甘蓝型油菜中脯氨酸积累的分子调控机制

　　渗透胁迫下植物中游离脯氨酸的积累被普遍认为对植物有保护作用。本文对甘蓝型油菜（Brassica napus）中的脯氨酸积累及其调控机理进行了研究。正常生长条件下幼苗叶中脯氨酸含量最高，根中脯氨酸含量最低，盐胁迫后不同部位脯氨酸积累程度相近。盐浓度200 mM起，幼苗开始有明显脯氨酸积累,并随着浓度的增加而增加。PEG处理后脯氨酸积累要明显高于ABA和盐胁迫处理后脯氨酸积累。在成株中，生殖器官中脯氨酸含量明显高于营养器官中脯氨酸含量。 　　我们克隆了编码Δ1-二氢吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）,鸟氨酸转氨酶(OAT)和脯氨酸脱氢酶(PDH)的四个基因的cDNA。通过Southern杂交检测P5CS基因在甘蓝型油菜及其亲本白菜型油菜和甘蓝中的拷贝数，发现杂交条带在4倍体油菜中并没有显著的多于其两个2倍体亲本，推测有可能是在物种进化的过程中发生了基因丢失。 　　利用实时定量PCR的方法检测了渗透胁迫下甘蓝型油菜中BnP5CS，BnOAT和BnPDH等基因的表达水平。在ABA处理，盐处理和干旱处理时，BnP5CS1和BnP5CS2的表达在脯氨酸积累开始前就开始有明显上调，但是BnP5CS1的上调水平要比BnP5CS2高许多。BnOAT在ABA处理后表达水平没有太大的变化，在盐胁迫后甚至有一点下调，在干旱处理后却表现为一定程度的上调。另一方面，BnPDH的表达在ABA处理，盐胁迫和干旱胁迫后都受到了抑制。在成株不同器官相关基因表达的研究中发现，BnOAT在叶中表达量最高，BnP5CS和BnPDH在花蕾和花中的表达水平都比其他器官中要高。 　　我们的结果说明，渗透胁迫下甘蓝型油菜中的脯氨酸积累是脯氨酸合成途径的诱导和脯氨酸降解途径的抑制共同作用的结果。在轻度的渗透胁迫下，谷氨酸合成途径占主导地位，而在较为严重的渗透胁迫后期，谷氨酸合成途径和鸟氨酸合成途径共同起作用。甘蓝型油菜生殖器官花和花蕾中脯氨酸的代谢非常旺盛，说明脯氨酸可能在花发育中起着一定的作用。

油菜内源和外源蛋白的表达及环境因素的影响

植物与昆虫的互作关系是个长期进化的过程，虫害给农业生产带来巨大损失。本研究以甘蓝型油菜（Brassica napus）为例，研究了不同环境条件和遗传背景下外源基因的表达与效用，同时利用蛋白质组技术，研究了虫害损伤模拟条件下植物可能存在的内源抗性机制。甘蓝型油菜中转入了人工合成的Bt（Bacillus thuringiensis）杀虫基因，能使植物产生抗虫蛋白抵御虫害。我们在湖北湖南两个实验点进行了大田实验，按植株生长发育的4个不同时期从转基因植株的叶片上采样，研究抗虫蛋白在植物体内的表达动态。植株顶部第三片展开叶的Bt毒蛋白浓度在结荚期前随植物生长而不断增加，而在结荚期出现或增或减的现象。采样叶片的可溶性总蛋白浓度含量一直呈增加的趋势，直到结荚以后出现含量的明显降低。同时，收集了转基因油菜与湘油15号在田间自然杂交形成的杂交后代种子用于栽培，用GFP仪检测杂交后代的绿色荧光蛋白（green fluorescent protein），并用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）检测并确认带有转基因的杂交植株。为了检测带有转基因的杂交后代油菜中Bt毒蛋白的杀虫效率，用对Bt毒蛋白敏感的试虫品系——初孵棉铃虫幼虫（Helicoverpa armigera）进行杀虫活性检测实验。结果表明，携带Bt基因的杂交湘油及其转基因亲本对试虫的体重增长量均产生了负面影响，可以推断在调查取样的植株生长发育阶段，转基因杂交后代与其转基因亲本植株的杀虫效率没有显著差异。转基因植物及其杂交后代中抗虫蛋白的持续表达及田间带有转基因的自播植物的出现会使害虫产生耐受抗性的潜在可能性增加。 相对于人为增加的抗虫基因，植物在长期对抗昆虫的过程中也进化形成了自我防御机制，能够产生特异的抗性蛋白来应对昆虫的取食。本研究用机械损伤模拟害虫取食，对比了油菜受到物理损伤前后可溶性总蛋白的含量变化并试图通过蛋白质组学技术来检测可能发生变化的蛋白质。Bradford定量测定发现，同一植株同一叶片损伤前后可溶性总蛋白含量差异显著，损伤后蛋白表达量显著增高。蛋白质组双向凝胶电泳及其差异分析显示，损伤前后有8个蛋白质点发生明显的上调或下调。选择其中2个差异蛋白点经过MALDI-TOF质谱鉴定，它们分别是Rubisco小亚基前体以及果糖－1，6－二磷酸醛缩酶和粪卟啉－3－氧化酶的混合物，这些蛋白质在其他植物的抗逆研究中也有报道，它们可能在油菜叶片应答机械损伤过程中对维持植物的生理功能也有重要作用。

猪粪农用的生态风险——以东北黑土为例

集约化养殖大量使用铜(Cu)作为饲料添加剂会在养殖废物的排放和利用中导致一定的环境问题。随着东北老工业基地产业结构的调整，畜牧业作为东北地区二次振兴的主要产业得到迅速发展，由此会产生大量的畜禽粪便用于农业土壤施肥。而东北地区又是我国重要的农副产品生产基地，研究畜禽粪便农用的健康及环境风险就显得殊为必要。黑土是东北地区最主要的土壤类型，本文以东北黑土为供试材料，通过在盆栽实验中添加不同Cu浓度的猪粪来模拟施肥年限不同的菜园土，研究土壤中Cu累积对小白菜(Brassica chinensis L.)地上部分生物量与Cu含量、土壤微生物生物量和土壤酶(脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶)活性、微生物群落功能多样性以及对土壤功能微生物——氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)等的影响，从而实现含Cu猪粪农用对食物链途径的健康风险以及土壤生态系统的生态风险的综合评价。 研究结果表明，施用猪粪显著地改善了土壤的pH，增加了小白菜地上部分生物量，对其体内Cu浓度则没有显著影响;小白菜地上部分Cu浓度与土壤全Cu和水溶态Cu浓度显著正相关(P<0.01)，而地上生物量与土壤全Cu浓度显著负相关(P<0.05)。当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，小白菜地上部分生物量受到强烈抑制。 猪粪的施用在一定时期内显著地促进了脱氢酶和脲酶的活性，但随土壤Cu浓度的增加，脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性逐渐受到抑制。当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，微生物生物量、脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶等均受到强烈抑制。 施加猪粪提高了土壤微生物群落功能多样性，当土壤Cu浓度达到170 mg kg-1后，显著地抑制了微生物群落功能多样性。种植小白菜后，各处理间微生物群落功能多样性没有显著差异，意味着植物能够维持微生物群落功能多样性。主成分分析(PCA)结果显示，当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，微生物群落功能多样性与其它处理显著不同。 猪粪显著地促进了土壤的硝化潜势速率(PNR)。随着Cu浓度的增加，硝化潜势速率逐渐受到抑制，当土壤全Cu浓度达到170 mg kg-1后，即与对照无显著差异。植物在维持硝化速率方面也起到重要作用。古菌amoA基因在每克干土中的拷贝数在9.4*106~2.59*107，细菌amoA基因在每克干土中的拷贝数约为1.48*106~1.41*107。猪粪在一定时期内显著地增加了AOA和AOB的数量，当土壤Cu浓度达到300 mg kg-1后，AOA和AOB的数量显著下降，并且AOA与AOB amoA基因拷贝数的比值增加，在小白菜栽种前(B1)和小白菜收获后(B2)分别为2.33和9.26，这意味着在高Cu浓度胁迫下，AOA的耐受性更强。古菌与细菌的amoA拷贝数与PNR之间则没有显著的相关关系，意味着AOA和AOB种群结构以及其中某些种群的活性可能发生了变化。 本文通过对东北黑土菜地土壤中Cu在作物体内的迁移积累及其对土壤微生物学指标(微生物生物量、酶活性、微生物群落功能多样性及功能微生物)的影响的综合研究，揭示了含Cu猪粪农用所造成的健康和生态风险，为建立适宜的土壤环境质量标准提供了一定的科学依据。通过本研究得出，黑土蔬菜种植中Cu浓度的阈值在170-300 mg kg-1之间。

转基因油菜和野芥菜杂交种的适合度

转基因植物与野生亲缘种间的基因流动是目前生物安全的研究热点。甘蓝型油菜（Brassica napus 以下简称油菜）及其亲缘种是基因流研究中的模式植物体系，油菜的亲缘种之一野芥菜(B. juncea)在中国分布广泛，是常见的农田杂草。本文以转基因抗虫油菜和野芥菜为研究材料，分别用综合适合度(基于生长和生殖)和适合度(仅基于种子产量)的指标来评估其杂交种在模拟农田情况下的适合度，揭示转基因在自然环境中的命运，以期为中国的油菜基因流的管理和控制提供参考。主要结果如下： 由于杂种优势和亲本效应的影响，转基因杂交种在不同的种植季节的生长与长势较好的亲本相近。因而转基因杂交种的综合适合度介于双亲之间，或与表现较好的亲本相似。因结实较差，从种子产量上来看，转基因杂交种的适合度较低。杂交种的后代因母本效应保留了一定的休眠特性，这有助于杂交种在种子库中持续存在。野芥菜和杂交种秋播时在冬季覆大棚条件下的适合度较高，在全球变暖的情况下，野芥菜和杂交种有可能在原先较冷不适宜的地区生长，从而促进转基因的散布。 杂交实验表明，转基因花粉与野芥菜的亲和性略高于非转基因花粉，但不显著；在两种花粉发生竞争时，转基因花粉的亲和性显著较高。混合花粉授粉的结实率高于单种花粉的结实率。可见在转基因花粉在授粉阶段不存在适合度代价。同时两季秋播田间实验表明，转基因油菜与非转基因油菜的适合度没有明显差异，即在植株的生长结实阶段，当没有竞争和虫害选择压力时，转基因没有适合度代价。也证明转基因散布的潜在可能性较大。此外，转基因杂交种的开花量很大，而回交实验中转基因杂交种花粉的育性高于胚珠的育性。转基因有可能通过持续的回交逃逸。 油菜的种子较大，野菜芥的种子较小，转基因油菜与野芥菜的杂交种基本都是小种子，其种子直径低于双亲。种子大小影响了发芽率、出苗率和营养生长期。小种子出苗率和发芽率较低，营养生长期较长。在没有竞争的条件下，春播实验中，种子大小对植物的适合度及综合适合度没有影响。秋播实验中种子大小对除转基因油菜外的所有植物基因型的综合适合度有显著影响。但对于依据种子产量计算的适合度指标来说，种子大小仅对野芥菜有影响，而对其它基因型影响不大。竞争扩大了种子大小之间生长表现的差异。竞争条件下，不同种子级别间的生长变异系数大于无竞争的情况。 总之，转基因花粉较强的竞争能力和其与野芥菜的亲和性使转基因杂交种的产生成为可能。来自母本的休眠特性有助于杂种种子在种子库中存在并在条件适宜时萌发、开花，有助于转基因的进一步扩散。转基因杂交种具有较高的综合适合度，虽然结实率很低，但其开花量比较大，可能会产生大量可育的花粉，在与野生亲本的持续回交过程中，转基因有可能逃逸。同时，转基因杂交种的种子级别偏小有可能会加剧这种逃逸。

镉、铅污染土壤的植物-微生物联合修复研究

植物－微生物联合修复是利用微生物作为植物修复重金属土壤的一种强化手段，在弥补单纯植物及微生物修复技术不足的同时，利用植物和微生物的共存体系提高植物修复效率。本研究考察了向日葵（Helianthus annuus L.），芥菜（Brassica juncea L.），紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和蓖麻（Ricinus communis L.）对Cd、Pb的富集特征，并筛选出向日葵作为富集植物；探讨了向日葵根系分泌物在重金属胁迫下的变化；通过重金属耐受菌株与向日葵的配伍对Cd、Pb污染土壤进行联合修复，结果如下： 液体培养实验结果表明，四种植物对Cd、Pb富集能力明显不同，其中向日葵对两种重金属的提取效果较好。四种植物对重金属的富集量随着浓度的增加而增加，而富集系数随重金属浓度的增加而减小，转移系数同重金属浓度及地上部/地下部生物量比值呈现一定的相关性；Cd、Pb复合处理中，一种重金属的存在会在不同程度上影响植物对另一种重金属的吸收；此外，不同植物及重金属处理中根际区域的酸碱度及氧化还原电位呈现负相关性。 砂培实验结果表明，向日葵对重金属的富集规律基本同液体培养实验相似。富集系数与重金属浓度和培养时间呈现线性相关关系。复合处理中，当Cd和Pb在适当浓度比例时，向日葵可以增加对某一重金属的吸收效率。向日葵的根系分泌物组成因重金属的存在而明显减少，根系分泌物中的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸及丁二酸含量随着不同浓度Cd、Pb而发生不规则变化。 在以根系分泌物作为唯一营养来源筛选重金属耐受菌株实验中，细菌和真菌对Cd及Pb的耐性及吸附效率不同。总体上看，微生物生物量随重金属浓度升高而降低，而重金属吸附量随浓度升高而增加，重金属复合毒性也减少了微生物对单一重金属的吸收；另外，培养基中酸碱度因微生物种类及重金属浓度而有所差异。 将筛选出的优势微生物与向日葵配伍处理Cd、Pb污染土壤的实验中，由于Cd、Pb污染模式及菌株种类的不同，微生物对向日葵吸收重金属的强化效果呈现很大差异，其中真菌对植物吸收重金属的强化能力较细菌强；同时，根系分泌物中6种有机酸的含量在不同处理中变化较大；在处理单一Cd或Pb污染的时候选用菌株B1、F1或混合菌B1+B2、F1+F2、B2+F1、B1+F2与向日葵配伍修复的效果较好；混合菌F1+F2、B1+F2、B2+F1的添加能较好的强化Cd、Pb复合污染中向日葵吸收重金属的能力。

镉、铅排异大白菜品种的筛选和鉴定及安全生产调控技术

随着工农业的快速发展，土壤重金属尤其Cd和Pb污染日益严重。筛选和培育具有重金属低积累特性的农作物排异品种被认为是当前应对土壤重金属污染最为合理和有效的途径之一。本文通过盆栽试验、大田试验和砂培试验，研究了大白菜品种对Cd和Pb的吸收和积累的品种差异、对Cd、Pb胁迫的响应以及大白菜安全生产的调控技术，得出以下结论： 1) 盆栽梯度试验中，80种大白菜地上部对Cd的吸收存在显著差异(p < 0.05)。在3种Cd处理下(1.0, 2.5和5.0 mg/kg)，80种大白菜Cd含量浓度范围分别为(mg/kg) 0.22–2.46, 0.90–14.10和2.03–18.01, 其平均值分别为 0.79, 3.76 和6.79 mg/kg DW。大白菜对Cd胁迫具有较强的耐性。大田试验中，15种大白菜的富集系数和转运系数与盆栽梯度试验的结果基本一致。排异植物的筛选和鉴定标准包括：(1)该植物的地上部和根部的Cd含量都很低或者可食部位低于有关标准；(2) 富集系数(BF) < 1.0；(3) 转运系数(TF) < 1.0；(4)该植物具有较高的Cd耐性，在较高的Cd污染下能够正常生长且生物量无显著下降。采用此标准，结合盆栽梯度试验和大田试验结果，北京新3号、绿星70和丰源新3号可鉴定为Cd排异品种。秋傲和赛新5号具有排异Cd特性，但其对Cd的耐性较差。 2) 盆栽梯度试验中，在Pb投加浓度为500和1500 mg/kg处理下，30种大白菜地上部对Pb的吸收存在显著差异 (p < 0.05)，其Pb浓度的范围分别为：0.52–8.68 和1.86–16.20 mg/kg, 其平均值分别为3.01 和6.87 mg/kg DW。并且，随着Pb浓度的增加，白菜地上部Pb含量有随之增加的趋势。大白菜对Pb具有较强的耐性。低浓度的Pb处理对大白菜的生物具有一定的促进作用。结合盆栽试验和大田试验的结果，秋傲、世博秋抗和福星80可鉴定为Pb排异大白菜品种。 3) 砂培试验中，在Cd和Pb胁迫下，大白菜地上部的丙二醛(MDA)含量增加，随着Cd处理浓度的增加，超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先下降后上升接着下降的趋势，酸菜王的SOD活性要高于北京新3号SOD的活性。随着Pb处理浓度的增加，福星80地上部的SOD活性随之增加，而绿星大棵菜地上部的SOD活性先下降后增加。在不同梯度的Cd处理下，大白菜地上部的可溶性蛋白(SP)含量未见显著降低，甚至有所增加，而在不同梯度的Pb处理下，大白菜地上部的SP含量有所降低。 4) 施用改良剂可升高土壤的pH值和降低土壤中的有效态Cd，从而对大白菜的生长具有促进作用。施用改良剂可显著降低大白菜对Cd和Pb的吸收和累积。

矿山废弃物中重金属污染行为及其对白菜品质的影响

综合运用环境地球化学、土壤学、生态学和统计学的方法开展了矿山废弃物尾矿石的堆置对土壤造成的污染以及矿区土壤重金属污染对白菜（Brassica Chinensis）的卫生品质和营养品质的影响研究。静态培养试验和动力学淋溶试验证明：在环境因素（如降水）的作用下，尾矿石的堆置将对下伏土壤的重金属含量产生长久影响，随着降水量以及酸度的增加，土壤中Cu、Cd、Pb、Zn的全量和有效态含量都有所升高并且土层间的差异减小。有机酸能不同程度地促进土壤中的重金属转化为有效态，增强重金属的生物有效性；多元梭酸比一元梭酸的转化率高。另外，有机酸对重金属的转化作用随其浓度的增大而增强，在低温范围内，随温度的升高而增加。通过网室盆栽试验，研究了土壤受Cu、Cd、Pb，Zn单一重金属污染后对大白菜吸收Cu、Cd、Pb、Zn以及植物体内粗纤维和维生素C含量的影响；同时还进一步对Cd-P交互作用影响大白菜吸收Cd、P以及植物体内粗纤维和维生素C含量的情况进行了研究，结果表明大白菜从污染的土壤吸收重金属与土壤中目标元素的含量呈极显著正相关，对非目标重金属的吸收情况复杂，因不同元素间的相互作用机制而异；白菜体内粗纤维和抗坏血酸含量随土壤重金属浓度的增加而降低，它们之间呈极显著的负相关关系。在采用大白菜进行高等植物毒性试验的基础上，首次运用典型相关分析方法对Cu、Cd、Pb、Zn复合污染土壤的生态毒性进行了评价，分别建立了由4元素共同组成的复合污染土壤毒性的线性组合函数和由芽生物量抑制率和根伸长抑制率组成的植物学表征的线性组合函数，并计算了其第一典型变量Toxl（土壤毒性）和BloL（植物学表征）之间的相关系数为0.94（p＜0.01）。典型相关分析是介质毒性评价的有效方法之一。

岷江干旱河谷三种蔷薇植物繁殖更新研究

繁殖更新是植物生活史的重要阶段，在退化生态系统中，植物繁殖更新能力往往较差，是植被恢复的限制环节，因而也成为恢复研究重点和核心。本研究选择岷江干旱河谷广泛分布的三种蔷薇：多苞蔷薇（R. multibracteata）、黄蔷薇（R. hugonis）和川滇蔷薇（R. soulieana）为研究对象，通过野外调查，在查明其生长、繁殖更新状况的基础上，采用控制和模拟实验，对种子和幼苗阶段进行了深入研究，综合分析更新潜力，并提出相对应的促进更新和植被恢复措施。主要结论如下： 1）三种蔷薇在岷江干旱河谷广泛分布，生长和繁殖状况良好，结实量大。各生长指标：株高、基径和冠幅，繁殖指标：结实数量、重量和单果重量都具有显著的空间差异性。基径对多苞蔷薇结实量影响最大；而冠幅对黄蔷薇结实量影响最大。海拔和纬度是对蔷薇生长和繁殖影响最大的环境因素，随着海拔和纬度的升高，植株生长更高大，结实量增加；坡度和坡向对其生长和繁殖也有一定影响，随着坡度 和坡向增加，蔷薇生长和结实受到抑制。 2）三种蔷薇在岷江干旱河谷更新现状不佳, 但更新潜力大。活力种子比率低，动物取食以及两年生幼苗的大量死亡是蔷薇更新的主要限制因素。多苞蔷薇和黄蔷薇的结实率低，川滇蔷薇较高。三种蔷薇种子产量大，但种子质量较差，更新具有充足的种源。三种蔷薇都能形成持久种子库，种子库中种子总量大，但有效种子少，黄蔷薇被动物啃食的比例很高，多苞蔷薇和川滇蔷薇也有一部分种子受到动物破坏。三种蔷薇幼苗库组成特征表现为，当年生幼苗所占比例很高，年龄较大幼苗所占比例小。 3）三种蔷薇都具有不同程度休眠，未经处理种子的发芽率极低。黄蔷薇休眠程度最深，为深度生理休眠；多苞蔷薇为中度生理休眠；川滇蔷薇为非深度生理休眠。三种蔷薇种子在形态上发育成熟，种皮具有透水性。蔷薇果果肉和瘦果中含有抑制物质，其浸泡液抑制了油菜种子萌发，果肉抑制作用更强，果肉和瘦果浸泡液的抑制程度分别为：川滇蔷薇>黄蔷薇>多苞蔷薇。切割和硫酸腐蚀提高了川滇蔷薇种子的发芽能力，而对多苞蔷薇和黄蔷薇没有影响。完全去除瘦果果皮和种皮提高了多苞蔷薇种子发芽率，但对黄蔷薇没有影响。赤霉素和烟水对蔷薇种子萌发没有促进作用。三种蔷薇打破休眠所需低温层积时间分别为：黄蔷薇>多苞蔷薇>川滇蔷薇。对于多苞蔷薇和川滇蔷薇，层积前对种子进行硫酸腐蚀或暖温层积能缩短低温层积时间，提高发芽率。对于多苞蔷薇，变温层积中暖温层积和低温层积具有一定的负补性，即延长暖温层积可以缩短种子萌发对低温层积的需要。 4）多苞蔷薇种子形态特征和种子休眠与萌发在不同海拔梯度间存在较大差异。种子采集时间、采集季节和干藏影响多苞蔷薇和川滇蔷薇的种子休眠。多苞蔷薇果实大小、种子大小和千粒重、种皮厚度随海拔升高而增加，而种子饱满率和活力随海拔升高而降低，种子休眠程度也随海拔升高而增加。种皮厚度与种子大小、千粒重成正相关关系，硫酸腐蚀后的种子经过不同时间的低温层积后，种子发芽率与种皮厚度、种子大小、千粒重、海拔成正相关关系。2006 年采集川滇蔷薇和多苞蔷薇种子休眠程度较2005 年低。种子休眠随种子年龄增加而减弱。高温和干旱能减轻多苞蔷薇和川滇蔷薇种子休眠。 5）三种蔷薇的生长和生物量积累在干旱胁迫条件下受到抑制，而生物量分配、叶片形态特征和水分利用特征等都发生了变化。三种蔷薇的根、茎、叶各器官生物量以及总生物量等在干旱胁迫下明显减小，叶片脱落数量增加。在干旱胁迫条件下，较多的生物量分配到地下部分，从而这使R/S 明显增加。比叶面积（SLA）和冠层面积比（LAR）对干旱胁迫的反应不敏感，仅有部分物种在干旱胁迫条件下发生了变化，并且其变化特点在不同年龄幼苗之间有一定差异。干旱胁迫对WUE 的影响在不同物种间存在差异。多苞蔷薇和黄蔷薇的WUE 随着干旱胁迫的增加而增大， 而川滇蔷薇的WUE 则随干旱胁迫增加而减小。在干旱胁迫条件下，多苞蔷薇和黄蔷薇叶片脱落量和生物量减小幅度较川滇蔷薇大，表明其抗旱能力较强。在干旱胁迫条件，三种蔷薇两年生幼苗的生物量减小幅度较当年生幼苗小，表明两年生幼苗的抗旱能力更强。 6）两种植被恢复措施中，幼苗移栽比播种具有更好的植被恢复效果。播种后，蔷薇种子的发芽率较高，但出苗率都很低，即使出苗，幼苗也几乎在一月内全部死亡。 三种微生境条件下（灌木、半灌木和裸地），种子出苗和幼苗成活没有差异。移栽幼苗总体死亡率都比较低，小于20％。特别是两年生幼苗死亡率更低，小于2％。移栽后的幼苗生长状况良好，在整个生长季中，各生长指标不断增加。生境对幼苗的存活率没有显著影响，但对于幼苗的生长和生物量积累有一定影响，裸地更有利于幼苗生长和生物量积累。与当年生幼苗相比，两年生幼苗具有更高的成活率。总之，三种蔷薇在干旱河谷分布广泛、生长繁殖状况良好，结实量大，具有丰富种源，繁殖更新潜力大，但繁殖更新状况不佳；种子散布后动物对种子的取食、种子的深度休眠过程、种子出苗以及当年生幼苗的存活和定居是更新的主要限制环节。水分是影响结实、种子休眠解除和萌发，幼苗存活和定居的最主要的限制因素。在植被恢复中，应在种子成熟季节大量采集种子，在室内打破休眠后进行人工播种，培育两年生幼苗，通过幼苗移栽方式进行植被恢复。川滇蔷薇应栽种在相对湿润的过渡区，而多苞蔷薇和黄蔷薇可以应用于核心区植被恢复。 Regeneration is an important phase in plant life cycle. It has been a key component of ecological restoration in degradation ecosystem in which plants commonly has poor regeneration. In this paper, we investigated the natural growth, propagation and regeneration status of native three rose species, Rosa multibracteata, R. hugonis and R. soulieana, and analysis the limitation in seed germination and seedling establishment stages. Advice on facilitating the use of these plants in restoration based on the results has been proposed. The results were as follows: 1) Three rose plants widely distributed in the dry valley of the Minjiang River, and made a good performance in growth and propagation. There were significant spatial differences in each growth parameter, such as ramet height, basal diameter, crown diameter and propagation parameters including hip number of a clump, hip mass of a clump and a hip mass. Basa diameter was the most important growth parameter influencing fruit number for R. multibracteata and crown diameter was for R. hugoni. Altitude and latitude had the greatest effect on the growth and propagation of rose plants among environmental conditions. Each parameter of growth and propagation increased with the increase of altitude and latitude. In addition, the increase of slope and aspect limited the growth and propagation. 2) Three rose plants had poor natural regeneration, but great regeneration potential. Low seed viability, predation and higher mortality of current year old seedlings were the limitation in regeneration. R. multibracteata and R. hugonis had higher fruiting rates than R. souliean. All three plants produced a great number of seeds, while their viability was poor. Three rose plants had persistent seed banks, with high total seed number but very low viable seed density. Predation was most severe in R. hugonis, and it also existed to some degree in R. multibracteata and R. soulieana. The seedling age-structure was characteristic of current-year seedlings predominating and few older seedlings were observed. 3) Three rose seeds were dormant and untreated seeds germinated with very low germination percentages. The rose seeds had morphological mature embryos, and achenes were permeable. Some inhabit substances existed in hips and achenes for the extracts of hips and achenes inhibited germination of Brassica campestris. The inhibition effect of the extracts of three rose hip and achenes was R. soulieana>R. hugonis>R. multibracteata. Mechanical and H2SO4 scarification increased R. soulieana germination but had no effect on germination of R. hugonis and R. multibracteata seeds. Full removal of pericarp and testa improved the germination of R. multibracteata but did not affect R. hugonis germination. GA3 and smoke water had no positive effect on rose seed germination. The periods of cold stratification required to released seed dormancy was R. hugonis > R. soulieana >R. multibracteata. H2SO4 scarification and warm stratification shortened cold stratification to release dormancy for R. soulieana and R. multibracteata. Warm stratification had complementary effect for cold stratification, i.e. the longer warm stratification seeds received, the shorter cold stratification were required to obtain the same germination percentage. Three rose seeds had different kinds of dormancy; R. hugonis has deep physiological dormancy, R. multibracteata with intermediate physiological dormancy and R. souliean non-deep physiological dormancy. 4）The seeds traits and dormancy of R. multibracteata showed significant difference across altitudes. Year and season of seed collection had significant effect on seed dormancy for both R. souliean and R. multibracteata. Hip size, seed size, seed weight, seed coat thickness and seed dormancy level increased with the increase of the altitude. There were positive relations between seed coat thickness with seed size and seed weight. Germination percentage of seeds treated with H2SO4 scarification following different periods of cold stratification showed positive relation with seed coat thickness, seed size, seed weight and altitude. Seeds of R. souliean and R. multibracteata collected in 2006 had low dormancy level than those collected in 2005. Seed dormancy decreased with increasing seeds age. High temperature and drought were associated with low dormancy level. 5) Seedling growth, the total dry mass and their components of seedlings were reduced, while leaf senescence accelerated under drought stress. More biomass allocation to root system resulted in higher R/S ratio under drought. Water-use efficiency (WUE) of R. multibracteata and R. hugonis increased, while it declined for R. soulieana under drought stress. R. soulieana seedlings had poor drought-resistance capacity it had more senescent leaves, and its reduction of biomass was stronger than two other rose plants under drought. The reduction degree of one year old seedlings under drought stress was slighter than that of current year seedlings. Therefore, one year old seedling was more drought-resistent compared to current year seedlings. 6）Planting seedlings may have better effect in comparison with direct seeding. Most seeds germinated after seeding, but seedling emergence was very low. More than 80 % seedlings from direct seeding died within a months after emergence. Seedling emergence and survival rate did not show difference among microhabitats. Mortality rates of seedlings artificially planted in microhabitats were general lower than 20 %, and the mortality rate of one year old seedlings was lower than 2 %. Each grow parameter including plant height, leaf number and branch number continually increased after planting. Microhabitat type had effect on the growth parameter and biomass production, but it did not influence the seedling survival. Bare land tended to facilitate seedling growth. One year old seedlings had higher survival rate than current year seedlings. In conculsion, the three rose had wide distribution in the dry valley of the Minjiang River. They produced many seeds and had tolerance to drought stress to some degree. But they had poor regeneration in habitats may be caused by predation, seed dormancy，and high mortality in current year seedlings. We recommend that rose plants should be utilized in restoration by planting two-year old seedlings in spring. A large quantity of seeds should be collected artificially in autumn, release seed dormancy in room, and then cultivate two-year old seedlings by seeding in particular container. R. soulieana seedling probably be planted in transition area, and R. multibracteata and R. hugonis can be used in core area of the dry valley of the Minjiang River.