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1.
《中国沙漠》2017,(1)
以腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区藓类结皮优势种真藓(Bryum argenteum)和土生对齿藓(Didymodon vinealis)为研究对象,在野外条件下设置4个降雪处理,分别是无降雪(对照)、1/2降雪、1倍降雪、2倍降雪,降雪后测定植株光合色素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及丙二醛(MDA)含量,研究结皮层2种藓类植物对降雪的生理生态响应及其差异性。结果表明:随降雪量增加,真藓和土生对齿藓光合色素含量和可溶性蛋白含量均升高,且土生对齿藓含量上升趋势更明显;随降雪量增加,2物种脯氨酸含量、可溶性糖含量及丙二醛(MDA)含量均降低,且土生对齿藓可溶性糖含量与MDA含量下降趋势更明显。冬季降雪能够对结皮层藓类植物光合作用和生理活性起到一定促进作用;土生对齿藓对降雪的响应更明显。降雪量增加可能会改变藓类结皮层物种组成和结构,并对维持荒漠生态系统健康产生重要影响。 相似文献
2.
真藓(Bryum argenteum)和土生对齿藓(Didymodon vinealis)是腾格里沙漠南缘沙坡头地区生物土壤结皮中重要的藓类植物组成成分。我们以真藓和土生对齿藓为材料,研究了逐渐干旱胁迫下两者的活性氧(ROS)清除机制及其差别。结果表明,逐渐干旱胁迫下,真藓的H2O2含量略微升高,丙二醛(MDA)含量显著下降,可溶性蛋白含量变化不大。在逐渐干旱胁迫下,真藓以过氧化氢酶(CAT)为主,超氧化物歧化酶(SOD)为辅,清除其体内活性氧自由基(ROS),抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)作用不明显,而谷胱甘肽还原酶(GR)和还原性谷胱甘肽(GSH)则主要在中度干旱胁迫下起作用。逐渐干旱胁迫下,土生对齿藓的H2O2和MDA含量均显著上升,而可溶性蛋白含量显著下降。在逐渐干旱胁迫下,土生对齿藓以GSH为主,SOD、CAT为辅,清除其体内ROS,APX和GR的作用不明显,而POD则主要在中度干旱胁迫下起主要作用。 相似文献
3.
荒漠藓类植物是典型的变水植物,对水分能够快速做出反应,恢复光合、呼吸等生理活性,且荒漠藓类植物对水分的敏感性显著高于维管束植物。藓类植物的生态化学计量特征易受到微环境影响,对于藓类植物生态化学计量特征是否受荒漠降水梯度的影响并不清楚。为深入了解荒漠藓类结皮氮（N）、磷（P）化学计量特征对荒漠年降水的响应特征,以齿肋赤藓（Syntrichia caninervis）作为研究对象,测定3个年降水量下齿肋赤藓植物地上、地下部分N、P元素含量,分析不同降水梯度下齿肋赤藓植物N、P元素化学计量特征。结果表明：（1）齿肋赤藓植物地上部分N、P含量显著高于地下部分,地下部分N、P元素的变异系数比地上部分高,齿肋赤藓植物地上部分氮磷比（N∶P）值为10.17～12.03,生长可能受到氮限制;（2）随年降水量的增加,齿肋赤藓植物地上部分N、P含量呈下降趋势,N∶P比均呈升高趋势;（3）齿肋赤藓植物N、P含量显著正相关,且随年降水量的增加,齿肋赤藓植物地上、地下部分的N-P幂关系指数无显著变化。古尔班通古特沙漠齿肋赤藓植物在N、P养分分配上具有较高的稳定性,且能够通过调节地上与地下部分N、P元素化学计量特... 相似文献
4.
固定沙丘生物结皮层藓类植物形态结构及其适应性研究 总被引：16，自引：6，他引：10
对腾格里沙漠沙坡头地区及其毗邻区域固定沙丘生物土壤结皮层6种有代表性藓类植物形态解剖结构及其适应性进行了观察和系统分析,结果表明:优势种真藓、土生对齿藓和刺叶赤藓植物体密集丛生,其中真藓和土生对齿藓易于通过茎叶碎片或芽胞进行无性繁殖,其茎的结构中皮部细胞壁明显增厚、中轴分化明显;刺叶赤藓和芦荟藓叶片结构最复杂,刺叶赤藓叶片具两层细胞,细胞密被透明马蹄形细疣,芦荟藓叶片内卷成兜形,中肋扁宽,背部有多层厚壁细胞,腹部着生许多绿色丝体;绿色流苏藓和盐土藓的叶片细胞也发生了明显的分化。藓类植物多样的形态结构特征使其适应沙漠环境中水分缺乏、基质不稳、强光辐射伤害等不利环境因子。植物体集群生长状态是其形态适应性的重要特征,与繁殖过程中植物体的连续分枝和原丝体反复再生及外延生长特性直接相关,个体和种群形态结构上的适应性对减缓细胞内生理条件的剧烈变化,减弱细胞器受损害的程度,加快其生理功能的恢复速度有重要作用。 相似文献
5.
红砂(Reaumuria soongorica)黄酮类物质代谢及其抗氧化活性对UV-B辐射的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
对荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)在UV-B辐射胁迫下不同时间内(0、2、4、6、8、10d)脂质过氧化、叶绿素和类胡萝卜素含量的变化以及黄酮类代谢途径关键酶活性、代谢产物及代谢产物的抗氧化活性进行了分析,探讨黄酮类代谢响应UV-B辐射胁迫的变化以及与脂质过氧化和光合色素系统的相关性。结果表明:随着UV-B辐射处理时间的延长,叶绿素含量有所降低;类胡萝卜素含量升高;膜脂过氧化程度(以丙二醛(MDA)含量表示)增加;黄酮类代谢途径关键酶黄烷酮3-羟化酶(F3H)活性呈现先增加后降低的趋势,但仍高于处理前水平,二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)活性增强,代谢终产物总黄酮含量先降低后恢复至处理前水平,花色素苷(ANS)含量上升;DFR活性、黄酮类代谢产物ANS及总黄酮对DPPH清除率和对MDA形成的抑制率均与MDA以及光合色素系统之间存在显著或极显著的相关性。这表明次生物质黄酮类代谢途径在UV-B胁迫下发挥了抗氧化功能,提高红砂对在UV-B辐射下的自我保护能力。 相似文献
6.
新疆古尔班通古特沙漠地表具有发育完好的生物土壤结皮,本文以参与组成生物土壤结皮的优势藓类———齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,在实验室内对其进行模拟降雨处理,降雨量分别为0mm(对照)、2mm、6mm、10mm和15mm,研究模拟降雨影响下齿肋赤藓植株含水量、光合色素含量及可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)、丙二醛含量的变化,以探讨其对降雨的生理生化响应。结果表明:随降雨量的增加,齿肋赤藓植株含水量显著增加;随齿肋赤藓植株含水量的增加,其光合色素含量和可溶性蛋白含量显著增加;随降雨量增加,抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性和可溶性糖含量呈大致递减的趋势,游离脯氨酸和丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势。在干燥状态下齿肋赤藓通过提高体内保护酶(SOD、CAT和POD)活性,增加可溶性糖和游离脯氨酸含量来抵御外界干旱胁迫的环境;而降雨能够增加齿肋赤藓植株含水量,激活其光合生理活性,显著提高光合色素含量,但是降雨量过大又将加剧齿肋赤藓膜脂过氧化的程度。 相似文献
7.
沙漠区生物结皮层中藓类植物繁殖体发育实验研究 总被引：2，自引：1，他引：1
对12种藓类植物（高山大帽藓,斜叶芦荟藓、芦荟藓、卵叶藓、厚肋流苏藓、盐土藓、无疣墙藓、土生对齿藓、红叶藓、真藓、丛生真藓、垂蒴真藓）的成熟孢子和6种藓类（斜叶芦荟藓、芦荟藓、卵叶藓、厚肋流苏藓、盐土藓、闭蒴盐土藓）的茎叶碎片在室温下培养,培养液为土壤浸出液,对照组为蒸馏水和自来水。在光学显微镜下描绘和照相记录孢子萌发与原丝体发育过程,发现除斜叶芦荟藓、盐土藓、卵叶藓、厚肋流苏藓外其余藓类的孢子均正常萌发。茎叶培养实验中除卵叶藓外的5个种都产生了大量的原丝体,表明旱生藓类的茎叶具有极强的无性繁殖能力。确定了孢子形态、萌发时间、萌发极向、萌发类型,探讨了藓类孢子萌发和原丝体的发育以及茎叶碎片的繁殖和传播特性,并分析了4种藓类孢子未萌发的原因以及无性繁殖对苔藓植物个体建成的重要性。实验结果为深入探索在生物结皮层形成过程中藓类植物的繁殖生物学作用提供了理论和实验依据。 相似文献
8.
2006年开始在库布齐沙漠选择4种藓类植物进行人工培养促进结皮层形成实验,发现人工结皮层中藓类成活率、盖度与土壤基质、降雨量、小生境和藓类植物的生长和繁殖特性密切相关。双色真藓（Bryum dichotomum）成活率和盖度最高,密度与盖度相关,可形成大面积藓类结皮层。单位面积内土生对齿藓（Didymodon vinealis）密度最大,对结皮层的稳定具有重要作用。在培养初期藓类植物生长和繁殖速度较快的原因是消耗繁殖体内营养的结果,以后稳定在一个水平上不会出现生长的高峰期。本项研究为人工培养藓类植物促进结皮层的形成提供了实验依据,并为深入探讨生物结皮层的形成和维持机制提供基础科学资料。 相似文献
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科尔沁沙地松树山地区苔藓植物物种多样性与分布特征分析 总被引：2，自引：2，他引：0
通过标本采集和群落调查,探明科尔沁沙地松树山地区有苔藓植物76种(包括变种和亚种),可归为苔类(9种)和藓类(67种)两个大的类群,隶属于21科、41属;可划分为7种区系地理成分,以北温带成分、世界广布种和东亚成分为主要区系成分, 分别有48种、12种和8种。石缝土层、岩面、树干小生境苔藓植物群落丰富,少数物种局限分布在一种小生境中,多数物种同时分布在两种以上小生境中。维管植物群落共有地面生苔藓植物39种,优势种有双色真藓(Bryum dichotomum)、土生对齿藓(Didymodon vinealis)、小疣冠苔(Mannia triandra)、西伯利亚疣冠苔(Mannia sibirica)、褶叶青藓(Brachythecium salebrosum)。随着水分条件改善,地面苔藓植物群落优势种构成发生有规律地变化,顶蒴藓类→顶蒴藓类+叶状体苔类→叶状体苔类+顶蒴藓类→侧蒴藓类+叶状体苔类+顶蒴藓类。认识群落随水分条件变化的特征对从更大尺度上认识苔藓植物结皮层形成和维持有重要参考价值。 相似文献
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土壤膨胀通过改变土壤结构和水文过程影响土壤系统抵抗力和恢复力。生物结皮可以加速土壤形成,改变土壤理化性质,但生物结皮的形成和发育过程如何影响土壤膨胀还不清楚。本文借助空间取样替代时间的方法和模拟降水(0、1、3、5、10 mm)法,以腾格里沙漠南缘4个年代的固沙植被带(64、39、33、0年)的5种演替阶段的生物结皮(蓝藻、藻-地衣混生、真藓、土生对齿藓和齿肋赤藓)及其土壤为研究对象,旨在阐明生物结皮的形成和发育过程对土壤膨胀的影响及其对降水的响应。结果表明:(1)生物结皮的形成增加了土壤膨胀高度,结皮后土壤的平均膨胀高度是流沙的94倍,平均0.939 mm;(2)不同演替阶段生物结皮均随着其发育年龄的增加显著增加土壤膨胀高度(P<0.05),主要体现在两个方面,在同一植被区,从初级阶段到高级阶段生物结皮的膨胀高度逐渐增加(P<0.05),其中土生对齿藓结皮最显著,同一种结皮在不同植被区,随植被年龄的增加,发育39年的生物结皮膨胀高度增加最显著,其中以藻-地衣混生结皮最显著(P<0.05);(3)降水量增加显著增加生物结皮覆盖下土壤的膨胀高度(P<0.05),藓类结皮对降水量的敏感性最强,特别是对3 mm以内的降水;(4)冗余分析表明生物结皮演替阶段是干旱沙区土壤膨胀的最关键因子(RDA 1:88.21%,RDA 2:6.49%)。 相似文献
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人类活动和全球气候变化导致的大气N沉降升高和降水格局的变化,将会影响植物-土壤系统的养分循环。研究了5种荒漠优势短命植物在N添加和增加降水处理下,叶片N、P含量变化及叶片N、P的再吸收特征。结果表明:自然情况下,荒漠植物叶N、P含量相对较高(平均值分别为30.1 mg·g-1、3.6 mg·g-1),而叶片N:P很低(6.8~10.5);荒漠短命植物叶N再吸收率(NRE,34.08%)低于P再吸收率(PRE,73.03%);叶片养分含量和再吸收率在物种间的差异极显著;N添加对NRE和PRE没有显著影响;N添加使尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、条叶庭荠(Alyssum linifolium)和卷果涩荠(Malcolmia scorpioides)N再吸收度(NRP)减小,使丝叶芥(Leptaleum filifolium)和齿稃草(Schismus arabicus)的NRP增加,对P再吸收度(PRP)影响很小。不同含量N添加处理对NRE没有显著影响,但对PRE具有显著影响;增加降水对NRE具有显著影响,使NRE增加(丝叶芥除外),对PRE、NRP和PRP没有显著影响,但PRE和NRP增加,PRP变化很小;N添加和增加降水对NRE没有显著交互作用,对PRE具有显著交互作用,但其变化因物种而异。总之,N输入增加和降水格局的变化,显著改变了荒漠短命植物养分状态及再吸收特征,这将对短命植物群落组成及所处荒漠生态系统养分循环产生重要影响。 相似文献
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荒漠藓类结皮层中齿肋赤藓形态结构适应性及其原丝体发育特征 总被引：3，自引：1，他引：2
在实验室内通过光镜与扫描电镜相结合的手段观察了新疆古尔班通古特沙漠藓类结皮层的优势物种——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)的形态结构特征及其原丝体发育的全过程,并分别从藓类植物生长发育所必经的配子体和原丝体两个阶段对齿肋赤藓形态结构与荒漠干旱的生态环境之间的适应性关系进行了探讨。研究结果表明,①植物体密集丛生;叶片边缘强烈背卷,两面均具马蹄形细疣;中肋粗壮并突出叶尖成白色长毛尖。②原丝体系统的细胞短粗,细胞质高度浓缩,液泡较小,细胞壁较厚;原丝体系统具有短枝群。 相似文献
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腾格里沙漠固定沙丘结皮层藓类植物的生态功能及与土壤环境因子的关系 总被引：32，自引：14，他引：18
通过1998-2001年的野外调查,沙坡头地区固定沙丘结皮层藓类植物共3科、11属、24种,新发现 8 个本地区新记录种。人工固定沙丘仅分布有7种藓类,而自然固定沙丘包括了所有的 24 种藓类,具有较高的物种多样性,构成了复杂的苔藓植物群落。沿坡向随高度的上升,藓类植物的盖度减少,而藻类植物的盖度却有上升的趋势。自然固定沙丘藓类植物盖度明显小于围封的人工固定沙丘。人工固定沙丘随着固定年限的增加,藓类植物的生物量明显增高,不同种类藓类植物的生物量明显不同,综合盖度因素,真藓拥有该地区最大的生物量。不同类型、不同种类的藓类植物结皮厚度和株高之间都存在显著的相关性(P < 0.01)。不同固定沙丘藓类结皮土壤的总盐量、阴、阳离子总量都明显高于藻结皮和流沙,苔藓结皮中苔藓植物体内Mg/Ca率在0.50~0.98之间,结皮土壤Ca2+含量明显高于其他3种离子,Na+、K+离子含量较少。苔藓植物生物量与土壤磷、土壤有机质呈明显正相关(P < 0.05),土壤pH值与土壤磷含量和苔藓植物生物量呈显著负相关(P 分别为 < 0.01 和 < 0.05),表明高的 pH值显著影响土壤磷含量和植物生物量。藓类结皮土壤中的有机质、全磷、全氮、速磷、速氮含量显著高于藻结皮的含量,尤其是有机质含量,藓类结皮都超过了1%的水平,在有机质含量普遍低于1%的沙区,对维持沙丘的稳定,促进维管植物的定居和繁殖起着极其重要的作用。 相似文献
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《中国沙漠》2017,(2)
齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为古尔班通古特沙漠苔藓结皮优势种,叶片仅具单层细胞,对环境变化十分敏感。非结构性碳水化合物可以较好地反应植物体对环境因子的响应及适应策略。以齿肋赤藓为研究对象,利用蒽酮比色法研究了生长于3种不同微生境下(活灌丛、死灌丛和裸露地)齿肋赤藓在不同季节(4月初春无雨期、8月高温干燥期)的非结构性碳水化合物含量变化。结果表明:与4月相比,8月齿肋赤藓植株可溶性糖、果糖、淀粉、非结构性碳水化合物总量均显著增加。不同微生境间齿肋赤藓蔗糖含量在4月和8月两个时期差异均达到显著水平,但趋势相反。除可溶性糖在8月表现显著差异外,不同微生境间齿肋赤藓植株在果糖、淀粉及非结构性碳水化合物总量方面均差异不显著。微生境与季节的交互作用对植株可溶性糖与蔗糖含量有显著影响。这可能说明不同微生境与季节所产生的不同水热因子共同调控了齿肋赤藓非结构性碳水化合物总量及各组分含量的差异性变化。 相似文献
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隐花植物是指不产生种子的植物,是我国干旱、半干旱地区主要表面特征——生物土壤结皮的组成成分,并在其中扮演着独特而重要的生态作用。隐花植物对环境因子变化的响应和适应能力大小对整个生态系统稳定性具有重要影响。因此,有关增强UV-B辐射对隐花植物影响的研究已成为目前UV-B辐射研究领域的发展趋势和热点之一。通过系统地综述国内外有关隐花植物对UV-B辐射响应和适应机制研究方面的进展,分析了研究趋势,讨论了目前该领域研究的一些不足并对未来发展提出了展望,以期促进隐花植物的研究,加深对我国干旱、半干旱区隐花植物在应对UV-B辐射增强的响应和适应机制的认识。 相似文献
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《中国沙漠》2017,(4)
未来大气CO_2浓度的显著升高将引起降雨格局的变化,这必将对荒漠生态系统产生严重影响。研究CO_2浓度及降水变化对荒漠优势植物的影响有助于预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应。以荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongorica)2年生苗木为试材,采用开顶式CO_2控制气室模拟CO2浓度变化(350、550、700μmol·mol~(-1)),研究了降水变化(-30%、-15%、0、+15%、+30%)及其与CO_2的协同作用对红砂光合特性及水分利用的影响。结果表明:CO_2浓度增加可显著提高红砂的光合速率,短时高浓度CO_2下红砂光合能力对水分的适应性较广,在降雨增加或减少时均表现出光合速率的增加,但长时高CO_2浓度会导致红砂光合能力下降,出现光合适应现象。高浓度CO_2下,红砂的蒸腾速率和气孔导度均有所下降,但降水的增加可抑制这种作用,有一定的补偿作用。CO_2增加会显著提高红砂的水分利用效率,降雨越少这种作用越明显,但长期CO_2作用会使这种效应有所减小。由此说明,未来CO_2浓度升高可在一定程度上提高红砂的光合能力,尤其是在降雨减少时因CO_2增加会提高水分利用效率而增强其抗旱性,从而增强红砂对未来暖干化气候的适应能力。 相似文献
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采自不同微生境的齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)沙培植株生长与叶形态差异 总被引：1，自引：1，他引：0
齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种。本研究通过碎片撒播法,对采自不同微生境(灌丛下遮荫和灌丛间裸露地)的齿肋赤藓样品进行沙培试验,旨在探明采自不同微生境苔藓样品的沙培植株在生长和叶形态方面是否存在差异,以期为耐旱藓类样品的采集和人工培养提供一定参考。结果表明:(1)沙培植株盖度及密度呈显著差异,而生物量和株高则无显著差异。采自灌丛间裸露地的苔藓样品沙培植株的密度、盖度及生物量均高于灌丛下遮荫生境的样品,而株高的差别则相反。(2)采自灌丛间裸露地的样品沙培后的植株中部和底部叶片的宽度、顶部叶片的叶片毛尖长度均显著高于采自灌丛下遮荫样品沙培后的植株;而两生境的沙培藓株从顶部至底部的叶片长度及中肋宽度无显著差异。采自灌丛间裸露地样品的沙培植株具有更大的植株密度和盖度,且叶片顶部具有更长的毛尖,这些特征都与植株的抗旱性有关。因此,采自灌丛间裸露地齿肋赤藓沙培植株表现出较强的抗旱性。 相似文献
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《山地学报》2017,(5)
杨柳科(Salicaceae)植物多为雌雄异株植物,在维持陆地生态系统的结构与功能方面具有重要作用。杨柳科植物不同性别植株间具有不同的生长特征及繁殖策略,对环境因子变化也具有不同的响应机制。本文主要探讨了紫外线(UV-B)辐射、温度和降水等山地环境因子的变化对雌雄异株植物的影响。杨属雄株植物从形态特征、生理特征及分子机制等层面体现出对环境变化较强的耐受能力,而柳属植物性别间差异研究大多局限于形态生理变化等方面,过量的UV-B辐射对雌雄柳属植物未产生性别特异性影响,增温则对柳属雌株的生长具有一定的促进作用。杨柳科植物对环境变化的差异响应在一定程度上对其性别比例变化产生影响,从而改变种群结构及动态特征。未来杨柳科雌雄植物对环境变化的适应机理仍需要进一步探索,为揭示陆地生态系统结构和功能稳定性对环境变化的响应机制提供依据。 相似文献
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增强UV-B辐射下NO对细胞壁多糖组分含量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以豌豆（Pisum sativum）幼苗茎为材料,研究增强UV-B辐射下一氧化氮（NO）对细胞壁多糖组分含量的影响。结果表明,增强UV-B辐射使单位长度内细胞壁多糖总量增加;使细胞壁多糖结构组分果胶、半纤维素Ⅰ、半纤维素Ⅱ和纤维素的含量增加;NO供体处理对半纤维素Ⅰ、半纤维素Ⅱ和纤维素的影响与UV-B辐射相似,使它们含量增加;增强UV-B辐射条件下,氮合酶（NOS）抑制剂和NO清除剂处理使半纤维素Ⅰ、半纤维素Ⅱ和纤维素的含量降低,抵消了增强UV-B辐射对他们的影响。说明UV-B辐射可能通过NO信号上调了半纤维素Ⅰ、半纤维素Ⅱ和纤维素含量,增加了他们在细胞壁多糖中的比例,因而改变细胞壁的化学特性以及影响了细胞壁的机械延展性。无论对照条件下用NO供体处理,还是UV-B辐射条件下用NOS抑制剂、NO清除剂处理,对果胶含量影响不大,表明NO信号可能与UV-B辐射诱导果胶含量增加无关。 相似文献