磷对铝胁迫紫花苜蓿幼苗根系生长和生理特征的影响

为了探究磷对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特征的影响,分别用不含和含200 μmol·L^-1磷（P）、100 μmol·L^-1铝（Al）、200 μmol·L^-1 P+100 μmol·L^-1 Al的简易 ［Ca（NO₃）₂］营养液（pH=4.5）处理铝敏感紫花苜蓿品种‘Wl440’幼苗。结果表明,在铝处理中添加磷后,苜蓿幼苗根系和叶片中的铝含量分别比铝处理降低81.53%和61.47%,苜蓿幼苗的根长和根系活力显著提高,叶片电导率和丙二醛（MDA）含量显著下降;光合生理得到明显改善,与铝处理相比,磷添加处理幼苗叶片的叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和光合速率明显提高,光系统Ⅱ和光系统I的电子传递速率增加;磷添加处理明显提高了铝胁迫苜蓿根系的草酸和苹果酸含量,体内有机酸螯合铝离子的能力增强,光合能力提高。因此,磷能够通过增加根系有机酸含量,改善铝胁迫苜蓿光合系统,从而缓解苜蓿铝毒害。     

紫花苜蓿品种蔬菜利用特性评价与筛选

以30个非秋眠和半秋眠紫花苜蓿品种为试验材料,筛选适宜长江中下游地区种植的蔬菜型紫花苜蓿品种。结果显示:根据播种第2年春季3次刈割紫花苜蓿再生苗的累积产量、累积株高和茎叶比,将30个紫花苜蓿品种划分成为4类,前两类的株高和生物量均比较低,不具有作为高产蔬菜栽培利用的价值;对第3和第4类17个紫花苜蓿品种的农艺性状和口感、粗蛋白含量和酸性洗涤纤维含量等性状进行综合评价,筛选出WL656、GTBR PLUS和丰叶721三个再生能力强、产量和营养价值高、口感好的紫花苜蓿品种,适宜作为蔬菜栽培利用。     

DNDC模型评估苜蓿绿肥对水稻产量和温室气体排放的影响

DNDC(denitrifiction-decompostion)模型是以生物地球化学进程为基础模拟碳氮循环的模型,被广泛用来预测稻田温室气体的排放,但利用DNDC模型研究苜蓿绿肥对稻田生态系统的相关研究尚未见报道。因此,本研究结合两种绿肥在上海地区的使用,模拟了4个不同处理:对照(未施氮肥和绿肥)、氮肥(200 kg/hm²)、紫花苜蓿绿肥(3000 kg DM/hm²)+氮肥和蚕豆绿肥(3000 kg DM/hm²)+氮肥,研究苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,同时,对DNDC模型进行本地化修正,建立适宜我国长江中下游地区绿肥-水稻轮作生态系统的DNDC模型,结果表明,与对照相比,苜蓿、蚕豆和氮肥处理下的水稻产量分别提高了41.85%,29.81%和25.36%;蚕豆绿肥处理下的CH₄排放量高于苜蓿绿肥处理,温室气体的排放强度在苜蓿绿肥处理下未显著提高。通过对DNDC模型多个参数的调整和模拟,DNDC模型对水稻产量和CH₄排放的模拟值与实测值十分接近,其中,水稻产量实测值和模拟值的决定系数R²为0.89,相对平均误差RMD为-0.8%。大气温度、大气CO₂浓度、土壤有机碳和土壤粘粒对稻田CH₄和N₂O排放十分敏感,其中,大气温度、CO₂浓度和土壤有机碳与CH₄和N₂O的排放强度呈显著的正相关关系,而土壤粘粒与CH₄排放呈显著的负相关关系,本研究结果说明本地化改进的DNDC模型能够准确模拟紫花苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的作用效果。     

镁对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合系统的影响

以紫花苜蓿WL525为试验材料,研究水培条件下Mg~(2+)处理对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响,以期揭示Mg~(2+)对紫花苜蓿幼苗光合系统适应铝胁迫的作用和机制。结果表明:铝胁迫明显抑制了紫花苜蓿幼苗的生长,根长、地上生物量和地下生物量明显低于对照;光合作用系统受到影响,叶绿素含量、净光合速率、Fv/Fm、光系统Ⅰ(PSⅠ)与光系统Ⅱ(PSⅡ)的光能利用效率(α)和最大相对电子传递速率(rETRmax)等明显下降;而Mg~(2+)处理明显缓解了铝对紫花苜蓿幼苗的毒害作用,根长、地上生物量和地下生物量明显高于铝胁迫处理,叶绿素含量、植株Fv/Fm、RUBP酶活性和净光合速率明显增加,PSⅡ的光利用效率(α)以及PSⅠ和PSⅡ的相对电子传导速率和半饱和光强(Ik)都明显增加,其中,PSⅠ对Mg~(2+)的敏感性更强,低浓度Mg~(2+)(25μM)处理即明显提高了PSⅠ的rETRmax和Ik,增加幅度远高于PSⅡ,本研究结果说明Mg~(2+)通过提高铝胁迫苜蓿PSⅠ和PSⅡ对光能的吸收、传递和形成化学能的效率而提高其净光合速率。     

狗牙根品种C299脱水素基因抗逆功能分析

以狗牙根品种C299为材料,采用RACE方法从干旱处理的C299中获得1个脱水素基因DHNS。其核酸序列长度为495bp,编码164个氨基酸;氨基酸序列具有明显的脱水素类蛋白特征,由2个K片段、1个S片段和1个Y片段组成,属于YSK2型脱水素;蛋白结构分析结果显示,其为典型的无序蛋白。在E.coli和拟南芥中超表达脱水素基因DHNS,干旱、盐胁迫、高渗胁迫和酸碱的环境下转基因E.coli和拟南芥的生长速度均显著高于对照,宿主菌和拟南芥的抗逆能力显著增强。