三角褐指藻crtiso基因克隆与表达调控研究

为探索三角褐指藻岩藻黄素的生物合成与crtiso基因表达调控的关系,本研究通过转录组测序获得了三角褐指藻crtiso基因cDNA全长序列,并研究了乙酰水杨酸(ASA)、花生四烯酸(AA)、甲基茉莉酸(MeJA)和硫酸铈铵(ACS)4种诱导子不同浓度处理对三角褐指藻crtiso基因表达的影响。结果表明,三角褐指藻crtiso cDNA全长2 116 bp,开放阅读框(ORF)1 902 bp,编码635个氨基酸。crtiso蛋白为亲水性不稳定蛋白,相对分子质量67 803.00 Mr,理论等电点7.14,蛋白质二级结构中的主要构成元件是α螺旋、β折叠和无规则卷曲,并存在保守区域和结构域。系统进化树分析表明,三角褐指藻crtiso蛋白与海虹束毛藻亲缘关系较近。诱导子表达结果表明,ASA、AA、MeJA和ACS均能显著提高三角褐指藻crtiso基因的表达水平,当ASA、AA、MeJA和ACS质量浓度分别为10 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1)、50μmol·L~(-1)和0.2 mg·L~(-1)时,三角褐指藻crtiso基因表达量最高。相关性分析表明,三角褐指藻crtiso基因表达量与岩藻黄素含量呈线性关系,表明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成是通过调控crtiso基因的表达来实现的,本试验结果为进一步研究岩藻黄素的合成代谢提供了重要的依据。     

三角褐指藻GPAT生物信息学及表达差异分析

三羧酸甘油酯(TAG)是植物细胞中油脂的主要储存形式,甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)是TAG生物合成过程中的第1个限速酶。为探明三角褐指藻油脂含量变化与GPAT基因表达量之间的关系,本研究利用转录组测序结果设计引物,采用RT-PCR技术克隆了三角褐指藻GPAT的cDNA全长,并对其进行生物信息学分析;通过RT- qPCR研究不同光照强度和温度下三角褐指藻GPAT的表达差异及总脂含量。结果表明,三角褐指藻GPAT的cDNA全长序列为1 743 bp,含有1个长度为1 305 bp的ORF,编码434个氨基酸,含有3个保守序列区。保守结构域分析表明, 三角褐指藻GPAT属于LPLATs超家族,且具有GPAT特征性的酰基结合位点。系统进化分析表明,三角褐指藻GPAT与大洋洲海链藻的亲缘关系最近。RT- qPCR结果显示,随着光照强度和温度的提高,三角褐指藻GPAT表达量均呈先上升后下降的趋势,且在25℃、37.5 μmol·m^-2·s^-1时达到最大值,与藻体内总脂含量变化趋势一致;此外,GPAT表达量与总脂含量随着温度的变化呈显著正相关(r=0.980, P<0.05),推测三角褐指藻GPAT可能是三角褐指藻脂类代谢途径的关键基因。本研究为今后利用基因工程手段提高植物体内油脂含量提供了优质的基因资源,同时为进一步揭示三角褐指藻脂类物质合成的分子调控机制奠定了一定的理论基础。     

氮、磷富营养及海带对赤潮三角褐指藻生长的影响

三角褐指藻是极具危害的赤潮藻之一。本文研究了不同氮磷营养浓度对三角褐指藻生长的影响,以及海带对赤潮藻生长的抑制作用。结果表明,不同的氮磷浓度及配比对三角褐指藻的生长有显著影响,氮浓度为12.35mg/L,磷浓度为1mg/L时最适宜三角褐指藻的生长;海带对三角褐指藻生长有较好的抑制作用,抑制率可达到78.8%;用海带组织培养水滤出液培养三角褐指藻7d,三角褐指藻的生长也受到明显抑制。     

氮元素对三角褐指藻岩藻黄素和油脂合成关键酶基因表达与代谢合成的影响

为阐明氮元素对微藻次生代谢积累和调控的影响,以三角褐指藻为试验材料,研究不同氮浓度[896(CK)、448、112、28和0 μmol·L^-1]处理对三角褐指藻细胞生长、岩藻黄素含量、油脂含量以及叶绿素a含量的影响,并对岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体基因(FCPb)和酰基-酰基载体蛋白去饱和酶基因(FAB2)的表达进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,氮限制极显著抑制了三角褐指藻细胞的生长和岩藻黄素的合成,但促进了油脂的合成。当氮浓度为112 μmol·L^-1时,三角褐指藻岩藻黄素含量最低(0.084 mg·g^-1DW),而油脂含量最高,较CK提高了1.36倍。叶绿素a与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,氮限制条件下,三角褐指藻岩藻黄素含量与油脂含量显著相关(R²=0.998 8)。实时荧光定量PCR分析表明,氮限制抑制了三角褐指藻中FCPb的表达,促进了FAB2的表达。综上,氮限制通过调控三角褐指藻岩藻黄素、油脂生物合成途径相关基因的表达影响了岩藻黄素和油脂的积累。本研究为进一步探究岩藻黄素与脂类物质代谢合成的关联性提供了一定的理论参考。     

纳米氧化锌对玉米种子萌发及根系碳代谢的影响

作为一种纳米金属氧化物,纳米氧化锌(ZnO nanoparticles,ZnO NPs)因其独特的物理性质和较大的比表面积,逐渐在农业领域得到应用。为了探究纳米氧化锌对玉米生长的影响,设置了7个不同浓度的纳米氧化锌悬浮液(10 mg·L~(-1)、20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)、100 mg·L~(-1)、200 mg·L~(-1)、500 mg·L~(-1)和1 000 mg·L~(-1)),采用震荡浸种的方法,研究了纳米氧化锌对种子萌发及玉米碳代谢的影响。结果表明,低浓度(20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))纳米氧化锌缩短了种子发芽的时间,提高了种子的平均发芽速度,其中,浓度为50 mg·L~(-1)时,平均发芽速度最快。玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均随着纳米氧化锌浓度的升高呈先升高后降低的趋势,并在50 mg·L~(-1)时达到最高;低浓度(50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))的纳米氧化锌显著增加了根系及胚芽的生长和伸长,这有利于生物量的积累。此外,纳米氧化锌(50 mg·L~(-1))显著增加了根系己糖激酶和脲苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,降低了醛缩酶活性,为种子萌发生长提供代谢产物和能量。50 mg·L~(-1)纳米氧化锌震荡浸种促进了糖酵解代谢和细胞壁的生物合成过程,有利于促进种子萌发,提高幼苗活力。     

乙酰水杨酸对三角褐指藻岩藻黄质含量的影响及其分子机理研究

为了研究不同浓度乙酰水杨酸(ASA)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)细胞生长、岩藻黄质积累及岩藻黄质生物合成相关基因的表达水平的影响,通过分光光度计、高效液相色谱(HPLC)以及荧光定量PCR测定不同浓度ASA处理后的三角褐指藻的各项指标。结果表明,三角褐指藻的生长和岩藻黄质积累与ASA浓度密切相关。一定浓度的ASA抑制了三角褐指藻的细胞数量;岩藻黄质含量也随着ASA浓度的升高呈现先上升后下降的趋势,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,岩藻黄质含量最高,达1.78 g·kg^-1 DW,为对照组的1.9倍。在不同浓度ASA诱导下,与岩藻黄质生物合成途径有关的PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因表达均上调,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,相关基因的表达量极显著高于对照组(P<0.01)。主成分分析(PCA)结果表明,PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因与岩藻黄质积累具有相关性,其中,ZEP基因对岩藻黄质生物合成贡献率最高。综上,适当浓度的ASA不仅提高了岩藻黄质合成途径中相关基因的表达水平,而且促进了岩藻黄质的积累。本研究结果为进一步深入研究三角褐指藻中岩藻黄质合成的分子机制奠定了理论基础。     

光合作用抑制剂DCMU对三角褐指藻岩藻黄素含量和叶绿素荧光特征及关键基因表达的影响

为了阐明岩藻黄素生物合成与光合作用之间的关系,研究不同浓度光合作用抑制剂二氯苯基二甲脲(DCMU)对三角褐指藻细胞密度、岩藻黄素含量、叶绿素含量、叶绿素荧光特征和相关关键基因表达的影响。结果表明,不同浓度DCMU均抑制细胞生长,使三角褐指藻内岩藻黄素含量降低,叶绿素含量增加;当DCMU浓度为1 mg·L^-1时,三角褐指藻内岩藻黄素含量最少,较CK减少了26.98%,而叶绿素含量最高(3.16 mg·g^-1)。随着DCMU浓度的增加,电子传递的抑制作用增强,实际光化学量子效率[Y(Ⅱ)]、 rETR、相对电子传递速率(NPQ)、光化学淬灭系数(qP)和快速光曲线初始斜率(α)均明显降低,DCMU为1 mg·L^-1时出现电子完全阻断的现象。定量PCR分析结果表明,岩藻黄素合成通路关键基因pds、lcyb的表达水平与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,岩藻黄素含量与Y(Ⅱ)、qP和α之间存在显著正相关(P<0.05),说明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成不仅与岩藻黄素合成关键基因的表达有关,还与光合作用有关。本研究为进一步探明三角褐指藻岩藻黄素合成的生理生化和分子机理提供了参考。     

不同浓度的生长调节剂对山药扦插生根的影响

以夏季山药藤条作为试验材料,研究生长调节剂NAA(浓度100, 150, 200 mg·L~(-1))和IBA(浓度50, 100, 150 mg·L~(-1))溶液浸泡山药藤条3 h,生根粉(2, 3, 4 mg·mL~(-1))溶液浸泡山药藤条5 h对山药扦插生根效果的影响。结果表明:1)山药藤条的生根率、成活率、总根长等各项数据随着NAA和IBA溶液浓度降低而升高,其中浓度为50 mg·L~(-1)的IBA溶液处理的山药藤条生根率最高,为28.3%,而其他处理,即NAA(浓度200, 150, 100 mg·L~(-1))和IBA(浓度150, 100 mg·L~(-1))溶液因浓度太高,生根被抑制,扦插生根效果欠佳,为5.0%～21.6%,低于清水对照;2)用浓度为3 mg·mL~(-1)的生根粉溶液浸泡5 h的藤条生根率、成活率最好,而用浓度为2 mg·mL~(-1)和4 mg·mL~(-1)的生根粉溶液浸泡的藤条生根率相对较低,但也高于清水处理,表明生根粉溶液浸泡能促进山药藤条生根。     

磷营养对天竺葵与彩叶草生长发育的影响

为确定天竺葵(Bullseye Scarlet)和彩叶草(Chocolate Scarlet)在温室生产中所需磷的最佳浓度,本试验通过调整霍格兰营养液中KH_2PO_4的浓度梯度(0、3、5、10、15、20和30 mg·L~(-1))使磷元素浓度发生变化,并用其滴灌植物,进而探究磷营养对天竺葵与彩叶草生长发育的影响。结果表明,天竺葵和彩叶草在植物营养生长和生殖生长过程中,植物的生长参数以对数函数速率而增加;天竺葵和彩叶草的茎叶部分在营养生长时期对磷的需求量大于生殖生长时期;在不同的生长时期,磷元素对彩叶草生长的影响始终大于对天竺葵生长的影响;在营养生长期间,天竺葵生长的最适磷浓度为20 mg·L~(-1),在生殖生长阶段,其生长最适磷浓度为15 mg·L~(-1);在营养生长期间,彩叶草生长的最适磷浓度为15 mg·L~(-1),在生殖生长阶段,其生长最适磷浓度为10 mg·L~(-1)。     

三角褐指藻pds基因生物信息学与诱导表达分析

岩藻黄素是一类具有重要药用价值和开发价值的新型海洋药物,八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是三角褐指藻类岩藻黄素生物合成途径中的一个重要的限速酶。为了更好地开发和利用岩藻黄素,通过RT-PCR克隆了三角褐指藻pds基因(Ptpds,Gen Bank序号:XM_002184476.1)c DNA全长序列,并从基因层面分析了外源诱导子对岩藻黄素生物合成的诱导机制,进一步探究Ptpds的结构和表达特性。结果表明,Ptpds基因cDNA全长2 442 bp,开放阅读框(ORF)为1 773 bp,编码589个氨基酸,并含有一个NAD(P)-binding结构域;蛋白分子结构预测结果表明,三角褐指藻PDS蛋白(PtPDS)分子呈亲水性,含有转运肽、信号肽、跨膜结构域等结构。系统进化树分析显示,PtPDS与新型微藻的PDS蛋白亲缘关系较近,且在所选取的藻类中进化地位较为原始。诱导表达结果表明,Me JA、ASA、AA、ACS等4种诱导子均能促进Ptpds基因的表达,且在4种诱导子处理下,三角褐指藻中的岩藻黄素含量变化与Ptpds基因的表达水平变化呈现高度的一致性,说明Ptpds基因是Me JA、ASA、AA、ACS等诱导子促进三角褐指藻岩藻黄素的生物积累的关键酶基因之一。本研究结果为探究藻类岩藻黄素合成机理提供了依据,并为利用代谢工程手段提高岩藻黄素含量奠定了理论基础。     

不同氮磷钾配比对生姜脱毒苗生长和根茎鲜重的影响

为揭示生姜脱毒苗生长过程中的需肥规律,优选原原种繁殖的施肥配方,试验以"永福"生姜脱毒苗为材料,采用L_9 (3~4)正交试验设计方法,研究了不同NPK配比对盆栽生姜脱毒苗生长及根茎鲜重的影响。结果表明,脱毒苗整个生育期内对N、P、K的需求呈上升趋势,生长前期以喷施较低浓度效果较好,N、P、K的最佳施用浓度为N 60 mg·L~(-1)、P 20 mg·L~(-1)、K 100 mg·L~(-1),植株分枝数、株高、叶片增长数和根茎鲜重均达到较高值,随着喷施浓度增加,脱毒苗出现黄化和枯尖现象;相关性分析表明生姜脱毒苗生长前期分枝数、株高、叶片增长数与根茎鲜重的生长均呈极显著正相关,相关系数为0.94～0.97。生长后期试验最佳施用浓度是N 200 mg·L~(-1)、K_200 mg·L~(-1),理论最佳N、K施用浓度为N 250 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)。综上,适宜生姜原原种繁殖的前期最佳N、P、K施用浓度为N 60 mg·L~(-1)、P 20 mg·L~(-1)、K 100 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(P)∶ρ(K)=3∶1∶5];后期最佳施用浓度为N 200 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(K)=1∶1],理论最佳浓度为N 250 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(K)=5∶4]。     

不同锌水平对低剂量镉在水稻中迁移能力的影响

本研究利用水稻作为供试植物,在轻度镉(Cd)污染[镉浓度分别为0 mg·L~(-1)、0.01 mg·L~(-1)(低剂量)、0.03 mg·L~(-1)(中剂量)、0.09 mg·L~(-1)(高剂量)]水培条件下,通过外源添加不同剂量锌(Zn,浓度分别为0 mg·L~(-1)、0.025 mg·L~(-1)、0.05 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1)、0.2 mg·L~(-1))研究水稻生物量变化及Cd在水稻体内分布和迁移,探索Zn、Cd间的相互关系,并筛选治理水稻Cd污染的最适外源Zn浓度。结果表明,施加外源Zn水稻根茎叶的生物量均有所增加,且Zn浓度为0.05 mg·L~(-1)效果最显著。缺Zn条件(0 mg·L~(-1))下,水稻根细胞质和细胞壁中的Cd含量比值随外源Cd浓度增加而降低;加入外源Zn后,细胞质与细胞壁中Cd含量比值有上升趋势,0.03 mg·L~(-1) Cd水平下变化显著。中低剂量(0.01~0.03 mg·L~(-1))Cd水平下,施加Zn可降低水稻根部对Cd的吸收和转运。其中Zn浓度为0.05 mg·L~(-1)时,水稻根、茎、叶中的Cd含量下降最为显著,分别下降38%、71%、65%(低剂量Cd)和44%、79%、69%(中剂量Cd),且水稻根与茎、根与叶的转移系数分别降低53%和44%(低剂量Cd)、62%和40%(中剂量Cd);而后随Zn浓度增加水稻各部位Cd含量及转移系数无显著变化。在高剂量Cd环境下,施加外源Zn对水稻根、茎、叶Cd含量没有显著的抑制作用。因此,在中低剂量的Cd污染条件下,Zn、Cd间存在明显的拮抗作用,且外源添加0.05 mg·L~(-1) Zn是降低水稻Cd吸收迁移及增加水稻产量的最适浓度。     

6-苄基腺嘌呤对香云幼苗淹水胁迫的缓解和恢复作用

为探究不同浓度的6-苄基腺嘌呤(6-BA)对香云幼苗淹水胁迫的缓解和恢复作用,以泥土麸糠混合基质栽培的香云幼苗为材料,研究喷施外源6-BA(0.5 mg·L~(-1)、1 mg·L~(-1)、1.5 mg·L~(-1))对淹水胁迫中和胁迫后香云幼苗根系活力、叶片叶绿素含量、渗透调剂物质含量、抗氧化酶活性、膜脂过氧化损伤以及胁迫解除后花和新梢的影响。结果表明,在淹水胁迫过程中,1.5 mg·L~(-1) 6-BA对香云幼苗的缓解效果最好;淹水胁迫后,1.5 mg·L~(-1) 6-BA对香云幼苗的恢复效果最好,并且对促进其开花也有较好效果。     

绿色杜氏藻DvGGPS生物信息学及转录差异研究

香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序获得Dv GGPS基因c DNA全长序列,对GGPS基因序列进行生物信息学分析,并研究花生四烯酸(AA)、乙酰水杨酸(ASA)和硫酸铈铵(ACS)对Dv GGPS基因转录水平的影响及绿色杜氏藻类胡萝卜素含量变化。生物信息学分析结果表明,Dv GGPS基因c DNA全长2 229 bp,含1 041 bp开放阅读框,编码346个氨基酸。GGPS蛋白质序列理论等电点(p I)为5.82,相对分子质量为37.66 k Da,该蛋白为疏水性蛋白,无信号肽和跨膜区域。二级结构预测显示该蛋白分子中α-螺旋结构最多,占57.23%。同源比对结果表明,绿色杜氏藻GGPS蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,62.5 mg·L~(-1)AA、50 mg·L~(-1)ASA和0.8 mg·L~(-1)ACS处理的Dv GGPS基因转录水平达到最高,此时类胡萝卜素含量也均有提高,说明绿色杜氏藻类胡萝卜素的生物学合成可能是通过诱导Dv GGPS基因表达实现的,Dv GGPS基因在类胡萝卜素生物合成中起关键作用。Dv GGPS基因的克隆及表达调控研究为今后探明类胡萝卜素积累的分子机理提供了重要参考,也为进一步通过代谢工程手段提高绿色杜氏藻类胡萝卜素含量奠定了理论基础。     

不同浓度CO2施肥对温室番茄果实积硒效应的影响

试验以"兴海12号"番茄为研究对象,在施用4种不同浓度的CO_2的基础上,又对每个CO_2浓度处理下的番茄做了4个不同浓度的硒处理。研究了不同浓度CO_2施肥对番茄积硒效应的影响。设各独立隔间CO_2浓度依次为大气浓度(CK)、(600±25)μmol·mol~(-1)(T1)、(800±25)μmol·mol~(-1)(T2)、(1 000±25)μmol·mol~(-1)(T3)。在此基础上每个隔间的番茄材料实施包括空白在内的4个硒水平的处理L0(空白)、L1(2 mg·L~(-1))、L2(4 mg·L~(-1))、 L3(6 mg·L~(-1))。在相同的CO_2条件下叶面喷硒,随着施硒浓度的升高,使番茄果实内总硒和有机硒含量均有所升高,并且当施硒浓度相同时,随着CO_2浓度升高,番茄果实内总硒及有机硒都有显著的提升,且800μmol·mol~(-1)处理下效果最佳。本次试验在研究了CO_2施肥对番茄硒积累及转化的同时也比较了不同CO_2与亚硒酸钠的不同组合配施下成熟果实主要营养物质含量,结果为单独施硒与CO_2以及硒与CO_2的配施均使番茄营养品质得到提升。果实内维生素C、番茄红素及可溶性总糖在组合T2L3(CO_2浓度为800μmol·mol~(-1),硒浓度为6 mg·kg~(-1))时含量最高,提升显著。在T3L2(CO_2浓度为1 000μmol·mol~(-1),硒浓度为4 mg·kg~(-1))时有较高的糖酸比。     

硝普钠(SNP)对红毛丹采后生理指标的影响

以海南红毛丹"保研7号"为试验材料,分别置于10μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)的SNP溶液中,对褐变指数、果实硬度等生理指标进行测定,以筛选最适保鲜浓度。结果表明,与对照相比,3种浓度SNP对红毛丹生理指标变化均有明显影响,以浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理的保鲜效果最佳。浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理可有效延缓果实褐变指数上升,有效延缓果实变软过程,有效延缓果实中丙二醛(MDA)含量增加及可溶性蛋白质蛋白含量下降。其中,贮藏至第7 d时,200μmol·L~(-1)处理的红毛丹可溶性蛋白含量为0.25 mg·g~(-1),较对照高47.2%,而MDA含量活性值为2.18μmol·g~(-1),仅为对照的82.3%。实验表明:浓度200μmol·L~(-1)的SNP溶液处理能较好保持采后红毛丹的各项生理指标,可为红毛丹采后保鲜技术提供理论科学依据和实践指导。     

碱法热处理对蓝藻厌氧发酵生物转化及微囊藻毒素降解效果的影响

以蓝藻为原料的厌氧发酵生物转化效率差,产气量低,恰当的预处理工艺可以调整蓝藻特性,提升厌氧发酵的产气效率。本文研究碱法热处理耦联的预处理工艺对蓝藻降解效果的影响,采用旋转组合设计法,以蓝藻藻浆SCODcr为响应值,研究预处理3个主要参数变化对蓝藻细胞的分解效果。结果表明,三次多项式数学模型可以很好的拟合联合预处理工艺参数对蓝藻藻浆SCODcr的影响,模型的R~2为0.983 9。验证试验表明:当NaOH处理浓度为3%、78℃处理5.6 h时,蓝藻藻浆SCODcr为5 446 mg·L~(-1),是采用1%NaOH、40℃处理3 h,蓝藻藻浆SCODcr值(2 570 mg·L~(-1))的2.12倍。厌氧发酵结果表明,经优化处理后的蓝藻藻浆产气率较对照提高了4.72倍,达425.4 mL·g~(-1)VS。同时,研究发现经预处理的蓝藻厌氧发酵后,烘干的藻粉中不含MC-RR,MC-YR含量仅为0.58×10-2μg·kg~(-1),可安全地用于制备复合有机肥。     

磺胺二甲基嘧啶与环丙沙星对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为研究抗生素胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响,选取磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimidine, SM2)和环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)两种典型抗生素为研究对象,采用水培方法,通过测定不同浓度的两种抗生素对小麦种子芽和根的生长抑制率、幼苗生物量、根系形态和根系活力指标,分析比较了两种抗生素对小麦种子和幼苗的生态毒性差异。结果表明:0.1～2.0 mg·L~(-1)的SM2和0.1～1.0 mg·L~(-1)的CIP能够促进小麦种子根和芽的生长,当SM2浓度达到10.0 mg·L~(-1)、CIP浓度达到5.0 mg·L~(-1)时,两种抗生素开始对小麦种子根长产生抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用显著增强;两种抗生素对作物种子根长的抑制效应强于芽长;0.1 mg·L~(-1)的SM2促进小麦幼苗生长以及干物质积累,但随着SM2浓度增大,小麦幼苗生长受到抑制,根系生物量以及根系性状(总根长、平均直径)显著降低;CIP对小麦幼苗生长、干物质积累和根系性状均具有抑制作用,并且随着CIP浓度的增大抑制作用增强;SM2和CIP均抑制小麦根系活力,随着抗生素浓度的升高小麦根系氧化还原力降低,根系活力逐渐减弱。研究表明,SM2和CIP会在小麦根系不断积累,影响小麦正常生长,CIP对小麦幼苗生态毒性相对更强,0.1 mg·L~(-1)CIP即会抑制小麦幼苗生长。     

不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响比较研究

选取轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、小茨藻(Najas minor)4种沉水植物为研究对象,在实验室静态模拟条件下,通过定期测定植物生物量、叶绿素、可溶性糖、过氧化物酶等指标变化,比较研究了不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响。研究结果表明,本研究条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻、小茨藻的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度分别为2、2、1、0.5 mg·L~(-1)和6、6、4、2 mg·L~(-1)。不同沉水植物的相对生长率均随着水体氨氮浓度的升高呈现先上升后下降的变化规律,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和小茨藻均在相应的氨氮最大适宜浓度时出现相对生长率最大值,其值分别为1.21、0.94、0.52和0.28。不同沉水植物在相应的氨氮最大适宜浓度范围内,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量呈现上升趋势,植物的POD活性变化不大;当水体氨氮介于相应的最大适宜浓度和最大耐污浓度之间时,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量变化规律不明显,植物的POD活性显著高于CK处理;当水体氨氮浓度超过相应的最大耐污浓度时,试验期间沉水植物叶绿素和可溶性糖含量呈下降趋势,植物的POD活性在7~21 d达到最大值,之后开始下降。研究表明,水体氨氮浓度是影响沉水植物生长的限制因素之一,不同沉水植物均存在相应的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度,相应的低浓度氨氮能促进沉水植物生长,沉水植物均存在不同程度的抗逆能力,但过高浓度氨氮会抑制沉水植物生长,甚至导致死亡。     

工厂化条件下氮处理对奶油生菜的生长及生理影响

通过水培试验研究不同氮处理(5 mmol·L~(-1)NO_3~--N、10 mmol·L~(-1)NO_3~--N和5 mmol·L~(-1)NO_3~--N+5 mmol·L~(-1)NH_4~+-N)对奶油生菜生长和生理特性的影响。研究结果表明,35 d后,总氮浓度相等时,NH_4~+-N抑制奶油生菜生长,该处理叶面积、株高、地上鲜重、地上干重、地下鲜重和地下干重分别降低78.2%、60.4%、87.0%、81.3%、80.1%和87.5%(P0.05),此外,两者的生理活性如根系活力、可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶活性和硝酸还原酶活性均有显著性差异(P0.05)。与10 mmol·L~(-1)NO_3~--N(12.89 g)相比,5mmol·L~(-1)NO_3~--N(8.90 g)处理奶油生菜生物量稍微有所降低,叶面积、根长和地下干重分别降低48.1%、50.3%和37.5%(P0.05),而叶可溶性糖含量和花青素相对含量分别升高67.5%和51.9%(P0.05),而对NO_3~--N的吸收两者的比值在第21 d达到最大值,后者是前者的3.15倍。研究结果表明奶油生菜是喜硝蔬菜,且生菜的硝态氮适宜浓度前期(前21 d)为高浓度(10 mmol·L~(-1)),以便促进奶油生菜生长,后期(21 d后)可改为低浓度(5 mmol·L~(-1))以提高品质。