大蒜对纳米金引起蚕豆根尖细胞微核拮抗作用的研究

为了研究大蒜提取液拮抗纳米金对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应,以100μg/m L纳米金溶液对蚕豆根尖进行染毒处理,分别以浓度为0～1 g/m L的大蒜提取液作为拮抗效应物。利用蚕豆根尖细胞微核检测技术,研究不同浓度大蒜对纳米金处理下蚕豆根尖细胞有丝分裂行为的影响。试验结果表明,纳米金具有一定的遗传毒性,且随着大蒜提取液浓度的不断增加,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率均呈现显著减少的趋势(P0.05),表明大蒜提取液对纳米金引起的蚕豆根尖细胞毒害作用具有一定的拮抗作用,且最适拮抗浓度为0.25 g/m L。同时,试验结果还表明,高浓度的大蒜提取液对蚕豆根尖细胞的有丝分裂具有一定的抑制作用。     

苯甲酰胺对蚕豆根尖细胞变异性的影响

本文研究了苯甲酰胺对蚕豆根尖细胞微核细胞诱发率及染色体畸变率的影响。结果表明，苯甲酰胺可诱发蚕豆根尖细胞微核及染色体畸变的产生。在２０×１０＾６－２００×＾－６浓度范围内，随着浓度的增加，微核细胞率并未升高，反而有所下降，但在该浓度范围内，随着处理时间的延长，微核细胞率及染色体畸变色体畸变率明显上升。     

秋水仙素诱导蚕豆及玉米根尖细胞染色体变异的研究

为进一步了解秋水仙素对农作物根尖细胞染色体畸变的遗传毒害效应,以地方品种敏感型绿皮小粒蚕豆和饲用玉米为材料,研究不同浓度秋水仙素（0、0.01%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%）及不同培养时间（24、48、72h）对2种作物染色体的畸变影响。结果表明：秋水仙素能诱发根尖膨大,当秋水仙素浓度为0.20%处理24h,蚕豆根尖膨大率100%;秋水仙素浓度为0.20%处理72h,玉米根尖膨大率65.8%;适当浓度秋水仙素（0.01%、0.05%）可促进蚕豆和玉米根尖细胞的有丝分裂,当浓度≥0.10%,反而抑制蚕豆和玉米细胞分裂。在染色体畸变类型中,微核最多,其次是染色体断片,最少是染色体桥。秋水仙素浓度0.20%,处理时间72h,蚕豆畸变率和玉米畸变率均最高,分别为11.92%和7.25%;秋水仙素浓度0.10%,处理时间72h,蚕豆染色体加倍指数最高为7.97%;秋水仙素浓度0.20%,处理时间24h,玉米细胞加倍指数最高为4.64%。     

空心莲子草不同部位水浸提液对蚕豆、玉米化感作用机制的研究

用空心莲子草为研究材料,以农作物蚕豆、玉米为受试植物,采用培养皿滤纸法测定空心莲子草对受试农作物种子萌发率的影响,并检测幼苗的生理指标丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活力以及蚕豆根尖细胞微核率变化,来探讨化感作用机制。结果表明空心莲子草根、茎、叶不同浓度水浸提液对受试农作物种子萌发率具有不同程度的抑制作用,且处理浓度越高抑制作用越强,水浸提液使受体幼苗体内的MDA含量增加,SOD活性、POD活性先增加后降低趋势,使蚕豆根尖细胞微核率上升。空心莲子草水溶性化感物质使受试农作物受到了氧化胁迫,抗氧化酶系统、蚕豆根尖细胞有丝分裂受到了抑制作用,从而影响了农作物幼苗的萌发和生长。     

钙对铅胁迫下蚕豆根尖细胞微核率和染色体畸变率的影响研究

为了研究铅、钙复合处理对蚕豆根尖细胞微核和染色体畸变的影响,采用2.5×10-4 mol/L PbCl2和不同浓度的CaCl2溶液培养蚕豆种子,以蒸馏水培养作为对照,培养4～7d后,每天随机取根尖固定、染色、压片后镜检,观察微核和染色体畸变,计算微核率和染色体畸变率.研究结果表明,1 × 10-3～1×10-2 mol...     

硫酸铜对大麦根尖细胞有丝分裂的影响及其致畸效应

为了研究硫酸铜对大麦根尖细胞的畸变效应,采用不同浓度的硫酸铜(0.05g/L、0.10gL、0.25g/L、0.50g/L和1.00g/L)分别处理大麦根尖,统计分析了大麦根尖细胞的有丝分裂指数、微核千分率和染色体畸变率。结果表明,不同浓度的硫酸铜均能使大麦根尖细胞有丝分裂指数明显增加0.10g/L硫酸铜处理有丝分裂指数最大,为9.64%而前期、中期和末期分裂指数均高于对照,后期分裂指数与对照之间差异不显著。在浓度低于0.10g/L时,细胞微核千分率随硫酸铜处理浓度的升高而增加,但随着硫酸铜浓度的进一步升高反而呈下降趋势。硫酸铜还能诱导染色体产生多种类型的畸变在浓度低于0.25g/L时,染色体畸变率随硫酸铜处理浓度的升高而增加,然而随着硫酸铜浓度的进一步升高染色体畸变率呈下降趋势,但均明显高于对照。     

松滋青皮蚕豆——新的生物学检测材料

70年代以来,国内外开始应用动植物微核检测理化诱变因素和环境污染。1978年Te-Hsin Ma首先利用紫露草花粉母细胞的微核数量作为测定环境污染的技术。1982年Degrassi等利用蚕豆次生根尖微核试验,建立诱变剂的检测系统。华中师范大学生物系陈光荣等从1983年开始利用蚕豆初生根尖细胞的微核试验检测农药和诱变剂损伤。为了使蚕豆根尖微核试验检测系统更加健全,他们于1984～1985年     

外来植物红花酢浆草的遗传毒性

红花酢浆草原产美洲热带地区,已被我国列为外来有害植物。为评估种植红花酢浆草的潜在生态风险,本研究应用蚕豆根尖微核技术,探讨了红花酢浆草水浸提液的遗传毒性。结果表明:红花酢浆草水浸提液对细胞有丝分裂具有化感抑制作用,对微核具有化感促进作用,且具有明显的浓度效应和时间效应;红花酢浆草水浸提液处理后的细胞中出现了微核、染色体桥、染色体断片等多种染色体畸变。因此,红花酢浆草具有明显的遗传毒性,通过水溶性化感物质影响细胞的有丝分裂和微核,并导致染色体畸变。     

几种常用防腐剂的遗传毒性评价

以蚕豆根尖为试验材料，以蒸馏水为阴性试验对照组，以100mg／L环磷酰胺为阳性试验对照组，分别测定了苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯和脱氢醋酸钠遗传毒性的大小。结果表明，苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯类和脱氢醋酸钠的浓度与微核率之间呈剂量一效应关系，随着浓度的增加，微核率也在增加，但在2000mg／L时仍达不到阳性对照组的程度。     

微核技术在蚕豆氯化钠胁迫和碳酸钠胁迫中的应用研究

为探索微核技术在蚕豆耐盐胁迫中的应用途径。以蒸馏水处理为对照,测定在浓度为0.5%~4.0% 的NaCl和0.5%~3.0%的Na2CO3溶液处理下蚕豆种子的发芽率和微核率,计算相对盐害率和盐敏指数,通过方差分析和多重比较对比其变化趋势。结果表明：（1）蚕豆种子的发芽率和相对盐害率随盐胁迫浓度的升高而降低,而微核率和盐敏指数随盐胁迫浓度的升高先增大后减小,峰值时的浓度为2%;（2）发芽率和微核率在NaCl和Na2CO3各浓度间存在显著差异(p<0.05)或极显著差异(p<0.01);（3）相同浓度下,Na2CO3溶液比NaCl溶液对蚕豆的发芽率、相对盐害率、微核率和盐敏指数影响更大。因此,微核技术在蚕豆盐胁迫应用的适宜盐浓度范围为0.5%~2%的NaCl或Na2CO3。     

Application of Micronucleus Technique in Testing River Pollution in the Qinhuang River,Binzhou City

To figure out water pollution of the Qinhuang River in Binzhou City,broad bean root-tip micronucleus technique was applied to test water quality,water sample from different sampling points was taken to detect the contamination of broad bean root tips,so as to reflect water pollution using the pol ution indexes.The results showed that water in the Qinhuang River was polluted in different degrees,and water pollution grew more serious from the upper to the lower reaches.Water pollution sources include domestic sewage and solid waste,thus pollution discharge into the river must be strictly controlled to restore the polluted water and the ecological functions of waterscapes.     

不同品种与播期配置对春化栽培鲜食蚕豆的影响

[目的]为了筛选适宜春化栽培的鲜食蚕豆品种,并明确相应的播种时期。[方法]选用3个鲜食蚕豆品种(‘ZB-7’、‘ZB-9’和‘慈蚕一号’)、选择3个播种期(9月18日、9月23日、10月3日),开展春化栽培条件下不同品种和不同播期对鲜食蚕豆农艺性状、产量和经济效益的影响研究。[结果]结果表明,不同鲜食蚕豆品种对春化栽培蚕豆的单株荚数和总产量无显著影响,而对3粒荚数和3粒荚重量占比、早期产量有显著影响：“ZB-7”的3粒荚数和重量占比显著高于其它两个品种,“ZB-7”和“ZB-9”的早期产量显著高于“慈蚕一号”;不同播期对春化栽培蚕豆的单株荚数无显著影响,对3粒荚数和3粒荚重量占比、早期产量、总产量差异显著：9月18日播种的蚕豆3粒荚数和3粒荚重量占比显著高于10月3日播种的蚕豆,9月18日和9月23日播种的蚕豆早期产量显著高于10月3日播种的蚕豆,而9月23日播种的蚕豆总产量最高,显著高于10月3日播种的蚕豆。经产值测算,9月23日播种的‘ZB-9’蚕豆每公顷产值最高,达300333.87元,比10月3日播种的‘慈蚕一号’增146364.32元,增95.06%,差异达显著水平。 [结论]鲜食蚕豆春化栽培宜选择“ZB-9”在9月23日播种。     

Simulation of faba bean (Vicia faba L.) root system development under Mediterranean conditions

Root growth of faba bean genotype ILB 1814 grown under both limited and sufficient moisture supply was studied in 1993–1994 and 1994–1995 at ICARDA's Tel Hadya research station. Crops were sown on two dates in both growing seasons. Root-length density (RLD) and root dry weight were measured at four depths in three locations relative to the crop row. In general, RLD decreased considerably with depth, and by the start of pod-filling, around 60% of the roots were found in the top 15 cm of soil. In the upper 30 cm soil profile, the RLDs of drought-stressed faba beans were significantly lower than those measured beneath well-watered crops. In the deeper soil layers, the RLDs were similar in both moisture supply treatments. An existing root model was employed for the simulation of faba bean root growth. The model estimates the depth of rooting and RLD in each soil layer based on dry matter allocation to the root system, soil layer water contents, genotype-specific rooting characteristics, and soil physical properties. A faba bean growth model provided daily allocation of dry matter to roots as well as soil layer water contents. Overall, with a few modifications, the root model was capable of predicting the RLD of faba bean grown both under limited and sufficient water supply realistically. Limitations of the model and some aspects that need further improvement are discussed.     

施氮和间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响

为探究不同施氮水平下小麦蚕豆间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响,明确氮肥施用与豆科作物结瘤固氮、氮素吸收累积和产量的关系,通过2年田间试验,分析了N0、N1、N2和N3 4个施氮水平（蚕豆：0、45、90、135kg/hm²;小麦：0、90、180、270kg/hm²）下,单作、间作蚕豆各关键生育期根瘤鲜重、氮素吸收关键参数、地上部氮素累积量和产量的特征。结果表明,N0、N1和N2水平下,间作蚕豆根瘤鲜重比单作分别提高40.9%、27.2%和34.1%;高氮（N3）水平下,单作、间作蚕豆根瘤鲜重无显著差异。与单作相比,4个施氮水平下间作蚕豆的最大氮素累积量（A）和最大氮素吸收速率（R_max）降幅分别为8.01%~13.93%和10.27%~12.98%,表明氮素吸收累积特点与根瘤鲜重相反。在蚕豆营养生长阶段（出苗后90d内）,单作、间作蚕豆氮素累积量无差异;进入结荚期后（出苗90d后）,间作显著降低了蚕豆的氮素累积量。同时,蚕豆产量也受施氮量和种植模式的调控,与单作相比,4个施氮水平下,间作降低蚕豆产量平均达20.66%。整体而言,在N1水平下,蚕豆根瘤鲜重和产量达最大值,随着施氮量增加,蚕豆根瘤鲜重、氮素累积量和产量均随之降低,间作促进根瘤形成的优势减弱甚至消失。因此,间作体系中蚕豆氮肥的运筹与间作优势的形成密切相关。     

边缘细胞对水稻生长和细胞壁组分的影响及其与耐铝性的关系

以水稻II优3027 (耐铝基因型)和红良优166 (铝敏感基因型)为材料,采用悬空培养法,在根尖附着和移除边缘细胞(root border cell, RBCs)条件下,比较研究水稻生长、根尖铝含量和细胞壁组分含量变化及其与耐铝性的关系。结果表明,铝抑制水稻根系伸长,导致根尖和细胞壁铝积累。移除根尖边缘细胞令根伸长抑制率、根尖胼胝质含量、根尖和细胞壁铝含量及细胞壁单核铝含量显著低于保留边缘细胞的根。此外,对比于根尖移除边缘细胞,保留边缘细胞降低了细胞壁中果胶和半纤维素1含量,而对半纤维素2含量无影响。表明铝毒胁迫下水稻根尖由于附着边缘细胞,阻止了根系铝吸收,并维持较低的细胞壁果胶和半纤维素1含量,减少细胞壁吸附铝的位点。同时也减少了根尖毒性形态铝的含量,降低了铝的生物有效性,从而提高了水稻的耐铝性。     

Physiological and Yield Responses of Faba bean (Vicia faba L.) to Drought Stress in Managed and Open Field Environments

Water scarcity is threatening the sustainability of global food grain production systems. Devising management strategies and identification of crop species and genotypes are direly required to meet the global food demands with limited supply. This study, consisted of two independent experiments, was conducted to compare faba bean (Vicia faba L.) genotypes Giza Blanka, Goff‐1, Hassawi‐1, Hassawi‐2 and Gazira‐2 in terms of physiological attributes and yield under water‐limited environments. In first experiment, conducted in a growth chamber, osmotic stress of ?0.78, ?0.96, ?1.19 and ?1.65 MPa was induced using polyethylene glycol for 4 weeks. In second experiment, conducted in open field for two consecutive growing seasons, water deficit treatments were applied 3 weeks after sowing. In this experiment, irrigation was applied when an amount of evaporated water from the ‘class A pan’ evaporation reached 50 mm (well watered), 100 mm (moderate drought) and 150 mm (severe drought). Water deficit, applied in terms of osmotic stress or drought, reduced the root and shoot length, related leaf water contents, total chlorophyll contents and efficiency of photosystem‐II, plant height, grain yield and related attributes in faba bean; increased the leaf free proline, leaf soluble proteins and malondialdehyde contents, and triggered the maturity in tested faba bean genotypes. However, substantial genetic variation was observed in the tested genotypes in this regard. For instance, root length of genotypes Giza Blanka and Hassawi‐2 decreased gradually, whereas it was increased in genotypes Goff‐1, Hassawi‐1 and Gazira‐2 with increase in the level of osmotic stress. Genotypes Gazira‐2 and Hassawi‐2 had better relative leaf water contents, leaf free proline and soluble proteins under water deficit conditions; however, these were minimum in genotype Giza Blanka. Better accumulation of leaf free proline, soluble proteins, and maintenance of chlorophyll contents, tissue water, efficiency of photosystem‐II and grain weight in water‐limited conditions helped some genotypes like Hassawi‐2 to yield better. Future breeding programs for developing new faba bean genotypes for water‐limited environments may consider these traits.     

国道309线周边植物表型可塑性浅析

公路周边的植物受到交通污染后,在响应异质性生境的过程中,会出现表型方面的改变。基于国道309线周边植物多样性调查,对各样地植物的根长、株高、叶面积、根冠比等性状与土壤含水量、交通量和滞尘量进行测定和相关性分析,结果表明：样地内植物种类主要有茵陈蒿、灰绿藜、艾草、野老鹤草及复盆子5类,其中优势种为茵陈蒿、灰绿藜和艾草。样地公路段系双车道二级公路,路侧植物的路距与灰绿藜的叶片滞尘量关系紧密;样地土壤含水量与植物表型可塑性指标呈现一定的相关性,即随着含水量减小,植物根长、叶面积、根冠比及植物多样性指数均增大,但株高减少。样地中不同植物的根长、株高、叶面积和根冠比等表型可塑性指标也差异明显,表现出对异质性生境不同的适应性。     

氮响应转录因子Zm NLP5影响玉米根系生长的功能研究

研究作物氮高效机制并挖掘利用其中重要的调控基因,对我国农业绿色发展具有重要意义。前期我们发现氮响应转录因子ZmNLP5调控亚硝酸还原酶基因的表达,对玉米氮素吸收利用具有促进作用,但其调控机制尚未明确。基于此,本研究以ZmNLP5基因突变体(zmnlp5)和野生型(WT)植株为研究材料,深入解析ZmNLP5影响玉米氮素吸收利用的生理机制。足氮(sufficient nitrogen, SN)和低氮(deficient nitrogen, DN)条件下研究材料表型分析发现, DN条件下相对于WT植株, zmnlp5植株根长显著降低。根部不同区域ZmNLP5表达量分析发现, ZmNLP5主要在根尖区域表达。不同亚硝酸盐浓度处理下,研究材料的根长和根尖区域亚硝酸盐含量分析发现,当亚硝酸盐的浓度高于2mmol L~(-1)时,zmnlp5突变体根长相对于WT显著降低,zmnlp5植株根尖区域亚硝酸盐积累量显著高于WT。SN和DN条件下研究材料根部亚硝酸盐含量检测发现, DN条件zmnlp5植株根尖区域所积累的亚硝酸盐也显著高于WT。综上所述,转录因子ZmNLP5在玉米植株响应低氮环境根部伸长生长中发挥重要功能,该结果为玉米氮高效育种提供了一定的理论基础。