不同形态硅对砷胁迫下小麦光合生理、砷累积及相关基因表达的影响

采用盆栽土培试验,以无砷(As)胁迫处理(CK)为对照,设置30 mg/kg As胁迫处理(AS)及砷胁迫下施用纳米硅(NSi)、无机硅(ISi)、有机硅(OSi)与复合处理(NSi+ISi、NSi+OSi、ISi+OSi、NSi+ISi+OSi),探索不同形态硅对As胁迫下小麦光合生理、As亚细胞分布及相关调控基因表达的影响。结果表明,As胁迫下小麦光合生理受到显著影响、As含量增加,细胞生理受到显著影响。As胁迫下不同形态硅及其组合处理均提高了光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量、改善了叶绿素荧光参数(F_v/F_m、Φ_PSⅡ、NPQ、q_P),上调了相关重金属调控基因(TaPCS1、TaMT1、TaHMA3)的表达,且增加了细胞壁对As的劫持能力,并促进As在液泡区室化,整体而言以纳米硅组合处理(NSi+OSi、NSi+ISi+OSi)效果较佳。此外,As胁迫下,NSi+OSi、NSi+ISi+OSi处理植株Si含量显著增加,生物富集系数(BCF)、转移系数(TF)及As含量显著降低,均以...     

不同砷污染程度下香蒲生长与砷富集特征

为探究典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)在砷(As)污染下的生长状况,以及香蒲中As的累积与迁移特征,设置As₀、As₅₀、As₁₅₀、As₆₀₀ 4个梯度As污染生境,对应底泥中As含量分别为0、50、150、600 mg·kg^-1,探析As胁迫下生命周期内(生长期、成熟期、萎黄期)香蒲的生长发育、As累积特征及其对土壤中As的提取效果。结果表明:在4种程度As胁迫下香蒲均能完成生命周期,结出种子柱头。生长期,As₅₀处理香蒲根系耐性指数最高,达到132.38%;As₁₅₀处理香蒲生物量为19.12 g,较As₀处理高出34.08%;As₆₀₀处理生物量积累为12.35 g,较As₀处理减少13.39%,此时香蒲根系耐性指数最小,为65.23%。成熟期,As₅₀处理香蒲生物量累积最大,达到72.23 g,较As₀处理高出28.70%,此时香蒲根系耐性指数最高,为149.25%;As₆₀₀处理生物量积累最低,香蒲根系耐性指数最小。萎黄期,As₅₀处理香蒲生物量累积最高,达到79.23 g,较As₀处理高出23.94%,此时香蒲根系耐性指数最高,达到119.28%;As₆₀₀处理下生物量积累最低,较As₀处理下降13.47%。在香蒲生长的3个阶段,底泥As含量为0 ~50 mg·kg^-1时香蒲叶片谷胱甘肽活性最高;As₅₀和As₁₅₀处理的PSⅡ光合反应系统最大光合潜力(F_v/F_m)均高于As₀处理,而As₆₀₀处理下香蒲F_v/F_m最低,此时叶片超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量最高;香蒲地下部对As的生物富集系数大于地上部,植株间转运系数为0.09~1.10,香蒲对底泥中As的固定率大于去除率,提取量和单位面积迁移量与底泥中As含量呈极显著正相关。说明香蒲可以耐高浓度As胁迫并正常生长,对As污染湿地底泥有良好的修复效果,可以将香蒲作为As污染湿地植物建群种,香蒲生长达到萎黄期之前增加对香蒲的收获和更换次数可以获得更好的修复效果。     

喷施3种商品化纳米颗粒对黄瓜绿斑驳花叶病毒病的防效初探

黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)属我国进境检疫性有害生物,主要危害西瓜、甜瓜、瓠瓜等葫芦科作物,给瓜类生产造成严重的经济损失。本研究通过在西瓜叶面喷施商品化的纳米氧化锌(ZnO NPs)、纳米二氧化钛(TiO₂ NPs)、纳米二氧化硅(SiO₂ NPs),以评价3种纳米颗粒对感染CGMMV的西瓜植株生物量、叶绿素含量以及病毒积累量的影响。试验结果表明,经TiO₂ NPs和SiO₂ NPs预处理的感染CGMMV的西瓜植株的生物量与叶绿素含量均显著高于对照,TiO₂ NPs、SiO₂ NPs和ZnO NPs处理组的CGMMV外壳蛋白积累量显著低于对照组,而ZnO NPs处理组的植株生物量、叶绿素含量与对照组无明显差异,各处理组植株的株高与对照组无显著差异。本研究为黄瓜绿斑驳花叶病毒病的防控提供了新的思路,对于后续利用纳米材料辅助抗CGMMV具有一定的参考意义。     

盐胁迫下不同形态硒对王族海棠硒累积、离子稳态及生理生化的影响

设置150 mmol/L盐胁迫处理(SS)及盐胁迫下施用纳米硒(Se⁰)、亚硒酸钠(Se⁴⁺)、硒代半胱氨酸(Se^2-)及复合处理(Se⁰+Se⁴⁺、Se⁰+Se^2-、Se⁴⁺+Se^2-、Se⁰+Se⁴⁺+Se^2-),以无盐胁迫处理(CK)为对照,探索了不同形态硒对盐胁迫下王族海棠硒累积、离子稳态及相关生理生化的影响。结果表明,盐胁迫下王族海棠光合生理受到显著影响,氧化产物累积增加、离子稳态失衡。盐胁迫下不同形态硒及其组合处理均在一定程度上增加了光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量、改善了光合特征参数(P_n、C_i、T_r、G_s),提高了抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性,降低了脂质过氧化物(LPO)、超氧阴离子自由基(O     

叶面施硅对水稻吸收和转运无机砷和甲基砷的影响

为探讨叶面施硅对水稻吸收和转运不同形态砷[As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、MMA(Ⅴ)和DMA(Ⅴ)]的影响,采用水培模式和高效液相-原子荧光光度计(HPLC-AFS)相结合的方法,探究了水稻幼苗叶面施硅后其吸收不同形态砷的能力及其体内不同形态砷含量的变化。结果表明:4种砷形态处理下,叶面施硅可降低水稻地上部和根部砷含量,其中As(Ⅴ)、MMA(Ⅴ)处理下,叶面施硅水稻根中砷含量显著低于对照,降幅分别为26.16%、35.32%(P0.05),As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理下,叶面施硅后,水稻地上部砷浓度显著低于对照(P0.05),降幅分别为23.03%和42.98%;叶面施硅处理还可降低水稻对砷的吸收能力,其中As(Ⅴ)、MMA(Ⅴ)处理下,叶面施硅水稻对砷的吸收显著低于对照,降幅分别为29.08%、35.17%(P0.05);此外,叶面施硅可以降低水稻地上部与根系砷形态含量,其中As(Ⅴ)处理下,叶面施硅的水稻地上部As(Ⅲ)含量比对照显著降低32.60%(P0.05),As(Ⅴ)和MMA(Ⅴ)处理下,水稻根系As(Ⅴ)和MMA(Ⅴ)含量分别比对照显著降低55.30%和30.61%。但是,叶面施硅对不同形态砷在苗期水稻体内的转运没有显著影响。总之,叶面施硅可抑制水稻对不同形态砷的吸收与累积,在一定程度上降低水稻砷毒害。     

豇豆和番茄对砷胁迫的响应

采用土壤盆栽和溶液培养相结合的方法,考察砷胁迫下豇豆(Vigna unguiculata L.)和番茄(Cypho-mandra betacea L.)的生长、砷吸收累积状况、植株体内砷价态和根系分泌物变化。结果表明:砷(50mg/kg)胁迫显著抑制豇豆(精选901青豇豆)的生长,其生物量和产量较对照分别下降47%和54%,属于砷敏感型蔬菜;而砷处理显著促进番茄(特大红宝石)的生长,其生物量和产量分别为对照的1.56倍和1.51倍,属于砷耐受型蔬菜。2种蔬菜果实中砷含量均未超过GB2762-2005食品中污染物限量标准,0.05mg/kg(FW)。砷在2种蔬菜中以As(Ⅴ)和As(Ⅲ)2种形态存在,其中以As(Ⅲ)为主;2种蔬菜根部As(Ⅴ)所占的比例无显著差异,但As(Ⅴ)在豇豆叶片中的比例显著高于番茄。砷胁迫显著增加了番茄和豇豆根系分泌苹果酸和乙酸的量,砷胁迫下番茄根系有机酸分泌增加率显著高于豇豆。     

硒砷交互作用对水稻幼苗生理特性及砷硒累积的影响

采用溶液培养法研究了不同浓度四价硒(0~10μmol·L~(-1))与三价砷(0~25μmol·L~(-1))单独及联合处理对水稻幼苗鲜重、抗氧化系统及砷和硒含量的影响,旨在为水稻的降砷、富硒提供参考。结果表明低砷(5μmol·L~(-1)As)和低硒处理(≤5μmol·L~(-1)Se)对水稻生长有协同促进作用;高硒(10μmol·L~(-1)Se)处理可以显著拮抗高砷胁迫(25μmol·L~(-1)As)对水稻生长的抑制作用。硒砷交互对水稻幼苗砷和硒向地上部转运及累积产生了拮抗作用;然而与地上部不同,低浓度砷处理促进了水稻根部硒的累积。高浓度砷处理显著增加了水稻幼苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基物质(NPT)和植物络合素(PCs)含量,其丙二醛(MDA)含量约是对照处理的1.71~1.87倍。硒和砷交互作用对水稻幼苗叶片谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性有协同促进作用。高砷条件下,高硒处理不仅显著提高了GPx活性,还显著增加了根中NPT和PCs含量,进一步缓解砷的毒害作用。总之,适量硒可以促进砷污染水稻的生长,并达到降砷、富硒的效果。     

硫素对土壤砷生物有效性与水稻吸收的影响研究

为探讨硫素添加对土壤-水稻系统中砷迁移转化的影响,通过在添加砷的污染土壤中施加不同形态硫素,采集全生育期土壤溶液和成熟期水稻植株样品,分析硫素添加对砷移动性、生物有效性以及水稻砷吸收的影响。结果表明:微生物在影响土壤溶液中Fe(Ⅱ)和砷的移动性方面起到了重要作用,灭菌处理与不灭菌处理差异较大;硫素的添加降低了根际、非根际土壤溶液中砷的移动性,降低了As(Ⅲ)的浓度,从而降低了砷的毒性;硫素添加也降低了根际土壤中砷的生物有效性,相同硫含量的硫酸钠比单质硫的影响更显著。硫素添加促进了水稻的生长,促进了水稻根表铁膜的形成,一定程度降低了水稻地上部对砷的累积,但是过量硫素的施用可能会增加水稻米粒中砷的累积。     

纳米硒、铜对干旱胁迫下番茄生长、光合特性及产量的影响

随着农业技术的发展,越来越多的纳米技术已应用于农业生产中,然而纳米肥料对植物的影响尚不清楚。采用盆栽试验,研究干旱胁迫下施用纳米铜(Cu NPs)、纳米硒(Se NPs)对番茄生长、光合生理特性及产量的影响。结果表明,干旱胁迫(DS)条件下番茄干物质累积、根系形态、光合生理代谢及产量皆受到显著影响。DS条件下,与对照(CK)相比,施用Cu NPs(CU)、Se NPs(SE)及二者结合施用(CU+SE)处理均可有效增加番茄植株地上部、根系干物质累积量及根系性状指标,提高光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量、光合特征参数、叶绿素荧光参数及上调表达光合作用基因(PetE、Psb28),处理间整体呈CK、CU相似文献   

水稻品种对镉砷累积的差异研究

【目的】研究在镉(Cd)、砷(As)复合污染农田下不同水稻品种对Cd、As吸收与累积的差异，以期为云南重金属污染农田中水稻安全生产与利用提供理论依据。【方法】试验点位于云南省昆明市东川区，采用大田试验，设置10个处理：种植杂交籼稻(中浙优8、中浙优10、中浙优1、清优676、闽红两优177)、常规籼稻(云航籼3、云航红1)、常规粳稻(云航粳2、云航粳3、云航粳7)等10个水稻品种，于水稻成熟期测定水稻农艺性状及分析植株Cd、As累积特征。【结果】不同品种水稻农艺性状及植株Cd、As累积特征均存在显著差异，其中水稻产量、株高、千粒重和结实率最大值分别为最小值的2.91、1.17、1.40、1.24倍，地上部分和地下部分生物量最大值分别为最小值的2.12、2.47倍，根、茎叶、谷壳和糙米的Cd与As含量最大值分别为最小值的2.33、3.50、1.40、4.00倍与2.03、1.93、1.48、1.36倍，Cd与As累积量最大值分别为最小值的4.45、3.27、3.53、12.06倍与2.51、1.81、3.02、3.70倍。水稻Cd转运系数总体表现为TF_{糙米/茎叶}&g...     

低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响

  目的  探究低磷胁迫对不同生长时期根际土壤养分环境、毛竹Phyllostachys edulis幼苗生长和养分生理的影响及其持续效应,分析毛竹幼苗对低磷胁迫的适应机制。  方法  通过盆栽播种育苗方式,研究了4种不同土壤有效磷水平:2.5 mg·kg?1(极低磷,P₁)、5.0 mg·kg?1(低磷,P₂)、10.0 mg·kg?1(中磷,P₃)、20.0 mg·kg?1(适磷,P₄)对当年生长季末(T₁)和翌年快速生长期(T₂)根际土壤养分环境、毛竹幼苗生物量及其分配、毛竹幼苗养分吸收利用和分配的影响。  结果  低磷处理组(P₁, P₂)显著降低T₁根际土壤pH (P＜0.05),并维持了根际土壤高氮质量分数;这种低磷效应趋势持续至T₂,且此时P₁和P₂的根际土壤有机质质量分数较P₄显著增加了10.70% (P＜0.05)。低磷处理组均显著降低了2个时期毛竹幼苗生物量及氮、磷、钾养分积累量(P＜0.05),且T₂时的降幅比T₁更高。T₁时,低磷处理组显著降低了毛竹幼苗根冠比(P＜0.05),也相对降低根系养分的分配比例;但T₂时,低磷处理组的根冠比分别较P₄显著增加44.30%和37.97% (P＜0.05),且显著增加了氮、钾养分在根系的分配比例(P＜0.05)。低磷处理组显著增加了T₁毛竹幼苗整株磷素利用效率(P＜0.05),随育苗时间推移,其利用效率下降,至T₂时,仅P₁较P₄显著增加了19.05% (P＜0.05)。  结论  低磷胁迫抑制了毛竹幼苗生长和养分积累,但提高了其整体磷素利用效率;随育苗时间延长至翌年快速生长期时,低磷胁迫对植株的抑制作用增强,但毛竹幼苗通过提高根冠比、根系养分分配比例来提高对低磷胁迫的适应性。图2表4参25     

外源磷输入对香蒲生长及砷积累的影响

[目的]探究不同水平外源磷(P)输入对挺水植物香蒲在不同梯度砷(As)污染底泥中的生长指标及其对砷累积与迁移的影响,为砷污染湿地生态恢复区的建设和日常管理提供科学参考.[方法]通过试验模拟0 mg/L(PCK)、0.2 mg/L(P0.2)、2 mg/L(P2)和20 mg/L(P20)4种不同水平的外源磷输入0 mg/kg(As0)、150 mg/kg(As150)和600 mg/kg(As600)3种不同程度砷胁迫生境,分析香蒲的生长指标和其对砷的积累特征.[结果]底泥砷处理为As0时,P0.2处理下香蒲有最大生物量积累(95.57 g/株),根部耐性指数(TI)和香蒲单位面积砷迁移总量(W)最高,分别为110.18%和2.68 g/ha;P20处理下香蒲PSⅡ光合系统最大光合潜力(Fv/Fm)、PSⅡ光合系统电子转运效率(ETo/RC)和植株间转运系数(TF)最大,分别为0.81、1.16和0.50,此时香蒲对底泥中砷去除率(Rc)、固定率(Rs)及提取量(EX)最高,分别为32.96%、33.12%和717.06μg.底泥砷处理为As150时,P0.2处理下生长于污染底泥中的香蒲生物量积累、TI和TF均最高,分别为100.20 g/株、120.16%和0.08,此时Rc、Rs和EX也最高,分别为32.45%、35.35%和1921.98μg;P2处理下Fv/Fm、ETo/RC和W最大,分别为0.84、1.25和8.29 g/ha.底泥砷处理为As600时,P0.2处理下香蒲Fv/Fm、Rc和Rs最大,分别为0.80、56.99%和52.73%;P2处理下香蒲生物量积累、ETo/RC和W最高,分别为96.23 g/株、1.07和20.43 g/ha;P20处理下香蒲地上部对砷BCF和TF最大,分别为0.58和0.24.[结论]当底泥处于中重度砷污染(<150 mg/kg)时,较高磷水平(0.2 mg/L)处理可获得更好的香蒲生态修复砷污染效果;当底泥处于严重砷污染(150~600 mg/kg)时,高浓度磷水平(2 mg/L)处理使香蒲对砷生态修复效果最优.实际应用中适当提高供磷水平可改善香蒲生态修复砷污染湿地的效果.     

外源氯化钙对铅胁迫下水稻幼苗生长、SPAD值和荧光特性的影响

为探究外源CaCl₂对铅胁迫下水稻幼苗生长、叶绿素及荧光特性的影响,以辽星1号水稻为材料,用0、10、20、30 mmol/L CaCl₂喷施水稻幼苗叶片,24 h后更换含100μmol/L Pb（NO₃）₂的霍格兰（Hoagland）完全培养液模拟铅胁迫,应用脉冲调制式荧光仪、连续激发式荧光仪和其他相关仪器分别测定生物量、SPAD值、快速叶绿素荧光动力曲线、叶绿素荧光参数及图像。结果表明,各浓度CaCl₂处理相较于单铅胁迫处理均增加了水稻幼苗的株高、根长、地上部和地下部鲜质量;提高了铅胁迫下水稻幼苗的SPAD值。外源CaCl₂使铅胁迫下水稻幼苗OJIP曲线发生明显变化;使暗适应后的最小荧光（F_o）、最大荧光（F_m）值下降,最大光量子效率（F_v/F_m）升高;使光化学淬灭系数（q_P）、荧光衰减率（Rfd）、能量分配比率（Ψo和φEo）整体上增加,用于...     

纳米氧化铜对砷胁迫下水稻种子发芽及幼苗生长的影响

为了研究纳米氧化铜（nCuO）对砷（As）胁迫下水稻种子发芽以及幼苗生长的影响，在培养皿中进行12 d的种子发芽试验。结果表明：2 mg·L^-1砷处理下，添加低浓度纳米氧化铜（0.5和1 mg·L^-1）可以缓解水稻幼苗的砷毒害，添加高浓度的纳米氧化铜（10、20和50 mg·L^-1）会抑制水稻种子的发芽率和根长，降低干重。与单独砷处理相比，添加纳米氧化铜可以提高水稻叶片SOD活性(0.5、1和20 mg·L^-1)及CAT活性（1、10、20和50 mg·L^-1）。水稻地上部和根部砷含量随着纳米氧化铜的加入而降低。由此可见，不同浓度的纳米氧化铜对砷胁迫下种子发芽和幼苗生长的影响不同。     

TiO2/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。      

砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻产量、生物量以及P、As含量的影响

【目的】阐明磷肥用量以及水稻磷营养特性对砷污染水稻产量、生物量及其安全性的影响,探讨降低水稻砷污染的农艺措施。【方法】以2个耐低磷（磷高效吸收型品种99011和磷高效利用型品种580）和1个低磷敏感型水稻（99056）为材料,通过土培试验研究不同磷用量对中、高度砷污染土壤上水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和稻米P、As含量的影响。【结果】与无砷处理相比,50 mg•kg-1的砷略微增加水稻的生物量,但降低水稻产量,增施磷肥显著提高生物量和产量;100 mg•kg-1的砷显著降低水稻生物量和产量,增施磷肥显著提高生物量,但产量在磷用量为30 mg•kg-1时最高,磷用量为150 mg•kg-1时最低（为0）。砷污染土壤上,水稻不同部位As含量为秸秆>>颖壳>>糙米,且As含量随磷用量或砷浓度的增加而增加。在砷胁迫或者磷、砷双重胁迫下,同一处理的水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和糙米P含量均为99011＞580＞99056,3个品种之间差异显著,且磷用量越少、砷浓度越高,品种之间差异越大;秸秆、颖壳和糙米As含量为99056＞580＞99011,3个品种之间差异显著,且磷用量和（或）砷浓度越高,品种之间差异越大。在砷浓度≤50 mg•kg-1和磷用量≤30 mg•kg-1时,磷高效吸收型品种99011能够获得较高的产量,且稻米As含量低于国家食品安全标准。【结论】砷胁迫下,水稻产量及其As含量与品种磷营养特性以及施肥量密切相关。在中、轻度砷污染土壤上,可以通过选用磷高效吸收型水稻品种,并根据土壤磷丰缺程度适当减少磷肥用量等措施来保证水稻数量和质量安全。     

甜菜碱浸种对苏打盐碱胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响

以水稻品种垦稻10为试验材料，采用室内培养法，研究10 mmol/L甜菜碱浸种对不同浓度(0、20、40、60、80 mmol/L)苏打盐碱(Na₂CO₃、NaHCO₃)胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响。结果表明，苏打盐碱胁迫处理抑制了水稻种子萌发，与蒸馏水浸种处理(CK)相比，蒸馏水浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(S₄₀、S₆₀、S₈₀)降低了水稻种子发芽率、发芽势和根/芽长，提高了根系相对电导率；而甜菜碱浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(SBT₄₀、SBT₆₀、SBT₈₀)显著缓解了苏打盐碱胁迫对水稻种子萌发的抑制作用，与相同苏打盐碱胁迫条件下蒸馏水浸种处理相比，SBT₄₀、SBT₆₀、SBT₈₀处理的发芽率分别增加了1.40%、1.15%、4.65%(P<0.05),侧根...     

miR3979在水稻砷耐受性中的作用

miR3979可能参与水稻Oryza sativa应答亚砷酸盐和过氧化氢胁迫,但其具体的生物学功能未知。以miR3979过表达转基因株系(As21-2,As21-3)和野生型品种中花11为试材,系统研究了转基因植株对亚砷酸盐的耐受性表现及其初步生理机制。结果表明:与野生型相比,miR3979过表达转基因植株对亚砷酸盐更加敏感,其对砷的吸收与转移能力明显增强;转基因植株在砷胁迫下,其根部脯氨酸、可溶性蛋白质量浓度显著升高,但各抗氧化酶活性却受到明显抑制,miR3979在亚砷酸盐处理后的野生型和转基因植株叶片中的表达谱截然不同。这些结果可为进一步揭示由该基因介导的水稻对砷耐性改变的分子机制以及抗逆育种提供理论参考。     

连续2年土壤砷胁迫对三七(Panax notoginseng)细胞膜透性和抗氧化酶活性的影响

通过盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究不同砷处理(As5+:0、20、80、140、200和260 mg/kg,采用Na3As O4配制)对三七营养生长期叶片中的细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)]活性的影响,探讨三七细胞膜透性和抗氧化系统酶活性对砷胁迫的响应。结果表明:(1)随着砷质量分数的增加,叶片细胞膜透性和MDA含量逐渐升高;连续2年砷处理为260 mg/kg时,细胞膜透性和MDA含量分别比对照增加160.5%和48.8%;叶片中丙二醛含量与砷质量分数呈极显著正相关关系;(2)第1年砷胁迫,SOD和PPO活性维持稳定,POD活性有所降低;连续2年砷胁迫,SOD活性随着砷质量分数的增加呈现先升高后降低的趋势,且砷处理为260 mg/kg时,酶活性仅为对照的35.7%;POD和PPO活性随砷质量分数的增加而降低;2年砷胁迫CAT活性均随着砷质量分数的增加而增加。总之,在砷胁迫条件下,三七叶片细胞膜受到严重伤害,抗氧化酶系统中POD和PPO活性受到抑制,SOD和CAT是三七叶片中清除过氧化作用的关键酶,连续2年砷胁迫对三七叶片的影响具有一定的累积效应。     

杨树采伐剩余物施用对土壤养分和二氧化碳释放的影响

  目的  探索施用杨树Populus采伐剩余物对土壤养分和二氧化碳(CO₂)释放的影响,为其潜在利用提供参考。  方法  以杨树树枝、树皮、树叶和水稻Oryza sativa秸秆等4种农林废弃物为生物质原料,根据杨树人工林单位面积凋落物量,以2%质量分数(以烘干土质量计)均匀混入新鲜土壤,25 ℃恒温培养箱中暗培养180 d。控制培养期间土壤含水量为田间持水量的60%。测定不同处理下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、无机氮[铵态氮(NH₄ +-N)和硝态氮(NO₃ ?-N)]、有效磷(AP)、速效钾(AK)等质量分数以及CO₂日释放速率和累积释放量。  结果  ① 4种生物质原料施用显著影响土壤微生物生物量及土壤氮磷钾的有效性(P＜0.05)。相比对照,杨树树枝、树皮、树叶和水稻秸秆处理的土壤MBC质量分数分别增加了50%、31%、80%和109%,土壤MBN质量分数分别增加了54%、40%、72%和203%。施用杨树树皮和树枝土壤的NH₄ +-N质量分数从大到小依次为对照、秸秆处理、树叶处理、树皮处理、树枝处理。土壤AP质量分数以树枝处理最高,AK质量分数以秸秆处理最高。②不同处理的土壤CO₂日释放速率均表现为初期较快,中期逐渐减缓,后期趋于稳定。培养期间,秸秆处理的土壤CO₂累积释放量最高,显著高于其他处理(P＜0.05),其次为杨树树叶,不同处理间差异显著(P＜0.05)。③相关性分析表明:生物质原料的性质与土壤微生物生物量、土壤养分和CO₂释放量存在显著相关性。其中土壤微生物生物量与生物质原料的全氮、全磷、全钾显著正相关(P＜0.05),与全碳和碳氮比显著负相关(P＜0.05);土壤CO₂日释放速率与土壤MBC、MBN、NH₄ +-N、AP和AK均显著正相关(P＜0.05),但与NO₃ ?-N呈极显著负相关(P＜0.01)。  结论  从土壤养分和环境效应综合考量,杨树采伐剩余物的施用能提高土壤有效态的氮磷钾等养分,相对减少碳排放。图3表3参47