NaCl胁迫下不同铵硝配比对棉花苗期生长发育的影响

[目的]通过氮素营养调控克服盐分胁迫,促进棉花苗期生长发育.[方法]在控制条件下采用水培的方法,研究了NaCl胁迫下不同铵硝配比对棉花苗期生长发育的影响.[结果]在0、100、200 mM 3个NaCl浓度条件下,棉苗叶片、茎秆和根系的干物质生物量均表现为铵硝混合营养处理(NH_4~+/NO_3~为50/50和75/25)显著高于纯铵或纯硝营养(P＜0.05),0和100 mM NaCl浓度下,NH_4~+/NO_3~-为75/25处理棉花干物质量分别较NH_4~+/NO_3~为0/100处理高47.4;和44.0;;在同一盐分水平条件下,铵硝混合营养棉株吸氮量明显高于纯铵或纯硝营养处理,并可显著提高棉花叶片叶绿素含量;棉花吸氮量随着盐分浓度的增加而显著下降(P＜0.05),铵硝混合营养可明显减轻盐分胁迫对棉苗氮素吸收的抑制作用;在同一盐分浓度下,铵硝混合营养处理的棉苗叶片展出速率和茎秆伸长速率均高于纯铵或纯硝营养处理,棉苗叶片的展出速率随NaCl浓度的增加而降低,通过铵硝混合营养可减轻盐分对幼苗生长的抑制作用.[结论]铵硝混合营养(NH_4~+/NO_3~为75/25和75/25)可以显著提高棉花苗期的氮素营养,改善盐分胁迫对棉花的抑制作用,促进棉花早期的生长发育.     

外源一氧化氮对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响

【目的】探明干旱胁迫下一氧化氮（NO）对玉米幼苗光合作用的调节作用。【方法】以驻玉309为试验材料,在光照培养箱内采用水培的方法,研究了外源NO供体SNP预处理3 d后,进行20% PEG-6000（-0.8 MPa）模拟干旱胁迫3 d后玉米幼苗的生长参数、叶绿体超微结构、叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数和D1蛋白表达的变化。【结果】干旱胁迫条件下玉米幼苗的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及光系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）分别比对照下降了68.4%、87.2%、15.8%、31.3%;而J点的相对可变荧光（Vj）和单位反中心耗散能量（DIo /RC）则分别上升了20.9%和21.2%;此外,叶片的叶绿体结构明显遭到破坏,D1蛋白的含量显著降低。但是,与干旱胁迫处理相比,经过SNP预处理后进行干旱胁迫处理的玉米幼苗Pn、Gs、Fv/Fm、Fv/Fo明显增加56.6%、202.5%、15.8%、30.7%,而Vj、DIo/RC下降了22.7%和25.4%;叶绿体的类囊体片层恢复整齐,基粒片层变清晰;D1蛋白的相对含量明显增加了94.7%;以上这些变化与干旱条件下SNP预处理后NO含量的增加有关。【结论】在干旱条件下,NO可能参与调节了PSII反应中心D1蛋白的表达并稳定PSII反应中心的结构和功能,以改善玉米幼苗的光合作用和生长发育,从而提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。     

NaCl胁迫下不同铵、硝配比对小麦抗氧化酶活性的影响

目的 研究分析减轻盐分胁迫对小麦幼苗伤害的影响。方法 采用水培方法,研究NaCl胁迫下不同铵、硝配比对小麦苗期生长及抗氧化酶活性的影响。结果 在盐分胁迫和非盐分胁迫条件下,相对于纯硝营养,增铵营养在一定程度上能够提高小麦生物量,提高小麦叶片抗氧化酶(SOD、POX和APX)活性,减轻盐分胁迫所导致的细胞膜脂过氧化作用,提高植物的抗逆境胁迫能力。随着盐分浓度的增加小麦叶片质膜透性显著增大,而根系活力、SOD、POX和APX活性则随着盐分浓度的增加显著降低 (P<0.05)。结论 增铵营养在一定程度上对植物抵御盐分胁迫所造成的不利影响有明显的促进作用,并在一定程度上能够减轻盐分的毒害作用。     

钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收的影响

研究了不同耐低磷基因型玉米(Zea mays L.)幼苗对低钾胁迫适应性的差异。结果表明,低钾胁迫处理对株高有显著的抑制作用,低钾胁迫处理显著降低了植株的地上部和根系吸磷量,同时还使玉米根效比显著下降,且耐低磷基因型降低程度更为显著。低钾胁迫处理使地上部和根系的磷利用率增加,基因型间无明显差异。     

油菜不同品种耐低硼胁迫差异的研究

采用水培试验,研究了油菜不同品种耐低硼胁迫遗传性差异的可能机理,结果表明,不同基因型油菜品种耐低硼能力有较大差异,耐低硼品种在正常供硼转为硼饥饿处理时仍保持较高体积和叶面积的增加,在低硼情况下,耐低硼品种在维持质膜完整性方面比敏感品种强,油菜不同品种对缺硼的这些差异反应的重要原因是它们根系对硼的吸收和转运能力不同。     

低温胁迫对不同基因型玉米幼苗的影响

以不同基因型玉米品种郑单958、京科968、先玉335、农大108、京农科728和正大615为试验材料,在玉米苗期进行低温胁迫,分别在0、2、4d采集玉米植株样品进行测定,通过比较玉米幼苗株高、株重、丙二醛含量、脯氨酸含量以及可溶性糖含量的变化,研究低温对不同基因型玉米幼苗的影响.结果表明,在常温(25℃)和低温胁迫(5℃)的培养条件下,京科968和京农科728的株高均高于先玉335、郑单958、正大615和农大108,其中京科968的株高显著高于其他基因型玉米幼苗.5℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的株重显著高于先玉335、郑单958、正大615和农大108.低温胁迫(5℃)0、2和4 d条件下,京科968和京农科728种子的丙二醛(MDA)含量和脯氨酸均低于其他基因型玉米幼苗,可溶性糖含量在不同基因型玉米幼苗间呈相反趋势,在低温胁迫4d后优势更明显.在低温胁迫下,京科968、京农科728表现出较强的耐冷性,该研究为解决目前玉米生产中遇到的低温冷害问题提供理论参考依据.     

油菜不同品种耐低硼胁迫差异的研究

采用水培试验,研究了油菜不同品种耐低硼胁迫遗传性差异的可能机理。结果表明,不同基因型油菜品种耐低硼能力有较大差异,耐低用品种在正常供硼转为硼饥饿处理时仍保持技高的根体积和叶面积的增加,在低硼情况下,耐低硼品种在维持质膜完整性方面比敏感品种强。油菜不同品种对缺硼的这些差异反应的重要原因是它们根系对硼的吸收和转运能力不同。     

单一铵、硝营养对苗期淹水胁迫玉米光合与生物学性状的影响

【目的】研究NH4+-N和NO3--N及其不同供氮水平对苗期玉米抗淹水胁迫的影响,为采用氮营养调控途径提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个不同品种玉米(利民15和皖玉9号),分别在苗期供应NH4+-N和NO3--N 2种形态氮素以及高(7 mmol/L)、低(3 mmol/L)氮2个氮素水平时,其光合与生长对淹水胁迫的响应。【结果】在非淹水胁迫条件下,在高氮水平下2个玉米品种不同部位的生物量、株高、茎横截面积、根体积、光合速率、叶绿素含量和叶面积均相对高于低氮水平。但在淹水胁迫条件下,当NH4+-N供氮水平较低(3 mmol/L)时,2个品种玉米在苗期均表现相对较强的抗涝性;但在NO3--N营养条件下,供氮水平较高(7 mmol/L)时,表现相对较强的抗涝性。即分别在3 mmol/L NH4+-N、7 mmol/L NO3--N条件下,利民15和皖玉9号在淹水胁迫条件下可以维持相对较高的茎横截面积、根体积、光合速率、叶绿素含量和叶面积。【结论】在不同氮素营养条件下,苗期不同品种玉米抗涝性强弱随氮素供应形态和供应水平而异。     

不同玉米品种耐低氮能力鉴定与评价

选用30个生产上推广的玉米品种,以耐低氮胁迫指数为玉米表型性状的相对值,通过分析不同施氮水平下相关性状的变化,探讨玉米品种耐低氮能力鉴定指标,筛选耐低氮玉米品种。结果表明,相对单穗质量(低氮胁迫指数)在所有调查性状的相对值中变异幅度最大;相对单穗质量与相对千粒质量、相对穗长和相对穗粒数呈极显著正相关(P0.01)。以相对单穗质量作为鉴定玉米品种耐低氮能力的核心指标,千粒质量、穗长和穗粒数作为间接筛选指标,初步筛选出了郑单958、陕单8815、京科28等具有较强耐低氮能力的品种。     

不同氮效率基因型玉米根系对低铁胁迫的响应

[目的]揭示不同基因型玉米根系对低铁胁迫的响应,为玉米铁营养研究提供理论依据。[方法]采用营养液培养的方法,研究2种不同氮效率的玉米基因型(ZD958和XY335)在低铁(5μmol/L)和高铁(200μmol/L)条件下生物量累积和分配、根系形态和养分吸收的变化。[结果]低铁胁迫下,2种基因型玉米的苗干重、根干重、总根长、根体积和根表面积均有不同程度的降低,ZD958的苗干重、根干重、根体积、根表面积比XY335分别高45.00%、28.33%、21.27%、16.41%,但2个品种在低铁处理下根质量比与平均根直径明显增加;在低铁胁迫下,ZD958的氮累积量、磷累积量、钾累积量和铁累积量比XY335分别高36.80%、48.12%、45.08%和47.19%。[结论]氮低效的玉米基因型ZD958较氮高效玉米基因型XY335对低铁胁迫更为敏感。     

转AtTGA4小麦田间耐低磷胁迫的功能分析

【目的】将bZIP类转录因子基因AtTGA4转化小麦创制耐低磷转基因小麦新材料,同时分析AtTGA4提高小麦抗逆性的生理机制,为小麦耐低磷胁迫分子育种奠定基础。【方法】采用最小表达框基因枪转化法将AtTGA4和筛选标记基因Bar共转化受体小麦石4056,通过PCR检测筛选出无Bar并能稳定遗传AtTGA4的转基因小麦新株系。基于试验地土壤养分含量状况施用不同水平的磷肥,形成一定程度的正常和低磷营养胁迫,对AtTGA4转基因小麦新株系进行低磷胁迫耐受性试验。在开花期进行了光系统Ⅱ原初光能转化效率（light efficiency of the light system Ⅱ,Fv/Fm）,叶绿素相对含量（soil and plant analyzer development readings,SPAD值）和气冠温差（canopy temperature depression,CTD）等生理指标的测定,在成熟期进行了株高、分蘖数、穗粒数等农艺性状的调查,并在小麦收获后进行了产量及不同组分（根、茎、叶、籽粒）磷浓度和磷吸收、残留总量的测定和统计。【结果】PCR分析结果证明,AtTGA4已在石4056小麦中稳定遗传至T₄代,共获得4个稳定转基因株系。根据土壤养分含量测定结果,在正常条件地块施加812.39 kg·hm^-2的过磷酸钙,低磷处理地块不施磷肥。产量及农艺性状统计结果显示,AtTGA4转基因株系L1和L2在正常和低磷胁迫条件下的产量相对于受体对照小麦显著增加,正常条件下产量增幅为5.3%-8.6%,低磷胁迫下产量增幅为4.4%-7.7%。在低磷胁迫条件下,过表达AtTGA4的转基因小麦种子千粒重显著比受体显著增加。开花期田间生理指标测定结果显示,转基因株系L1和L2在低磷条件下的Fv/Fm和CTD明显优于受体,而SPAD值没有明显差异。田间调查时发现,低磷条件下受体比转基因材料提早结束灌浆,表现在穗子提早变黄。成熟末期磷含量测定结果显示,转基因株系L1和L2在低磷条件下茎杆磷浓度比受体显著提高,在其他组织中则无显著差异。2个转基因株系在低磷条件下茎、叶和籽粒吸收、残留的总磷含量都要高于受体,地上部总磷含量增幅达6.38%-17.47%。转基因材料AtTGA4表达量分析结果显示,目标基因在株系L2中的表达量较株系L1中的低,是株系L1的0.69倍。【结论】在低磷胁迫条件下AtTGA4可以显著提高转基因小麦对磷元素的吸收及运输,提高转基因小麦的产量,进而提高转基因小麦对低磷胁迫的耐性。     

低钾胁迫对不同耐低钾玉米自交系钾素吸收和积累的影响

通过大田试验,研究4个不同耐性玉米自交系在低钾和正常供钾处理下的钾素吸收和积累差异,结果表明:在低钾条件下,玉米对钾素的吸收缓慢.但耐低钾玉米自交系钾素吸收和积累量明显高于不耐低钾玉米自交系.玉米对钾告素的吸收和积累高峰在抽雄开花期,此时钾积累量为全生育期总积累量的2/3,但因品种类型和处理方式等不同而有所差异.不同耐性玉米自交系体内钾吸收和积累能力的差异显著,耐低钾玉米自交系的干物重增加相对稳定,在低钾胁迫下能协调生长.     

淹水胁迫萌发对玉米幼苗生长的影响及耐淹性的评价

[目的]快速筛选具有抗淹水胁迫能力的玉米品种。[方法]以16个玉米品种作为供试材料,采用淹水胁迫萌发试验评价不同品种玉米种子的发芽率、苗期不同部位生物量及其与品种耐淹性的关系。[结果]不同品种玉米的发芽势、发芽率在淹水胁迫条件下明显降低,并且玉米幼苗不同部位的生物量、根冠比明显下降,不同品种之间存在明显的基因型差异。对生物量、发芽率和根冠比胁迫系数进行相关性分析,发现只有发芽率胁迫系数与幼苗生物量胁迫系数呈正相关;同时,具有高发芽率与生物量胁迫系数的玉米品种在苗期表现出相对较强的耐淹生物学性状。[结论]依据淹水胁迫条件下的发芽率,可以对不同玉米品种苗期的耐淹水胁迫能力或淹水萌发后恢复生长的能力做出评价。     

不同铵硝配比营养液对生菜内源激素的影响

采用水培试验探讨了不同铵氮和硝氮配比(简称铵硝配比)对不同品种生菜(Lactuca sativa L.)内源激素的影响.结果表明,不同铵硝配比对生菜根系和叶片中的内源激素含量有显著影响.随着营养液中NH4+-N比例的增加,生菜根系和叶片的生长素(IAA)含量及异戊烯腺嘌呤(iPAs)含量均随着增加,并在营养液中NH4+-N比例为25％时达最高.然后,随着NH4+-N比例进一步增加到50％,生菜根系和叶片的IAA含量及iPAs含量反而下降.生菜根系和叶片的脱落酸(ABA)含量随着营养液中NH4+-N比例的增加而下降,并在营养液中NH4+-N比例为25％时达最低.然后,随着NH4+-N比例进一步增加到50％,生菜根系和叶片的ABA含量反而增加.随着试验进程从4叶期推进到6叶期、8叶期,供试生菜根系和叶片中的内源激素水平随之下降.     

低磷胁迫对不同基因型玉米产量性状的影响

在大田选取21份玉米自交系,设置2个供磷水平研究磷对不同基因型玉米产量性状的影响。结果表明：①低磷胁迫加大了不同基因型玉米之间产量性状的差异。②以减产率为标准,对不同玉米基因型的磷效率进行分类,磷高效类型的玉米自交系,其磷响应度较低(6．92),而磷低效类型其磷响应度都较高(25．60),减产率和磷响应度的相关性达到极显著水平(r=0．9037^**)。     

不同铵硝配比对芝麻苗期光合荧光特性的影响

为了明确不同氮素形态(铵硝配比)对芝麻苗期光合荧光特性的影响,探究适合芝麻生长的铵硝配比,采用营养液栽培方法研究了不同铵硝配比(10∶0、9∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶9、0∶10)对芝麻品种中芝13(ZZ13)和漯12(L12)苗期光合特性、光合色素、叶绿素荧光参数的影响。结果表明,铵态氮比例过高显著抑制芝麻生长,铵硝配比为10∶0和9∶1时植株死亡,高比例铵态氮(铵硝配比3∶1)处理的芝麻幼苗地上部干质量显著低于其他处理;随着铵态氮比例降低,抑制作用减弱,并且适当配施硝态氮(铵硝配比1∶9)时2个芝麻品种地上部干质量达最大值,ZZ13和L12的叶绿素a、b含量及叶绿素总量分别在铵硝配比1∶9和0∶10时达到最高,而铵硝配比3∶1时上述光合色素含量大幅降低。铵硝配比1∶9时,ZZ13和L12的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均最大,而高比例铵态氮处理时Pn和Tr均显著降低,两者对铵态氮的响应较为明显。此外,与纯硝态氮处理相比,铵硝配比1∶9显著提高了ZZ13的光系统活性,表现为光系统Ⅱ最大量子效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著增加,非光化学猝灭系数(q N)显著降低,但对L12光系统Ⅱ活性的提高不明显;而铵硝配比3∶1显著抑制了ZZ13和L12的光系统Ⅱ活性,表现为Fv/Fm、ΦPSⅡ和q P(光化学猝灭系数)值显著降低,Fo(基础荧光)和q N值显著增加。可见,铵硝配比1∶9最适合芝麻生长,尤其是对于ZZ13,其促进光合作用的主导因素是显著提高了光系统Ⅱ活性,而对芝麻叶片光合色素含量及组成比例的影响不显著;高比例铵态氮对芝麻叶片光合色素含量及组成比例、光系统Ⅱ活性、Pn和Tr都产生了不良影响,进而严重抑制芝麻的光合作用和生长。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

不同铵硝比对菠菜有机酸和淀粉含量的影响

【目的】研究不同铵硝比的氮素营养对于菠菜有机酸和淀粉含量的影响。【方法】采用营养液栽培菠菜的方法,营养液中的氮素形态设置硝态氮和铵态氮以一定比例（100﹕0、75﹕25、50﹕50、25﹕75 和 0﹕100）配合。【结果】随着铵硝比的下降,（1）菠菜茎叶丙酮酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸等6种有机酸含量以及淀粉含量都呈上升趋势;同时,有机酸含量与营养液中初始硝态氮浓度之间呈显著的线性正相关关系;（2）菠菜根系丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸和苹果酸含量以及淀粉含量也呈上升趋势,但延胡索酸含量的变化不明显;（3）除了柠檬酸外,菠菜根系其它5种有机酸含量与其茎叶中相应有机酸含量的比值都呈现下降的趋势;在全硝营养条件下,根系中只有琥珀酸和延胡索酸的含量低于其在茎叶中的含量;而在全铵营养时,菠菜根系中上述5种有机酸的含量均明显高于茎叶中的相应有机酸的含量。因此,与根系相比,菠菜茎叶中5种有机酸含量随营养液中硝态氮比例增加而增加的幅度更明显。而随着营养液中硝态氮比例的增加,菠菜根系柠檬酸含量与其茎叶柠檬酸含量的比值逐渐升高,则说明根系柠檬酸含量增加的幅度要大于茎叶柠檬酸含量;（4）菠菜的茎叶和根系中的淀粉含量都呈现下降的趋势,且与营养液中硝态氮浓度之间均呈现为显著的负相关关系。【结论】随着营养液中硝态氮比例的增加,菠菜茎叶和根系有机酸代谢均表现为增强的趋势。     

适度水分胁迫下增硝对不同基因型水稻苗期生长及生理特性的影响

以不同基因型代表性稻种（冈优527、扬稻6号、中旱3号、农垦57）为材料,采用水培试验,进行不同水分胁迫程度和不同氮素形态的处理,分析了水分胁迫及氮素形态对不同基因型水稻生长发育的影响及其生理机制。研究结果表明:正常水分供应条件下,适当地提高硝态氮肥的比例（铵硝配比为50∶50）,不影响各营养器官净光合速率(Pn),并能促进水稻叶及根中硝态氮含量增加,但硝态氮肥比例>50%,会导致各生理及代谢指标的显著降低,不利于不同基因型水稻的生长;而适度的水分胁迫下,适当增加硝态氮比例（铵硝配比50∶50）相对于非水分胁迫、纯铵态氮肥处理,更有利于提高功能叶Pn,促进渗透调节物质的积累,能发挥以水促肥的优势,进而促进水稻的生长。此外,不同基因型水稻生长在适度水分胁迫下对增硝营养的响应程度差异显著,籼稻与粳稻相比,杂交籼稻和常规籼稻相比,常规粳型旱稻与常规粳型水稻相比,前者在净光合速率、氮素吸收利用上均表现出更为明显的优势,同品种耐旱性规律一致。