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1.
采用微生物宏基因组学微阵列GeoChip 5.0技术，选择腾格里沙漠东南缘沙坡头地区不同年代人工固沙植被区的生物土壤结皮（BSC）为对象，分析BSC演替过程中参与铁代谢的功能微生物组成及其功能基因变化特征，研究微生物铁代谢对BSC演替的响应及调控。结果表明：真菌参与铁吸收和转运过程，古菌参与铁转运和贮存过程，细菌则在铁代谢吸收、转运和贮存过程中均起主要调控作用。门水平上，BSC铁代谢功能微生物组成变化对演替的响应不敏感，BSC铁代谢微生物主要为变形菌门（Proteobacteria）。BSC铁代谢功能基因多样性的显著提高和三类铁代谢过程基因信号强度达到最高水平需要经过61 a的演替。调控BSC铁吸收过程的主要功能基因为亚铁氧化酶编码基因iro；调控原核生物铁转运过程的主要功能基因，为羟基苯甲酰丝氨酸铁外膜转运体编码基因cirA和Fe（Ⅱ）转运蛋白编码基因feoB，真菌铁转运过程主要依靠含铁细胞转运体和铁氧化酶高亲和力的作用；调控铁贮存过程的主要功能基因为固定相类核蛋白编码基因dps。在BSC演替阶段末期，上述铁代谢功能基因强度的显著增加促进了微生物的铁代谢潜能。干旱、半干旱荒漠生态系统植被恢复过程中微生物铁代谢潜能的恢复需要较长时间。 相似文献
2.
枸杞(Lycium barbarum)耐盐碱能力强,在盐渍化土壤中种植枸杞具有一定程度改良土壤的功效。然而对枸杞在不同盐渍生境和不同盐渍化程度下的生理适应基础研究较少。选取扦插的"宁杞5号"一年实生苗为材料,分别在渗透势为-0.48、-0.82、-1.18 MPa下采用单盐(NaCl或Na_2SO_4)和混合盐NaCl+Na_2SO_4进行处理,对比分析不同处理时段内枸杞生理活性的响应。结果表明:随着渗透势降低,叶绿素(Chl)含量呈下降趋势;代表膜脂过氧化程度的丙二醛(MDA)、渗透调节物质脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量明显增加;抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加;渗透势为-1.18 MPa盐处理则抑制了过氧化物酶(POD)的活性。相同渗透势的不同盐处理之间,Chl、Pro、MDA和SS含量以及SOD和CAT活性在混合盐处理下或多或少都有增加;随着处理时间的延长,MDA、Pro、SS含量和CAT活性增加。这说明盐渍化程度增加,渗透调节物质和抗氧化酶系统的保护加强;不同盐渍环境下枸杞的生理响应不同,-1.18 MPa下混合盐胁迫相对于单盐影响更大;胁迫时间延长,渗透调节物质的累积增加,枸杞的适应性增强。 相似文献
3.
基于叶片微形态结构评价10种锦鸡儿属(Caragana)植物的抗旱特征 总被引：1，自引：0，他引：1
以中国西北荒漠地区的10种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶片为对象,通过光学显微镜和扫描电子显微镜的观察,选择叶片厚度、气孔密度、绒毛盖度、角质层厚度等10项叶片结构指标对叶肉细胞解剖结构和表皮微形态结构进行了研究,探究10种锦鸡儿对干旱环境的适应特征,并用层次聚类分析法进行分类和模糊数学隶属函数值法进行抗旱性综合评价。结果表明:10种锦鸡儿在长期适应各自生境的过程中,叶片表面微形态结构和叶肉细胞结构均表现出明显的适应特征。10种锦鸡儿属植物的叶片形态结构适应特征聚为3类,第1类主要特征是气孔、叶片厚度和表皮细胞厚度大,绒毛盖度和叶片组织结构紧密度小;第2类是绒毛盖度较大,栅栏组织厚度和叶片组织结构紧密度小;第3类是栅栏组织厚度和叶片组织结构紧密度大,气孔、角质层厚度、叶片厚度和表皮细胞厚度小。根据隶属函数值,10种锦鸡儿属植物的抗旱性由大到小排列的顺序为卷叶锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>短脚锦鸡儿>狭叶锦鸡儿>柠条锦鸡儿>小叶锦鸡儿>中间锦鸡儿>红花锦鸡儿>鬼箭锦鸡儿>刺叶锦鸡儿。 相似文献
4.
荒漠地区两种生态型芦苇叶片的抗氧化生理特性分析 总被引：3，自引：3，他引：0
以生长于腾格里沙漠南缘的沙丘芦苇（沙芦,DR）和戈壁盐湖芦苇（盐芦,GSR）为研究对象,以水生芦苇（SR）为对照材料,研究荒漠地区两种生态型芦苇在各自自然生境下改变体内还原状态的抗氧化机制。结果表明,沙芦和盐芦的脂质过氧化水平高于水芦,过氧化氢和一氧化氮含量也高,类胡萝卜素与叶绿素的比率增加,且盐芦高于沙芦。这表明沙芦和盐芦的体内氧化水平高于水芦,盐芦的氧化程度更高。抗氧化系统酶活性的响应分析表明,沙芦和盐芦叶片中总抗氧化能力大于水芦,超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和一氧化氮合酶活性也高于水芦,但过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性没有明显的差异,而过氧化物酶活性却比水芦低。与质膜渗透调节能力相关的Na+/K+-ATP酶和Ca2+/Mg2+-ATP酶活性在盐芦中明显高于沙芦和水芦。这表明芦苇在干旱和盐渍条件下忍受诱导的次级氧化胁迫的能力提高。 相似文献
5.
盐胁迫下红砂愈伤组织的抗氧化能力与耐盐性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过测定不同梯度盐胁迫下红砂愈伤组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶（CAT）的活性,以及丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性,探讨了红砂抗氧化能力与耐盐性的关系。结果显示:随着盐胁迫浓度增加,红砂愈伤组织中MDA 含量比对照增加0.84%~51.03%,SOD、POD和CAT活性分别比对照提高9.83%~51.98%、26.4%~140.2%和44.74%~216.34%。表明红砂可以通过上调SOD、POD和CAT等保护酶的活性来响应盐胁迫,并以此降低盐胁迫诱导的膜脂过氧化程度,从而提高其耐盐性。 相似文献
6.
红砂正常和脱水组织中总RNA提取的改进CTAB法 总被引：11，自引：5，他引：6
红砂属于柽柳科超旱生小灌木,是荒漠半荒漠地区植被中的优势种。为了研究促分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号传导通路在这类植物抗旱中的作用,我们尝试了很多RNA提取的方法都没有获得完整的RNA。在脱水组织中由于多糖、多酚以及其他与核酸能结合或共沉淀的化合物的含量升高而更不容易得到高质量的RNA。以CTAB为基础的改进的RNA提取方法,能成功地从少量的红砂植物的正常组织和脱水组织中获得高质量的RNA。这种方法经济且操作方便,提取的RNA纯度和完整性都很好,可用于RT-PCR反应并成功克隆了550 bp 左右的MAPK基因片段。 相似文献
7.
中国干旱沙区的生态重建与恢复:沙坡头站60年重要研究进展综述 总被引：3，自引：2，他引：1
中国科学院沙坡头沙漠研究试验站建站60年来,服务于国家需求,推动了沙漠科学的发展。在沙害治理、沙漠生态重建与恢复、荒漠生态系统长期生态学、沙地生态水文学\,人工植被稳定性及干旱胁迫生理生态学方面取得了重要进展\.解决了在降水量小于200 mm的干旱沙漠地区植被建设的关键技术,证实了通过人为促进生态恢复是可行的,创造了人类活动(治理和利用)与沙漠自然和谐持续发展的模式;探讨了干旱沙区土壤水循环的植被调控机理,提出了生态恢复的关键技术及其应用模式;理论上探明了人工植被稳定性维持的生态学机理,提出了荒漠系统生态恢复的理论模型;揭示了荒漠生态系统碳、氮循环及其对环境因子的响应;引领了生物土壤结皮的生理生态功能及其水文学研究;拓展了干旱逆境生理生态学的研究。沙坡头站已成为国际沙漠科学与荒漠长期生态学研究的重要平台。 相似文献
8.
荒漠植物红砂愈伤组织诱导与增殖研究 总被引：12，自引：12，他引：0
以红砂的叶和嫩茎为外植体,进行愈伤组织诱导与增殖研究。结果表明: 红砂的嫩茎是诱导愈伤组织最快的外植体; 其愈伤组织诱导的最适培养基为: MS+6-BA（0.2 mg·L-1+2,4-D（2.0 mg·L-1）,pH值5.8,诱导率可达100%; 而叶片的诱导相对要慢。愈伤组织的增殖在MS+6-BA（0.1 mg·L-1）+2,4-D（1.0 mg·L-1） 的培养基中最为理想,并维持其良好的组织结构, 其最适继代周期为30～40 d。愈伤组织在含50 mM NaCl的培养基上生长速度最快,但NaCl含量大于300 mM的培养基上致死,不再生长。 相似文献
9.
3种不同生境芦苇叶表皮微形态和叶绿体结构特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以生长于中国西北腾格里沙漠边缘的3种芦苇,沙丘芦苇(沙芦)、戈壁盐湖芦苇(盐芦)和水生芦苇(水芦)为材料,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜的观测,对3种生境芦苇叶片上表皮表面形态结构、叶肉细胞以及叶绿体结构进行了研究。结果发现,3种芦苇在其长期适应各自生境的过程中,其叶片表面形态结构和叶肉细胞均发生了适应性改变。与水生芦苇相比较,两种陆生型在适应各自极端生境的过程中,通过气孔下陷、减少气孔密度、缩小气孔口径、并在表面形成高密度的绒毛状蜡质晶体结构等途径减少蒸腾,提高植物对各自干旱或盐渍生境的适应。盐芦比沙芦这种适应性特征更加明显, 并在表面形成有类似于盐腺的特殊结构。同时,沙芦和盐芦叶绿体主要以长梭状而非水芦的圆形或椭圆状形态存在,并且叶绿体中淀粉粒数量增多(特别是盐芦)。这些不同生境中发生的可塑性适应调整可能通过感受环境条件的变化而参与了芦苇对长期干旱或盐渍生境的适应。 相似文献
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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