【摘 要】
：
干旱和土壤盐渍化是影响我国牧草和农作物产量的主要环境因素。旱生和盐生植物因长期生存于在极端环境条件下,逐渐形成了较强的抗逆能力。豆科（Leguminosae）甘草属（Glycyrrhiza）植物胀果甘草（G.inflata）和乌拉尔甘草（G.uralensis）主要分布于我国北方荒漠盐碱草地等极端环境中,具有极强的耐盐性,深入研究其抗逆的生理和分子机制,不仅有助于干旱区甘草的栽培和开发利用,也可为
论文部分内容阅读
干旱和土壤盐渍化是影响我国牧草和农作物产量的主要环境因素。旱生和盐生植物因长期生存于在极端环境条件下,逐渐形成了较强的抗逆能力。豆科（Leguminosae）甘草属（Glycyrrhiza）植物胀果甘草（G.inflata）和乌拉尔甘草（G.uralensis）主要分布于我国北方荒漠盐碱草地等极端环境中,具有极强的耐盐性,深入研究其抗逆的生理和分子机制,不仅有助于干旱区甘草的栽培和开发利用,也可为优良牧草及作物抗逆性遗传改良提供重要的理论依据。渗透调节是大多数植物、特别是盐生和旱生植物适应盐和干旱胁迫的重要机制之一,其主要是通过主动吸收无机离子或合成有机渗透调节物质以维持细胞吸水或保水能力。然而,对于盐胁迫下甘草属植物主要渗透调节物质的分布特征、有机渗透调节物质合成以及无机离子吸收和转运相关基因在转录水平上对盐胁迫的响应模式的系统研究还未见报道。鉴于此,本论文以乌拉尔甘草和胀果甘草为材料,比较分析了二者的耐盐性及盐胁迫下二者不同组织中主要渗透调节物质积累和分布的差异;并利用转录组测序并结合RT-q PCR的方法,比较分析了盐胁迫下两种甘草主要无机离子吸收和转运、有机渗透调节物质合成相关基因的表达差异,主要研究结果如下:1.相对于乌拉尔甘草,胀果甘草具有更强的耐盐性;盐胁迫下两种甘草均会积累大量有机和无机渗透调节物质。相比而言,胀果甘草根中积累了更多的脯氨酸、可溶性糖和甜菜碱,同时将Na+和NO3-主要截留在根中,以提高其根系渗透调节能力,而在叶中积累了更多的K+和Cl-,增强了其地上部渗透调节能力。2.相对于乌拉尔甘草,盐胁迫下胀果甘草根中更多的有机渗透调节物质合成相关基因如P5CS1、P5CS2、PEAMT、BADH1、Su Sy、AMS等均上调表达,这有利于胀果甘草根中合成并积累更多的脯氨酸、甜菜碱及可溶性糖;HKT1;1、NHX1在根中的上调表达有助于提高胀果甘草木质部Na+卸载和根细胞液泡Na+区域化能力,从而提高了其根中截留Na+的能力;而胀果甘草根中NRT1.1、NRT1.2、NRT2.4、NRT2.5、CLCa、CLCb的高丰度表达则有助于提高其根系NO3-吸收和液泡NO3-区域化能力,使根中积累了较多的NO3-。3.相对于乌拉尔甘草,盐胁迫下胀果甘草根中SKOR、SLAH3和叶中CLCc的表达均显著增加,这有助于提高其木质部K+和Cl-装载,以及叶中液泡Cl-区域化能力,使叶中积累了较多的K+和Cl-用于渗透调节。上述研究结果初步揭示了两种甘草、特别是具有更强耐盐性的胀果甘草渗透调节特征及相关机制,为盐渍和干旱区甘草的栽培利用以及豆科牧草抗逆性遗传改良提供了重要的理论基础。
其他文献
近年来,我国随着工业化和城镇化步伐的加速,流域突发水污染事故愈发严重,水环境压力也不断增加,尤其是河谷型城市,在水资源时空分配不均、短缺的国情下,频发的突发水污染事故正在严重威胁着河谷两岸人民的健康和财产安全。水资源作为生命的源泉,也是工业城市发展的基础,有发展必然有污染,有污染则造成一系列危害。城市的发展与水环境健康的矛盾,成为需要迫切协调处理的重大问题。因此,建立流域河谷型城市突发水污染事故风
醉马草（Achnatherum inebrians）是我国西北地区常见野生草种,Epichloe属内生真菌的侵染,赋予其抵御生物与非生物胁迫的优良抗性。因此,醉马草具有成为西北优质生态栽培草种的巨大潜力,其驯化选育亦对提高西北地区土壤利用率和促进生态环境建设具有重要意义。本研究以受Epichloe内生真菌侵染和未受侵染的醉马草种子作为试验材料,针对其耐盐碱性不明、易休眠、产量较低且不稳定等问题,通
由于禾谷缢管蚜（Rhopalosphum padi）发生世代多、繁殖快,目前化学防治为主,如新烟碱类杀虫剂的过度使用会导致蜜蜂等昆虫数量和种类下降,且影响环境和人类健康,因此需要对其生物防治。禾草内生真菌可以给宿主植物提供抗虫性使其在生物防治中显示出巨大的应用潜力。因此,本论文通过研究禾谷缢管蚜采食诱导内生真菌（Epichlo（?）bromicola）-披碱草（Elymus dahuricus）共
草地地上生物量（Above Ground Biomass,AGB）指某一时刻、单位面积内的草地植物地上部分的有机质总量,是衡量草地植被群落生长状况与生产力的关键指标。在青藏高原,天然草地不仅是牧区经济赖以发展的生产资料,而且对维持高寒生态系统平衡具有重要作用。因此,精准高效地估测AGB对科学评估高寒地区天然草地载畜量和草地生态系统功能等具有重要意义。传统的外业采样方法成本高、效率低,还受地形和交通
生态系统服务是人类从生态系统中获得的惠益,与人类福祉密切相关。青藏高原是生态系统服务的热点区域,也是气候变化的敏感区域。近年来受气候和土地利用变化影响,青藏高原生态系统功能退化,生态系统服务减少。本研究的主要目的是明确生态系统服务的驱动因子,阐明生态系统服务的相互关系,以期回答通过何种措施能提高生态系统服务,最终为实现高寒地区生态系统服务可持续发展提供依据。本研究以青藏高原东北缘的海南、海北州为研
为了探究近距离组合形变件的水力特性,本文选择组合双弯管、弯管和三通近距离组合件为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方法,通过设置不同工况（流速、相对间距、弯径比、分流比、管径等）,对近距离组合形变件进行了研究,得到阻力损失系数随各影响因素的变化规律,揭示近距离组合弯管的局部阻力相邻影响现象,并且研究不同形变件近距离组合时的阻力特性和流场变化。具体研究内容分为以下几个方面:（1）以“Z”型组合弯管
植物根际微环境反映了植物与土壤、土壤微生物以及邻体植物间的相互作用,已得到越来越多学者的关注。瑞香狼毒（Stellera chamaejasme L.）作为我国西北高寒草地主要的有毒杂草之一,其种群扩张引起的草场退化难以得到有效控制,造成了严重的生态问题。目前关于毒杂草根系分泌物、土壤微生物以及土壤环境因子间的相互作用对其种群扩张影响的研究较为匮乏。本研究以瑞香狼毒根际微环境为研究对象,选取瑞香狼
栽培草地是农业现代化的重要标志之一,我国是全球栽培草地发展速度最快的国家之一,提高栽培草地生产力以满足人口迅速增加和人类社会发展对草食畜产品的需求是亟待解决的问题。为了阐明放牧对栽培草地生产力的作用,本文在河西绿洲研究绵羊轮牧对苜蓿（Medicago sativa）+高羊茅（Festuca arundinacea）（M+F）、苜蓿+无芒雀麦（Bromus inermis）（M+B）、苜蓿+高羊茅+
铁路是国家重要的交通设施,是国家经济发展的大动脉。铁路安全是确保铁路发展的重要因素,也是维持铁路整体运行的基本保障。我国山岭众多,铁路在穿越这些复杂地形时会面临着异物侵限灾害的威胁,其中落石是最常见的异物侵限类型,常常会堵塞线路、掩埋路基、从而中断铁路的运营,导致重大的经济损失和人员伤亡,严重威胁着铁路安全。因此,建立铁路轨道落石危险性评价指标体系,进行系统全面的铁路轨道落石危险性评价,预防落石灾
西北盐渍区的气候环境条件与水工混凝土劣化的关联性表现在三个方面,第一,干燥气候和水利工程中的水体形成了非常典型的“干湿循环劣化”;第二,寒冷气候和水利工程中的水体形成了非常典型的“冻融破坏劣化”;第三,盐渍土中富含的硫酸根离子与水工混凝土之间相互作用,形成了非常典型的“硫酸盐侵蚀劣化”,三种典型劣化导致水工建筑物基础混凝土劣化加剧破坏。随着我国“一带一路”“新西部大开发”等国家战略的实施,在西北盐