双阻离子选择性微电极测定活体不结球小白菜叶片细胞中硝酸根离子的活度

详细介绍了用双阻离子选择性微电极活体测定小白菜叶片活体细胞中硝酸根离子的活度的方法原理及注意事项.微电极与溶液中硝酸根离子的浓度呈对数曲线的关系,斜率为48～58 mV,对硝酸根离子浓度有较低的检出限,是一种选择性高、灵敏、经济的测定植物活体细胞中离子活度的方法.小白菜生长至六叶期时,用含有5mol m-3 NO3-的营养液诱导48h.测定结果表明,叶片细胞中硝酸根离子活度分布在活度高低明显不同的两个区间内,在细胞质中是0.24～10 mol m-3,液泡中20～110 mol m-3, 且两个区间在细胞跨膜电位上也有差异.液泡占整个细胞体积的90%, 所以,植物所吸收的硝酸根离子都集中在液泡中.     

水稻幼苗根系吸收NO3-对细胞膜电位的影响

利用玻璃微电极技术测定了扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NO3-浓度(0.01、0.02、0.1、0.2、0.5、1.0和2.0.mmol/L)过程中膜电位的变化。结果表明,1)水稻根系吸收NO3-引起膜的去极化,去极化到一定程度后出现复极化;有小部分水稻根表现为超极化。在0.01～1.0.mmol/L范围内,去极化大小随外界NO3-浓度的增加而增加,且差异显著(P0.05)。0.01.mmol/L.NO3-产生较小的去极化,平均为3.8.mV;0.5.mmol/L.NO3-产生了最大去极化,平均为40.2.mV;当外界NO3-浓度大于1.0.mmol/L时膜电位去极化大小呈下降趋势。根系吸收不同浓度的NO3-而使膜电位去极化的进程符合Michaelis-Menten动力学。2)复极化有部分复极化和完全复极化两种。超极化也有两种:一种是膜电位先超极化,后缓慢复极化;另一种是先出现一个小的去极化,然后是较大幅度的超极化。3)运输蛋白抑制剂PGO抑制了根系吸收NO3-而产生的膜电位的响应。4)对于经CaSO4溶液预培养的水稻来说,C2+主要引起膜电位超极化。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下4个品种水稻(汕优63、扬稻6号、泗优917、农垦57)的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性(NRA)和谷氨酰胺合成酶活性(GSA).结果表明,1 mmol·L-1 NH+4培养下,水稻生长无明显差异,而1 mmol·L-1 NO-3培养28 d后,各品种水稻生长差异显著,其中,扬稻6号生长最优,农垦57最差;籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高,其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出58.7%, GSA高出34.6%,籼稻根系GSA是粳稻根系的3.2倍,说明籼稻对NO-3的吸收利用优于粳稻.     

微电极法测定水稻叶片液泡中硝酸根离子的再调动

 作物液泡中硝酸根离子的再调动和再利用与作物氮素高效利用关系密切。利用硝酸根离子微电极技术测定了在外界继续供应和停止供应硝态氮后，不同水稻品种叶片细胞质和液泡中硝酸根离子活度在24 h内的变化情况。结果表明：(1)在继续供应硝态氮后，水稻植株组织水平的硝酸根离子浓度没有显著的变化，而停止供应硝态氮的植株体内硝酸根离子浓度却有随缺氮时间延长而降低的趋势；(2)水稻叶片细胞质和液泡中硝酸根离子活度存在着明显不同的变化趋势。在停止供应硝态氮的24 h内，水稻叶片液泡中的硝酸根离子浓度逐渐降低，而细胞质中的硝酸根离子却维持在一个较低的浓度且基本稳定；(3)扬稻6号液泡中和细胞质中的硝酸根离子活度均高于农垦57，且在停止供应硝态氮的不同时间段，液泡中硝酸根离子的释放速率也均高于农垦57。上述结果表明在受到硝态氮营养胁迫时，水稻先前积累在叶片液泡中的硝酸根离子可以在细胞中进行重新的利用和分配，而且籼稻品种扬稻6号对液泡硝酸根离子再调动能力显然高于粳稻农垦57。     

NH4+的吸收对水稻根系细胞膜电位的影响

利用微电极技术分别测定了2个水稻品种即武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NH4+浓度(0.0250、.05、0.1、0.5、1.0和1.5.mmol/L)下膜电位的变化特征。结果表明,水稻根系吸收NH4+引起膜的去极化,去极化到一定程度出现部分复极化,有一小部分根系还有超极化现象。去极化大小随外界处理液中NH4+浓度的增加而加强,达到一定程度以后趋于平稳,吸收进程符合Michaelis-Menten动力学特征。两个品种产生的去极化程度不同,武育粳3号产生的去极化大小平均为16.5.mV,扬稻6号产生的去极化大小平均为22.6.mV。在低浓度NH4+(1.0.mmol/L)处理下,扬稻6号对NH4+较敏感,产生的去极化大小平均为17.5.mV,高于武育粳3号(去极化大小平均为10.9.mV),两个品种产生的去极化大小差异显著(p0.05)。研究结果表明,扬稻6号吸收NH4+的能力比武育粳3号强,这与吸收动力学的结果是一致的。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下 4个品种水稻 (汕优 63、扬稻 6号、泗优 917、农垦 57) 的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性 (NRA) 和谷氨酰胺合成酶活性 (GSA)。结果表明, 1mmol·L-1 NH 4 培养下, 水稻生长无明显差异, 而 1mmol·L-1 NO-3 培养 28d后, 各品种水稻生长差异显著, 其中, 扬稻 6号生长最优, 农垦 57最差; 籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高, 其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出 58 7%, GSA高出 34 6%, 籼稻根系GSA是粳稻根系的 3 2倍, 说明籼稻对NO-3 的吸收利用优于粳稻。     

不同氮效率水稻品种叶片光合作用及氮利用特征的差异分析

以扬稻6（氮高效品种）、武玉粳3（氮低效品种）为材料,在含有2.86mmol/L NH₄ ⁺溶液培养条件下,分别在开花期和灌浆期分析了中位叶、旗叶的净光合速率、氮同化酶的活性、叶片氮含量与转移率以及对子粒的贡献。结果表明：（1）旗叶的净光合速率显著高于中位叶;扬稻6旗叶的净光合速率显著高于武玉粳3,而中位叶净光合速率在品种间差异不显著。（2）硝酸还原酶活性（NRA）、谷氨酰胺合成酶活性（GSA）是中位叶高于旗叶、灌浆期高于开花期、扬稻6高于武玉粳3。从开花到灌浆期,旗叶可溶性糖含量呈增加的趋势,而中位叶可溶性糖含量呈减少的趋势。旗叶可溶性糖含量高于中位叶、扬稻6高于武玉粳3。可溶性蛋白含量呈下降的趋势,扬稻6可溶性蛋白含量高于武玉粳3。扬稻6、武玉粳3中位叶可溶性蛋白的转出率分别是50.3%、37.6%;旗叶可溶性蛋白的转出率分别是69.5%、44.4%。（3）中位叶总氮积累量显著高于旗叶、开花期显著高于灌浆期。扬稻6中位叶、旗叶氮转移量分别为35.6%、34.7%;武玉粳3中位叶、旗叶氮转移量分别为26.9%、35.3%。（4）去除中位叶,子粒氮分别比对照减少了6.9%（扬稻6）、4.6%（武玉粳3）;子粒产量分别比对照减少了7.3%（扬稻6）、4.9%（武玉粳3）。去除旗叶,子粒氮分别比对照减少了10.5%（扬稻6）和9.2%（武玉粳3）;子粒产量分别比对照减少了13.8%（扬稻6）、11.1%（武玉粳3）,表明旗叶对子粒氮和产量的贡献更大。总之,氮高效品种旗叶光合作用和氮同化能力显著高于氮低效品种,另一方面,其中位叶储存的氮也能及时转移到子粒中,提高了氮效率,这反映了不同氮效率品种氮素利用差异的机制。     

白羽扇豆缺磷胁迫下miR399与磷响应基因的表达及关系

通过microRNA(miRNA)基因芯片及RT-PCR研究了白羽扇豆在缺磷胁迫下miR399与磷响应基因的表达变化。结果表明:缺磷处理后根系生物量显著高于供磷处理,但地上部生物量降低,并且植株体内磷含量明显减少。基因芯片结果表明,缺磷白羽扇豆根、茎和叶中分别有10、7和3个不同成员的miR399s表达上调,平均上调倍数分别为4.4,3.8和2.5。6个磷响应基因LaATPase、LaPT1、LaMATE、La-PEPC3、LaSAP和LaMDH1在缺磷排根中的表达均高于供磷侧根,启动子序列分析表明LaPT1和LaMATE启动子区域有与PHR1或WRKY转录因子结合的磷响应元件。在此基础上得出有关miR399,PHR1与这些受缺磷诱导的基因之间的调控关系。研究表明,miR399和磷响应基因对白羽扇豆适应缺磷环境起着重要作用。     

ICP-MS及其联用技术在植物重金属分析中的应用研究进展

电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)是20世纪80年代发展起来的无机元素分析技术,它具有高分辨率和灵敏度、低检出限、样品耗用少、可同时检测多元素等特点,被广泛地用于无机元素特别是金属元素的分析。ICP与质谱(mass spectrometry,MS)联用极大地促进了无机多元素分析技术的发展。本文综述了ICP-MS及其几种联用技术的原理与性能特点、排除光谱干扰的方法以及在植物重金属分析中的应用实例32篇,以期为植物重金属分析技术的研究提供有益参考。     

环境样品氨基甲酸酯类农药的分离和检测技术研究进展

氨基甲酸酯类农药是一类高效广谱型杀虫剂，近年来在农业生产中被广泛使用，然而由此带来的环境污染和食品健康问题也日益引起关注。无论是样品的前处理方法还是仪器检测方法都有待不断地完善和发展，因此，开发理想的样品前处理方法和更加有效的仪器分析方法成为该领域的研究热点。本文在查阅了近年国内外相关文献61篇的基础上，就环境样品氨基甲酸酯类农药的分离提取方法以及不同方法的优缺点做分析，同时对氨基甲酸酯类农药的仪器分析方法及其发展趋势做总结，以期为研究环境样品氨基甲酸酯类农药的分析技术提供有益的参考。