多枝柽柳(Tamarix ramosissima)与疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)是塔里木河下游优势种,也是重要的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)共生植物,二者常相伴而生且均受水分严重限制.研究采用盆栽试验法,以疏叶骆驼刺和多枝柽柳幼苗为试验材料,设定正常水分[土壤相对含水量(70±5)％,D0]、中度水分胁迫[土壤相对含水量(40±5)％,D1]和重度水分胁迫[土壤相对含水量(20±5)％,D2]3个水分梯度,设置接种(AMF+)和不接种(AMF-)2种处理,以及供体植物疏叶骆驼刺和受体植物多枝柽柳之间2种菌丝传递距离(长菌丝传递距离30 cm,L;短菌丝传递距离15 cm,S),探究了干旱胁迫下丛枝菌根真菌菌丝传递距离对2种不同生活型的植物生长和生理的影响.结果表明,(1)供体植物接种AMF后在供、受体间形成丛枝菌根菌丝网络(arbus-cular mycorrhizal networks,AMNs),其中与正常水分(D0)处理下的侵染率相比,重度水分(D2)处理下长距离处理受体侵染率的降幅为73.22％.(2)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体均有促进作用,而在重度水分处理下对长距离处理受体株高、基径相对增长率和生物量无促进作用.(3)各水分处理下AMF对受体植物根系生长指标具有显著促进作用(P＜0.05),且S处理优于L处理,但在重度水分及长距离处理下的受体表现出显著较低的水平.(4)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、叶绿素含量和叶片相对含水量均有促进作用,且不同距离处理间差异不显著,而在重度水分处理下对长距离处理幼苗无促进作用.因此,在正常水分和中度水分处理下,接种AMF可显著促进长距离端受体植物的表观生长、生物量积累、抗氧化酶活性、渗透调节物质和叶绿素的含量,提高受体植物的抗旱性,在重度水分胁迫下AMF对长距离端受体植物的促进作用不显著.

目的:新杆状DNA病毒的分离与鉴定.创新点:首次在高寒地区代表性植物——疏叶骆驼刺中发现杆状DNA病毒,为研究杆状DNA病毒的进化、地理分布及寄主范围提供了新证据.方法:利用分段聚合酶链式反应(PCR)克隆疏叶骆驼刺杆状病毒(Alhagi bacilliform virus,ABV)的基因组序列;通过基因组分析、序列比对和进化树分析阐明ABV的进化地位;用Southern印迹杂交和反向PCR分析ABV序列与宿主基因组的关系;并通过PCR检测确定ABV在我国西北地区疏叶骆驼刺中的分布.结论:本研究获得了7068 nt的ABV基因组序列,根据基因组结构、保守序列比对及进化树分析,推测ABV是一种新杆状DNA病毒.分子检测证据表明,ABV基因组序列已整合进入疏叶骆驼刺基因组中,但没有产生游离病毒.此外,对我国西北11个不同地区的疏叶骆驼刺进行PCR检测,结果显示其中9个地区的疏叶骆驼刺均含有ABV序列,由此表明ABV在我国西北地区的疏叶骆驼刺中广泛存在.

目的 研究奶蓟草和疏叶骆驼刺对小鼠酒精性肝损伤的保护机制.方法 将90只小鼠随机分为9组,即:正常组,模型组,联苯双酯组,奶蓟草高、中、低剂量组,疏叶骆驼刺高、中、低剂量组.除正常组外,其他各组采用酒精度为55度的白酒连续灌胃4周,之后,联苯双酯组、奶蓟草组和疏叶骆驼刺组分别给与对应药物治疗4周,然后测定各组小鼠的相关生化指标,如ALT、AST、TC、TG、TNF-α、NF-κB和TNF-α mRNA的表达的含量.结果 模型组小鼠血清中的ALT和AST含量明显高于正常组;与模型组相比,奶蓟草和疏叶骆驼刺高剂量组均可明显降低血清中ALT、AST、TC、TG的含量,并且明显增加肝匀浆中SOD和GSH的含量而明显降低MDA含量;奶蓟草和疏叶骆驼刺高剂量组可明显降低TNF-α和NF-κB的含量;奶蓟草和疏叶骆驼刺高、中剂量组可显著降低小鼠肝组织中TNF-α mRNA的表达的含量.结论 奶蓟草和疏叶骆驼刺对酒精性肝损伤小鼠具有较好的保护作用.

植物种间的相互关系通过相关微生物直接或间接的影响来实现.豆科与非豆科植物的互作是研究植物种间关系的理想模型,但是对其互作关系中氮素固定和微生态过程尚不明确.以塔南荒漠优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)(豆科)和花花柴(Karelinia caspia(Pall.)Less)(菊科)为研究对象,研究了在不同生境(自然和小区)下两者互作对氮素固定和根际微生物的影响.结果 表明,在自然和小区两种生存环境下疏叶骆驼刺与花花柴都有氮素转移特征,并且这种转移特征在自然生境下更为明显.在自然生境中从疏叶骆驼刺转移到花花柴的氮素占花花柴总氮的50％左右,而在小区生境中只占30％左右.互作改变了花花柴各组织的化学计量比,在互作条件下花花柴叶片氮素含量比重增加.此外,疏叶骆驼刺与花花柴的互作降低了前者的根际细菌群落的Shannon index,并且改变了其根际土壤细菌的基因功能.互作对花花柴根际微生物群落没有显著影响,但在互作条件下疏叶骆驼刺根际土壤细菌中参与氮素转运的相关基因丰度显著高于单独种植,其中对细根根际土壤细菌的多样性及其基因丰度影响最大.且互作降低了疏叶骆驼刺细根的氮含量.因此,疏叶骆驼刺细根可能是疏叶骆驼刺和花花柴互作的关键部位.本研究为荒漠植被保护与恢复提供了科学依据.

水文情势改变会引起土壤盐分变化,直接影响到荒漠-湿地生态系统植被的分布与演替.基于对57个样地、171个样方植物物种分布影响较大的土壤pH值和土壤电导率两个环境因子,将其划分为6个梯度等级,测度分析了敦煌西湖植被群落中15个主要优势种的生态位特征,了解不同物种利用资源和占据生态空间的能力,对维持和科学保育植物群落的多样性具有重要意义.结果 表明:(1)在土壤pH值和电导率梯度两个资源维上,多枝柽柳和芦苇的重要值和生态位宽度均较大,说明这两个物种适应能力强能够较好地利用环境资源,分布范围大且均匀.它们作为敦煌西湖植被群落中的广域种,具有重要的生态地位和作用.其次生态位较宽的疏叶骆驼刺、胡杨和苏枸杞对环境因子也具有较强的适应能力.(2)两个土壤因子梯度下植物种群生态位宽度相似,但也存在差异.如泡泡刺、蒙古沙枣在土壤pH值梯度资源维上的生态位宽度值远大于在土壤电导率梯度资源维上,但尖叶盐爪爪和甘蒙柽柳在土壤电导率梯度资源维上生态位宽度较大,表现出较强的耐盐能力,从而说明这些物种对不同土壤因子的利用能力和适应性不完全相同.(3)在两个资源维上优势物种间的生态位重叠值小于0.5的种对均为61对,占总种对的58.10％,因此生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤电导率两个环境梯度上生态位分化明显.(4)敦煌西湖优势物种间总体表现为不显著的负关联,表明物种之间处于竞争关系,但竞争强度不大且群落结构稳定性较弱.

疏叶骆驼刺为塔里木河下游优势草本植物,对下游地区防风固沙,涵养水源具有重要的生态价值.该试验以疏叶骆驼刺为研究对象,设定正常水分(土壤相对含水量70％±5％)、干旱胁迫(土壤相对含水量20％±5％)和复水处理(干旱胁迫60 d后恢复至正常水分)3个水分梯度,以及单接种丛枝菌根真菌、单接种根瘤菌、双接种丛枝菌根真菌+根瘤菌和不接种4组接种处理,分析不同水分条件下各接种处理对疏叶骆驼刺根系生长的影响.结果表明:(1)双接种丛枝菌根真菌+根瘤菌处理的疏叶骆驼刺根系AMF侵染率在干旱胁迫、复水条件下均显著降低,且低于单接种AMF处理.(2)随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化,双接种处理疏叶骆驼刺根系根瘤数量先降低后增加,复水后显著高于单接种根瘤菌处理.(3)双接种处理扩大了疏叶骆驼刺的根系吸收范围,提高了根系的吸收能力,并随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化,呈现先降低后增加的变化趋势.(4)双接种处理显著提高了疏叶骆驼刺根系SOD和POD活性,并随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化而逐渐升高.研究发现,双接种AMF+根瘤菌处理可以显著促进疏叶骆驼刺根系的生长,增强其抗逆性,而干旱胁迫会降低AMF和根瘤菌的协同促进作用,复水后双接种AMF+根瘤菌处理的疏叶骆驼刺能及早地做出响应,对其根系生长表现出一定的补偿效应.

以疏叶骆驼刺为研究对象,设定3个水分梯度正常水分(土壤相对含水量(70±5)％)、干旱胁迫(土壤相对含水量(20±5)％)和复水处理(干旱胁迫60天后恢复至正常水分)与四组接种处理(单接种丛枝菌根真菌(AMF)、单接种根瘤菌、双接种AMF+根瘤菌和不接种),分析不同水分条件下双接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对疏叶骆驼刺的生长以及供、受体疏叶骆驼刺之间氮素转移的影响.结果表明,正常水分处理时,双接种疏叶骆驼刺的AMF侵染率、地上生物量、地下生物量、总生物量以及氮含量均要高于单接种处理;根瘤数量、最大荧光(Fn)、初始荧光(Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)与单接种处理之间无差异;在遭遇干旱胁迫时,双接种疏叶骆驼刺的AMF侵染率、总生物量、Fv/Fm均小于单接种处理;地上生物量、地下生物量、根瘤数、Fm、Fo以及氮含量与单接种之间无差异.复水后,双接种疏叶骆驼刺的地上生物量、地下生物量、总生物量、根瘤数均优于单接种;AMF侵染率、氮含量低于单接种;Fm、Fo、Fv/Fm均与单接种之间无差异.在氮素转移方面,正常水分时,双接种与单接种的氮素转移率无差异,在遭遇干旱胁迫时,双接种疏叶骆驼刺的氮素转移率显著降低,即使复水后,仍得不到恢复.可见,与单接种AMF或单接种根瘤菌相比,双接种AMF和根瘤菌在正常水分时更具有优势,干旱胁迫会导致AMF和根瘤菌协同促生优势的减弱,复水后双接种疏叶骆驼刺能及早的对水分变化做出响应,对其生长具有一定的补偿作用,但仍不能抵消干旱胁迫所带来的损伤.丛枝菌根网络促进氮素转移一定程度上提高了疏叶骆驼刺幼苗耐旱性,但是在干旱条件下双接种疏叶骆驼刺的氮素转移率要低于单接种AMF,复水后仍得不到恢复.