亚硫酸氢钠对大豆的增产作用

六十年代以来明确了大豆属于三碳(C_3)植物,具有明显的光呼吸作用。光呼吸作用是绿色组织在光下放出CO_2的生理过程。其氧化的底物乙醇酸是来自C_3途径。光呼吸作用能减低体内有机碳的积累,并消耗一定能量。虽然有些人认为在强光下,CO_2不足时或能排除过剩的同化力,而保护叶绿体免受损害,光呼吸可能是一种生理适应,但在光照下(白天),光呼吸是减低净光合速率的主要因素     

吲哚乙酸对烟草叶片光合作用和光呼吸的影响

烟草叶面喷施10～100ppm的IAA,光合、光呼吸、CO_2补偿点、乙醇酸合成量、以及RuBp羧化酶/加氧酶和乙醇酸氧化酶活性均提高,而且均随IAA浓度的增加而增高。抗生长素三碘苯甲酸抑制光合和光呼吸,降低CO_2补偿点,降低BuBp羧化酶和乙醇酸氧化酶活性。草甘膦亦降低光合、光呼吸强度和乙醇酸氧化酶活性。亚胺环己酮和放线菌素D亦降低叶片乙醇酸氧化酶活性,并消除由IAA引起的酶活性增强。认为IAA通过提高RuBp羧化酶活性而增强光合作用;通过增加乙醇酸合成和提高乙醇酸氧化酶活性而提高光呼吸。     

光呼吸的控制与作物产量

<正> 光呼吸的理论研究,已为人们指出了控制光呼吸,提高作物产量的若干途径.通过这些途径已显示出未来提高作物产量的美好前景. 一、利用植物光呼吸特点,因地制宜,选择栽培作物根据植物在地球上的分布说明,C_4植物多半分布在热带、亚热带,干旱、半干旱的环境,而C_3植物则多半分布在温带、寒带、潮湿地区.从草原生态系统观察,可以发现在一年之中,C_3植物的生长季节是在低温潮湿的月份,而C_4植物则生长在比较炎热而干燥的月份.显然C_3、C_4植物的碳代谢途径和光呼吸特点是与其分布的环境相适应的,即C_4代谢途径是对高温、强光、干旱的适应,C_3代谢途径是与较低的光强,较低的温度,比较潮湿的环境相适应的.如果打破这种适应,使C_3植物在高温、强光、干旱的条件下生长,就会造成光呼吸急剧上     

水稻简易低光呼吸筛选方法

光合作用是植物产量形成的基本过程,提高光合速率是农业增产的有效途径。在强光下,C_4植物的光合作用强度为C_3植物的两倍左右。一般CO_2补偿点低的,往往表现了低光呼吸和高光合速率。根据C_3、C_4植物CO_2补偿点的差异,1969年国外有人创造了一种把C_3植物和C_4植物培养在同一个透光密闭系统内的筛选方法,利用C_4植物光     

光呼吸抑制剂对水稻增产效应的应用试验初报

一、前言光呼吸是植物照光后引起的耗氧,放出CO_2的过程。当植物进行光呼吸时,光合作用的最初产物所固定的 CO_2在尚未形成糖前就被重新释放出来。据前人测定,光呼吸放出的CO_2量较之暗呼吸大3～4倍,占光合产物的1/3以上。水稻是 C3植物,它的 CO_2补偿点高,RuDP 加氧酶和乙醇酸氧化酶的活性大,因而其光呼吸强度也大。因此,有很大部份的光合产物被光呼吸过程重又消耗,造成物质能量的很大浪费。通过生物化学手段,用光呼吸抑制剂来抑制水稻的光呼吸作用,就可以减少无谓的物质能量消耗,增加干物质积累,这对于提高水稻结实率和成熟度,增加产量,将是十分有效的措施。     

光呼吸抑制剂2,3-环氧丙酸钾 α-羟基-2-吡啶甲磺酸的合成

六十年代一系列实验表明:植物的绿色器官在光照下进行光合作用的同时,也进行着光呼吸作用——吸收氧气,氧化由光合中间产物转变成的乙醇酸,放出二氧化碳。光呼吸的生理功能还在争论中。不少人认为:它消耗光合同化的二氧化碳、降低表光合、是影响光合效率的重要因素。据报导,玉米、高梁、甘蔗等低光呼吸作物较烟草、小麦、水稻等高光呼吸作物的光合效率高2—3倍。若能采取措施,降低高光呼吸作物的光呼吸,便有可能大幅度提高它们的光合效率,从而提高产量。但也有些人     

红外线CO_2气体分析仪测定光呼吸的方法

光呼吸是植物绿色细胞在光下释放CO_2的过程,光呼吸的测定在研究光合机理、光呼吸生理功能,以及探讨提高作物光合效率等方面都是很有必要的。本文就用红外线CO_2气体分析仪测定光呼吸谈些工作体会。用“红外”测定光呼吸通常有以下几种方法。 1.测定断光瞬间的CO_2猝发量; 2.测定光下CO_2释放量; 3.外推法求算[CO_2]为零时的光合强度; 4.测定低氧下表观光合的增量。     

关于光呼吸的化学控制的研究

采用光呼吸抑制剂NaHSO_3对水稻、小麦的处理,获得如下结果: (1)一定浓度的NaHSO_3处理叶片有提高净光合的效果,在100—300ppm范围内净光合可提高5—20％左右。 (2)用低氧(2％O_2)控制可证明,净光合提高是由于光呼吸被抑制的结果,同时乙醇酸氧化酶活性降低与乙醇酸含量的积累同光呼吸有关的各项参数表现一致。 (3)在排除个体差异和其他条件干扰下,从未发现被处理的叶片的净光合有低于对照者,说明抑制光呼吸对正常光合并未产生不利地影响,再者从施用光呼吸抑制剂有提高经济产量的趋势,问接证明抑制光呼吸并未妨碍生理过程的正常进行。 (4)由于NaHSO_3是一种廉价的普通试剂,又易于被叶片吸收运转,因此作为一种提高光合效率的手段,至少作短期内施用,是很值得注意的。诚然,由于光呼吸的生理意义尚未澄清,上述观点仍须继续研究证明。     

植物光呼吸途径的调控和优化策略

植物的核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxidase,Rubisco)有2种活性:一是羧化作用,同化二氧化碳,为生物圈提供食物;二是氧化作用,消耗同化产物,生成有毒的2-磷酸乙醇酸,启动光呼吸途径。C_3植物的光呼吸途径大约消耗了1/3的光合作用产物。但是,直接敲除光呼吸途径的基因不仅不能提高生物量,而且往往是致死的;只有科学优化光呼吸途径才能提高植物生物量和作物产量。本文综述了植物光呼吸途径的功能和基因通路,以及调控和优化光呼吸以提高植物生物量的方法和研究进展。     

光呼吸与硝酸还原关系研究——光呼吸抑制剂与代谢物对黄化小麦硝酸还原酶光诱导的影响

 用黄化小麦为材料研究了多种光呼吸抑制剂与光呼吸代谢物对硝酸还原酶光诱导及叶片亚硝酸盐含量的影响。结果表明,光呼吸抑制剂NaHSO3、INH、HPMS与光呼吸代谢物乙醇酸、乙醛酸对硝酸还原酶光诱导有显著的抑制作用,而乙醇酸和乙醛酸处理可以提高叶片的亚硝酸盐含量,说明光呼吸与氮代谢有密切的关系,光呼吸的正常进行有利于硝态氮的还原。乙醇酸和乙醛酸对硝酸还原酶的抑制可能与亚硝酸盐在叶片中的积累有关。     

外源甲醇对棉花乙醇酸氧化酶活性和光合速率的影响

棉花(新陆早36)生殖生长期喷施外源甲醇水溶液后,检测分析了叶片中乙醇酸氧化酶活性、光合速率及籽棉产量。结果表明,不同生长期,甲醇水溶液处理后对乙醇酸氧化酶活性的抑制作用强弱表现为:盛蕾期>盛花期>铃期;对乙醇酸氧化酶活性的抑制作用为:30%甲醇水溶液>20%甲醇水溶液>10%甲醇水溶液。当处理组叶片乙醇酸氧化酶活性受到不同程度抑制时,光合速率相应提高,籽棉产量亦增高。试验结果表明,高光强、高温情况下喷施外源甲醇水溶液增强光合作用效率,与其参与棉花作物的光呼吸代谢有关。     

植物草酸的功能及其代谢调控研究进展

草酸作为一种最简单的二元羧酸,普遍存在于植物界中,并且在漫长的生物进化过程中并无淘汰的趋势。越来越多的研究表明,植物草酸具有重要的生理功能,并且在植物抗逆性中发挥积极作用。植物中的草酸形成积累主要受光呼吸乙醇酸、抗坏血酸及草酰乙酸等有机酸代谢途径调控,但也受诸如氮素形态等其他因子的影响。     

几种有机酸和氨基酸对乙醇酸氧化酶活性的影响

本文研究苹果酸、甘油酸、丝氨酸、谷氨酸对菜心(Brassica parachinensis Bailey)叶片乙醇酸氧化酶活性的影响。结果表明,苹果酸、丝氨酸和谷氨酸均对乙醇酸氧化酶起竞争性抑制作用,其中以苹果酸和丝氨酸的抑制作用较强而谷氨酸的抑制作用较弱;测定菜心乙醇酸氧化酶对乙醇酸的Km值为0.36m mol/L,丝氨酸、苹果酸、谷氨酸对乙醇酸氧化酶的Ki值分别为5.5,7.0,13.5m mol/L,甘油酸对乙醇酸氧化酶活性没有明显的影响,讨论了上述几种有机酸和氨基酸在乙醇酸途径代谢调节中的作用。     

氯化钠对小麦幼苗乙醇酸氧化酶活性和叶绿素含量的影响

本文报告氯化钠对小麦幼苗乙醇酸氧化酶的促进作用。试验结果表明,用氯化钠喷施小麦幼苗20小时后,乙醇酸氧化酶活性升高21％,体内蛋白质含量升高24.2％。用0.1、0.2、0.5mol/L的氯化钠培养幼苗,乙醇酸氧化酶活性分别比对照增加23％、61.1％和28.6％;蛋白质含量分别比对照增加12.8％、29.4％和18.1％;叶绿素含量分别下降2.8％、2.8％和22.2％。本文讨论了氯化钠影响乙醇酸氧化酶活性的机理。     

温光处理对节瓜幼苗光合作用的影响

试验以江心4号节瓜为试材,研究了温光处理对节瓜苗期叶片光合作用的影响,结果表明:低温导致了叶片光合色素含量明显降低,且随处理时间的延长而下降;低温下强光促进光合色素含量降低。低温处理下叶绿素a/叶绿素b比值明显提高,且随处理时间的延长而上升。低温下叶绿体类囊体解体、排列无序、联结断开,基粒片层肿涨,淀粉粒、质体球增加,淀粉粒体积变大;持续低温强光导致了叶绿体膜的解体;常温弱光下类囊体排列混乱、质体球增加。低温下叶片Fv/Fm明显下降,低温下强光明显降低Fv/Fm。低温、强光都会造成Fv/Fo的下降,而且低温和强光存在互作。低温下乙醇酸氧化酶活性上升,低温下强光增强了乙醇酸氧化酶活性,低温下较强的光呼吸有利于防御低温光抑制造成的伤害。     

阔叶红松林不同演替阶段土壤酶活性与养分特征及其相关性

采用对比分析方法,研究了小兴安岭地区阔叶红松混交林在进展演替过程中(形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落)土壤各发生层(A1、B和C层)酶活性,及其与土壤养分有效性和活性有机碳之间的关系。结果表明:土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性在进展演替中A1层土壤酶活性明显高于B和C层。而在A1层中土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性在发展阶段较形成阶段有不同程度的下降。土壤多酚氧化酶活性的变化是随着演替阶段的进行呈递减趋势。土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶与土壤养分之间均存在相关关系。其中,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性分别与速效钾、有效磷、有机质和全氮呈极显著相关,而过氧化氢酶和多酚氧化酶与全氮、速效钾、有效磷、有机质也表现出显著相关。此外,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性与易氧化碳、微生物量碳达到显著相关,与溶解性有机碳不显著相关。而蔗糖酶与3种活性有机碳的相关性均达到显著水平。土壤酶活性与土壤养分特征可以作为一个综合指标,来指示小兴安岭地区不同演替阶段的土壤肥力水平。      

蓝光对水稻幼苗光合作用的影响

研究了长期蓝光处理对水稻幼苗光合性状的影响。结果表明：比较白光处理对照，蓝光处理水稻幼苗的总叶绿素含量，叶绿体光合磷酸化及光合速率下降，而ＲｕＢＰ羧化酶、加氧酶及乙醇酸氧化酶活性增强。蓝光处理降低水稻幼苗光合速率的原因，除蓝光诱导叶绿素合成的效率较低及降低了叶绿体光合磷酸化速率外，可能还与蓝光促进了水稻幼苗的光呼吸速率有关。     

溴氰菊酯对黄瓜叶片乙醇酸氧化酶活性的影响

本研究结果表明，用20—400mg／L的溴氰菊酯喷施黄瓜幼苗后，叶片内的乙醇酸氧化酶活性上升，最高达78．63％。低浓度的溴氰菊酯使蛋白质、DNA和RNA含量升高。而高浓度的溴氰菊酯使蛋白质、DNA和RNA含量降低。放线菌酮可抑制溴氰菊酯对体内乙醇酸氧化酶活性的促进作用。本文讨论了溴氰菊酯影响乙醇酸氧化酶活性的可能机理。     

二氯苯醚菊酯对黄瓜叶片几种氧化酶活性的影响

研究结果表明，二氯苯醚菊酯（PER）对黄瓜几种氯化酶活性有不同程度的影响，其影响的程度与PER的浓度有关。20－40mg.L^-1的PER分别使黄瓜体内的过氧化氢酶和乙醇酸氧化酶活性升高3．35％－32．71％和4．42％－34．51％，20－20mg.L^-1的PER使过氧化物酶活性升高9．70％－29．10％；50－250mg.L^-1的PER使吲哚乙酸氧化酶活性升高13．58％－32．10％；50－300mg.L^-1的PER使抗坏血酸氧化酶活性下降，3．18％－20．69％，用200mg.L^-1的PER处理黄瓜幼苗1－6d后，体内过氧化物酶活升高10．375－43．17％。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。