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红豆草幼苗叶片光合和叶绿素荧光对干旱胁迫的响应

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草业科学 2024年第5期41卷 1161-1174页

作者：姚宇恒南丽丽陈洁夏静何海鹏马彪甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

为探究红豆草(Onobrychis viciaefolia)幼苗叶片光合及叶绿素荧光在不同干旱胁迫下的响应和适应能力,以国内外20份红豆草为试验材料,用PEG-6000模拟干旱胁迫环境,在不同渗透浓度(0、−0.5、−1.0、−1.5和−2.0 MPa)处理下,研究干旱胁迫对... 详细信息

为探究红豆草(Onobrychis viciaefolia)幼苗叶片光合及叶绿素荧光在不同干旱胁迫下的响应和适应能力,以国内外20份红豆草为试验材料,用PEG-6000模拟干旱胁迫环境,在不同渗透浓度(0、−0.5、−1.0、−1.5和−2.0 MPa)处理下,研究干旱胁迫对红豆草幼苗光合作用、荧光参数及叶绿素含量的影响。结果表明:干旱胁迫抑制了红豆草株高,随胁迫程度增加,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、蒸腾速率、净光合速率和气孔导度均降低,水分利用效率上升,气孔限制值先升后降,在−1.0 MPa时最大,胞间CO_(2)浓度先降后升,在−2.0 MPa时最高,说明此时非气孔因素限制了光合作用;除非光化学猝灭系数上升外,其余荧光参数(潜在光化学活性、最大光化学效率、表现光合电子传递速率、光化学猝灭系数和光化学量子产量)均降低。经主成分分析及综合指标评价可知,新品系P1、GS和1626的耐旱性较强,材料1668、6和2049的耐旱性较弱。本研究结果为抗旱红豆草新品种选育提供了理论依据和种质材料。

关键词：红豆草 PEG胁迫光合参数叶绿素气孔限制荧光参数主成分分析

低磷胁迫对不同根型苜蓿光合及叶绿素荧光特性的影响

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 169-176页

作者：夏静南丽丽陈洁马彪姚宇恒何海鹏张泽龙甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

为探究不同根型苜蓿播种当年及生长第二年叶片光合及荧光特性对低磷胁迫的响应和适应能力,以根蘖型、直根型、根茎型苜蓿为研究对象,采用盆栽试验研究低磷胁迫对各根型苜蓿光合作用参数、类胡萝卜素含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的... 详细信息

为探究不同根型苜蓿播种当年及生长第二年叶片光合及荧光特性对低磷胁迫的响应和适应能力,以根蘖型、直根型、根茎型苜蓿为研究对象,采用盆栽试验研究低磷胁迫对各根型苜蓿光合作用参数、类胡萝卜素含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:低磷胁迫下,不同根型苜蓿的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿体色素含量、光合、荧光参数均降低,与常磷相比以上各参数降幅分别为2.9%~47.9%、2.1%~47.8%、8.1%~57.8%、2.6%~7.8%、0.5%~60.2%、1.1%~52.0%,表明非气孔因素限制磷胁迫下苜蓿的光合作用,且低磷胁迫下苜蓿植株光反应中心遭到破坏,光合性能减弱。各根型苜蓿的胞间CO_(2)浓度、水分利用效率及非光化学淬灭系数均增加,增幅分别为2.9%~12.2%、10.0%~96.5%和5.7%~27.4%;播种当年及生长第二年根茎型清水紫花苜蓿的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿体色素含量及净光合速率、气孔导度、气孔限制值受低磷胁迫影响最大,较常磷处理分别下降47.9%、47.8%、57.8%、47.8%、37.5%、22.1%、19.8%和16.6%、24.5%、16.6%、19.0%、35.4%、54.2%、24.2%,直根型和根蘖型苜蓿较根茎型苜蓿表现出更强的耐低磷胁迫能力。相关性分析表明,低磷胁迫下供试苜蓿叶片PSII系统结构及其生理状态受到损伤,且叶绿素大量分解,抑制光合电子传递,使光合作用受阻。

关键词：低磷胁迫苜蓿根型光合作用叶绿素荧光

干旱地区植物根际促生菌鉴定及促生和耐旱特性研究

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中国草地学报 2024年第09期 87-95页

作者：李雪梅姚拓杨晓蕾李昌宁甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室

本试验以干旱区3种植物为材料，利用选择性培养基从植物根际分离筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素及耐旱的菌株，进行16S rRNA分子生物学鉴定，并通过纸上发芽试验验证菌株促生效果，以期为干旱地区专用微生物菌肥提供优良菌种资源。... 详细信息

本试验以干旱区3种植物为材料，利用选择性培养基从植物根际分离筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素及耐旱的菌株，进行16S rRNA分子生物学鉴定，并通过纸上发芽试验验证菌株促生效果，以期为干旱地区专用微生物菌肥提供优良菌种资源。结果表明：从3种植物根际共分离出37株菌株，其中兼具溶磷、固氮促生特性的占35.1%，菌株固氮酶活性介于17.92～169.74 nmol C2H4/（h·mL），溶无机磷量为13.39～363.31μg/mL，溶有机磷量为58.69～99.37μg/mL。选择12株固氮、溶磷能力较好的菌株进行分泌植物激素及耐旱特性测定，发现12株菌株均能分泌吲哚乙酸且分泌量为2.86～27.60μg/mL；大部分菌株也均能分泌玉米素和脱落酸，分泌量分别为1.75～7.78μg/mL、1.98～4.61μg/mL。从中筛选出特性优良的菌株5株，经鉴定菌株YB6和HC7分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和氧化微杆菌（Microbacterium oxydans），菌株HL7、HC9和HC3分别属于无色杆菌属（Achromobacter sp.）、苍白杆菌属（Ochrobactrum sp.）和叶杆菌属（Phyllobacterium sp.）。纸上发芽试验结果显示，5株植物根际促生菌既能促进种子的萌发，又能缓解干旱胁迫对种子生长的抑制作用，其中，菌株YB6和HC9对种子的萌发和生长效果较为突出，具有作为微生物肥料菌种资源在干旱区应用的潜力。

关键词：植物根际促生菌抗旱性植物激素溶磷固氮发芽试验

不同紫花苜蓿-禾草混播方式对干草产量及土壤养分的影响

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草地学报 2024年

作者：吴世文南丽丽陈孝善傅俊士张泽龙郭钊甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室

为获得持续高产及有效改善土壤养分的豆禾混播人工草地，本试验以‘甘农3号’紫花苜蓿（Medicago sativa ‘Gannong No.3’，GN3）、‘甘农9号’紫花苜蓿（M. sativa ‘Gannong No.9’，GN9）、‘巨能7号’紫花苜蓿（M. sativa ‘Juneng... 详细信息

为获得持续高产及有效改善土壤养分的豆禾混播人工草地，本试验以‘甘农3号’紫花苜蓿（Medicago sativa ‘Gannong No.3’，GN3）、‘甘农9号’紫花苜蓿（M. sativa ‘Gannong No.9’，GN9）、‘巨能7号’紫花苜蓿（M. sativa ‘Juneng No.7’，JN7）、‘龙牧1号’羊草（Leymus chinensis ‘Longmu No.1’，LC）、‘蒙农1号’蒙古冰草（Agropyron mongolicum ‘Mengnong No.1’，AC）、‘原野’无芒雀麦（Bromus inermis ‘Yuanye’，BI）为试验材料，探究不同豆禾混播组合播种当年和生长第二年的草产量及草地土壤养分的变化特征。结果表明，单播GN3，GN9，JN7处理的干草产量均显著高于对应混播组合（P<0.05）；随豆禾混播种植年限增加，0～20?cm，20～40?cm土层的有机碳、全氮、速效磷、速效钾含量均显著增加（P<0.05），而pH、全磷、全钾、速效氮含量均显著降低（P<0.05），且表层土的养分含量均显著高于下层土（P<0.05）。不同年限各混播组合的有机碳、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量均大于单播，pH、全磷、全钾含量均小于单播处理。综合评价显示，混播组合GN9+BI，GN9+LC较适宜在河西绿洲灌区推广。

关键词：豆禾混播种植年限干草产量有机碳土壤养分

添加中、微量元素及组合对促生菌剂促生特性的影响研究

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草业科学 2024年

作者：付卫刚姚拓甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室

为筛选可提升促生菌剂有效活菌数和促生特性的营养元素。本文通过在促生菌剂中添加不同种类和浓度的中、微量元素及其组合，探索不同元素的最佳添加量，及添加后对菌剂有效活菌数、固氮酶活性、溶磷能力和分泌IAA的影响。结果表明：1)... 详细信息

为筛选可提升促生菌剂有效活菌数和促生特性的营养元素。本文通过在促生菌剂中添加不同种类和浓度的中、微量元素及其组合，探索不同元素的最佳添加量，及添加后对菌剂有效活菌数、固氮酶活性、溶磷能力和分泌IAA的影响。结果表明：1)当钼、硼、锰和镁添加浓度分别为100、100、5和10 mg·L-1时，菌剂的有效活菌数较未添加分别增加了23.53%、77.65%、81.88%和148.71%。2)正交试验表明，最佳组合为A-1B0C0D-1：即钼50 mg·L-1，锰5 mg·L-1，镁10 mg·L-1和硼50 mg·L-1，其中硼元素起主导作用。3)通过测定单一元素及不同组合对促生菌剂促生特性的研究结果显示，单一元素或不同元素组合添加对菌剂的固氮酶活性、溶磷能力和分泌IAA能力均存在不同程度的影响。综合评价得出，影响菌剂促生特性综合能力的排序如下：单一元素处理中，添加5 mg·L-1锰的处理表现最优，添加元素组合的处理中，组合A5(钼：100 mg·L-1，硼：150 mg·L-1，锰：5 mg·L-1，镁：5 mg·L-1)最优。综上，本研究的结果可用于完善促生菌剂的配方。

关键词：促生菌剂硼钼锰镁有效活菌数促生特性

人工草地建植对三江源区土壤有机碳组分及酶活性的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1359-1369页

作者：杨才艳杨航宋建超陈彦珠鱼小军甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室甘肃兰州730070

为揭示中国青藏高原三江源区建植人工草地对土壤活性有机碳组分含量和酶活性的影响,本研究以三江源区黑土滩为对照,选择利用黑土滩建植10年的燕麦(Avena sativa)、12年的垂穗披碱草(Elymus nutans)和13年的青海草地早熟禾(Poa pratensis... 详细信息

为揭示中国青藏高原三江源区建植人工草地对土壤活性有机碳组分含量和酶活性的影响,本研究以三江源区黑土滩为对照,选择利用黑土滩建植10年的燕麦(Avena sativa)、12年的垂穗披碱草(Elymus nutans)和13年的青海草地早熟禾(Poa pratensis‘Qinghai’)三种草地为对象,系统分析各人工草地对土壤表层(0~20 cm)有机碳组分含量、酶活性的影响以及它们之间的相关关系。结果表明,相比于对照,建植人工草地均能增加土壤有机碳和颗粒有机碳的含量;3类草地中,燕麦草地中的土壤碳库管理指数最高,且蔗糖酶和纤维素酶活性显著高于对照;碱性磷酸酶活性在垂穗披碱草草地中最高;冗余分析结果显示,碱性磷酸酶和过氧化物酶是影响土壤有机碳组分及碳库管理指数的重要驱动因素。综上,为降低三江源区退化草地对土壤有机碳储量的负面影响,种植燕麦(10年)或可成为提高土壤固碳能力的有效措施之一。

关键词：三江源区人工草地土壤有机碳组分酶活性碳库管理指数

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荒漠草地白刺粗角叶甲非典型气味受体基因克隆及组织表达谱

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草业学报 2024年第5期33卷 204-215页

作者：席驳鑫崔晓宁尚素琴胡桂馨王彦李昌宁彭斌史薛强甘肃农业大学植物保护学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

白刺粗角叶甲是我国西北荒漠草原危害防风固沙先锋植物白刺的重要害虫之一,开发和利用基于性信息素或寄主挥发物介导的昆虫化学通讯手段是防治该害虫的新途径。本研究以白刺粗角叶甲为对象,通过分子克隆技术获得白刺粗角叶甲成虫触角的... 详细信息

白刺粗角叶甲是我国西北荒漠草原危害防风固沙先锋植物白刺的重要害虫之一,开发和利用基于性信息素或寄主挥发物介导的昆虫化学通讯手段是防治该害虫的新途径。本研究以白刺粗角叶甲为对象,通过分子克隆技术获得白刺粗角叶甲成虫触角的非典型气味受体(atypical odorant receptor co-receptor,Orco)基因序列;利用同源建模方法预测蛋白三级结构,并构建系统发育树;借助荧光定量PCR技术检测DrybOrco基因在叶甲成虫各组织中的表达量差异。结果显示:克隆获得的白刺粗角叶甲非典型气味受体基因DrybOrco的cDNA全长为1918 bp,其中开放阅读框为1440 bp,编码479个氨基酸,蛋白分子量为53.94 kD,含有7个跨膜结构域,为疏水性膜蛋白。系统发育表明,Orco基因在6目68种昆虫间保守性较高(相似度大于68%),聚类分为3个分支,相同目的昆虫聚集到同一支。白刺粗角叶甲与其他鞘翅目昆虫聚为一支,其中与玉米根萤叶甲的Orco基因亲缘关系最近,核酸相似度高达92.28%。荧光定量表明,白刺粗角叶甲DrybOrco基因在成虫触角中特异性表达,且雄虫显著高于雌虫,表达量比值为2.27;此外,该基因在雄虫足和雌虫翅中少量表达,其他组织中几乎不表达。本研究明确了白刺粗角叶甲非典型气味受体基因DrybOrco的序列特征、蛋白结构和组织表达情况,这为阐明DrybOrco在该害虫化学通讯过程中的生理功能,以及探究白刺粗角叶甲寄主专化的嗅觉分子机制研究提供重要依据。

关键词：白刺粗角叶甲嗅觉非典型气味受体克隆组织表达

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外源SA对NaCl胁迫下红豆草生长和生理特性的影响

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中国草地学报 2024年第2期46卷 92-100页

作者：张泽龙刘鑫南丽丽傅俊士吴世文陈孝善甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

通过探究外源水杨酸对盐胁迫下红豆草幼苗生长和生理特性的影响,以期为耐盐红豆草的选育提供科学依据。本研究采用营养液砂培法,在0.8%NaCl处理下,对敏盐(1号和蒙农红豆草)和耐盐(9860和9970)红豆草幼苗叶面喷施不同浓度SA(0.8%NaCl+0.5... 详细信息

通过探究外源水杨酸对盐胁迫下红豆草幼苗生长和生理特性的影响,以期为耐盐红豆草的选育提供科学依据。本研究采用营养液砂培法,在0.8%NaCl处理下,对敏盐(1号和蒙农红豆草)和耐盐(9860和9970)红豆草幼苗叶面喷施不同浓度SA(0.8%NaCl+0.5 mmol/L SA、0.8%NaCl+1.0 mmol/L SA、0.8%NaCl+1.5 mmol/L SA),筛选SA最佳缓解浓度。结果表明:SA能显著提高盐胁迫下红豆草幼苗的株高、地上生物量、地下生物量、根系活力和叶片与根系的K+含量,降低叶片与根系的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛、Na+含量及过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性,表明SA处理降低了膜脂过氧化水平,维持了膜系统的完整性,并以1.0 mmol/L SA缓解盐害效果最佳。研究结果可为合理利用SA解决红豆草栽培中的盐害问题提供科学依据。

关键词：红豆草盐胁迫水杨酸抗氧化物酶

紫花苜蓿与根瘤菌共生过程中固氮效率的动态研究

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中国草地学报 2024年第6期46卷 36-48页

作者：陆保福康文娟师尚礼关键景芳甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

为明晰紫花苜蓿-根瘤菌共生系统固氮能力的动态变化及高效固氮的发生阶段,提高苜蓿对氮素的转化与利用。以甘农9号紫花苜蓿和苜蓿中华根瘤菌菌株LL11共生组合为研究对象,分析比较接种根瘤菌后紫花苜蓿生长42 d内不同共生阶段的根瘤形态... 详细信息

为明晰紫花苜蓿-根瘤菌共生系统固氮能力的动态变化及高效固氮的发生阶段,提高苜蓿对氮素的转化与利用。以甘农9号紫花苜蓿和苜蓿中华根瘤菌菌株LL11共生组合为研究对象,分析比较接种根瘤菌后紫花苜蓿生长42 d内不同共生阶段的根瘤形态结构、固氮能力、植物表型、可溶性物质含量、氮代谢关键酶活性等指标的动态变化,采用熵权TOPSIS综合评价法探寻共生过程中高效固氮的发生阶段。结果表明:(1)随着共生天数的增加,有效根瘤数、根瘤直径和根瘤重逐渐增大,42 dpi(接种后天数)有效根瘤数(9.3个)、根瘤重(0.0309 g)和根瘤直径(1.43 mm)达到最大;而根瘤内部被侵染的根瘤细胞数目呈先增后减的趋势,35 dpi根瘤内部被侵染的根瘤细胞数目最多(992个);(2)35 dpi的固氮酶活性[0.9619μmol/(g·h)]、豆血红蛋白含量(2.6081 mg/g)、单株固氮潜力(0.0283μmol/h)均显著高于其他共生时期(P部和地下部干重均显著提升,并在21 dpi或35 dpi出现了增幅高峰(与对照组相比较),在42 dpi达到最大值;(4)根系中可溶性糖含量的最高值和最大增幅发生在21 dpi,而可溶性蛋白含量最高值和最大增幅发生在42 dpi;叶片和根系中的硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)这4类氮代谢关键酶活性均在35 dpi显著高于其他共生阶段(P<0.05)。通过熵权TOPSIS综合评价分析得出,35 dpi为高效固氮发生阶段,之后固氮效率开始下降。

关键词：紫花苜蓿苜蓿中华根瘤菌根瘤固氮动态氮代谢关键酶