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干旱胁迫下植物根系分泌物与根际微生物相互作用的研究进展与展望 被引量：1
1
作者 李源源 赵霞 +1 位作者 岳靓 邱阳 《干旱气象》 2024年第3期325-337,共13页
干旱是制约农业生产的一种主要非生物胁迫,不仅限制农作物的生长发育,还影响植物与根际微生物、根系分泌物之间的微妙平衡关系,这种平衡对植物生长和土壤健康至关重要。因此,深入研究干旱胁迫下3者之间的复杂关系,为农业可持续发展和国... 干旱是制约农业生产的一种主要非生物胁迫,不仅限制农作物的生长发育,还影响植物与根际微生物、根系分泌物之间的微妙平衡关系,这种平衡对植物生长和土壤健康至关重要。因此,深入研究干旱胁迫下3者之间的复杂关系,为农业可持续发展和国家粮食安全提供科学依据和技术支持。本文总结了国内外关于植物受到干旱胁迫后根系分泌物渗出成分、含量以及根际微生物组差异变化的研究成果,分析了响应干旱胁迫下的根系分泌物对有益微生物的招募作用,讨论了植物根际促生菌帮助植物提高干旱耐受性的作用机制及其生理过程,总结了干旱胁迫下宿主植物、根系分泌物和根际微生物3者的相互作用与互馈关系。在此基础上,提出了干旱环境胁迫下根系分泌物的变化规律、植物的耐旱性机制、以及根系分泌物对根际微生物组影响的关键科学问题和研究展望,旨在为改善根际微生物群落以提高植物抗旱性的研究和应用提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 干旱胁迫 根际微生物 根系分泌物 相互作用 研究进展
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降雨变化对荒漠草原植物群落多样性与土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响 被引量：13
2
作者 高江平 赵锐锋 +2 位作者 张丽华 王军锋 谢忠奎 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期977-987,共11页
研究降雨格局变化对植物群落多样性、土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响,以及关键土壤因子与植物群落多样性间的关系,对于荒漠草原植物群落多样性的保护具有重要意义.本文以黄土高原西部荒漠草原为研究对象,通过3 a野外降雨控制试验(减... 研究降雨格局变化对植物群落多样性、土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响,以及关键土壤因子与植物群落多样性间的关系,对于荒漠草原植物群落多样性的保护具有重要意义.本文以黄土高原西部荒漠草原为研究对象,通过3 a野外降雨控制试验(减少40%降雨、减少20%降雨、自然降雨、增加20%降雨和增加40%降雨),探讨干湿年份下降雨变化对植物群落多样性及其土壤C∶N∶P生态化学计量特征的影响,以及降雨变化下土壤C∶N∶P生态化学计量特征及关键土壤因子与植物群落多样性的关系.结果表明,在正常年份与偏干年份(2013年与2015年),Patrick丰富度和Shannon-Wiener多样性指数分别以减雨20%处理显著低于对照和增雨40%处理,在偏湿年份(2014年),Patrick丰富度和Shannon-Wiener多样性指数对降雨处理无显著差异.在正常年份与偏干年份,随降雨量的增加土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P)呈降低趋势,其中,C∶N显著降低;在偏湿年份,随降雨量增加土壤SOC、TN、C∶P和N∶P呈上升趋势.在正常年份,降雨处理对土壤含水量影响不显著,导致土壤含水量对植物群落影响有限,SOC、TN、N∶P、C∶N和微生物量氮(MBN)对植物群落多样性的影响更为突出;在偏湿年份,年降雨量丰富,降雨量增加导致土壤养分上升,水分不是限制植物生长的最重要因素,土壤含水量、土壤养分与生态化学计量特征共同调节和控制着植物群落多样性;在偏干年份,降雨处理对土壤含水影响显著,且降雨量增加导致土壤养分流失较多,因此,土壤含水量成为影响植物群落多样性的最主要因素.由此可知,在不同干湿年份,植物群落多样性与土壤C∶N∶P生态化学计量特征对降雨变化的响应不同;土壤C∶N∶P对植物群落多样性的影响也不同,本文的研究结果旨在为未来降雨变化下荒漠草原的保护与管理提供一定的理论依据. 展开更多
关键词 荒漠草原 降雨变化 植物群落多样性 土壤C∶N∶P 干湿年份
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车前草花叶病毒衣壳蛋白的原核表达和多克隆抗体制备 被引量：6
3
作者 苏学思 张玉宝 +3 位作者 王若愚 王亚军 唐国亮 金卫杰 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期104-111,共8页
为制备车前草花叶病毒(Plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)衣壳蛋白(capsid protein,CP)及其多克隆抗体,采用RT-PCR方法从甘肃省种植的切花百合上克隆了PlAMV cp基因的部分序列,连接表达载体pET-28a(+),转化Escherichia coli BL21(D... 为制备车前草花叶病毒(Plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)衣壳蛋白(capsid protein,CP)及其多克隆抗体,采用RT-PCR方法从甘肃省种植的切花百合上克隆了PlAMV cp基因的部分序列,连接表达载体pET-28a(+),转化Escherichia coli BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导和Ni-NTA重力柱层析获得了大量纯化的CP融合蛋白,将其作为抗原免疫家兔制备了多克隆抗体。序列分析结果表明,PlAMV cp基因片段大小为621 bp,编码207个氨基酸;与已注册的PlAMV分离物相比,核苷酸序列相似性为74.7%~100%,氨基酸序列相似性达到83.6%~100%;不同植物PlAMV的分离物序列差异明显,病毒种群分布呈现寄主差异。SDS-PAGE结果表明,CP蛋白在E.coli BL21(DE3)中大量表达,蛋白相对分子质量为24 ku。Western blot结果显示,抗体能够特异结合天然PlAMV病毒蛋白,可用于检测感病材料中PlAMV蛋白的表达量。本研究可以为PlAMV的血清学检测技术开发和致病机理研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 百合 车前草花叶病毒 衣壳蛋白 原核表达 多克隆抗体
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魔芋花叶病毒衣壳蛋白的原核表达和多克隆抗体制备 被引量：1
4
作者 唐国亮 张玉宝 +4 位作者 王若愚 王亚军 赵霞 苏学思 金卫杰 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第11期2471-2481,共11页
采用小RNA测序技术对甘肃省榆中县疑似感染病毒病的当归[(Angelica sinensis(Oliv.)Diels]样品进行测序鉴定,发现样品中含有魔芋花叶病毒(Konjac mosaic virus,KoMV),通过反转录PCR(RT-PCR)扩增KoMV衣壳蛋白(capsid protein,CP)的cp基因... 采用小RNA测序技术对甘肃省榆中县疑似感染病毒病的当归[(Angelica sinensis(Oliv.)Diels]样品进行测序鉴定,发现样品中含有魔芋花叶病毒(Konjac mosaic virus,KoMV),通过反转录PCR(RT-PCR)扩增KoMV衣壳蛋白(capsid protein,CP)的cp基因,克隆的KoMV cp基因连接原核表达载体pET-28a(+),导入E.coli Rosetta ^(TM)(DE3)诱导表达蛋白,在Ni-NTA重力柱层析作用下纯化CP融合蛋白,并以此作为抗原免疫新西兰大耳白兔制备多克隆抗体。序列分析表明:KoMV cp基因片段大小为840 bp,编码280个氨基酸的外壳蛋白;与GenBank已注册同源性较高的KoMV分离物相比,核苷酸序列相似性为85.58%~99.41%,氨基酸序列相似性为89.32%~99.29%;KoMV的病毒种群分布存在明显的区域性和寄主差异。SDS-PAGE显示,不同温度诱导下KoMV CP融合蛋白在E.coli Rosetta ^(TM)(DE3)中均以包涵体的形式大量表达,融合蛋白分子量为36 ku。间接ELISA和Western blot检测结果显示,制备的多克隆抗体效价达到32000,能够与感染KoMV的当归叶片和纯化蛋白特异性结合,具有良好的特异性。本研究成功制备了当归KoMV CP融合蛋白的多克隆抗体IgG,为开发KoMV的血清学检测技术及CP蛋白的功能研究奠定了基础。 展开更多
关键词 当归 魔芋花叶病毒 外壳蛋白 原核表达 多克隆抗体
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荒漠草原区不同生活型植物生长对降水变化的响应 被引量：19
5
作者 王军锋 张丽华 +1 位作者 赵锐锋 谢忠奎 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期778-786,共9页
在全球气候变化背景下,降水变化对植物群落动态将产生深远的影响。以黄土高原西部荒漠草原为对象,通过野外降水控制试验,研究不同生活型植物丰富度、密度、盖度、高度和地上生物量对降水变化的响应。结果表明:降水处理对一年生草本植物... 在全球气候变化背景下,降水变化对植物群落动态将产生深远的影响。以黄土高原西部荒漠草原为对象,通过野外降水控制试验,研究不同生活型植物丰富度、密度、盖度、高度和地上生物量对降水变化的响应。结果表明:降水处理对一年生草本植物的丰富度、密度、盖度的影响在降水试验第3年(2015年)达到显著水平,以减水处理最低,植物高度对降水变化的响应更敏感,3年间,均以减水40%处理最低;植物生长和地上生物量对减水处理的负响应幅度大于对增水处理的响应。多年生草本植物的丰富度、密度和盖度在第3年以减水处理显著低于增水40%处理,但与对照无显著差异;植物高度3年间均以减水40%处理最低;丰富度、盖度、高度对减水处理的负响应幅度大于对增水处理的正响应,但地上生物量对增水40%处理的正响应较强。灌木的丰富度、密度、盖度和地上生物量对增减水20%处理的正响应最明显,可能与灌木在该处理分布相对集中有关。降水减少抑制了草本植物的生长,但对一年生草本植物的抑制作用更强,降水增加在一定程度上促进了多年生草本植物的生长和生物量积累。一年生草本植物的生长和生物量随降水年际变异波动明显,灌木受降水改变的影响相对较小,降水变化对黄土高原西部荒漠草原植物群落组成与功能将产生显著的影响。 展开更多
关键词 荒漠草原 生活型 降水 地上生物量
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降水变化对荒漠草原土壤呼吸的影响 被引量：13
6
作者 蒿廉伊 张丽华 +4 位作者 谢忠奎 赵锐锋 王军锋 郭亚飞 高江平 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4527-4537,共11页
全球气候变化使得降水格局发生显著改变.土壤呼吸作为土壤碳库向大气释放CO2的重要途径,其对降水变化的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,并对全球气候变化产生反馈作用,但目前关于土壤呼吸对降水变化的响应没有一致的结论.以黄土... 全球气候变化使得降水格局发生显著改变.土壤呼吸作为土壤碳库向大气释放CO2的重要途径,其对降水变化的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,并对全球气候变化产生反馈作用,但目前关于土壤呼吸对降水变化的响应没有一致的结论.以黄土高原西部荒漠草原为对象,通过野外降水控制实验减水40%(-40%)、减水20%(-20%)、自然降水、增水20%(20%)和增水40%(40%),探究降水变化对土壤呼吸动态的影响及其与土壤含水量、土壤温度、地上生物量、土壤有机碳、微生物量碳和碳氮比(有机碳总氮比)等因素的关系.结果表明,在3 a期间不同降水处理下土壤呼吸的日变化呈现较一致的单峰和双峰模式.土壤呼吸随降水量的增加均呈增加趋势,且相较对照,土壤呼吸在降水控制实验第二年(偏湿年份)和第三年(偏干年份)表现出显著差异,表明降水变化对土壤呼吸产生了遗留效应.同时,相比对照,偏湿年土壤呼吸在-40%处理下显著最低,在40%处理下显著最高,土壤呼吸对减水处理的负响应强于对增水处理的正响应;偏干年土壤呼吸在增水处理下显著高于对照,且对增水处理的正响应明显强于减水处理.此外,土壤含水量、地上生物量、土壤有机碳和碳氮比是显著影响土壤呼吸的环境因子,且随降水量的增加而增加;土壤呼吸随土壤含水量、地上生物量、土壤有机碳和碳氮比的增加而增加,随微生物量碳的增加而减少,其中土壤含水量对土壤呼吸的解释率最高,这表明土壤含水量是控制荒漠草原区土壤呼吸的主要环境因子.无论在偏湿或偏干年份,降水变化下,植物生物量输入幅度均低于土壤呼吸输出幅度,表明降水变化可能不利于土壤碳固存,尤其偏干年份降水变化对碳库输出的影响更强.因此,荒漠草原区不同干湿年份降水变化对土壤呼吸的影响可能对生态系统碳循环过程产生不同的影响,进而为区域碳预算评估提供参考. 展开更多
关键词 降水处理 土壤呼吸(SR) 地上生物量 土壤碳库 荒漠草原
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月尺度视角下荒漠草原植物群落特征对降水变化的响应 被引量：13
7
作者 郭亚飞 张丽华 +6 位作者 赵锐锋 谢忠奎 王军锋 蒿廉伊 高江平 王梦梦 高晗 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1895-1906,共12页
降水是半干旱荒漠草原生态系统最主要的水分来源之一,生长季降雨量的变化直接影响植物生长,改变物种间关系,进而影响植物群落的结构和功能。本研究以黄土高原西部荒漠草原为对象,开展了3年的生长季降雨控制试验(-40%,-20%,CK,+20%和+40... 降水是半干旱荒漠草原生态系统最主要的水分来源之一,生长季降雨量的变化直接影响植物生长,改变物种间关系,进而影响植物群落的结构和功能。本研究以黄土高原西部荒漠草原为对象,开展了3年的生长季降雨控制试验(-40%,-20%,CK,+20%和+40%),通过月尺度视角来探究降水变化对植物群落密度、高度、盖度、功能型组成、优势物种重要值及物种多样性的影响。结果表明:相比于增水处理,极端减水处理(-40%)对半干旱荒漠草原植物群落密度、高度和盖度的影响显著(P<0.05),且降水处理的效应在植物生长季中后期(7月、8月和9月)明显强于前期(5月和6月),7月和8月的降水对半干旱区荒漠草原植被的生长最为关键;极端减水处理导致植物群落结构发生改变,群落中短花针矛重要值增加,而灌木亚菊重要值降低,极端减水处理导致禾本科植物的优势度增加;3年极端减水处理导致群落的物种丰富度和多样性水平有降低趋势,不利于植物群落的稳定发展;连续的极端增水处理(+40%)导致物种丰富度高于其他处理,并与减水处理组形成显著差异(P<0.05)。基于未来降水格局变化不断加剧的背景,在生长季内不同时期对荒漠草原进行更实时的管理控制,对于生态环境敏感区的植被保护和稳定性维持具有重要的意义。 展开更多
关键词 生长特征 植物功能型 物种多样性 资源利用策略 半干旱区
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流动沙丘先锋植物沙蓬遗传驯化和栽培品系选育进展 被引量：4
8
作者 赵鹏善 冉瑞兰 +4 位作者 李晓凤 孙红 赵杰才 赵昕 陈国雄 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期505-518,共14页
综合利用荒漠植物和沙地资源对我国北方干旱区生态文明建设和粮食安全具有深远意义.先锋植物沙蓬广泛分布于我国北方干旱半干旱地区的流动沙丘上,其种子俗称沙米,营养价值全面均衡,食用历史悠久.通过调研沙蓬研究文献和沙米饮食文化,本... 综合利用荒漠植物和沙地资源对我国北方干旱区生态文明建设和粮食安全具有深远意义.先锋植物沙蓬广泛分布于我国北方干旱半干旱地区的流动沙丘上,其种子俗称沙米,营养价值全面均衡,食用历史悠久.通过调研沙蓬研究文献和沙米饮食文化,本团队于2010年开始沙蓬驯化研究,并从自然群体和人工诱导突变体两个层面入手,开展沙蓬遗传驯化和品系选育工作,初步获得了多个农艺性状较好的株系,为进一步在不同区域栽培评价以及品种申报奠定了材料基础.同时也发现当前限制沙蓬快速驯化的瓶颈问题主要是沙蓬种质资源表型的系统分析、遗传转化体系的建立和齐苗壮苗株系的获得. 展开更多
关键词 从头驯化 沙蓬 沙米 沙漠植物
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