目的:研究氚水长期暴露对斑马鱼子代生长发育的影响。方法:将野生型AB品系斑马鱼所产胚胎暴露在0、1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水中长期饲养作为亲代（F0代），待其性成熟后进行繁殖，所得子代作为F1代。F1代斑马鱼继续饲养在与F0代对应浓度的氚水中。观察F1代斑马鱼的生长发育情况，检测胚胎期的自主运动、心率，幼苗期的孵化率、体长、活性氧（ROS）荧光强度，幼鱼期的总超氧化物歧化酶（T-SOD）、丙二醛（MDA）、总氚含量，成鱼期的产卵量。各检测指标的组间比较采用 t检验（方差齐）。 结果:F1代0、1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组斑马鱼的孵化率分别为（90.66±0.05）%、（85.63±0.10）%、（78.06±0.15）%，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼孵化率的差异均无统计学意义（ t= 0.785、1.370， P=0.462、0.220）。F1代3组斑马鱼受精后24 h的自主运动次数分别为（12.93± 2.70）、（11.30±0.78）、（10.50±0.80）次/min，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后24 h自主运动次数的差异均无统计学意义（ t=1.008、1.499， P=0.370、0.208）。3组斑马鱼受精后36 h的自主运动次数分别为（3.63±1.43）、（4.50±1.15）、（5.40±3.55）次/min，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后36 h自主运动次数的差异均无统计学意义（ t=0.817、0.799， P=0.460、0.469）。3组斑马鱼受精后48 h的心率分别为（59.43±6.93）、（65.00±3.30）、（61.23±4.55）次/20 s，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后48 h心率的差异均无统计学意义（ t=1.256、0.376， P=0.278、0.726）。3组斑马鱼受精后60 h的心率分别为（69.87±2.71）、（66.17± 6.97）、（69.77±9.08）次/20 s，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后60 h心率的差异均无统计学意义（ t=0.857、0.018， P=0.440、0.986）。3组斑马鱼受精后72 h的体长分别为（3.20±0.22）、（3.32±0.08）、（3.29±0.06）mm，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后72 h体长的差异均无统计学意义（ t= 0.614、0.178， P=0.525、0.868）。3组斑马鱼受精后84 h的体长分别为（3.42±0.07）、（3.46± 0.11）、（3.40±0.04）mm，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后84 h体长的差异均无统计学意义（ t=0.527、0.496， P=0.626、0.646）。F1代3组斑马鱼ROS荧光强度分别为（21.07±4.74）、（23.71±7.73）、（23.19±5.32），与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼幼苗ROS荧光强度的差异均无统计学意义（ t=0.582、0.593， P=0.582、0.575）。F1代3组斑马鱼在45 d时的T-SOD含量分别为（41.84± 4.91）、（42.30±5.04）、（36.97±5.26）U/mgprot，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼45 d T-SOD含量的差异均无统计学意义（ t=0.112、1.171， P=0.916、0.307）。3组斑马鱼60 d的T-SOD含量分别为（36.93±1.91）、（34.07±3.02）、（33.54±1.87）U/mgprot，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼45 d T-SOD含量的差异均无统计学意义（ t=1.397、2.195， P=0.240、0.093）。3组斑马鱼45 d的MDA含量分别为（3.60± 1.56）、（3.59±0.44）、（2.95±0.58）nmol/mgprot，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼MDA含量的差异均无统计学意义（ t=0.007、0.677， P=0.995、0.536）。3组斑马鱼60 d的MDA含量分别为（4.00±0.52）、（4.19±1.37）、（3.01±0.32）nmol/mgprot，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼60 d MDA含量的差异无统计学意义（ t=0.229， P=0.830），1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼60 d MDA含量的差异有统计学意义（ t=2.831， P=0.047）。F1代3组斑马鱼产卵量分别为（188±88）、（204±22）、（220±40）枚，与0 Bq/L氚水暴露组相比，1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼产卵量的差异均无统计学意义（ t=0.400、0.757， P=0.700、0.477）。1×10 5 Bq/L氚水长期暴露可导致F1代斑马鱼体内总氚含量的累积，鱼龄60 d时其体内总氚含量为（32.23±1.97）Bq/g。 结论:1×10 5 Bq/L氚水长期暴露可导致F1代斑马鱼体内的氚含量积累。

目的:研究富天冬酰胺蛋白（NRP）对拟南芥辐射抗性的影响。方法:选取野生型( WT)、 NRP过表达型( Pro35S:NRP-GFP)、 NRP突变型( nrp) 3种拟南芥种子，分别分为照射组（120 Gy γ射线照射）和对照组（不照射）。（1) 3种基因型拟南芥种子培养至第3天进行照射，照射后继续培养至第7天，统计各组根长。（2) 3种基因型拟南芥种子于MS培养基中培养至第7天进行照射，照射后分别移栽至基质土中继续培养至第30天，观察各组植株的生长和形态。（3） WT拟南芥种子培养至第7天进行照射，照射后继续培养24 h，采用实时定量PCR分析 WT植株中 NRP和多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶2（ PARP2）2种基因在照射前后的相对表达量的变化。（4） Pro35S:NRP-GFP拟南芥种子培养至第7天进行照射，分别于照射后不同时间取幼苗进行荧光共聚焦显微观察。组间比较采用独立样本 t检验。 结果:（1）辐射导致 WT和 nrp幼苗的根长缩短，分别为（2.73±0.43）cm和（1.31±0.53） cm，与对照组[（4.56±0.41） cm和（2.89± 0.60） cm]相比，差异均有统计学意义（ t=9.212、6.490，均 P=0.000 ）；而 Pro35S:NRP-GFP幼苗的根长在照射前后无明显差异[（3.01±0.34） cm vs. （2.96±0.34） cm， t=0.253， P=0.801]。（2）辐射导致 WT和 nrp幼苗植株的发育不良、生长受限，其中株高和莲座叶直径分别与对照组相比，差异均有统计学意义（ t=6.361~12.250，均 P=0.000 ），而 Pro35S:NRP-GFP幼苗植株则维持正常形态。（3）辐射导致 WT植株中 NRP和 PARP2的相对表达量均升高，与对照组相比，差异有统计学意义（ t=4.447、7.776， P=0.002、0.000）。（4） Pro35S:NRP-GFP幼苗在照射后各时间点均出现NRP入核现象。 结论:NRP可能对拟南芥辐射抗性的发挥起到重要作用，可作为植物辐射抗性靶点进行深入研究。

目的:研究丹参作为寄主植物对檀香幼苗生长的影响.方法:设置檀香空白对照组(TXCK)、檀香+假蒿寄生组(TXJH)、檀香+丹参寄生组(TXDS)3个不同处理组,测定檀香幼苗的生物量、叶绿素含量、生化组分和土壤营养成分等指标.结果:TXDS组的株高、根长、吸器直径均显著高于TXJH组(P＜0.05),是TXJH组的1.32～1.82倍.TXDS组的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量均显著高于TXJH组(P＜0.05),为TXJH组的1.41～1.49倍.TX-DS组地上部分SOD和可溶性糖含量最高,但与TXJH组无显著差异;TXDS组地下部分SOD、可溶性糖含量显著高于TXCK、TXJH组(P＜0.05);TXCK组地下部分蛋白含量显著高于TXDS组(P＜0.05).TXCK组全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于TXDS组(P＜0.05),是TXDS组的1.44～1.73倍,但与TXJH组无显著差异,TXCK组全钾含量为1.94％,显著高于TXJH组(P＜0.05),是TXJH组的1.60倍,但与TXDS组无显著差异.结论:寄主植物丹参能更好地促进檀香的生长,提高其光合作用,增加营养物质含量,促进对土壤营养成分的吸收,是檀香幼苗期的优良寄主植物,为栽培檀香寄主植物的选择提供了参考.

为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH3)、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB 18、LB 19、LB42、LB46、LB63和LB69为类芽孢杆菌,LQ10为布鲁氏菌.菌液浸种试验显示:8株菌株均对木麻黄幼苗生长具有促进效果,其中菌株LB69显著提高了木麻黄种子萌发率和幼苗活力,增幅分别达19.7％和28.3％;菌株LQ10显著提升了根长和根系活力,增幅分别为48.2％和334.4％;菌株LB18和LB42分别对初期芽长和生物量积累具有最显著的促进效果,增长率分别为22.4％和32.8％.此外,浸种后幼苗多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等的同工酶谱条带数增多,个别条带增强,酶亚型多样性增加,抗逆能力增强.综上,本文所述8株菌株的添加对植物生长及抗氧化酶活性具有促进效果,有成为生物肥料的潜力.

因生态位的高度重叠,森林更新早期草本植物同更新幼苗间存在着激烈的光能、养分及水分竞争,由此显著影响到森林更新过程.以山西省庞泉沟自然保护区蒙古栎更新幼苗为研究对象,设置4种草本竞争模式(无竞争、全竞争、地上竞争、地下竞争),2种土壤养分梯度(4 g/m2、32 g/m2),2种土壤养分分布模式(均质、异质),进行草本竞争盆栽试验.结果表明:1)草本竞争、土壤养分状况对幼苗更新均存在显著影响(P＜0.05).其中,幼苗各生长指标在无竞争、地下竞争处理间的差异,显著表明地下竞争效应的存在性,地上竞争效应同理.2)基于线性模型,对幼苗苗高、叶片总面积、叶片总生物量、三个细根亚径级根系表面积而言,草本竞争主效应的贡献率分别为80.66％、67.49％、49.39％、40.26％、59.09％、53.26％,同土壤养分浓度相比,草本竞争的森林更新效应更高;在土壤养分异质条件下,二者交互效应甚至显著大于土壤浓度主效应;草本竞争各组分分析结果表明地下竞争效应的贡献率始终处于主导地位.3)基于结构方程模型,揭示草本竞争森林更新效应及其内在组分的具体作用途径.在无竞争与全竞争处理下,幼苗更新潜力对光能吸收及养分吸收的标准化回归系数分别为0.61、0.46,表明草本竞争主要通过光能吸收影响幼苗的更新过程;草本竞争内在组分的群组分析中,地上竞争与地下竞争相应的标准化系数分别为0.31、0.74,表明后者是主要的作用途径.在定量评价草本竞争及其内在组分森林更新效应的基础上,深入探讨其作用机理,加深了人们对其在森林更新早期生态效应的认识,为森林更新实践提供理论指导.

为探讨坡柳(Dodonaea viscosa)在珊瑚砂环境的适应能力,设置全光、遮阴、黑暗3个光照处理,并采用梯度控水法设置正常控水、中度胁迫、重度胁迫3个水分梯度,对坡柳幼苗在光照和水分双因素处理下抗逆生理指标的变化进行了研究.结果表明,干旱胁迫和光照控制及其交互作用均对坡柳幼苗的丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性有显著影响(P<0.05);遮阴和黑暗处理的MDA含量维持在较低水平;黑暗条件下SOD活性随胁迫程度增加而升高;全光和正常控水下POD活性最高;随光照强度减弱,CAT活性逐渐升高;遮阴和水分重度胁迫下SP含量最高,遮阴和水分中度胁迫Pro含量最高.因此,光照和水分对坡柳幼苗生长具有交互作用,在特殊生境生态修复实践中,给予坡柳幼苗适当遮阴的同时应保证适当水分有利于幼苗生长.

[目的]探究枯草芽孢杆菌B579 对黄瓜枯萎病菌的生防效果及诱导抗性机理.[方法]采用平板对峙试验和温室盆栽试验,检测病原菌生长及形态变化、植物生长量、叶片防御酶活性、丙二醛含量、防御相关基因表达量等指标.[结果]枯草芽孢杆菌B579 对黄瓜枯萎病菌具有较强的抑制作用,抑菌圈周围菌丝出现粗细不均、膨胀、断裂等现象.盆栽试验表明B579 对黄瓜枯萎病的防治效果为 78.80%.B579 处理组黄瓜幼苗的株高、茎粗、鲜重、干重分别比对照组增加了 13.87%、4.17%、15.15%、12.77%.相比单独接种病原菌(FOC)处理,接种 B579 再接种病原菌(B579+FOC)处理在第 4 天和第 7 天显著提高了黄瓜叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,并减少黄瓜叶片丙二醛(MDA)的含量(P<0.05).实时荧光定量PCR 检测结果表明,接种 B579 再接种病原菌后,黄瓜叶片防御相关基因LOX、PR1、PR3 和CAT表达量在第 4 天和第 7 天显著高于其他处理(P<0.05).[结论]枯草芽孢杆菌B579 能够通过直接抑制病原菌生长和使黄瓜产生诱导抗性来有效防治黄瓜枯萎病.

[目的]旨在探究纳米硒(SeNPs)对铅(Pb)胁迫烟草幼苗的生长、抗逆性、铅吸收和转运的影响,以揭示SeNPs的促生效应、富硒和阻滞铅吸收及转运的机制.[方法]以普通烟草(Nicotiana tabacum)为研究对象,通过盆栽实验设置不同处理,包括低剂量(100 mg/L)和高剂量(200 mg/L)Pb胁迫,无机硒(Na2SeO3)、SeNPs处理和空白对照组.测定各处理组烟草幼苗的生物量、光合生理参数、抗氧化酶活性、脂质过氧化产物含量以及相关基因表达水平,分析铅和硒在植物体内的含量和分布.[结果]与对照组相比,硒处理显著促进了烟草幼苗的生长和光合作用,SeNPs促生效应更显著.硒处理还增强了烟草幼苗的抗氧化酶(SOD、POD和APX等)活性和抗氧化物质(抗坏血酸和谷胱甘肽等)的含量,降低了脂质过氧化产物(H2O2 和MDA)的积累.在铅胁迫条件下,硒处理可显著提高烟草幼苗中硒的含量,同时降低铅的吸收和转运率.[结论]纳米硒能显著提高植物生物量,保护光合系统,激活抗氧化系统,阻滞铅吸收和转运,促进植物硒富集和改善植物对铅胁迫的抗性.

细根是植物在生长发育过程中吸收与运输养分的重要器官,研究不同菌根类型植物幼苗细根功能性状之间的变异与权衡有利于更全面地理解植物早期的生存策略.该研究以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松(Pinus koraiensis)林内3种丛枝菌根(AM)和3种外生菌根(EM)树种幼苗为研究对象,通过测定其细根的3个形态性状:比根长(SRL)、根组织密度(RTD)、根直径(D)与4个化学性状:全磷(P)含量、全碳(C)含量、全氮(N)含量、碳氮比(C∶N),分析了细根性状在不同菌根类型间、根级间以及根功能模块间的差异及其权衡.结果表明,与AM幼苗相比,EM幼苗细根具有更大的RTD,这是由于AM真菌的定植方式会增大细根的体积,同时提高AM菌根对限制性养分的吸收能力,而其余性状在两种菌根间无显著差异;AM幼苗细根整体符合资源获取型策略,而EM则相反;随着根级增加,两种菌根幼苗细根的RTD、D均显著增加,SRL则显著减小,细根的功能从主要负责吸收转变为主要负责运输,细根的C含量、C:N随之上升,N含量下降;细根的形态特征与化学计量特征间存在权衡关系,即根功能模块随根级变化时,细根的形态性状与化学性状也产生相应改变,研究结果支持根经济谱假说.

[目的]研究干旱胁迫对云南松幼苗不同器官碳、氮、磷元素分配规律以及化学计量的影响机制,为云南松苗木栽培的水分管理提供一定的理论基础.[方法]以1年生云南松幼苗为试验材料,采用盆栽控水方法,设置4个水分处理,测定干旱胁迫下云南松幼苗各器官的碳、氮、磷含量.[结果](1)与适宜水分处理相比,干旱胁迫导致云南松幼苗C含量在叶、茎和细根中减少,在粗根中增加;N含量在粗根中减少,在细根中增加;P含量在叶中增加,在茎中减少.(2)各元素含量的变异系数为P＞N＞C;C和N含量在细根中表现出最大的变异性;P含量在叶中变异性最大,在粗根中变异性最小.(3)N含量在叶和粗根之间存在显著的负相关关系,在茎和细根之间存在显著的正相关关系,而N含量与P含量只在茎和粗根之间呈显著正相关关系.[结论]干旱胁迫下云南松幼苗生长受N元素的限制作用增强,N、P利用效率增加;云南松幼苗C、N、P含量在粗根和细根中的整体变异性比在叶和茎中的高;根系对土壤水分环境变化更为敏感.