不同供磷水平对宽叶雀稗形态及生理的影响

为探讨宽叶雀稗在不同供磷水平条件下的形态及生理变化,了解宽叶雀稗对磷胁迫的适应策略,以期为宽叶雀稗的磷养分管理和生理调控提供理论依据。试验采用砂培法,设置极低磷(2 μmol·L^-1)、低磷(20 μmol·L^-1)、适磷(200 μmol·L^-1,对照)、高磷(600 μmol·L^-1)、极高磷(1000 μmol·L^-1) 5个供磷水平处理,分别在胁迫10、20、30 d后测定幼苗生长状况、根系形态、保护酶活性的变化。结果表明,低磷和极度低磷胁迫显著降低了宽叶雀稗植株高度和地上生物量,同时,叶面积和叶周长均有降低的趋势;根系生物量、总根长、根表面积、根体积、根尖数目、根冠比均高于适磷处理,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)活性均显著增强(P<0.05),叶片电导率和根部电导率显著提高(P<0.05);主成分分析表明,CAT活性、POD活性和根系磷酸酶活性、根尖数目和根膜透性受磷胁迫的影响较大,供磷水平为600 μmol·L^-1时表现较好;偏最小二乘回归分析表明,根表面积、根系磷酸酶活性和叶周长是影响宽叶雀稗产量的重要指标。综合表明,宽叶雀稗可通过降低地上生物量、增加根系数量和根表面积、提高保护酶活性来适应低磷胁迫。     

低磷胁迫对太空诱变耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影响

低磷胁迫是酸性土壤限制牧草生产的主要障碍因子之一。本课题组前期的研究中,通过太空诱变获得了一个耐低磷柱花草突变体TPRC2001-84,但其适应低磷胁迫的机制仍不清楚。以TPRC2001-84及其亲本热研2号(RY2)为试验材料,通过水培方法,比较正常供磷(+P,250 μmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(-P,5 μmol·L^-1 KH₂PO₄)处理对TPRC2001-84和RY2生物量、磷吸收效率、磷利用效率、可溶性磷浓度、细胞壁磷含量和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响。结果表明,相对于正常供磷处理,低磷处理显著降低了两份柱花草材料的植株干重和磷吸收效率(P<0.05),但显著提高了两份柱花草材料的磷利用效率(P<0.05)。并且,TPRC2001-84在低磷处理下的植株干重和磷利用效率分别是RY2的1.6和1.4倍。在低磷胁迫下,虽然TPRC2001-84叶片和根系的细胞壁磷含量只有RY2的70%左右,但是,TPRC2001-84叶片和根系的可溶性磷浓度分别比RY2高36.8%~42.6%,细胞壁ACP活性分别比RY2高46.6%~53.6%。以上结果说明,柱花草TPRC2001-84在低磷胁迫下具有较高的细胞壁ACP活性,有利于其对细胞壁中贮存磷的活化利用,从而获得较高的磷利用效率。这将为选育磷高效柱花草新品种提供理论依据和种质材料。     

茉莉酸甲酯对匍枝筋骨草细胞生长和β-蜕皮甾酮积累的影响

匍枝筋骨草悬浮细胞中含有较高β-蜕皮甾酮,为了进一步提高其β-蜕皮甾酮含量,通过添加茉莉酸甲酯(MeJA)进行一系列试验研究。以4~10代筋骨草悬浮细胞为试验材料,测定不同处理浓度和处理时间的MeJA对细胞生长、β-蜕皮甾酮积累的影响,细胞生长量采用称量计数,β-蜕皮甾酮含量则使用高效液相进行检测。结果表明:匍枝筋骨草悬浮细胞生长曲线及β-蜕皮甾酮积累曲线符合Logistics模型。在细胞快速生长的初始期(第4天)或中期(第7天)添加不同浓度的MeJA,对细胞生长影响相对较小,生长曲线均有小高峰,分别出现在处理后第5天和第3天,干物质积累量分别达到0.60和0.62 g。而在细胞快速生长的高峰期添加MeJA,细胞生长曲线呈下降趋势,细胞鲜重和干重显著低于CK(P<0.05)。在细胞快速生长的初始期或中期添加MeJA后细胞鲜重与β-蜕皮甾酮积累量呈显著相关。在细胞快速生长的初始期或中期添加10~50 μmol·L^-1 MeJA后,细胞鲜重与CK对比表现为显著增加,其中添加50 μmol·L^-1 MeJA后细胞鲜重最佳,最高可达到35.90 g,显著高于其他处理(P<0.05)。而同样条件下β-蜕皮甾酮表现为积累量小幅增加,最高量为0.5095 mg·g^-1。添加100~200 μmol·L^-1 MeJA均会抑制细胞的生长,其中添加200 μmol·L^-1 MeJA细胞鲜重与CK相比显著下降,抑制率最高可达到38.88%。而添加100~200 μmol·L^-1 MeJA后β-蜕皮甾酮积累量表现为大幅提升,最高可达3.5315 mg·g^-1,为同期CK的14.44倍(P<0.01)。在细胞快速生长的高峰期添加10~200 μmol·L^-1 MeJA后,细胞鲜重与CK相比都表现为下降,说明在此时添加这些浓度MeJA可抑制细胞的生长,最高抑制率可达31.01%。而在细胞快速生长的高峰期添加10~50 μmol·L^-1 MeJA后,β-蜕皮甾酮积累量可在短时间内大量激增,β-蜕皮甾酮积累量最高达到1.4136 mg·g^-1,是CK的5.06倍(P<0.01)。添加100~200 μmol·L^-1 MeJA则积累量较少。在细胞快速生长的中期添加100 μmol·L^-1 MeJA条件下对细胞的刺激较小,β-蜕皮甾酮积累量最高,达到3.5315 mg·g^-1。     

敖汉和维多利亚紫花苜蓿对低磷环境应激机制的比较

为了探索紫花苜蓿在低磷环境下的表现及响应机制,以期为提高苜蓿磷利用效率及磷吸收效率提供参考。试验以耐低磷较强的敖汉苜蓿和耐低磷较弱的维多利亚苜蓿为研究对象,以正常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)处理为对照,低磷(5μmol·L~(-1) KH2PO4)胁迫处理10、15、20d后,分别观测其形态特征及生理指标的变化,比较两个品种在低磷胁迫下的差异,综合分析其耐低磷机制。结果表明,低磷胁迫下,敖汉和维多利亚的株高、地上生物量及磷含量有所下降,地下生物量、根冠比、总根长、根表面积及磷利用率有所提高,二者净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降(P0.05),但是敖汉的下降幅度都远小于维多利亚;二者的酸性磷酸酶活性都极显著增强(P0.01),但敖汉的酸性磷酸酶活性极显著高于维多利亚(P0.01)。综合表明,低磷胁迫抑制了苜蓿的地上部分生长,促进了地下部分生长,敖汉较维多利亚耐低磷主要表现在光合作用受低磷影响较小、磷酸酶活性增强幅度较大。通过两个品种在低磷胁迫下的不同表现,为紫花苜蓿的耐低磷机制研究提供一定的理论依据。     

苜蓿黄酮对脂多糖诱导下奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响

研究苜蓿黄酮对脂多糖(LPS)诱导下奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响。将奶牛乳腺上皮细胞分成4个组,即基础培养基、基础培养基中加入1 μg·mL^-1的LPS、基础培养基中加入1 μg·mL^-1的LPS和75 μg·mL^-1苜蓿黄酮、基础培养基中加入75 μg·mL^-1苜蓿黄酮。细胞在37 ℃, 5% CO₂的培养箱中培养。结果表明:1)LPS刺激12 h后奶牛乳腺上皮细胞活性下降,而添加苜蓿黄酮能够极显著抑制LPS诱导下细胞活性的下降(P<0.01)。2)在LPS刺激下,细胞内的活性氧(ROS)浓度升高,而添加苜蓿黄酮能够显著降低其浓度(P<0.05)。3)LPS显著上调细胞的IL-1β、IL-6、TNF-α、TLR2、TLR4和MyD88表达(P<0.01),而苜蓿黄酮能够显著下调细胞的IL-1β、IL-6、TNF-α和TLR2表达(P<0.01或P<0.05)。4)在LPS刺激下,p53、Caspase3、p38和P-p38蛋白的表达显著升高(P<0.01或P<0.05),而添加苜蓿黄酮能够显著降低p53和p38蛋白的表达(P<0.05)。在LPS诱导下,苜蓿黄酮能够通过降低ROS浓度,抑制细胞凋亡,提高细胞活性;可能通过抑制TLR2/MyD88信号通路来降低细胞炎症因子的表达,从而保护细胞免受炎性损伤。     

苜蓿黄酮对热应激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响

本实验旨在研究苜蓿黄酮对热应激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞的影响。将乳腺上皮细胞分成5组,每组培养基中分别含有0,25,50,75和100 μg/mL苜蓿黄酮,同时置于细胞培养箱37℃,5%CO₂培养72 h,再在 42℃恒温水浴锅中热应激1 h后返回细胞培养箱培养12 h,检测细胞活性、抗氧化指标和相关基因的表达。结果显示:1)添加25 μg/mL组的细胞活性显著高于0和50 μg/mL组(P<0.05),其他各组之间差异不显著。2)相对于0 μg/mL组,50~100 μg/mL组细胞的GSH-Px活性升高(P<0.01),LDH和MDA含量降低(P<0.01或P<0.05),而CAT活性无显著性差异。3)相对于0 μg/mL组,50和75 μg/mL组Caspase3和Socs3基因表达降低(P<0.01),25 μg/mL组P53、Stat1和Socs1基因表达升高(P<0.01或P<0.05),而Bcl-2和Fas基因表达无显著差异。综上所述,在热应激下,苜蓿黄酮能够提高体外培养奶牛乳腺上皮细胞的活性,改善抗氧化能力和抑制细胞凋亡,其中添加75 μg/mL效果较好。     

苜蓿黄酮对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞增殖与抗氧化的影响

本试验旨在研究不同浓度苜蓿黄酮对体外培养奶牛乳腺上皮细胞增殖与抗氧化的影响。试验利用含不同浓度0 μg/mL(对照组)、25 μg/mL(试验Ⅰ)、50 μg/mL(试验Ⅱ)、75 μg/mL(试验Ⅲ)、100 μg/mL(试验Ⅳ)苜蓿黄酮的培养基进行细胞培养。结果表明,1)细胞培养第3天,各组细胞增殖无显著差异,但第5天试验Ⅱ~Ⅳ组细胞增殖能力极显著高于对照组和试验I组(P<0.01)。2)试验Ⅱ~Ⅳ组一氧化氮(NO)水平明显高于对照组与试验Ⅰ组,且差异极显著(P<0.01)。试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅳ组的乳酸脱氢酶(LDH)活性显著低于对照组与试验Ⅲ组,且差异极显著(P<0.01),但对照组与试验Ⅲ组差异不显著。3)试验Ⅳ组细胞内过氧化氢酶(CAT)含量极显著高于其他各组(P<0.01),而试验Ⅲ组丙二醛(MDA)含量极显著低于其他各组(P<0.01);试验Ⅱ和Ⅲ组的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性极显著高于其他各组(P<0.01),而各处理组细胞的超氧化物歧化酶(SOD)含量差异不显著。4)试验Ⅱ和Ⅲ组细胞p53、Caspase-3、SOCS3和STAT1基因的相对表达量极显著低于对照组(P<0.01)。因此,苜蓿黄酮能够促进体外培养奶牛乳腺上皮细胞的增殖,提高细胞抗氧化的能力,抑制细胞凋亡,其中添加浓度为75 μg/mL组效果最好。     

低磷胁迫对红豆草光合、叶绿素荧光及内源激素的影响

为探究低磷胁迫对红豆草(Onobrychis viciaefolia)光合作用、叶绿素荧光以及内源激素的影响,本试验采用营养液沙培法,以耐低磷5号和磷敏感1号红豆草为试验材料,设置常磷(1.00 mmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(0.01 mmol·L^-1 KH₂PO₄)胁迫处理,于不同胁迫天数后测定形态、光合以及内源激素含量变化。结果表明：低磷胁迫抑制红豆草生长和光合作用,在低磷胁迫下,除非光化学淬灭系数外,供试红豆草叶绿素荧光参数均下降。随着胁迫时间的延长,2份红豆草材料地上和地下部玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)及其之间的比值变化趋势不一致,耐低磷红豆草地上和地下部ZT,GA₃,IAA,ABA耐低磷系数大于磷敏感材料。相关性分析表明,IAA与光合作用和叶绿素荧光显著相关,ABA与IAA,ZT,GA₃呈负相关。研究结果可为红豆草耐低磷特性研究提供...     

不同品种葡萄渣对苜蓿青贮品质和有氧稳定性的影响

为探究不同品种葡萄渣对紫花苜蓿蛋白水解和有氧稳定性的影响,采用“甘农四号”紫花苜蓿作为青贮原料,分别添加马尔贝克(MC)、美乐(MT)、蛇龙珠(CG)3个品种葡萄渣50、100和150 g·kg^-1调制青贮饲料。试验共设置10个处理组,对苜蓿青贮后发酵品质、蛋白组分、蛋白质降解酶、微生物数量及有氧稳定性进行测定及分析。结果表明:3种葡萄渣在100和150 g·kg^-1的添加量下,均显著降低了青贮pH值(P<0.05);非蛋白氮含量随葡萄渣添加量增加而下降,以马尔贝克150 g·kg^-1最低,为430.25 g·kg^-1;添加葡萄渣降低了青贮中氨态氮含量,但添加量的变化对氨态氮含量影响不明显;美乐150 g·kg^-1对青贮羧基肽酶抑制作用最强,酶活性由17.56 μmol·h^-1下降至6.51 μmol·h^-1;葡萄渣增加了青贮发酵后乳酸菌数量,且抑制了霉菌的生长,蛇龙珠150 g·kg^-1乳酸菌数量最高,对照霉菌数量为3.02 log₁₀ cfu·g^-1,显著高于其他处理(P<0.05);3种葡萄渣均减缓了青贮有氧暴露阶段霉变腐败速度,其中美乐150 g·kg^-1处理组有氧腐败所用时间最长。综上所述,不同品种葡萄渣均能改善苜蓿青贮发酵品质,抑制蛋白酶活性,减少青贮蛋白水解程度,并提高了苜蓿青贮有氧稳定性。     

渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

为明确渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿生长的影响，本试验通过沙培研究了渍水对低磷（LP，0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）、中磷（NP，1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）和高磷（HP，2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）下紫花苜蓿根系生长的影响。结果表明：在正常水分下，与NP水平相比LP和HP均抑制了苜蓿的生长；在渍水胁迫下，NP和HP水平下苜蓿的生长速率、地上部干重、总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标显著低于正常供水，而LP水平下苜蓿的生长速率和地上部干重则高于正常供水，总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标在短期渍水（2 d）时高于正常供水，在长期渍水（11 d）时则显著低于正常供水。综上所述，渍水能缓解LP对苜蓿的伤害，主要是通过维持根系的生长，而渍水则对HP下苜蓿的生长不利。因此，在我国南方多雨和地下水位高的土壤中栽培苜蓿，适当少施磷肥既可减少磷的流失，又有利于提高苜蓿的耐渍性。     

耐亚磷酸盐紫花苜蓿品种筛选及评价指标的鉴定

亚磷酸盐是正磷酸盐的一种还原形态,具有溶解度高、运输效率高、与土壤反应活性低等优势。通过探讨不同紫花苜蓿品种苗期对亚磷酸盐的耐逆能力,旨在为紫花苜蓿耐亚磷酸盐品种筛选和亚磷酸盐新型磷肥的开发提供科学依据。以37个紫花苜蓿品种为试验材料,设置正磷酸盐（0.5 mmol·L^-1 KH₂PO₄）和亚磷酸盐（0.5 mmol·L^-1 KH₂PO₃）两个处理,测定不同品种幼苗的株高（PH）、茎粗（SD）、茎叶磷含量（SPC）、茎叶干重（DWS）、根干重（DWR）、根冠比（RSR）、总根长（RL）、根表面积（RSA）、根磷含量（RPC）、叶绿素含量（Chl）、叶面积（LA）、净光合速率（P_n）12个形态和生理指标变化情况。以各单项指标的耐亚磷酸盐系数（PTC）作为衡量依据,运用主成分分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐亚磷酸盐的特性进行综合评价并建立数学模型。在亚磷酸盐胁迫下,不同紫花苜蓿品种根磷含量和叶绿素含量增加,其余指标均显示下降。通过主成分分析,可将12个单项指标转换成5个相互独立的综合指标,根据耐亚磷酸盐综合评价值和聚类分析,可将37个品种划分为4个类别,其中,高度耐亚磷酸盐包括WL903和可汗2个,中度耐亚磷酸盐12个,低耐亚磷酸盐17个,亚磷酸盐敏感型6个。进一步利用逐步回归方法建立了耐亚磷酸盐特性的评价回归模型Y=-0.174+0.102PH+0.189DWR+0.168 RL+0.187RSA-0.061P_n （R²=0.9908）,且各品种对回归方程的估计精度均大于93.22%。综合表明：高度耐亚磷酸盐的品种有可汗和WL903;在亚磷酸盐胁迫下,株高、根干重、总根长、根表面积和净光合速率等可作为紫花苜蓿品种耐亚磷酸盐特性强弱的快速鉴定和预测指标。     

不同紫花苜蓿品种在均匀与不均匀盐胁迫下的耐盐性评价

土壤中的盐分分布通常存在空间异质性,单株植物的根系区域土壤盐分变化较大。而目前关于植物品种耐盐性的评价都是在均匀的盐胁迫下进行的,研究不均匀盐胁迫下植物品种的耐盐性更接近自然盐分状况,可以为耐盐品种的选育提供重要的参考依据。选取6个紫花苜蓿品种作为研究对象,通过分根装置在均匀(100/100、200/200 mmol·L^-1 NaCl)盐胁迫和不均匀(0/200 mmol·L^-1 NaCl)盐胁迫下分别测定植株生长速率、地上生物量、地下生物量、水分吸收、电导率、丙二醛(MDA)、叶绿素(Chl)、脯氨酸(Pro)含量等指标,对各紫花苜蓿品种进行耐盐性比较;并通过隶属函数法对6个紫花苜蓿品种各盐分浓度下的耐盐性进行综合评价。结果表明,不论在哪种盐胁迫(均匀、不均匀)处理下,各紫花苜蓿品种均表现为生长速率下降,地上、地下生物量降低,水分吸收和叶绿素含量减少,膜透性、MDA和Pro含量增加,盐胁迫抑制了植物生长,且各指标存在品种差异。通过综合评价,均匀和不均匀盐胁迫下各品种的耐盐性不同,在均匀盐胁迫(100/100和200/200 mmol·L^-1 NaCl)处理下各品种的耐盐性为中苜一号>WL354HQ>WL343HQ>WL353LH>阿尔冈金>WL298HQ,而在不均匀盐胁迫(0/200 mmol·L^-1 NaCl)处理下则为中苜一号>WL354HQ>WL298HQ>WL343HQ>WL353LH>阿尔冈金。中苜一号在不同盐胁迫处理下均表现出较高的耐盐性,而阿尔冈金耐盐性较差,WL298HQ在均匀与不均匀盐胁迫下的耐盐性差异较大,其他品种的耐盐性居中。     

Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响

采用盆栽试验,对带菌(E+)和不带菌(E-)的德兰臭草进行不同浓度的铅(Pb)胁迫处理,探究Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响。结果表明,随着Pb浓度的升高,德兰臭草的株高呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到1500 mg·L^-1时,德兰臭草的株高受到了显著的抑制,且根鲜重的下降幅度最大,显著低于对照82.5%(P<0.05);德兰臭草叶片中MDA含量显著增加(P<0.05),在胁迫浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株MDA含量显著高于对照87.3%(P<0.05);德兰臭草体内的脯氨酸含量也呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到500 mg·L^-1时,E+植株脯氨酸含量显著高于对照35.2%(P<0.05)。与不带菌植株相比,E+植株地上和地下的生物量均高于E-植株;E+德兰臭草的MDA显著低于E-(P<0.05),在Pb浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株的MDA含量显著低于E-25.0%(P<0.05);E+植株的脯氨酸含量在Pb浓度为1500 mg·L^-1时显著高于E-植株84.1%(P<0.05)。总的来说,感染内生真菌的德兰臭草减轻了Pb对宿主的毒害,增强其对重金属Pb胁迫的生理生化适应能力。     

锰胁迫对黄花草种子萌发及幼苗生理生化特征的影响

为探明锰胁迫下黄花草的抗性生理适应机制,以该植物种子为试验材料,研究了不同浓度锰(0,1000,5000,10000,15000和20000 μmol·L^-1)胁迫对黄花草种子萌发、幼苗生长的影响及胁迫7、15、30 d生理生化特征的变化。结果表明:1)随着锰浓度的增加,黄花草种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势;幼苗芽长、根长、生物量和根冠比则先增加后下降,呈现出“低促高抑”现象;2)1000~5000 μmol·L^-1锰处理增加了黄花草幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量和叶绿素a/b值;当浓度继续增加且胁迫时间延长时,叶绿素含量和叶绿素a/b值降低;3)在胁迫第7天,黄花草叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性随锰浓度增加逐渐下降,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随锰浓度增加呈上升趋势;在胁迫第30天,SOD和POD活性均显著下降,CAT活性无明显下降;4)黄花草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量在胁迫第7、15天随锰浓度增加而增加,在胁迫30 d后则均下降;5)丙二醛(MDA)含量随着锰浓度的增加和胁迫时间的延长而显著增加。研究结果表明,1000~5000 μmol·L^-1锰处理会促进黄花草幼苗的生长;该植物可以通过不同抗氧化酶差异化响应及渗透调节物质含量的提高,减轻高浓度锰胁迫所造成的损伤,提高对锰的耐性。