功能叶早衰突变体水稻后期自然衰老的生理特性研究

生育后期功能叶早衰已成为限制杂交水稻产量和品质发挥的重要因素.为探究生育后期功能叶早衰生理特性的变化,以生育后期功能叶早衰的突变体(ospls2)和野生型水稻浙恢7954为材料,对其生育后期上部3片功能叶的叶绿素含量、叶绿素荧光、活性氧(ROS)、抗氧化保护酶系统和可溶性糖进行比较分析.结果表明,突变体ospls2功能...     

Cu2+对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响

研究了Cu2+浓度对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响。结果显示,低浓度Cu2+(25 mg/L)处理对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度、生物量和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;而幼苗的质膜相对透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及保护酶活性均在此浓度得达最低。但在高浓度Cu2+(Cu2+浓度在50~300mg/L时)处理下,随着Cu2+浓度增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300mg/L时抑制作用最显著。     

不同施肥处理土壤胡敏酸及其级分 与 Fe2+的络合特征 Ⅰ.胡敏酸原样与 Fe2+的络合特征

采用 17年不同施肥处理 (无肥、化肥、秸秆、厩肥 )土耕层土样 ,在对土壤胡敏酸性质研究的基础上 ,着重研究不同施肥处理土壤胡敏酸与Fe2+的络合特征 ,揭示络合作用与胡敏酸性质以及环境条件的关系。结果表明 ,不同施肥处理土壤胡敏酸与Fe2+的络合能力不同。和无肥处理相比 ,化肥处理胡敏酸的络合能力加强 ,logk值 (络合稳定常数 )增大 ,有机肥处理则使胡敏酸的络合能力下降 ,logk值减小。logk值大小与胡敏酸的羧基、酚羟基以及总酸度有关。pH值、温度、离子强度是影响络合稳定常数大小的环境因素 ,pH值由 4到 7,各处理胡敏酸的logk值增大 ,络合配位数也有增加趋势。温度升高 ,离子强度增大 ,logk值降低。胡敏酸与Fe2+络合反应是一个自发的放热反应 ,络合后整个体系的有序性增强 ,熵值减小。     

Fe2+对水稻生长及土壤微生物活性的影响

通过盆栽试验,模拟冷浸田土壤亚铁毒害,研究了土壤-水稻-亚铁-微生物相互作用的体系中,外加Fe2+ 不同处理水平 (0、 100、 200、 400、 800和1600 mg/kg) 对水稻苗期和分蘖期相关生理指标、 土壤微生物活性及其生态特征的影响。结果表明, 在含一定亚铁本底（207.77 mg/kg）的正常稻田土壤中,外源性Fe2+的加入将逐步抑制水稻生长、 降低土壤微生物活性。外源Fe2+浓度达100 mg/kg后,水稻的株高、 干物质积累量显著降低; 水稻叶片生理指标叶绿素含量（SPAD值）、 脯氨酸含量、 抗氧化酶系统活性则显著增加,表明外源Fe2+浓度100 mg/kg 是本研究条件下外源Fe2+ 对水稻生长产生显著毒害影响的临界点; 同时随外源Fe2+浓度的增加, 土壤微生物活性指标土壤微生物量碳、 微生物三大基础菌系总量（细菌、 真菌、 放线菌）、 功能菌系总量（氨化细菌、 固氮菌、 纤维分解菌）、 铁还原菌总量总体是先快速下降,后逐渐平稳降低。 半效应浓度EC50分析表明,外源Fe2+浓度100 mg/kg 为多数土壤微生物活性指标（微生物基础菌系总量、 功能菌系总量、 铁还原菌）EC50变化的临界值; 体系中土壤微生物活性指标和水稻生长指标的变化存在显著的相关性, 表明供试土壤亚铁对水稻生长的影响是亚铁对土壤-植物-土壤微生物系统同步影响的结果。综上结果可知,外源Fe2+浓度100 mg/kg为导致供试土壤中水稻生长及土壤微生物活性受到显著负效应的临界值,进而推知,本研究所用土壤对水稻生长和微生物活性的亚铁毒胁迫临界浓度约为300 mg/kg（含本底）, Fe2+含量超出该浓度时,需采取合理的农艺措施控制其负效应。     

Fe2+与胡敏酸的络合特征及其抗氧化性和生物有效性研究

在研究不同来源胡敏酸性质的基础上,研究了Fe2+与胡敏酸的络合特征以及络合态Fe2+的抗氧化性和生物有效性。结果表明,来源于土的胡敏酸属于A型,而来源于腐解秸秆、粪肥的胡敏酸属于RP型。A型胡敏酸与Fe2+络合能力大于RP型。HA-Fe2+络合物的络合稳定常数越大,络合物中Fe2+抗氧化性越强,玉米叶片中全铁含量也越高,但存在活性铁含量和全铁含量不一致现象。     

不同施肥处理土壤胡敏酸及其级分与Fe2+络合特征Ⅱ.胡敏酸级分与Fe2+络合特征

采用酒精沉淀法对不同施肥处理胡敏酸进行分级 ,在研究胡敏酸级分组成变异以及各级分性质变化的基础上 ,研究了胡敏酸各级分与Fe2+的络合特征。结果表明 ,胡敏酸各级分随级分数的增大芳构化度逐渐降低 ,分子结构趋于简单。在所分离的 7个级分中 ,均以级分 3与Fe2+的络合能力最强。从级分 1到级分 3络合能力逐渐增强 ,级分 3到级分 7络合能力逐渐降低。胡敏酸A型级分的络合能力一般大于P型。但若A型级分芳构化度过高 ,也存在A型级分小于P型现象。Rp型级分的络合能力明显比A型、P型级分小。不同施肥处理胡敏酸原样与Fe2+络合能力差异与其级分组成变异以及各级分的络合能力有密切关系     

水稻专用叶面营养液对水稻生长及其主要生理特性的影响

通过田间小区试验及大田示范的对比,研究了专用叶面营养液的适宜喷期及其对水稻的生理特性;根系活力,养分吸收,叶片叶绿素含量,光合速率等和产量的影响。研究结果表明：适宜喷期在植后７－１０天,并喷施１次,效果最好,专用叶面营养液使水稻根系活力在分蘖盛期,灌浆期明显提高;显著提高分蘖盛期叶片及灌浆期剑叶的叶绿素含量,促进剑叶提高光合速度及水稻对Ｎ,Ｐ,Ｋ营养的吸收;     

重金属Cd2+、Pb2+胁迫对小白菜生理及其BcMT2a基因表达的影响

为探明小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及其复合胁迫的响应机理,以不同浓度Cd~(2+)、Pb~(2+)处理小白菜幼苗,对其生物量、生理指标(POD、SOD、CAT活性及MDA含量)及Cd~(2+)、Pb~(2+)在小白菜中的富集情况进行研究,同时克隆与重金属富集相关的金属硫蛋白基因BcMT2a并对其表达特异性进行分析。结果表明:除低浓度Cd~(2+)(10mg/L)对小白菜的根长和地上部分生长有一定的促进作用外,Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)—Pb~(2+)处理对小白菜根长和地上部分生长均有一定的抑制作用,且随着浓度的升高,抑制作用逐渐增强;抗氧化酶系统中,POD与SOD活性较高,且与CAT活性均呈现先升后降的趋势。Cd~(2+)浓度为40mg/L时,MDA含量达到最大值。Cd~(2+)、Pb~(2+)在小白菜各组织中的积累顺序依次为根茎叶,且Pb~(2+)在一定程度上能够促进Cd~(2+)的吸收。BcMT2a基因编码的蛋白主要存在于细胞核中,属于易突变亲水性蛋白,该基因的相对表达量在一定浓度范围内可随着Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd2—Pb~(2+)浓度的升高而增加,且相对表达量的趋势与抗氧化酶系统结果基本一致,说明小白菜在受到Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cd~(2+)—Pb~(2+)胁迫时,抗氧化酶系统与BcMT2a基因有明显的应答,可增加小白菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的耐受性。     

Ri质粒T-DNA对6年生转基因三倍体毛白杨生长和生理性状的影响

为探索外源基因在成年树木中的表达及稳定性,以转Ri质粒6年生三倍体毛白杨成年树木为材料,以同时种植的未转基因三倍体毛白杨为对照植株,对21个转基因株系和对照植株进行外源基因检测和生长、生理特性测定。PCR检测结果证明,Ri质粒T-DNA上的tms、rolC基因在各转基因株系基因组中稳定存在。转基因株系生长受到不同程度影响,各转基因株系的叶柄长、叶片长、叶片宽度和叶面积均小于对照植株,叶片长宽比大于对照植株;71%的转基因株系树高低于对照植株;81%的转基因株系胸径低于对照植株。转基因株系叶绿素a和叶绿素a+b含量、Fv/Fm值、PI值均低于对照植株。81%的转基因株系叶片内源GA3含量及所有株系叶片的内源IAA含量和IAA/ABA比值均高于对照植株,而86%转基因株系叶片的内源ABA含量低于对照植株。T-DNA能够在三倍体毛白杨成年树木中稳定表达,使植物体内内源IAA和GA3含量提高,生长受到抑制,但不同株系存在较大差异。本研究结果为进一步研究外源基因在植物体内的表达调控机制提供了参考依据。     

过量Fe2+对大豆叶肉细胞超微结构的影响

研究了在过量Fe2+胁迫下,2个大豆[Glycine.max(L.)Merrill]品种(浙春3号和1601)叶肉细胞超微结构的变化。观察发现,随着铁浓度的增加,浙春3号叶肉细胞超微结构损伤不断加重,叶绿体中出现巨型淀粉粒、被膜破损;线粒体嵴突减少或混乱,双层膜破裂;细胞质中液泡内含有膜系统片段;质膜向内折叠成波浪状。1601叶肉细胞在遭受低、中度铁毒时,叶绿体受损较轻,在高浓度铁毒下出现叶绿体被膜破裂、线粒体空泡化等现象。这些结果表明,过量Fe2+主要对细胞膜结构产生毒害作用;浙春3号对铁毒较为敏感。     

不同类型基质对机插水稻秧苗生理特征及产量的影响

为解析基质的类型特征、秧苗生理特性、机插质量和产量间的内在联系,评价育秧基质的适用性与应用广泛性,该研究以营养土为对照,以2种代表性的基质类型(混合基质和轻型无土基质)为研究对象,研究了不同类型育秧基质对水稻秧苗生长特征、大田机插质量、生育期和产量形成的影响。结果表明,轻型无土基质和混合基质容重均显著低于对照,分别比对照低85.19%和74.07%(P0.05),通气孔隙、持水孔隙和养分含量显著高于对照(P0.05),育秧工序简单操作。轻型无土基质和混合基质所育秧苗地上部生长特征与根系生长特征显著优于对照处理(P0.05),根系盘结成块,漏插率分别比对照低4.17%和4.32%,达显著差异水平(P0.05)。轻型无土基质的伤秧率为3.07%,和对照无显著差异,但显著低于混合基质(P0.05)。轻型无土基质和混合基质水稻大田机插后,分蘖发生分别比对照处理早4和2 d,全生育期缩短2 d。轻型无土基质与混合基质处理的水稻库容量分别比对照高14.01%和10.67%;产量分别比对照高5.30%和6.14%,均显著高于对照处理(P0.05)。轻型无土基质与混合基质理化属性优于对照处理,培育秧苗与机插技术兼容性强,利于工厂化育秧基质的开发,其中轻型无土基质是由由作物秸秆加工而成的无土基质,更适宜于基质的生产与应用。     

水稻根尖边缘细胞对铁毒的形态生理响应

以水稻(Oryza sativa L.)品种Azucena（铁耐性）和IR64（铁敏感）为材料,研究了Fe2+毒胁迫下附着于根尖边缘细胞(即原位边缘细胞)的数目、存活率,根尖细胞形态结构、根尖保护酶活性的变化。结果显示,Fe2+ 毒对根边缘细胞的产生有抑制作用。相对于敏感性品种而言,一定浓度Fe2+(100~200 μmol/L)有利于耐性品种边缘细胞的产生;Fe2+ 毒对边缘细胞有致死效应,随Fe2+浓度的提升,边缘细胞的存活率呈下降趋势,根尖外围细胞壁增厚,并出现细胞程序性死亡特征(敏感性品种)。同时,Fe2+ 毒对根尖保护酶活性有一定的影响,200~400 μmol/L Fe2+处理下,耐性品种POD、CAT、SOD活性都超过对照;敏感品种只有SOD活性超过对照。说明Fe2+毒胁迫下,水稻根尖通过增加边缘细胞数目、提高细胞拒铁作用,维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗Fe2+毒,缓解铁毒害。     

丸化剂包衣对杂交稻种子萌发及幼苗某些生理特性的影响

种衣剂是一种用于作物或其他植物种子包衣的，具备成膜特性的特殊药物剂型。种子包衣是指将种衣剂与种子按一定比例混匀后均匀包裹于种子表面形成包衣种子。按包衣方法不同可分为种子包膜和种子丸化两类。种子包膜是利用成膜剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、染料等物质包裹于种子表面，形成一层薄膜，经包膜后形状、大小和重量与原种子基本一致；种子丸化是利用粘着剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、染料、填充剂等物质粘着在种子表面，经丸化后种子体积和重量有所增加。     

不同镁浓度对水稻根系生长及生理特性的影响

在温室条件下, 采用溶液培养法研究了不同Mg2+ 浓度对水稻(Oryza sativa L.)根系生长及生理特性的影响。结果表明,水稻根系干重、根冠比、总根长、Mg吸收、根系活力、伤流速度、伤流液中游离氨基酸总量和Mg含量、Mg流入速率以及Mg2+ 吸收速率与Mg2+ 供应水平密切相关。在低Mg2+ 浓度(0.05 mmol/L)条件下,水稻植株叶片在缺Mg症状出现之前分配较大比例的干物质到根系,使总根长和根冠比增加, 这可能是水稻早期对低Mg胁迫的适应机制之一。适中的Mg2+ 浓度(1.0 mmol/L)有利于水稻生长发育,促进养分吸收,提高根系活力和伤流速度以及伤流液中游离氨基酸总量。低Mg2+ 和高Mg2+ 浓度(5.0 mmol/L)在一定程度上抑制根系活力和氨基酸合成能力。植物Mg的吸收、伤流液Mg2+ 浓度、根系平均Mg流入速率和Mg2+ 吸收速率随营养液Mg2+ 浓度的增加而相应增加。     

酸性硫酸盐土壤改良对不同品种水稻生育性状的影响

以珠三角地区主栽的15个常规稻品种为材料,通过盆栽试验,采用双因素完全随机设计,研究酸性硫酸盐土壤(acid sulphate soils,简称ASS)改良前后不同品种水稻产量及其构成因素、分蘖动态、干物质累积量及根系活力等。结果表明,ASS对水稻产生不同程度的胁迫,未改良土壤水稻前期分蘖缓慢,生育期推迟,干物质累积量、有效穗数及穗实粒数均显著降低,最终导致产量大幅下降,且晚稻表现比早稻更为严重。施用碱性改良剂可有效改善水稻生长环境,提高水稻产量,早稻改良后可增产20.4%~780.2%,晚稻改良后增产达167.5%~2 651.5%。不同品种水稻生育性状结果表明,玉香油占、台秀占、粤晶丝苗2号及合丰占等属于耐酸性品种,在土壤未改良条件下生长情况相对其他品种更佳;黄软占、粤综占及粤华丝苗等属于酸敏感性品种,土壤改良后产量相对较高。     

水肥耦合对水稻地上部分生长与生理性状的影响

该文通过盆栽试验和田间试验，研究了水肥耦合对水稻地上部分生长与生理性状的影响，结果表明：节水灌溉处理的水稻茎蘖数和干物质积累量均高于相应的淹水灌溉处理，但株高小于淹水灌溉处理；低氮处理的叶水势低于高氮处理，但地上部植株干物质重相对较小，产量相对较高；低施氮条件下，节水灌溉处理的水稻产量均高于淹水灌溉处理，增产幅度分别为6.01%和11.68%。氮肥施用量较高时，水稻地上部植株干物质重虽然增加，但产量增加幅度较小，说明施用较高的氮肥，并不利于节水灌溉条件下水稻增产。     

碳化稻壳吸附严寒地区村镇地下水Fe2+与Mn2+的性能分析

为低温同步净化铁锰地下水,保障严寒村镇饮用水安全,优选600℃碳化稻壳CRH600,基于X射线衍射分析(Xray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积及孔结构分析(Brunauer-Emmett-Teller nitrogen sorption,BET-N2)、傅立叶红外线光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、Boehm测定法等表征剖析CRH600吸附Fe~(2+)、Mn~(2+)机理,通过单因素试验确定最佳投加量与溶液p H值,采用吸附等温线-动力学-热力学理论揭示CRH600低温吸附性能,考察CRH600低温再生能力。结果表明:CRH600比表面积大,稻壳碳化后表面官能团含量增多,其中-OH凭借离子交换与表面络合作用对Fe~(2+)、Mn~(2+)去除贡献最大。10℃时CRH600对溶液中混合的铁锰不存在竞争吸附;最佳溶液p H值分别为5、6,最佳投加量分别为6、10 g/L。吸附过程符合准二级动力学模型与Langmuir模型,受膜扩散与颗粒内扩散控制,饱和吸附量分别为5.85、2.83 mg/g。吸附自发放热、熵减,低温效果佳,物理与化学作用并存。H2SO4为吸附饱和CRH600的最优解吸剂,最佳吸附-解吸循环次数分别为5、3,再生CRH600对Fe~(2+)、Mn~(2+)的平衡吸附量可达解吸前的80%、90%。研究结果为改性稻壳颗粒低温去除地下水铁锰的应用提供了充分的基础数据与理论支撑。     

冬季覆盖作物对南方稻田水稻生理生化及生长特性的影响

2004～2009年以冬闲-双季稻为对照,对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻4种不同冬季覆盖作物稻田水稻植株的生理生化和生长特性进行了研究。结果表明:4种稻田冬季覆盖作物处理均能提高双季稻植株叶片的叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,而丙二醛(MDA)含量除早稻的苗期和分蘖期外,其他生育时期均低于对照;各处理早稻有效穗分别比对照增加18.08万穗·hm-2、21.25万穗·hm-2、12.75万穗·hm-2和17.26万穗·hm-2,结实率分别增加4.98%、8.50%、13.62%和6.99%,千粒重分别增加0.24g、0.10g、0.14g和0.43g,产量分别增加324.44kg·hm-2、381.17kg·hm-2、91.04kg·hm-2和303.46kg·hm-2;各处理晚稻有效穗分别比对照增加9.81万穗·hm-2、11.48万穗·hm-2、5.06万穗·hm-2和14.91万穗·hm-2,结实率分别增加6.29%、8.81%、15.11%和8.50%,千粒重分别增加0.93g、0.88g、0.10g和0.90g,产量分别增加302.28kg·hm-2、316.03kg·hm-2、110.13kg·hm-2和468.17kg·hm-2。该研究显示,在南方双季稻田种植冬季覆盖作物可增强水稻叶片的抗氧化酶活性,促进其生长发育,从而改善水稻的产量及其构成因素,有利于水稻产量的增加。     

不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响

【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮（N 90 kg/hm2）和正常施氮（N 180 kg/hm2）;因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾（K₂O 120 kg/hm2）。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量（叶色值）,叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1）在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N₁₈₀K₀处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2）在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N₉₀K₀处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N₁₈₀K₁₂₀处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3）回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色（叶绿素含量）在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。