棉花纤维发育后期纤维素形成过程的研究

1989年～1990年选用陆地棉(G.hirstum L.)北农1号品种(BAU No.1)和海岛棉(G.barbadense L.)海7124品种(Hai—7124)为材料,对棉花纤维发育后期的纤维素形成过程进行了研究。结果表明:随着纤维的发育还原性糖含量逐渐下降,纤维素含量逐渐上升。其含量变化高峰期出现的顺序为:还原性糖——纤维素。开花后45天左右(40 DPA～50 DPA)是棉纤维发育后期的一个重要的生化代谢转折期。温度与还原性糖含量的变化率、纤维素含量的变化率呈极显著正相关(分别为 r=0.837~(**)和 r=0.972~(**))。低温对纤维素合成的抑制作用是通过抑制还原性糖的提供而限制纤维素沉积量的累积的。     

柴达木盆地盐碱土壤类型及其盐离子相关性研究

柴达木盆地因为其特殊的地质和气候原因,形成了大面积的盐碱地。为了研究柴达木盆地的土壤盐碱化程度,我们对柴达木地区不同的土壤类型进行采样,并测定样品中的全盐、HCO_3~-,Cl~-,SO_4~(2-),Ca~(2+),Mg~(2+),K~+和Na~+等离子的含量。结果发现,测定的20个样品中有11个样品的全盐含量高于耕地标准,其余9个低于耕地标准。所有的土壤样品中全盐含量与Cl~-、Ca~(2+)、K~+、Na~+呈极显著正相关,与HCO_3~-呈负相关但是未达到显著水平。阴阳离子与全盐含量相关性依次为Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)以及SO_4~(2-)。该研究为柴达木地区的植被恢复和造林工作进行理论指导。     

植物N_a~+-K~+ATP酶的组织和细胞定位

Na~+-K~+ATP酶控制着细胞内外的Na~+、K~+分布,其组织和细胞定位技术在动物上已有数篇报道。在植物上Mg~(2+)-ATP酶的细胞定位研究较多,Na~+-K~+ATP酶的组织和细胞定位尚未见报道。本文参照动物的Na~+-K~+ATP酶定位程序并加以修改,用于几     

稀土元素对甘蔗生理效应的影响

甘蔗喷施适当浓度稀土,可提高根细胞线粒体膜结合 Na~+-K~+ATP 酶及叶肉细胞叶绿体膜结合 Ca~(2+)-ATP 酶和 Mg~(2+)-ATP 酶活性,并使吲哚乙酸氧化酶活性降低,根系活力加强,叶绿素含量和光合速率提高,从而促进了植株的生长.     

不同棉花品种纤维比强度形成的温度敏感性差异机理研究

 【目的】研究纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应差异。【方法】选用纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个品种（科棉1号：温度弱敏感型品种,苏棉15：温度敏感型品种）,通过分期播种,使相同果枝部位棉铃发育处于不同的温度条件,研究低温对棉花纤维发育相关物质含量和酶活性的影响。【结果】正常播期条件下,棉纤维发育期日均最低温为24.0和25.4℃,棉纤维中蔗糖合成酶活性高,β-1,3-葡聚糖酶活性低,蔗糖转化率和纤维素含量均较高,最终纤维比强度最高;晚播所致的低温（棉纤维发育期日均最低温低于21.1℃）则显著影响棉纤维发育,蔗糖转化率、纤维素含量、β-1,3-葡聚糖含量均下降,纤维发育相关酶活性中蔗糖合成酶活性下降、β-1,3-葡聚糖酶活性上升,导致纤维比强度降低。2个纤维比强度形成存在温度敏感性差异的棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应存在差异,温度敏感型品种（苏棉15）的蔗糖转化率、纤维素含量及酶活性（蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶）在因播期形成的不同温度间的变化幅度明显大于温度弱敏感型品种（科棉1号）。【结论】低于21.1℃的日均最低温影响棉纤维发育及纤维比强度形成,不同棉花品种纤维发育相关的物质含量、酶活性对低温的响应存在差异,这可能是导致纤维比强度存在温度敏感性差异的主要原因之一。     

叶源限制对高品质棉纤维长度的影响及其生理机制研究

以高品质棉科棉1号为试验材料,以常规品质棉苏棉15号为对照品种,研究叶源限制对棉纤维长度的影响。结果表明:高品质棉科棉1号棉纤维长度受叶源限制主要发生在花后20～30 d;常规棉苏棉15号轻度叶源限制主要使花后20～30 d棉纤维长度显著下降,重度叶源限制使花后10 d内棉纤维长度受到显著限制。叶源限制使高品质棉的棉纤维长度缩短更为明显,主要是由于棉纤维快速伸长期明显缩短。对棉纤维伸长期IAA含量、ATP酶活性测定结果表明,纤维中IAA含量、ATP酶活性与棉纤维长度呈显著正相关(r分别为0．9617~(**)、0．8497~(**)),说明棉纤维的伸长与IAA含量、ATP酶活性密切相关。     

接种固氮菌对甘蔗组培苗氮营养生理特性的影响

[目的]研究接种固氮菌对甘蔗组培苗氮营养生理特性的影响。[方法]将2种内生固氮菌B16L与B8R接种到甘蔗栽培品种G16、R16与R22的组培苗中,研究这些组培苗的氮营养生理特性的变化。[结果]于分蘖期和拔节期的测定结果表明,R16与R22+1叶的叶绿素含量、Ca2+-ATP酶活性处理均大于对照,G16+1叶的Ca2+-ATP酶活性处理低于对照。相对于分蘖期,拔节期不同品种的处理与对照的+1叶的叶绿素含量、Ca2+-ATP酶活性都有所升高。不同品种的处理与对照+1叶的硝态氮含量没有规律变化。[结论]接种内生固氮菌改善了R16与R22健康组培苗的一些氮营养生理特性,但对G16的影响不大。     

零下低温对小麦线粒体Na+/K+-ATP酶活性的影响

试验研究了小麦线粒体Na+/K+-ATP酶对-15℃低温的反应.结果表明:-15℃低温使小麦线粒体Na+/K+-ATP酶活性下降,低温锻炼能增强该酶对冰冻的适应能力.-15℃低温还使线粒体蛋白质的巯基含量减少.巯基含量的减少与Na+/K+-ATP酶活性的下降呈极显著的相关(r=0.9968).锻炼减缓了巯基含量减少的变化.试验还提供了低温伤害膜功能性蛋白质的证据.     

外源CaCl_2缓解番茄裂果的生理机制

[目的]本文旨在从生理水平探究外源CaCl_2缓解番茄裂果的机制,为裂果的防控提供理论依据。[方法]以耐裂和易裂果番茄为材料,喷施10 g·L~(-1)CaCl_2溶液,统计番茄裂果率,测定抗氧化酶活性变化、相关离子(Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、B~(3+))含量、细胞壁主要成分含量(纤维素和果胶)、细胞壁关键水解酶(纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶)活性。[结果]10 g·L~(-1)CaCl_2处理可以显著降低易裂果番茄的裂果率,降低果皮中过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性,使易裂番茄电导率显著下降。10 g·L~(-1)CaCl_2处理下,番茄果皮Ca~(2+)、K~+、B~(3+)的含量显著升高,Mg~(2+)含量下降;果皮中纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶活性降低,细胞壁中纤维素和果胶的含量增加。[结论]喷施CaCl_2处理可以降低番茄果实的氧化胁迫伤害,稳定细胞膜结构,促进番茄对Ca~(2+)、K~+、B~(3+)离子的吸收,减少对Mg~(2+)的吸收,使Ca~(2+)、B~(3+)与细胞壁更易结合,从而增加细胞壁的强度,缓解裂果的发生。     

黄精多糖对大强度运动大鼠肾脏损伤的调理作用

为探讨黄精多糖对大强度运动大鼠肾脏损伤的调理作用,将33只试验大鼠,淘汰6只后,分为安静组、运动组和运动给药组,每组9只。试验中,运动组有1只大鼠死亡。运动给药组小鼠灌服剂量为150 mg·(kg·d)~(-1)黄精多糖溶液,其他2组按质量灌服相应体积的生理盐水。运动组、运动给药组进行为期8周的大强度跑台训练。测定各组大鼠外周血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)含量,肾组织丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮合酶(总NOS、iNOS、eNOS)、三磷酸腺苷酶(Na~+/K~+-ATP、Ca~(2+)/Mg~(2+)-ATP)活性。结果表明:与安静组相比,运动组、运动给药组SCr、BUN、MDA、NO含量及总NOS、iNOS升高, SOD、GSH-Px、Na~+/K~+-ATP、Ca~(2+)/Mg~(2+)-ATP降低,运动组eNOS降低;与运动组相比,运动给药组SCr、BUN、MDA、NO含量及总NOS、iNOS活性降低, SOD、GSH-Px、Na~+/K~+-ATP、Ca~(2+)/Mg~(2+)-ATP活性升高。这一研究说明黄精多糖能改善肾小球的滤过功能,提升肾组织抗氧化酶活性,抑制自由基的生成,通过调节iNOS、eNOS活性,减少NO代谢产物对肾组织的毒副作用,提升ATPase活性,维持细胞膜内外Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)正常分布,提示黄精多糖对大强度运动导致的肾脏损伤有一定的正向调理作用。     

钠、钾离子浓度及比例对鳗鲡早期发育的影响

研究了不同Na+和K+含量以及Na+/K+值(R值)的人工海水对鳗鲡受精卵孵化率、仔鱼畸形率及存活时间的影响。实验共分3组:(1)保持Na+含量正常,改变K+含量;(2)保持K+含量正常,改变Na+含量;(3)稳定Na+/K+=28,调整Na+、K+含量。结果发现:当保持Na+浓度稳定,K+浓度为538 mg/L时,鳗鲡受精卵的孵化率最高(44.0%),畸形率最低(23.8%),仔鱼的存活时间最长;当Na+/K+=28、Na+和K+的绝对含量分别为8 400、300 mg/L时,孵化率最高。较高的Na+(19 500 mg/L)、K+浓度(1 076 mg/L)将会导致鳗鲡受精卵孵化率降低,但对仔鱼畸形率的影响并不显著。结果表明,鳗鲡受精卵孵化以及仔鱼培育所用人工海水需按Na+和K+含量及R值做相应调配,最适Na+、K+浓度分别为7 800~11 700 mg/L和360~540 mg/L,R值在20~30之间。     

蓖麻秸秆对铅、汞、镍和镉的吸附特征

以蓖麻秸秆粉末为吸附剂,采用批量平衡法,研究固液比、pH、重金属离子初始质量浓度对蓖麻秸秆粉末吸附Pb,Hg,Cd和Ni离子的影响,探讨蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb的吸附,Langmuir和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Hg和Cd的吸附,Langmuir模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Ni的吸附;蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的最大吸附量分别是209.60、129.41、62.78和25.86mg/g;准一级动力学、准二级动力学和叶洛维奇方程能很好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb,Hg,Cd和Ni离子的吸附过程。蓖麻秸秆粉末可用于处理多种重金属离子污染的废水。     

Hg2+对草鱼鱼种肾、鳃Na+/K+-ATPase及其组织结构的影响

以浸浴法对草鱼鱼种进行毒性试验,比较在0.045,0.091,0.181 mg/L 3个不同Hg2+质量浓度下,草鱼的肾脏和鳃组织中Na+/K+-ATPase活性变化规律及其组织结构的变化.结果表明:相对鳃而言,Hg2+对草鱼肾的Na+/K+-ATPase活性有较明显的抑制作用,且随着暴露时间的延长而加强.在组织结构上,草鱼肾小管出现萎缩的现象,肾小球未见明显症状;鳃小片出现弯曲、融合、脱落和顶端呈肿大等现象,肾、鳃的组织结构特征均具有时间及剂量效应.     

水稻根系对镧、铈、锌胁迫的生理生化应答(英文)

[目的]研究镧(La3+)、铈(Ce3+)、锌(Zn2+)对水稻根系的生理生化影响,探讨过量施用稀土的环境效应。[方法]以稀土元素镧(La3+)、铈(Ce3+)和兼具营养与毒性的重金属元素锌(Zn2+)为胁迫因子,采用组织培养法比较三者对水稻种子萌发及幼苗生长发育的影响。[结果]La3+、Ce3+和Zn2+对水稻种子萌发率影响很小,但对幼苗根、苗的生长具有显著的抑制作用,且在高浓度下稀土离子的抑制作用均大于Zn2+。水稻根可溶蛋白质含量随3种金属离子浓度的升高均呈先升后降的趋势,且La3+、Ce3+较Zn2+更为敏感;CAT和POD的活性随La3+、Ce3+和Zn2+浓度的增加逐渐上升,而SOD活性则先降后升;3种金属离子均能显著地刺激水稻根内MDA迅速积累。在高浓度下,La3+、Ce3+表现出比Zn2+更强的毒性。[结论]稀土元素La3+、Ce3+同重金属元素Zn2+对水稻的毒害机制相似。从长远来看,稀土有可能是一种新型的污染。     

锰胁迫对商陆生长和吸收钙、镁、铁、锌二价离子的影响

采用水培法研究了锰对商陆生长和吸收其他金属离子的影响,结果表明:一定浓度的锰离子对商陆的生长有促进作用。在干物质中锰含量高达2.2%的情况下,商陆生长正常,印证了商陆是一种锰超积累植物且具有很高的锰耐受性;锰离子在商陆体中的分布为叶>根>茎;锰对商陆吸收钙离子、镁离子有抑制作用,对吸收铁离子、锌离子有促进作用。     

钠钾泵β2亚基C末端编码区酵母双杂交载体的构建与表达

以人胎儿脑cDNA文库为模板克隆了钠钾泵β2亚基C末端编码区(N KAβ2ct),构建了表达载体pGBKT 7-NKAβ2ct,并对其进行了表达,对表达产物进行了检测。结果表明,N KAβ2ct长690 bp,pGBKT 7-NKAβ2ct酵母表达载体构建成功,在酵母中表达良好,可用于后续的酵母双杂交文库筛选工作。     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

生物炭/凹凸棒石复合材料对铅镉的吸附

为探讨生物炭/凹凸棒石复合材料对废水中重金属的吸附效果与作用机理,以水稻、小麦秸秆与凹凸棒石为原料,在缺氧条件下热解制备生物炭/凹凸棒石复合材料。通过批量吸附实验研究时间、浓度及pH等因素对复合材料吸附溶液中Cd²⁺和Pb²⁺的影响,利用SEM、BET、XRD、FTIR等方法对吸附前后的复合材料进行表征分析,从定性和定量的角度分析其作用机理,明确主导吸附机制。结果表明：准二级动力学和Langmuir等温模型更符合复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附过程。与原始生物炭和凹凸棒石相比,水稻秸秆与凹凸棒石比例为5∶1时制备的复合材料RABC5-1和小麦秸秆与凹凸棒石比例为3∶1时制备的复合材料WABC3-1具有更好的吸附效果,对Cd²⁺的最大吸附量分别为132.97 mg·g^-1与132.39 mg·g^-1,对Pb²⁺的最大吸附量分别为222.60mg·g^-1与220.55 mg·g^-1。机理分析表明,复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附机理主要包括沉淀作用、官能团络合作用、离子交换作用和阳离子-π作用。定量分析进一步证明,沉淀作用在RABC5-1、WABC3-1吸附Cd²⁺的过程中所占比例分别为84.6%、77.3%,在吸附Pb²⁺的过程中所占比例分别为82.0%、78.3%,是复合材料吸附重金属的主要机理,其次为阳离子交换作用,官能团络合作用和阳离子-π作用对吸附的整体贡献率较小。研究表明,复合材料RABC5-1与WABC3-1具有良好的吸附Cd²⁺和Pb²⁺的性能,是一种极具潜力的吸附材料,且沉淀作用是复合材料吸附重金属的主导机制。     

獐茅耐盐基因SOS1的克隆及序列分析

采用RT-PCR和RLM-RACE方法从单子叶盐生植物獐茅(Aeluropus littoralis(Gouan)Parl)中克隆了质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AlSOS1,JN936862),并对其基因序列进行了分析。Southern杂交试验显示:AlSOS1基因在獐茅基因组中以单拷贝形式存在。AlSOS1基因cDNA全长3 641bp,其中编码区3 420bp,编码一个1 139氨基酸的蛋白。AlSOS1编码蛋白与芦苇、水稻质膜Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系最为接近,达到82%和77%,与双子叶植物拟南芥的亲缘关系仅为58%;系统发育分析显示AlSOS1基因编码蛋白与其他植物质膜型Na+/H+逆向转运蛋白属于同一分支,而与液泡型Na+/H+逆向转运蛋白属于不同的分支;疏水性分析显示AlSOS1基因编码蛋白N-末端具有12个跨膜结构域,C-末端具有一个很长且面向质膜内腔的亲水尾部。这是獐茅SOS1基因编码区首次被完整克隆,将进一步应用于单子叶农作物耐盐性状改良的基因工程之中。     

纳米Fe3O4负载酸改性炭对水体中Pb2+、Cd2+的吸附

为探讨纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺单一及复合溶液的吸附特性，通过静态吸附实验，针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨，应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明，纳米Fe₃O₄负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m²·g^-1，表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加，芳香性增强，等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L^-1为合理吸附剂用量，pH为5.0时，吸附效果最好，吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高，吸附主要是化学吸附，吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用，Pb²⁺、Cd²⁺的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe₃O₄负载酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的最大吸附量（Q_m）分别达42.54 mg·g^-1和25.79 mg·g^-1，为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍，复合溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的Q_m分别为单一溶液的65.16%和54.21%，这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明，纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附能力，且Pb²⁺的吸附性能及吸附竞争性优于Cd²⁺。