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干旱胁迫对连翘幼苗非结构性碳分配和水力特性的影响

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生态学报 2024年第11期44卷 4698-4707页

作者：王云霞刘莹付雨辰李欣诺刘青马辉珍何俐蓉王国梁西北农林科技大学水土保持科学与工程学院杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨陵712100 西北农林科技大学资源环境学院杨陵712100 西北农林科技大学生命科学学院杨陵712100

为了探究长期干旱胁迫下连翘不同器官的非结构性碳水化合物(NSC)含量与水力特性的协调及响应机制。以连续3年不同水分条件处理后的连翘幼苗为研究对象,设置3个水分处理(适宜供水、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫),研究长期干旱胁迫后连翘... 详细信息

为了探究长期干旱胁迫下连翘不同器官的非结构性碳水化合物(NSC)含量与水力特性的协调及响应机制。以连续3年不同水分条件处理后的连翘幼苗为研究对象,设置3个水分处理(适宜供水、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫),研究长期干旱胁迫后连翘幼苗的光合特性、生物量的分配、NSC各组分含量、水力特性的变化及其碳水两者之间的相关关系。结果表明:(1)适宜供水、中度干旱、重度干旱胁迫下,枝条的栓塞程度分别为30.7%、41.8%和42.3%,枝条导水率分别为0.95、0.71、0.65 kg m^(-1)s-1MPa^(-1)。(2)重度干旱胁迫显著降低了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率。(3)重度干旱胁迫导致地上和粗根生物量显著降低,细根生物量和根冠比显著增加。此外,各器官的NSC含量显著降低,其根系NSC消耗量最高,根系的可溶性总糖和淀粉含量显著降低,枝条的可溶性总糖、葡萄糖和蔗糖含量增加了12.9%、31.1%和45.7%,而淀粉含量降低了40.7%。(4)枝条栓塞程度和导水率与可溶性总糖、淀粉、蔗糖和葡萄糖含量显著相关,其栓塞程度与可溶性总糖、葡萄糖和蔗糖呈正相关,而与淀粉呈负相关(P<0.01)。综上所述,干旱导致连翘枝条木质部的栓塞程度增加,导水率、光合作用和水分运输效率均显著降低,但连翘通过提高枝条内可溶性总糖、葡萄糖、蔗糖含量和降低淀粉、NSC含量以提高植物在干旱条件下的存活机率及旱后水分恢复能力,研究为半干旱区连翘培育和经营提供理论依据。

关键词：干旱渗透调节非结构碳水化合物水力特性

秦岭中段不同恢复阶段弃耕农田植物多样性变化及其驱动因素

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环境科学 2024年第2期45卷 992-1003页

作者：闫成龙薛悦王艺菲康海斌王得祥西北农林科技大学林学院杨凌712100 南京大学地理与海洋科学学院南京210008

植被恢复过程往往伴随着显著的地上植物多样性的变化,探讨枯落物养分-土壤养分-酶活性化学计量对地上植被变化的驱动机制,对于维持区域生物多样性保护和生态稳定至关重要.以秦岭不同恢复年限(1、8、16、31和50 a)的典型弃耕农田为研究对... 详细信息

植被恢复过程往往伴随着显著的地上植物多样性的变化,探讨枯落物养分-土壤养分-酶活性化学计量对地上植被变化的驱动机制,对于维持区域生物多样性保护和生态稳定至关重要.以秦岭不同恢复年限(1、8、16、31和50 a)的典型弃耕农田为研究对象,通过野外调查分析了植被恢复过程中植物群落多样性的变化特征,测定了枯落物养分、土壤养分、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP)这5种胞外酶活性等指标,探讨了植被恢复过程中枯落物养分、土壤养分和酶活性化学计量比的变化特征及其对植物多样性变化的驱动机制.结果表明:植物群落多样性指数随植被恢复年限增加均呈先减小后增大的趋势,在恢复16 a时最小;主成分分析结果表明,植被恢复不同年限植物群落多样性指数及枯落物-土壤-酶化学计量特征之间有显著区别,植物群落多样性指数与枯落物碳磷比及枯落物氮磷比具有强烈的正相关关系,而与土壤酶碳磷比(EEA C∶P)具有明显的负相关关系;冗余分析结果表明EEA C∶P对植被恢复过程中植物多样性变化的解释率最高,为25.93%,其次为土壤全磷(TP),解释率为5.94%,是调控植物多样性变化的关键因子.综上所述,秦岭中段弃耕农田植被恢复后期植物种类和数量明显增多,土壤环境的变化影响了微生物的代谢活动从而改变了酶活性,枯落物-土壤-土壤胞外酶通过反馈与调节对群落环境和植物多样性产生影响,EEA C∶P和TP是植被恢复过程中地上植物多样性变化的主要驱动因素.

关键词：植被恢复植物多样性生态化学计量学土壤胞外酶土壤养分枯落物养分

商品有机肥和羊板粪对高寒矿区人工草地和土壤特性的影响

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草地学报 2024年第8期32卷 2659-2669页

作者：乔千洛武燕茹李钦瑶张阳灿寇伟良何欣婷李希来寇建村杨文权西北农林科技大学草业与草原学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 青海大学农牧学院青海西宁810016

为提高木里矿区人工草地土壤肥力,促进矿区可持续修复,在青海木里矿区修复时进行了商品有机肥、羊板粪、商品有机肥+羊板粪3种施肥处理,以未施有机肥为对照,分析生长2年的植被、土壤肥力和土壤微生物群落结构。结果表明:施肥显著(P<0.05... 详细信息

为提高木里矿区人工草地土壤肥力,促进矿区可持续修复,在青海木里矿区修复时进行了商品有机肥、羊板粪、商品有机肥+羊板粪3种施肥处理,以未施有机肥为对照,分析生长2年的植被、土壤肥力和土壤微生物群落结构。结果表明:施肥显著(P<0.05)提高了植被高度、盖度和生物量,并改善了土壤肥力,且以两种肥料混施效果最好。3种处理均显著提高了土壤细菌丰富度(P<0.05),但对土壤真菌多样性无影响。3种处理均提高了变形菌门(Proteobacteria)和子囊菌门(Ascomycota)相对丰度,降低了担子菌门(Basidiomycota)相对丰度。相关性分析表明,植被情况与土壤肥力、土壤微生物存在显著相关性,有机肥通过增加土壤肥力和改变土壤微生物群落结构促进植被生长。因此,高寒矿区生态修复时施有机肥有利于人工植被生长,改善土壤肥力和土壤微生物群落结构,且以商品有机肥+羊板粪混施效果更好。

关键词：高寒矿区人工草地商品有机肥羊板粪土壤微生物土壤肥力

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小麦DH系创制中培养基、秋水仙浓度的筛选及其HMW-GS组成分析

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麦类作物学报 2024年

作者：毕珍珍郑艳李辉李晓建刘雯母学荣朱娜郑佳乐宋瑜龙闵东红张小红西北农林科技大学农学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学生命科学学院

为了提高小麦DH系创制,以11个小麦杂交组合的F1代为材料,比较分析了两种培养基（NPB-99和CHB）下小麦花药的诱导效率以及三种浓度秋水仙素处理(4、6和8g·L-1)下单倍体的染色体加倍效率,并利用SDS-PAGE对获得的DH株系进行优质亚基检测... 详细信息

为了提高小麦DH系创制,以11个小麦杂交组合的F1代为材料,比较分析了两种培养基（NPB-99和CHB）下小麦花药的诱导效率以及三种浓度秋水仙素处理(4、6和8g·L-1)下单倍体的染色体加倍效率,并利用SDS-PAGE对获得的DH株系进行优质亚基检测。结果表明,CHB培养基花药诱导效率优于NPB-99培养基。在三种浓度中6g·L-1秋水仙素诱导单倍体加倍的效率最高。在所获得的33个DH系中共鉴定出16个株系携带优质亚基组合（1/7+8/5+10或1/7+9/5+10）,且具有较好的烘焙品质,可作为小麦品质育种的种质资源。

关键词：小麦花药培养 DH系 HMW-GS

基于转录组分析小麦糖转运蛋白TaSTP3的功能

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麦类作物学报 2024年

作者：刘榛怀宝玉康振生刘杰西北农林科技大学生命科学学院作物抗逆与高效生产全国重点实验室西北农林科技大学植物保护学院

为探究小麦TaSTP3基因参与的糖转运途径及其在小麦与条锈菌互作中的作用,以TaSTP3的RNA沉默转基因小麦T2代植株和Fielder小麦植株为材料进行转录组（RNA-seq）测序,筛选差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析,推测TaSTP3基因可能参与的调... 详细信息

为探究小麦TaSTP3基因参与的糖转运途径及其在小麦与条锈菌互作中的作用,以TaSTP3的RNA沉默转基因小麦T2代植株和Fielder小麦植株为材料进行转录组（RNA-seq）测序,筛选差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析,推测TaSTP3基因可能参与的调控通路和涉及的基因数量。结果表明,有7 660个差异表达基因,其中3 194个上调表达,4 466个下调表达。GO功能富集发现差异表达基因主要集中在糖类、碳水化合物及纤维素的代谢与合成;经KEGG富集分析,TaSTP3基因沉默后糖类、氨基酸和脂质的代谢与合成中的基因表达量发生显著变化,并且还有较多基因富集到植物激素信号转导和苯丙烷类物质生物合成通路。综上所述,推测TaSTP3通过运输糖类物质来改变糖类在条锈菌与小麦互作中的分布情况,以此传递分子信号来影响其他营养物质的代谢、植物激素转导和光合作用,因此可以从上述通路中寻找与TaSTP3互作的靶标基因,并对其参与的调控通路展开验证。

关键词：小麦 TaSTP3 RNA干扰转录组

猕猴桃溃疡病菌中PilZ结构域类蛋白在致病力和运动性上的功能研究

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植物病理学报 2024年第4期54卷 756-768页

作者：马嘉冰杨明明赵颖嘉谭云晓常邦帅王娜娜黄丽丽旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学植物保护学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

含PilZ结构域蛋白是目前最大的一类c-di-GMP受体,但该类受体在猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae ***,Psa)中的功能及其作用机制都未见报道,揭示其在Psa中的功能及调控机制,为猕猴桃溃疡病的防治提供新思路。首先对Psa M228进行全基... 详细信息

含PilZ结构域蛋白是目前最大的一类c-di-GMP受体,但该类受体在猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae ***,Psa)中的功能及其作用机制都未见报道,揭示其在Psa中的功能及调控机制,为猕猴桃溃疡病的防治提供新思路。首先对Psa M228进行全基因组分析及序列比对,对PilZ结构域蛋白进行鉴定及c-di-GMP结合保守位点分析;同源重组法构建单基因缺失突变体,叶盘真空渗透、软琼脂平板和生长曲线测定法分别测定突变体与野生型的致病力、运动性及生长速率差异;qRT-PCR测定T3SS和鞭毛相关基因的转录量分析PSA_2195是否对Psa的致病力和运动性存在转录调控。结果显示Psa M228中共有8个含PilZ结构域蛋白,其中PSA_2195和PSA_1975没有与c-di-GMP结合的保守基序RxxxR和(D/N)xSxxG。8个含PilZ结构域蛋白存在功能分化,与野生型M228相比,ΔPsa_1116、ΔPsa_2195、ΔPsa_2203、ΔPsa_762、ΔPsa_4490和ΔPsa_4763的致病力显著减弱,ΔPsa_2195、ΔPsa_762、ΔPsa_1116和ΔPsa_3989的泳动和群集运动能力显著减弱,生长速率之间没明显差异。其中,PSA_2195通过在转录水平上调控鞭毛合成、T3SS等相关基因影响Psa的运动性和致病性。总而言之,本研究对Psa M228中的8个含PilZ结构域蛋白功能进行了系统研究,并重点揭示了PSA_2195调控运动性和致病性的分子机制。

关键词：猕猴桃溃疡病菌 PilZ结构域致病力运动性

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小麦E3泛素连接酶TaRING1互作靶标筛选与验证

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西北植物学报 2024年第9期44卷 1411-1419页

作者：王金棉韩璐昕康振生刘杰西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学作物抗逆与高效生产全国重点实验室陕西杨凌712100

【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作,通... 详细信息

【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作,通过泛素化实验对TaRING1的泛素功能进行验证,通过烟草瞬时表达及小麦原生质体转化分析靶标TaRIP92的亚细胞定位。【结果】以TaRING1作为诱饵,利用酵母双杂交技术筛选到互作靶标TaRIP92,并通过LCA及BiFC验证TaRING1与TaRIP92互作,通过体外泛素化实验证明TaRING1可以泛素化底物TaRIP92,烟草瞬时表达及小麦原生质体转化发现TaRIP92蛋白定位于线粒体。【结论】TaRING1通过与线粒体蛋白TaRIP92互作并对其进行泛素化。

关键词：小麦条锈病 E3泛素连接酶 TaRING1 TaRIP92

黄土丘陵区氮磷添加对草地群落优势种养分利用特征的影响

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生态学报 2024年第5期44卷 2069-2080页

作者：牟英坤陈志飞周俊杰赖帅彬靳媛王绍妍徐炳成西北农林科技大学草业与草原学院杨凌712100 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 贵州大学生命科学学院贵阳550025

为阐明黄土丘陵区氮磷添加对草地群落优势种养分利用特征的影响,探究群落结构和物种多样性的变化机制,选取5个典型优势种,即白羊草(Bothriochloa ischaemum)、长芒草(Stipa bungeana)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemi... 详细信息

为阐明黄土丘陵区氮磷添加对草地群落优势种养分利用特征的影响,探究群落结构和物种多样性的变化机制,选取5个典型优势种,即白羊草(Bothriochloa ischaemum)、长芒草(Stipa bungeana)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)和猪毛蒿(Artemisia scoparia)为研究对象,采用裂区试验设计,以氮添加为主区处理,包括:0(N0)、25(N25)、50(N50)和100(N100)kg N hm^(-2)a^(-1);以磷添加为副区处理,包括:0(P0),20(P20),40(P40)和80(P80)kg P_(2)O_(5)hm^(-2)a^(-1),测定了各物种叶片氮磷比、氮磷重吸收效率、氮磷利用效率和相对生物量等参数。5种植物的氮和磷重吸收效率正相关,对氮磷添加量的响应具有耦合性。不同氮磷添加处理下,达乌里胡枝子叶片氮磷比最高,而氮磷重吸收效率最低;白羊草和长芒草的氮磷利用效率和重吸收效率高于其他物种。单施磷或N25与磷配施下,各物种相对生物量与氮磷比和磷利用效率呈正相关关系,与氮利用效率和氮磷重吸收效率呈负相关关系。单施氮、N50和N100与磷配施下,各物种相对生物量与氮磷利用效率和重吸收效率呈正相关,与氮磷比呈负相关。不施肥处理下,白羊草和长芒草相对生物量最高,低氮高磷下达乌里胡枝子相对生物量最高,高氮高磷下铁杆蒿和猪毛蒿相对生物量最高。不同优势种对氮磷添加的响应不同,生理生态过程各异,决定了其在群落中的优势度,这是氮磷添加后草地群落结构和物种多样性发生变化的关键机制。

关键词：氮磷添加草地群落养分重吸收效率群落结构

温度和初始pH对生物结皮中4种优势蓝藻生长的影响

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应用生态学报 2024年第2期35卷 516-522页

作者：王一帆李璇罗珊珊黄卓超丁真玉珍周楠赵允格西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

生物土壤结皮对干旱半干旱地区生态环境健康及可持续发展有重要意义。具鞘微鞘藻、伪枝藻、念珠藻和鱼腥藻是生物结皮中蓝藻的优势种,对其大规模培养有着广阔的应用前景。以4种蓝藻为材料,采用室内液体培养方法,研究了5个温度(10、20、2... 详细信息

生物土壤结皮对干旱半干旱地区生态环境健康及可持续发展有重要意义。具鞘微鞘藻、伪枝藻、念珠藻和鱼腥藻是生物结皮中蓝藻的优势种,对其大规模培养有着广阔的应用前景。以4种蓝藻为材料,采用室内液体培养方法,研究了5个温度(10、20、25、30、35℃)和5个溶液初始pH(4、6、8、10、12)对4种藻生物量和溶液pH的影响。结果表明:在20℃以下温度培养,供试4种藻生物量增长缓慢,在25~35℃下4种藻均能正常生长,其中25和30℃下藻类生物量增长最快。不同藻种的最适培养温度略有区别,伪枝藻和念珠藻最适培养温度为25~30℃,具鞘微鞘藻和鱼腥藻为30℃。供试4种藻对溶液pH有极强的调节能力,均能够在5个初始pH环境中进行增殖,在初始pH为4的培养环境下能达到最大生物量和比生长速率,在初始pH为12下生物量和比生长速率最低。研究为生物结皮中优势藻的扩繁提供了科学依据。

关键词：具鞘微鞘藻伪枝藻念珠藻鱼腥藻生物量 pH