NaCl胁迫对丁香‘瓷蓝’光合作用及叶绿素荧光的影响

为研究NaCl胁迫对丁香‘瓷蓝’光合作用的影响,以‘瓷蓝’的一年生扦插苗为试材,对不同浓度NaCl胁迫下‘瓷蓝’的叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数等进行研究。结果表明:盐胁迫使得光合性能降低,并且随着盐浓度的增加,叶绿素含量、光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)呈下降趋势。非光化学猝灭系数(NPQ)呈先增加后下降趋势。光合速率下降的主要原因为气孔限制。‘瓷蓝’的耐盐范围在0.4%以下,在盐浓度低于0.4%时会通过提高非光化学猝灭系数(NPQ)来抵抗胁迫造成的伤害,当盐浓度高于0.4%时其光合机构受损严重,产生严重光抑制。     

根结线虫侵染对茄子叶片叶绿素荧光特性的影响

为了揭示根结线虫侵染对茄子叶片光合性能影响的原初反应机制,以‘紫阳长茄’为试材,采用盆栽幼苗人工接种方法,对根结线虫侵染期间茄子叶片叶绿素荧光参数的变化进行了研究。结果表明,随着根结线虫侵染时间延长,茄子叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)持续降低,而非光化学猝灭系数(NPQ)则持续升高,并在接种15天时出现拐点,在此之前变化平缓,之后则变化剧烈,说明根结线虫侵染使茄子光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心遭受损伤。上述叶绿素荧光参数可作为茄子对根结线虫抗性的苗期鉴定指标,该方法简便、易行、高效、准确。     

硒对低温胁迫下番茄幼苗叶片光合特性与叶绿素荧光参数的影响

以加工番茄‘里格尔87-5’幼苗为试材,对其外施0.3、0.6、0.9、1.2mgSe? kg-1Na2SeO3的溶液,并进行昼(12±1)℃/夜(8±1)℃的低温胁迫处理。研究硒对低温胁迫下加工番茄幼苗叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着低温胁迫时间的延长,番茄幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)减小;叶片初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(qN)上升;最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光化学猝灭系数(qP)表现下降。不同浓度的硒溶液可以缓解低温胁迫对番茄幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响,并且以0.9mgSe?kg-1Na2SeO3 的作用效果最好。     

水分胁迫对玉米叶绿素荧光特性的影响

以吉单261和京单28两个玉米品种为试验材料,研究水分胁迫对玉米叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:水分胁迫下玉米叶片的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点和表观量子效率均显著下降;基础荧光显著增加,最大荧光、可变荧光和PSⅡ光化学效率显著降低;随着光强增加,水分胁迫条件下的光化学猝灭系数和实际光化学效率下降幅度明显加剧;非光化学猝灭系数和表观电子传递速率增加幅度则明显减缓.表明水分胁迫使玉米叶片光合性能减弱,PsⅡ反应中心开放部分的比例减少,光合电子传递能力下降,PSⅡ潜在活性受到抑制,过多的光能多是以非光化学猝灭等其他形式耗散掉,从而保护光合机构免受伤害.     

极细链格孢激活蛋白对大豆光合特性、叶绿素荧光参数及产量的影响

为探讨激活蛋白对大豆生长、产量的影响,以大豆冀豆17为研究对象,利用光合仪与称重法测量了不同浓度极细链格孢激活蛋白(1,2,3,4,5,6μg/m L)处理后大豆的光合特性、叶绿素荧光参数及产量。结果表明,随着施用的极细链格孢激活蛋白浓度的增加,大豆叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)呈先上升后下降的趋势。施用1,2,3,4μg/m L浓度的极细链格孢激活蛋白不仅提高了大豆叶绿素含量,而且增加了大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,同时还能提高叶绿素荧光的最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)。其中以3,4μg/m L浓度的处理效果最好。施用更高浓度的激活蛋白(5,6μg/m L),上述光合特性与叶绿素荧光促进效果下降或者消失。施用中浓度激活蛋白(3,4μg/m L)大豆产量增加了11.21%~14.76%。结果表明,喷洒合适浓度的极细链格孢激活蛋白是一种促进大豆增产的有效措施。     

铝胁迫对烟草叶片光能利用、光保护系统及活性氧代谢的影响

为了揭示烟草叶片光能利用和光保护系统在铝诱导的活性氧代谢中的作用机理,以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究了不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,铝浓度的升高显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P),提高了反应中心PSⅡ过剩激发能,从而导致叶片O_2-·和H2O_2含量升高,植株生物量下降,其中对云烟105影响大于云烟100。随铝处理浓度的升高,烟草叶片非光化学猝灭系数(NPQ)、光呼吸速率、SOD和APX活性呈先升后降的趋势。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下表现出更高的ΦPSⅡ、q P、NPQ、光呼吸速率以及SOD和APX活性,说明低浓度铝胁迫下烟草叶片可通过提高光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性等途径来降低反应中心PSⅡ过剩激发能,防止或清除活性氧的积累,从而增强其对铝的耐性。     

外源硒对谷子产量因子及硒含量的影响

对谷子叶面喷施亚硒酸钠,研究苗期、抽穗期和灌浆期喷施不同浓度硒对谷子产量及其构成因子的影响,以期确定亚硒酸钠的最佳喷施浓度和最佳喷施时期,为种植生产富硒谷子提供科学依据。以春播区常规种长农35号、夏播区品种冀谷20号和抗除草剂杂交谷子晋谷50号为试验材料,采用裂区设计,设置6个供硒水平,清水为对照,分别在谷子苗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施亚硒酸钠。结果:与对照相比,适量的外源硒可以提高谷子产量,具体表现为随着施硒浓度的增加谷子产量先增加后减小,以喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理产量达到最大。抽穗期喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理晋谷50号、冀谷20号、长农35号产量与对照相比分别增加4.9%、4.6%和1.2%。喷施低浓度硒对产量构成因子有促进作用,过高浓度的外源硒抑制谷子生长发育,抽穗期穗长、穗粒重在喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2或/和67.84g/hm~2处理与对照差异显著,喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2处理的株高与对照差异达到显著水平;叶面喷施外源硒能够提高谷子子粒硒含量,且随着喷施硒浓度的增加谷子子粒硒含量增加。喷施时期对子粒硒含量的影响为灌浆期>抽穗期>苗期,在摄入硒的安全范围内,灌浆期喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2,晋谷50号子粒硒含量达到0.297g/hm~2,比对照增加8.6倍。喷施合适剂量的亚硒酸钠可以提高谷子产量和硒含量且对产量构成因子有增益作用,叶面喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2为最佳喷施用量。谷子抽穗期喷施硒对产量及构成因子有极大促进作用,灌浆期喷施硒可以显著提高谷子子粒硒含量。     

DCPTA对低温胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素含量及其荧光特性的影响

以郑单958为盆栽试验材料,设置3个昼夜温度梯度(18℃/9℃、16℃/7℃、14℃/5℃),研究喷施不同浓度DCPTA对玉米幼苗叶片的叶绿素含量以及叶绿素荧光特性的调控机制。结果表明,低温胁迫下喷施DCPTA玉米幼苗的叶绿素含量比对照(清水处理)高23.62%~144.55%;玉米叶片Fo(初始荧光)比对照低4.55%~39.53%,Fv/Fo(PSⅡ潜在活性)、Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)、qN(非光化学猝灭系数)分别比对照高出30.26%~112.39%、7.47%~32.96%、5.98%~57.52%;浓度为50mg/L的DCPTA喷施玉米幼苗叶片后,对低温胁迫下玉米叶片光合系统的保护效果最好,这有利于提高玉米幼苗叶片的抗冷性。     

叶面喷施亚硒酸钠对甜荞光合特性、产量及硒积累效应的影响

膳食补硒是人类摄入硒的主要途径,通过硒生物强化技术能有效提高作物硒含量。本研究以甜荞品种西农9976为试验材料,亚硒酸钠为硒源,采用大田试验,设置纯硒施用量0 (Se0)、5 (Se5)和20 g hm^–2 (Se20) 3个水平。于2020—2021年连续两个作物生长季,研究不同外源硒浓度下甜荞光合特性、干物质积累与转运、农艺性状及产量的变化规律及其对各器官硒含量、硒转运因子及籽粒硒利用率的影响。结果表明,叶面喷施亚硒酸钠使甜荞叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)较对照平均增加13.12%、11.50%、5.48%、5.95%和5.77%,改善了叶片光合物质生产能力;喷硒处理显著增加甜荞叶片光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSII)及光化学淬灭系数(q_p),降低非光化学淬灭系数(NPQ...     

两种穗型冬小麦品种旗叶光合特性及氮素调控效应

在大田条件下,对两种穗型冬小麦品种生育后期旗叶光合特性及其氮素调控效应进行了研究。结果表明：大穗型品种豫麦66的旗叶叶绿素含量、PSⅡ潜在活性、PSⅡ光化学的最大效率、荧光光化学猝灭系数以及荧光非光化学猝灭系数等性状均优于多穗型品种豫麦49,且PSⅡ量子效率和光合速率在灌浆中后期具有明显优势,从而有利于豫麦66     

2个MADS-box基因在山葡萄雌花和雄花中的表达分析

为了探明MADS-box基因在山葡萄性别分化中的作用,笔者利用实时荧光定量PCR技术对Vv MADS5和Vv MADS8 2个基因在山葡萄雌、雄花发育过程的表达情况进行分析。结果表明,2个基因在山葡萄雌花和雄花中都有表达,Vv MADS8在雌花和雄花中的表达趋势以及表达量基本相同。Vv MADS5在雌花和雄花中的表达类型相同,而其在雌花中的表达量显著高于雄花。Vv MADS8在花芽膨大期(4月30日)表达量最高,而Vv MADS5在花序展露期(5月14日)表达量最高。Vv MADS8、Vv MADS5参与山葡萄性别分化,但不是控制性别分化的关键基因。     

蝉蜕诱导对球孢白僵菌生物学特性及其毒力影响的研究

利用改良蝉蜕诱导培养基对球孢白僵菌进行诱导,以无蝉蜕PDA培养基作为对照,目的是比较蝉蜕诱导后球孢白僵菌菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率等多个生物学指标,及二者对3龄亚洲玉米螟幼虫的毒力。经蝉蜕诱导的球孢白僵菌菌株的产孢量、孢子萌发率以及对玉米螟幼虫毒力都高于对照组,且差异显著,对玉米螟幼虫毒力处理组LT₅₀为4.73天,对照组需要6.97天。同时经蝉蜕诱导过的菌株开始产孢时间和胞外蛋白酶活性都优于对照组,胞外蛋白酶活性的变化范围是1.497×10^-2~3.538×10^-2 IU/mL,但经诱导菌株的生长速率低于处理组。鉴于球孢白僵菌菌株经蝉蜕诱导后,其产孢量和孢子萌发率增加,并且能够增强对玉米螟幼虫毒力,可利用其进行球孢白僵菌菌种保存和改良。

     

百合科十二卷属玉露的组培快繁关键技术研究

为建立十二卷属多肉花卉玉露的快繁技术体系,以当年抽生的花序为外植体,以MS为基本培养基,研究不同的激素配比对外植体的诱导、分化、增殖、壮苗与生根的影响,建立适合玉露离体快繁的技术体系,最佳启动培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.02 mg/L,愈伤组织诱导及分化培养基MS 6-BA 0.5 mg/L KT 0.5 mg/L NAA 0.01 mg/L,愈伤组织诱导率达87.1%,丛芽分化率达52.3%,生根培养基为1/2MS IBA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L AC 0.5 g/L。试管苗生根率达97.5%,炼苗成活率达90%以上。本项研究结果可以在不损伤母本的基础上实现玉露的人工组培快繁,通过此项技术可以实现玉露种苗的规模化生产。     

沉水植物苦草和轮叶黑藻对水环境的影响

为了研究沉水植物苦草和轮叶黑藻的对水环境的影响,在控制条件下单独种植苦草、轮叶黑藻和二者混种,笔者比较研究了苦草、苦草+黑藻、黑藻组合水体中总氮(TN)、总磷(TP)、铵氮(NH4+-N)、叶绿素a、总悬浮质(TSS)及总有机氮(TOC)浓度的区别。结果表明:苦草和轮叶黑藻对水环境的影响不同,单独种植苦草时,上覆水中总氮和氨氮含量高于其他处理,但总磷、叶绿素、TSS和TOC含量都低于轮叶黑藻单种和混种处理。研究结果说明,苦草对于降低上覆水中总磷和叶绿素含量作用优于轮叶黑藻,对维持水体水质有良好效果。     

乌桕和无患子容器苗育苗密度与苗木生长和质量的关系

为提高乌桕与无患子的苗木品质,研究育苗密度对乌桕与无患子的苗木生长形态变化及苗木品质的影响。试验以当年生乌桕与无患子幼苗为试验材料,设不同育苗密度5个处理,测定分析不同育苗密度下乌桕与无患子幼苗的生长进程以及干物质积累、叶片数、主根长形态指标。结果表明:不同育苗密度下,乌桕与无患子的生长进程差异十分显著;且无患子和乌桕的苗高随着密度的变大逐渐增加,但是当苗高增加到一定程度时,苗高并未随之增加;乌桕、无患子的单株、茎生物量表现为随着育苗密度的变大而逐渐增加。且乌桕与无患子的合格苗所占的百分率随其苗木密度的变大而降低,与之呈负相关关系。综合苗高、地径、单株生物量、茎生物量、幼苗形态因子分化参数、合格苗率、单位面积合格苗数等指标,无患子以育苗密度为280~342株/m2、乌桕以育苗密度为337~412株/m2时,其生长形态和植株品质比较协调,植株苗木品级合格率较高。     

山羊β-防御素表达载体的构建及产物的活性鉴定

对山羊GBD-1进行载体构建,转到毕赤酵母中高效表达并对表达产物的生物学活性进行鉴定,为进一步研究防御素抗菌机理打下基础。根据GenBank中山羊β-防御素的CDS区序列,设计含有特殊酶切位点的引物扩增到目的片段,将该片段克隆到真核表达载体pPICZαA中,构建重组表达质粒pPICZαA/GBD-1,电转化到毕赤酵母中进行诱导表达。测序结果表明扩增的目的片段为114 bp,编码38个氨基酸,经Tricine-SDS-PAGE电泳验证在4.3 KD处有目的蛋白;作抑菌实验发现,重组蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。山羊防御素成功地在毕赤酵母中诱导表达,为进一步研究GBD-1的蛋白纯化以及抗菌机理打下基础,并为利用基因工程方法生产防御素提供理论依据。     

果园间作小麦对黑绒鳃金龟寄主选择行为的影响

黑绒鳃金龟(Maladera orientalis Motschulsky)是一种多寄主害虫,但是伴随着剧毒农药禁用,已经成为果园的一种重要害虫。由于黑绒鳃金龟昼伏夜出的生物学特性,喷雾防治很难收到好的防治效果。为有效控制果园黑绒鳃金龟,同时达到农药减用的效果。本研究以苹果(Malus pumila)、梨(Pyrus spp.)、桃(Prunus persica)、樱桃(Prunus species)和山楂(Crataegus pinnatifida)为寄主,以小麦(Triticum aestivum)为试材,通过室内选择和田间趋避试验研究了小麦对黑绒鳃金龟选择行为的影响。在果树枝条和小麦之间进行选择时,黑绒鳃金龟对每种果树枝条的选择率都≥90%,而对小麦的选择率都＜10%;不同果树枝条与小麦混合放入同一容器后,黑绒鳃金龟对混合物的选择率明显低于对单一果树枝条的选择率;小麦同时存在于H型嗅觉仪两臂时黑绒鳃金龟的选择行为明显受到影响,两臂之间的选择率差异不明显,且黑绒鳃金龟的不选择率最高达到了25%;田间间作试验发现无间作物的樱桃园、梨园、苹果园3种果树上黑绒鳃金龟的虫口数量分别达到了18.4、17.6、18.9头/株。而间作小麦后黑绒鳃金龟的虫口数量明显下降(P<0.05),其中樱桃上黑绒鳃金龟虫口数量最大,仅为4头/株;同时发现间作小麦后3种果树的叶片受害率相对于没有间作物的果园明显降低;距离试验表明,距小麦0.5、2 m的梨树叶片被黑绒鳃金龟为害率分别为8%、9%,差异不明显(P>0.05),而在距小麦6 m时梨树的叶片的受害率上升为35%,明显高于距离0.5 m时(P<0.05),而在距离8 m时梨树叶片的受害率73%,明显高出0.5 m时8倍(P<0.05)。这些结果表明,小麦严重干扰了黑绒鳃金龟的寄主选择行为。在樱桃园、梨园和苹果园间作小麦对黑绒鳃金龟具有较好的趋避防治效果,在间作果园当梨树与小麦距离在2 m以内对黑绒鳃金龟的趋避效果非常明显。     

西瓜枯萎病菌的鉴定及申嗪霉素对其防效评价

由于重茬西瓜种植面积增多,西瓜枯萎病的发生面积逐步扩大,严重影响了西瓜生产。本研究用PDA培养基从中国农业科学院郑州果树研究所大棚温室萎蔫枯萎的西瓜上分离病原菌。形态学鉴定为尖孢镰刀菌;ITS序列分析表明其与西瓜枯萎病菌的序列一致性达到99%;发现该菌引起西瓜枯死严重,发病率达96.7%以上。因此,证实是西瓜枯萎病菌引起的。为了防治该病害,进行了温室和室内的申嗪霉素药效评价。室内抑菌实验和温室内药剂处理结果一致,1%申嗪霉素100倍防治效果最好,抑菌率达76.03%,灌根防治率达58.86%。因此,生产上建议在西瓜枯萎病发病早期使用1%申嗪霉素100倍连续3次灌根,每次间隔约8天左右,尽可能减少西瓜枯萎病菌对西瓜的影响。     

青花菜小孢子发育时期与花器形态的相关性

对青花菜小孢子发育时期细胞学特征及其与花器外部形态的相关性展开研究,试图从花器的外部形态特征来推断小孢子的发育时期,最终目的是为花药或游离小孢子培养研究提供科学依据。结果表明,青花菜小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期共4个时期,供试3个青花菜各时期细胞学特征存在明显差异。青花菜小孢子发育时期与花蕾大小和花药颜色等指标密切相关。供试青花菜花蕾纵径为10.52~11.05 mm,花蕾横径为3.64~4.25 mm,花药长度为2.85~2.87 mm,花药宽度为0.95~0.96 mm,且花瓣微露出花萼,花瓣和花药均为淡黄色时,80%以上的小孢子发育至单核靠边期。     

贪铜菌6-5双组分信号系统czcR2-czcS2 的克隆

为阐明贪铜菌6-5的耐镉机理,更有效的治理土壤重金属污染。本研究利用同源序列克隆技术从本研究室筛选的高耐镉菌株贪铜菌6-5中成功克隆出双组分信号转导系统czcR2-czcS2,通过DNA测序及序列比对,结果表明,该扩增产物的DNA序列与耐金属贪铜菌CH34中megaplasmid质粒的czcR2和czcS2基因的同源性分别为99%和98%。czcR2-czcS2彼此相邻,并且转录方向一致,很可能作为一个独立的操纵子控制其他功能基因的表达。并利用生物信息学对该调控基因的一般特性、跨膜区和信号肽进行了预测,该研究为开展更为深入的研究以及制定有针对性的重金属污染治理对策建立了基础,具有重要的理论意义和实际应用潜能。