氢气在农业上的应用研究进展

氢气(Hydrogen,H_2)是一种信号分子,一定浓度的富氢水(Hydrogen-rich water,HRW)不仅对植物种子萌发和幼苗生长具有促进作用,还能增强植物的抗逆性。本文综述了H_2在农业上的应用及其相关研究,对推动H_2在农业上的应用具有一定的指导意义。     

三明野生蕉抗寒特性的形态学与生理生化研究

【目的】探究三明野生蕉(Musa itinerans)抗寒的形态学和生理生化机制。【方法】以三明野生蕉为材料,以不耐寒‘天宝蕉’(Musa acuminata‘Tianbaojiao’)为对照,采用石蜡切片法对比二者的叶片组织结构和在4℃低温处理24 h前后的表型变化。同时,比较低温处理前后叶片叶绿素荧光参数,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量的变化差异。【结果】三明野生蕉海绵组织较薄,叶片细胞结构紧密度(CTR)更高。低温处理后,三明野生蕉叶片挺立、无损伤,叶绿素荧光参数均处于较高水平,冷害对其光合系统损伤不明显;低温处理前后,三明野生蕉SOD、POD和PPO活性和Pro含量均显著高于‘天宝蕉’。低温会导致三明野生蕉PPO活性和MDA含量显著降低,而‘天宝蕉’则表现出相反的趋势。室温条件下,三明野生蕉CAT活性与‘天宝蕉’差异不大,低温处理后却显著高于‘天宝蕉’。【结论】三明野生蕉在低温处理前后的表型和叶绿素荧光参数变化不大,推测三明野生蕉抗寒特性与较高的CTR、抗氧化酶活性和Pro含量有关。     

复合微生物肥料对盐胁迫下番茄生理特性的影响

采用盆栽试验的方法,研究不同NaCl浓度(0、20 m M、50 m M和100 m M)胁迫下,添加复合微生物肥料对番茄幼苗生长、光合色素含量、根系活力和抗氧化指标的影响。结果显示,低盐胁迫(20 m M NaCl)促进了番茄幼苗的生长,但随盐胁迫浓度的升高,生物量逐渐降低,同时降低了根系活力同时下降;不同盐浓度胁迫均提高了番茄叶片内光合色素含量、根系和叶片内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率。添加复合微生物肥料显著提高了盐胁迫番茄幼苗生物量、根系活力,、进一步提高了叶片内光合色素含量和根系抗氧化酶活性,显著降低了叶片内抗氧化酶活性;此外,复合微生物肥料的添加使番茄叶片和根系内MAD含量和O2.-产生速率均显著低于盐胁迫处理,使但是提高了叶片和根系内可溶性蛋白含量增加。以上结果表明,复合微生物肥料可通过调节番茄叶片渗透势、提高根系活力和、光合色素含量以及番茄抗氧化损伤的能力来增强番茄幼苗的抗盐性,通过促进光合制造、贮存碳水化合物的能力来,最终提高番茄幼苗生物量的累积。     

花生清蛋白的分离纯化及抗氧化、DNA酶活性研究

为了解花生清蛋白的生物学活性,本试验采用硫酸铵沉淀法初步分离花生种子中的花生清蛋白,并用DEAE-52柱纯化得到花生清蛋白,分析其体外抗氧化性及DNA酶活性。结果表明,65%硫酸铵分离花生清蛋白效果最好;纯化后的花生清蛋白由3个亚基组成,其相对分子质量分别为14.5、15.5、17.2 kDa。花生清蛋白体外抗氧化活性较高,对DPPH自由基和羟基自由基的清除率与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.02 mg·mL^-1升至0.10 mg·mL^-1时,DPPH自由基清除率从26.3%增加到45.0%,羟基自由基清除率从10.8%增加到93.5%。DNA酶活性也与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.1 mg·mL^-1提高到0.6 mg·mL^-1,清蛋白和质粒混合液的电泳条带逐渐变暗;当花生清蛋白浓度为0.8 mg·mL^-1时,电泳条带消失,质粒被完全降解;Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺4种金属离子都有增强清蛋白DNA酶活性的作用,增强能力由大到小依次是Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺。本研究结果为花生清蛋白功能性质研究及开发利用提供了一定的理论基础。     

茶树凋落叶浸提液对菘蓝生理生化的化感效应

为研究茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长与生理生化的化感效应,以模拟自然条件下雨雾淋溶方式,采用不同浓度的茶树凋落叶浸提液(CK:0 mg·mL^-1、T1:6.25 mg·mL^-1、T2:12.5 mg·mL^-1、T3:25 mg·mL^-1 和T4:50 mg·mL^-1)处理菘蓝,测定其生长、抗氧化酶活性及其基因表达量、细胞膜损伤率以及丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、渗透调节物质和次生代谢物含量的变化。结果表明,茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长表现出“低促高抑”的浓度效应,与CK相比,T1对菘蓝生长具有一定的促进作用,而浸提液浓度超过菘蓝的耐受阈值时,会对其生长产生不利的影响。随着浸提液浓度的升高,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势,而脯氨酸含量则持续增加。与CK相比,T1的MDA含量、细胞膜损伤率和H₂O含量差异不显著,而T3、T4则显著升高。茶树凋落叶浸提液对抗氧化酶活性及其基因表达有不同的影响,T1的过氧化物酶(POD)与抗坏血酸氧化物酶(APX)活性最高,T2的过氧化氢酶(CAT)活性最高,而T3、T4的4种抗氧化酶活性均显著低于CK。T1的Pod、Cat、Apx基因表达量最高,而T4则抑制了抗氧化酶基因的表达。此外,POD活性与其基因表达量呈显著正相关,而超氧化物歧化酶(SOD)、CAT和APX活性与其基因表达量的相关性不显著。不同浓度的茶树凋落叶浸提液对于菘蓝次生代谢物质积累的影响存在显著差异,低浓度茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长、靛蓝和靛玉红含量积累有促进作用,而高浓度茶树凋落叶浸提液对总黄酮含量积累有一定的促进作用。本研究结果可为幼龄茶园中茶树-菘蓝复合种植提供理论参考。     

不同环境因子对渤海湾卤虫生长及抗氧化酶活性的影响

为探究不同盐度、光照强度、pH和饵料种类对渤海湾卤虫生长及抗氧化力的影响,试验采用单因素分析法,分别在不同盐度(20、25、30、35、40)、光照强度[0、42、54、72、96 μmol/(m²·s)]、pH(7.5、8.0、8.5、9.0、9.5)条件下,以及分别投喂3种饵料(球等鞭金藻、海水小球藻、酵母)饲养卤虫,监测卤虫的体质量、体长及抗氧化相关指标过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果显示:(1)当盐度为25时卤虫的生长指标最佳,个体生长速度快,成活率高,该组卤虫CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性水平较高；(2)当光照强度为42 μmol/(m²·s)时卤虫的生长指标最佳,生长状态较好,抗氧化酶活性也在较高水平；(3)当pH在8.0、8.5时卤虫存活率较高,其生长和抗氧化酶活性均处于较高水平；(4)饲喂球等鞭金藻的卤虫生长情况较好,成活率最高,抗氧化酶活性处于中高水平。     

外来植物南美蟛蜞菊对模拟盐胁迫的响应

外来植物入侵已成为全球性环境问题,而全球的环境变化如气候变暖、氮沉降及盐渍化等因素又反过来会影响入侵植物的形态属性、入侵性等。以外来植物南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊为研究对象,采用同质园试验研究比较了南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊对模拟盐胁迫的生理生态响应,初步探讨了南美蟛蜞菊对盐环境的适应性。结果表明,南美蟛蜞菊呈现出盐胁迫抑制生长的规律,而本地蟛蜞菊呈现出低盐胁迫(0.1 mol/L)促进生长,中高盐胁迫(0.2、0.3 mol/L)抑制生长的规律,对植物生长的抑制作用主要表现为总生物量、相对株高、茎节数以及根长的减少。其中低盐胁迫下2种植物的叶片数均有所增加。随着盐浓度的升高,2种植物叶片中的脯氨酸含量、丙二醛含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性都呈现先增加后下降的趋势。这些结果可为今后南美蟛蜞菊适生区的预测及其入侵防控提供理论依据。