐年扩增,因此对于少花蒺藜草的基因研究,以及在分子水平对于防治少花蒺藜草入侵的研究显得尤为重要。本研究以少花蒺藜草转录组数据为基础,候选了6个内参基因,荧光定量PCR检测候选内参基因的表达,通过geNorm、NormFinder、BestKeeper、比较△Ct法和RefFinder五种评价方式,综合评估筛选了最佳内参基因。结果表明,6个候选内参基因的综合排名为TCTP1>RH37>ACX4>TCTP2>GAPDH>TBP,TCTP1基因在少花蒺藜草不同时期不同组织样本中表达最高最稳定,最不稳定表达的是基因TBP,TCTP1为综合评估下少花蒺藜草的最佳内参基因,因此TCTP1可作为内参基因用于少花蒺藜草荧光定量PCR检测研究中。本研究为少花蒺藜草后续的基因研究以及在分子水平上为少花蒺藜草生物防治提供一定的理论基础。

关键词：少花蒺藜草荧光定量PCR 内参基因

检疫性杂草少花蒺藜草DNA条形码鉴定体系建立与优化

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中国口岸科学技术 2024年第3期6卷 56-59页

作者：李佳潼陈林军王安石陈施明刘福秀潘英文海口海关热带植物隔离检疫中心呼和浩特海关技术中心

为克服不同发育阶段和不同形态特征的检疫性杂草少花蒺藜草的形态鉴定限制,通过设计少花蒺藜草DNA条形码mat K、ITS、rbc L、psb A和trn L序列引物并对其PCR反应体系优化,比较各序列的扩增和测序效率。结果表明:mat K、ITS、rbc L、psb ... 详细信息

为克服不同发育阶段和不同形态特征的检疫性杂草少花蒺藜草的形态鉴定限制,通过设计少花蒺藜草DNA条形码mat K、ITS、rbc L、psb A和trn L序列引物并对其PCR反应体系优化,比较各序列的扩增和测序效率。结果表明:mat K、ITS、rbc L、psb A和trn L序列引物对少花蒺藜草的扩增和测序成功率均较高,PCR反应的最佳退火温度分别为mat K 56℃、ITS 60℃、rbc L 60℃、psb A 60℃、trn L 60℃。在上述反应体系和条件下获得清晰明亮的目的条带,mat K、ITS、rbc L、psb A和trn L可作为鉴别检疫性杂草少花蒺藜草DNA条形码组合的参考序列。

关键词：检疫性少花蒺藜草 DNA条形码鉴定

少花蒺藜草入侵对根际土壤磷细菌群落多样性的影响

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生物安全学报 2022年第4期31卷 327-335页

作者：高金会王然宋振郓玲玲付卫东王忠辉马涛王伊张国良中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

【目的】入侵植物少花蒺藜草在磷元素受限的贫瘠沙质土壤中能够快速生长和种群扩张,形成单一优势群落。本文解析了少花蒺藜草在磷胁迫条件下对磷素的高效利用机制,以期为揭示其入侵机理提供理论依据。【方法】设置少花蒺藜草、冰草、狗... 详细信息

【目的】入侵植物少花蒺藜草在磷元素受限的贫瘠沙质土壤中能够快速生长和种群扩张,形成单一优势群落。本文解析了少花蒺藜草在磷胁迫条件下对磷素的高效利用机制,以期为揭示其入侵机理提供理论依据。【方法】设置少花蒺藜草、冰草、狗尾草和空白对照4个处理,通过高通量测序技术,从土壤解磷微生物的角度分析各处理间土壤中解磷细菌的组成差异。【结果】少花蒺藜草入侵显著提高了土壤磷酸酶的活性和土壤解磷菌的群落多样性。PCA与UPGMA聚类结果表明,少花蒺藜草与狗尾草根际磷细菌物种组成相似性最大。LEfSe多级物种差异判别分析结果表明,少花蒺藜草根际显著富集且与其他处理有显著性差异的解磷菌类群为α-变形菌、链霉菌,其在少花蒺藜草对磷的吸收中可能起较为重要的作用。变形菌门、浮霉菌门和放线菌门与少花蒺藜草根际土壤中的全磷含量呈显著正相关,放线菌门与少花蒺藜草根际土速效磷含量有紧密联系。【结论】少花蒺藜草通过改变入侵地根际土壤的解磷菌群落结构间接影响根际土壤的磷素环境,从而利于自身生长。

关键词：少花蒺藜草高通量测序根际解磷菌

少花蒺藜草异型性种子人工老化过程中抗氧化生理响应差异

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中国草地学报 2023年第1期45卷 115-120页

作者：牛震姜汇张瑞徐礼莹吕广超张志新田迅内蒙古民族大学生命科学与食品学院内蒙古通辽028042 通辽市农业技术推广中心内蒙古通辽028000 西北农林科技大学草业与草原学院陕西杨陵712100

以少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)异型性种子为实验材料,采用高温高湿人工老化的处理方法,测定了不同老化时间后种子发芽率和抗氧化酶活性。结果表明:随人工老化处理时间增加少花蒺藜草M型种子发芽率呈快速线性下降趋势,处理末期发... 详细信息

以少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)异型性种子为实验材料,采用高温高湿人工老化的处理方法,测定了不同老化时间后种子发芽率和抗氧化酶活性。结果表明:随人工老化处理时间增加少花蒺藜草M型种子发芽率呈快速线性下降趋势,处理末期发芽率降至25%,而P型种子发芽率下降趋势平缓。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性与未老化种子相比降幅达56%、19%和74%,而丙二醛(MDA)含量变化相反,处理期内呈上升趋势。异型性种子间生理响应存在显著差异,M型主要通过调控SOD和POD活性,P型种子主要通过调控CAT活性减少生理损伤,M型MDA含量高于P型。少花蒺藜草种子人工老化过程中,氧化损伤累积,种子逐渐失活,而异型性种子应对老化的生理响应特征差异意味着少花蒺藜草在繁殖输出时,能够在更大范围内适应外界环境变化,一定程度上为其成功入侵多种生境提供了生理基础。

关键词：少花蒺藜草异型性种子人工老化种子萌发生理生化特性

科尔沁沙地4种生境少花蒺藜草表型特征和生物量分配

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草业科学 2023年第2期40卷 329-337页

作者：淑琴孙忠林马崇勇姚靖波华明阳高凯周立业田迅内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028043 内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站内蒙古呼和浩特010051 内蒙古民族大学生命科学学院内蒙古通辽028043

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)是我国北方主要的入侵物种之一,内蒙古西辽河平原的科尔沁沙地是其入侵的重灾区,近年来呈逐步扩散趋势,对当地农牧业生产的发展具有深远的影响。本研究以科尔沁沙地沙丘、草地、林地和农田4种生境中的... 详细信息

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)是我国北方主要的入侵物种之一,内蒙古西辽河平原的科尔沁沙地是其入侵的重灾区,近年来呈逐步扩散趋势,对当地农牧业生产的发展具有深远的影响。本研究以科尔沁沙地沙丘、草地、林地和农田4种生境中的少花蒺藜草为研究对象,通过对少花蒺藜草表型性状分析比较,探讨了其表型特征和生物量分配对生境的响应,有助于全面认识少花蒺藜草的形态学和生物学特征,对揭示科尔沁沙地少花蒺藜草的入侵机制具有一定的科学意义,同时亦能为其相关生态防控技术的研发提供一定的理论依据。结果表明:1)生境对少花蒺藜草表型性状有显著影响,其表型可塑性较高,4种生境所有表型从大到小依次为农田>沙丘>林地>草地。2)同一表型的变异系数在不同生境中无显著差异(P>0.05),但相同生境不同表型间差异显著(P0.05),但对茎叶比和刺苞比有显著影响(P少花蒺藜草通过调整表型和生物量分配策略适应不同的生境条件,其营养性状、克隆性状、生殖性状和生物量分配都具有一定的可塑性。胁迫、干扰和繁殖体质量的差异很可能是不同生境少花蒺藜草表型差异和变异的重要因素。

关键词：少花蒺藜草表型可塑性生物量分配差异与变异科尔沁沙地入侵植物适应对策

入侵植物少花蒺藜草异型种子萌发策略及其幼苗生长特性

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草业学报 2022年第6期31卷 91-100页

作者：曲婷周立业内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028000

少花蒺藜草为科尔沁沙地的一种恶性入侵杂草,靠种子进行繁殖,其同一果实刺苞内多包含2粒种子,种子具有异型性(其中一粒相对较大、外形似芒果且有一小部分外露在刺苞中,称为M型种子;另一粒相对较小、外形似李子,称之为P型种子),野外调查... 详细信息

少花蒺藜草为科尔沁沙地的一种恶性入侵杂草,靠种子进行繁殖,其同一果实刺苞内多包含2粒种子,种子具有异型性(其中一粒相对较大、外形似芒果且有一小部分外露在刺苞中,称为M型种子;另一粒相对较小、外形似李子,称之为P型种子),野外调查发现少花蒺藜草通常以M型种子萌发为主。为探究少花蒺藜草刺苞果皮对异型种子的萌发是否产生影响、M型种子是否对P型种子的萌发产生抑制以及两异型种子的萌发在种群拓展中的作用,在实验室条件下测定少花疾藜草带刺苞(正常条件下)、去刺苞(将果皮解剖取出单独的M型、P型种子)、模拟刺苞(以纱布模拟刺苞果皮将取出的两异型种子进行再次包裹)4种处理下两种异型种子的萌发特征以及正常条件下的刺苞(只萌发M型)、单独的M型、P型及刺苞内P型种子(去除刺苞中已萌发的M型种子形成的幼苗)形成幼苗的生长特征。结果表明:1)刺苞果皮对两种异型种子的萌发均无显著影响;2)M型种子抑制P型种子的萌发,抑制率达到52.5%;3)刺苞内M型种子形成幼苗的地上生物量、地下生物量分别比刺苞内P型种子形成幼苗增加0.1298和0.1068 g·株^(-1),M型种子形成幼苗的叶面积、根冠比分别比P型种子形成幼苗显著增加84.3%和356.3%。上述研究表明:刺苞内M型种子比P型种子具有更强的发芽能力,M型种子形成的幼苗具有更好的存活策略,P型种子作为备用种子当年或翌年补充种群数量。

关键词：少花蒺藜草异型种子萌发策略刺苞生长特性