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聚合草访花昆虫的盗蜜行为及其适应性意义

聚合草访花昆虫的盗蜜行为及其适应性意义

作者：努尔比亚·艾合买提（Nurbiye Ehmet）西北师范大学

学位级别：硕士

并非所有访花昆虫都是传粉者,还有一些盗蜜者绕过花的正常入口,通常在不接触花药和/或柱头的情况下取食花蜜。盗蜜者以不同程度和方式(直接或间接)影响植物的适应性,潜在地构成了互惠关系的重要组成部分。虽然盗蜜对植物繁殖成功的负面... 详细信息

并非所有访花昆虫都是传粉者,还有一些盗蜜者绕过花的正常入口,通常在不接触花药和/或柱头的情况下取食花蜜。盗蜜者以不同程度和方式(直接或间接)影响植物的适应性,潜在地构成了互惠关系的重要组成部分。虽然盗蜜对植物繁殖成功的负面影响已被广泛报道,但其正面影响仍鲜为人知。此外,盗蜜,合法传粉和其他行为可能会同时出现在一个复杂的传粉系统中,甚至有些昆虫在同一个植物上表现出混合的访花行为,即,以盗蜜者和传粉者的双重身份访问花朵。在这种情况下,一个类别的行为必然会影响到其他类别,由此可能会改变合法传粉行为而影响寄主植物的适合度。然而,这些行为是否以及如何相互作用仍需进一步研究。本文以聚合草(Symphytum officinale)为实验材料,研究分析了聚合草花部结构特征和昆虫访花行为之间的关系,以及不同盗蜜强度对传粉者访花行为的影响,探讨了访花昆虫的盗蜜行为对聚合草繁殖成功的影响以及不同访花行为之间的相互作用关系,以期为理解盗蜜行为的多重后果以及植物和访花昆虫之间进化关系提供了理论依据。主要结果表明:(1)聚合草具有14种访花昆虫,其中2种昆虫具有初级盗蜜行为,12种昆虫具有次级盗蜜行为,8种昆虫具有正常访花行为,6种昆虫采用混合觅食行为。总共观察到了2539次访问,其中盗蜜行为占了所有访问次数的91.76%,而正常访花行为只占8.23%。盗蜜昆虫的访花行为对聚合草花朵产生了两种作用,即去除花蜜和向下的压力,而这两种作用显著促进了花冠脱落的时间和比例,使花朵在柱头具有可授性,花粉数量和质量较高时脱落。(2)花药在附属物的聚集作用下紧紧聚龙在花柱周围,当花冠脱落时使花药沿花柱滑动并使其开裂面拖过柱头,实现了开花后期雌雄蕊的接触,这显著增加了柱头上花粉的沉积量,并实现了花后期的自花授粉。(3)授粉实验表明聚合草是自交亲和物种,因此盗蜜者驱动的花冠脱落导致的延迟自花授粉对聚合草繁殖成功有正面意义。(4)传粉者的盗蜜行为随着被盗花朵比例的增加而逐渐增加,但这并不影响合法访问的频率。盗蜜率的增加促进了花冠的脱落,进而促进了自花花粉的沉积,但对异花花粉的沉积没有显著影响。综上所述,实验结果表明盗蜜者对聚合草的繁殖产生了正面影响。在复杂的传粉系统中,通过结合自花授粉和异花授粉模式来提高整体适应性。盗蜜是植物与昆虫相互作用的关键部分,多种巧妙的机制结合在一起,使得植物对因盗蜜者损失的花蜜进行补偿。

关键词：聚合草盗蜜者花冠脱落延迟自交混合觅食策略动-植物相互作用

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聚合草在宁夏三个地区的生长适应性评价

聚合草在宁夏三个地区的生长适应性评价

作者：潘新宇宁夏大学

学位级别：硕士

宁夏回族自治区地处我国北方农牧交错带,牛羊养殖是该地区的一项传统行业,在畜牧业中占据了相当重要的地位。优质牧草是宁夏家畜养殖的前提条件,通过引种优质高产牧草品种,能够为区内特色畜牧业提供优质营养来源,同时缓解国内牧草需求... 详细信息

宁夏回族自治区地处我国北方农牧交错带,牛羊养殖是该地区的一项传统行业,在畜牧业中占据了相当重要的地位。优质牧草是宁夏家畜养殖的前提条件,通过引种优质高产牧草品种,能够为区内特色畜牧业提供优质营养来源,同时缓解国内牧草需求与产量之间的矛盾。聚合草(Symphytum officinale L.)因产量高、营养丰富、抗逆性强以及适口性好等优点,被称为“饲草之王”。为丰富宁夏优质牧草品种,本研究通过对引种地气候因子、土壤理化性质、植物物候期、生长性状及光合特性的对比分析,开展聚合草在宁夏南部(NN)、中部(NZ)、北部(NB)3个引种地的生长适应性评价,揭示聚合草在不同引种地生长发育的主要影响因子,筛选出聚合草在宁夏的最佳种植地区,主要研究结果如下:(1)3个引种地年降水主要集中在4-10月,年均降水量NN>NZ>NB,其中NN引种地呈现雨热同期,且蒸发量及相对湿度在各月间均高于NZ和NB引种地,表明NN引种地水汽条件充足,在水热方面更有利于聚合草生长发育。3个引种地土壤含水率在0-20、20-40、40-60 cm 土层内均高于10%,能够满足聚合草的正常生长发育,但NN引种地土壤含水率在各土层中均高于NZ和NB引种地。(2)对2年生聚合草各物候期占比分析表明,NN引种地聚合草出苗最快,平均出苗时间为7-10 d。聚合草在NN引种地2年的平均生育期为68 d,分别比NZ和NB引种少8和2d。表明NN引种地聚合草生长发育速度更快,相较于其他2个引种地更适合聚合草的栽培。(3)聚合草在3个引种地静态生长指标综合表现呈NN>NB>NZ。从产量分析可以知:2021年栽植当年,NN和NB引种地聚合草累计刈割3次,而NZ引种地仅刈割2次;2022年栽植次年,3个引种地聚合草均刈割4次。NN引种地聚合草平均亩产达5468.75 kg,明显高于NZ和NB引种地。从聚合草饲用养分组成来看,NN引种地聚合草粗脂肪含量显著高于其他2个引种地,表明该地区生长的聚合草具有更好的适口性,且粗蛋白含量显著高于NZ和NB引种地,综合其他营养指标发现,NN引种地聚合草的营养价值更高,其品质优于其他2个引种地。(4)聚合草在宁夏3个引种地的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)的变化趋势相似。聚合草的光合“午休”现象普遍出现在12:00-14:00期间,研究发现聚合草的Pn值与植物生物量积累间存在一定联系,聚合草光合特性日变化和月变化分析结果表明NN引种地聚合草的光合特性在3个引种地表现最优。(5)3个引种地聚合草气候因子与光合特性相关性分析表明,各引种地的光合有效辐射均与地区环境蒸发量均存在显著正相关关系,NN引种地聚合草净光合速率与地区的平均温度存在显著正相关,胞间CO2浓度与月平均温度存在显著正相关;NZ引种地聚合草净光合速率与地区的环境蒸发量存在极显著正相关;NB引种地聚合草净光合速率与地区平均降雨量存在显著正相关,蒸腾速率与月平均温度存在极显著正相关。3个引种地聚合草产量和土壤因子相关性表明,引种地土壤含水率与聚合草产量间均存在显著相关性,是影响聚合草产量的关键土壤因子;NN引种地聚合草产量与速效磷、有机碳、全氮、含水率存在显著正相关;NZ引种地聚合草产量与速效磷、土壤含水率、总孔隙度和毛管孔隙度存在显著正相关关系;产量与电导率存在显著负相关;NB引种地聚合草产量与土壤含水率、总孔隙度呈显著正相关;产量与土壤pH存在显著负相关。(6)利用主成分分析法和隶属函数分析法对3个引种地聚合草的25项性状指标进行综合分析并评价,综合排名均呈NN>NB>NZ,表明宁夏南部地区是聚合草的最适引种地。

关键词：聚合草适宜引种地生长适应性光合特性综合评价

宁夏不同地区聚合草的光合日变化及适宜引种地筛选

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2023年第8期51卷 19-28页

作者：潘新宇刘松涛李茜何俊孙兆军毛晓利宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 宁夏职业技术学院宁夏银川750021 教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室宁夏银川750021 宁夏(中阿)旱区资源评价与环境调控重点实验室宁夏银川750021 西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100

【目的】探究聚合草在宁夏地区的生长适应性,比较其在宁夏不同地区的光合特性及生产性能差异,为聚合草在西北干旱半干旱地区的引种及高效栽培提供理论依据。【方法】采用大田引种试验方式,对宁夏南部(NN)、中部(NZ)、北部(NB)种植聚合... 详细信息

【目的】探究聚合草在宁夏地区的生长适应性,比较其在宁夏不同地区的光合特性及生产性能差异,为聚合草在西北干旱半干旱地区的引种及高效栽培提供理论依据。【方法】采用大田引种试验方式,对宁夏南部(NN)、中部(NZ)、北部(NB)种植聚合草的叶绿素含量(SPAD)、光合有效辐射(PAR)、净光合速率(P_(n))、大气温度(T_(a))、叶片温度(T_(leaf))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r))、叶片气孔导度(G_(s))等光合特性,以及土壤含水率、产量等指标进行测定,在相关性分析基础上,通过隶属函数法对宁夏3个引种地聚合草的生长适应性进行综合评价。【结果】3个引种地聚合草P_(n)值的日动态均呈“双峰型”,且与宁北引种地相比,宁中和宁南引种地植物光合“午休”现象更明显;3个引种地聚合草T_(r)日动态均呈“单峰型”,且宁北和宁南引种地较宁中引种地滞后2 h;3个引种地聚合草的SPAD值无显著差异,C_(i)为516.27~582.03μmol/mol,其中宁南引种地C_(i)显著低于宁中与宁北地区(P聚合草0~20,20~40 cm土壤含水率均呈现宁南>宁北>宁中,其中0~20 cm均呈现显著差异(P聚合草产量表明,宁南地区显著高于宁中和宁北引种地;相关性分析表明,3个引种地的聚合草产量与土壤含水率相关性较好。综合评价发现,3个引种地聚合草平均隶属函数值为宁南>宁北>宁中。【结论】宁夏南部引种地聚合草的光合特性及生产性能优于宁夏中部和北部,是聚合草的最佳引种地区。

关键词：聚合草光合特性引种适应性隶属函数

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聚合草花粉限制及有性生殖败育研究

聚合草花粉限制及有性生殖败育研究

作者：汪泰宏西北师范大学

学位级别：硕士

聚合草(Symphytum officinale)作为优质的牧草,自该物种被引进至今普遍存在“花多果少”的现象,结籽率、座果率低的原因尚未可知,导致种子生产中极度缺乏基础理论支撑,以致其优良性状未得到科学开发及利用。要解决上述问题,关键在于查... 详细信息

聚合草(Symphytum officinale)作为优质的牧草,自该物种被引进至今普遍存在“花多果少”的现象,结籽率、座果率低的原因尚未可知,导致种子生产中极度缺乏基础理论支撑,以致其优良性状未得到科学开发及利用。要解决上述问题,关键在于查清楚导致其结籽率低的原因。因此,本文以聚合草为实验材料,对其自然种群进行补充授粉实验,探究其结籽是否受到花粉限制;利用石蜡切片、光学切片(激光扫描共聚焦显微镜)、扫描电子显微镜等方法,对其花药、柱头、花粉、胚囊的发育是否完善等生殖生物学相关问题进行研究,进而揭示导致聚合草自然种群结籽率低的原因,为聚合草的科学开发和高效发展奠定基础。主要研究结果如下:(1)使用异花花粉进行补充授粉后聚合草的结籽率和座果率相较于自然授粉显著提高,既花粉来源对聚合草的种子产量存在显著的影响,聚合草自然种群结籽受到花粉质量限制;(2)经花粉活力检测发现聚合草花粉活力低下;在扫描电子显微镜下观察聚合草花粉粒形态,聚合草花粉粒呈长球形,存在大量花粉粒严重变形皱缩的现象;长球形花粉粒和变形皱缩花粉粒的花粉外壁纹饰不存在显著差异和缺陷;聚合草花粉母细胞减数分裂过程中,减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期存在着滞后染色体和染色体桥等异常行为;小孢子胞质分裂存在异常,在四分体时期观察到单分体、二分体和三分体、具有微核的二分体、具有微核的四分体以及多分体;上述减数分裂和胞质分裂异常导致花粉大量败育;(3)石蜡切片研究发现,聚合草花药壁在花粉母细胞时期已将完全分化,形成了花粉囊,内部具有大量的花粉母细胞,小孢子从四分体中被释放出来后发生变形皱缩,花粉变形皱缩现象可能与绒毡层的降解时间线存在关联;(4)聚合草柱头可授性强且持续时间长;聚合草柱头表面乳突细胞为乳头型且形态饱满,未见显著的发育缺陷,聚合草柱头无分泌物,属于干性柱头;聚合草柱头在接收到可育花粉时,花粉可以正常地进行萌发、花粉管可以生长并延伸进入子房内部,部分花柱内未见花粉管生长可能是因为接收到的花粉育性不良导致的;使用激光扫描共聚焦显微镜和子房整体透明技术对胚囊进行观察,聚合草胚囊发育过程中未发现显著的缺陷,可形成正常的成熟胚囊。导致聚合草自然种群结籽率低的影响因素是多样化的。聚合草自然种群的结籽受到花粉限制,其难以接收到异花花粉,导致其结籽率低下。花粉作为植物的雄配子体,其育性对结籽至关重要。然而,花粉母细胞的减数分裂和胞质分裂均存在异常,导致大量花粉败育。终上所述,花粉质量限制和花粉败育是影响聚合草自然种群结籽的主要原因。

关键词：聚合草花粉限制花粉母细胞花粉败育柱头发育胚囊发育

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聚合草鲜草叶蛋白提取条件研究

中国草地学报 2009年第2期31卷 76-80页

作者：李凤玲何金环郑州牧业工程高等专科学校河南郑州450011

以紫花聚合草为材料,研究固液比、盐浓度、凝絮方法对叶蛋白提取率和蛋白质提取率的影响。结果表明:各单因素最佳条件分别为:固液比为1∶6、加盐浓度0.6%、乙醇浓度65%、pH值1.5、三氯乙酸沉淀法叶蛋白提取率和蛋白质提取率均较高。对... 详细信息

以紫花聚合草为材料,研究固液比、盐浓度、凝絮方法对叶蛋白提取率和蛋白质提取率的影响。结果表明:各单因素最佳条件分别为:固液比为1∶6、加盐浓度0.6%、乙醇浓度65%、pH值1.5、三氯乙酸沉淀法叶蛋白提取率和蛋白质提取率均较高。对固液比、盐浓度、凝絮方法3因素3水平正交试验结果表明,影响聚合草叶蛋白提取率的因素依次为凝絮方法>固液比>加盐量,最佳条件组合为固液比1∶7、盐浓度0.3%、乙醇法沉淀。

关键词：聚合草叶蛋白提取条件

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聚合草厌氧发酵产气潜力的试验

西北农业学报 2009年第6期18卷 365-368页

作者：郑敏邱凌王晓曼冯茵菲西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100 农业部沼气西北分中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

以新鲜聚合草为发酵原料,在实验室自行设计的发酵装置上进行了厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中发酵液和沼气的各项指标,对蔬菜废弃物厌氧发酵的可行性及接种量对发酵过程的影响进行了研究。结果表明,聚合草用厌氧发酵工艺处理是可行的... 详细信息

以新鲜聚合草为发酵原料,在实验室自行设计的发酵装置上进行了厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中发酵液和沼气的各项指标,对蔬菜废弃物厌氧发酵的可行性及接种量对发酵过程的影响进行了研究。结果表明,聚合草用厌氧发酵工艺处理是可行的;在试验采用的10%、20%、30%和40%四个水平的接种量中,最佳接种量为20%时,聚合草TS=12.40%的产气率为95.43 mL/g,VS=83.9的产气率为1006.36 mL/g。明显高于其他3组实验。

关键词：聚合草厌氧发酵沼气潜力

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聚合草

畜牧兽医科技通讯 1978年第4期 1-10页

作者：李元放青海省畜牧兽医研究所草原研究室

一、名称、来源和动态聚合草又名紫草根、肥羊草、爱国草、友谊草、俄罗斯紫草等,1975年在西宁召开的全国牧草和饲料作物品种资源会议上,决定取消其它名称,统一定名为聚合草。是紫草科(Borragillaceae)聚合草属(SymPhytum)中的一种多年... 详细信息

一、名称、来源和动态聚合草又名紫草根、肥羊草、爱国草、友谊草、俄罗斯紫草等,1975年在西宁召开的全国牧草和饲料作物品种资源会议上,决定取消其它名称,统一定名为聚合草。是紫草科(Borragillaceae)聚合草属(SymPhytum)中的一种多年生植物。我国目前一般所用的拉丁文学名为 SymPhytum Peregrinum,但还有争论。按世界上现有

关键词：聚合草产量牧业区喂猪青饲料农业区畜牧所种根吉林省农科院

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聚合草的丰产措施

1981年

作者：戚厚善等编

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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聚合草的氨基酸组成及评价研究

中国草地学报 2010年第3期32卷 117-120页

作者：何金环李凤玲郑州牧业工程高等专科学校生物工程系河南郑州450011

采用氨基酸评分(AAS)及必需氨基酸指数(EAAI)分别对聚合草叶和根部的氨基酸组成特点进行营养评价。结果表明:聚合草叶蛋白氨基酸总量19.65%,必需氨基酸(EAA)占44.2%,呈味氨基酸36.5%;聚合草根部蛋白氨基酸总量(TAA)3.47%,必需氨基酸占40... 详细信息

采用氨基酸评分(AAS)及必需氨基酸指数(EAAI)分别对聚合草叶和根部的氨基酸组成特点进行营养评价。结果表明:聚合草叶蛋白氨基酸总量19.65%,必需氨基酸(EAA)占44.2%,呈味氨基酸36.5%;聚合草根部蛋白氨基酸总量(TAA)3.47%,必需氨基酸占40.1%,呈味氨基酸39.5%,同时满足EAA/TAA>40%,EAA/NEAA(总非必需氨基酸)>60%;叶蛋白AAS和EAAI分别为47.5和0.916,根部蛋白AAS和EAAI分别为42.5和0.834,高于同期苜蓿叶片(30,0.881),低于怀山药(50,0.959)。聚合草叶和根部氨基酸组成平衡且优质,具有较高的综合开发利用价值。

关键词：聚合草氨基酸评价