汞污染以农业的影响

通过对天津市汉沽区汞对农业的污染实际研究表明：作物具有吸收，积累汞的能力，尤其是当土壤中含汞量增加时，植物会吸收积累更多的汞。不同植物种类，同种植物不同器官，不同生长阶段以及同一植物在不同含汞量的土壤上，植物对汞的吸收积累和分布，都具有一定的变化规律。     

土壤中汞生物有效性的研究

小麦思苗实验表明,小麦幼苗根主要吸收土壤中小分子有机质结合的汞（ＦＡ结合态汞）,并在根部累积,其他开矿汞可以结合为ＦＡ结合态,表现为间接作用,残渣态汞是植物根吸收的库源。在实验条件下,小麦幼苗叶片可以很快吸收土壤中挥发出来的汞,并在茎叶中积累,土壤汞植物利用率氏,可被带出土主汞量有限。     

叶面施氮对不同类型大豆品种氮素积累与分配的影响

为研究大豆不同类型品种叶面氮素吸收、积累与分配规律,以黑龙江省三江平原大豆主栽4种类型品种为试验材料,采用¹⁵N示踪法在大豆R₅期进行叶面施氮,探究不同施氮量及品种类型各器官对标记氮素积累与分配规律。结果表明,在4.5 kg·hm^-2施氮量条件下,大豆各器官干物质量、氮素积累量及¹⁵N积累量总体均达到最高,不同类型品种间,亚有限尖叶型茎及叶器官干物质积累量最高,亚有限圆叶型叶柄、荚皮、籽粒及全株干物质积累量最高,无限圆叶型根、茎、叶、籽粒及全株氮素积累量最高,无限尖叶型叶柄和荚皮的氮素积累量最高,亚有限圆叶型根、茎和叶柄的¹⁵N积累量最高,无限圆叶型叶¹⁵N积累量最高,无限尖叶型籽粒¹⁵N积累量最高;¹⁵N分配率与积累量在根、叶、叶柄和荚皮器官均在同一处理达到最高,而在茎和籽粒中分配率与积累量的最高值不在同一处理。说明茎和籽粒中氮素分配率在不同处理间不同,更易受到叶面施氧的影响。本研究结果为大豆叶面氮素利用机制研究及不同类型品种叶面氮肥生产应用提供了理论依据。     

塔里木盆地荒漠植物花花柴和碱蓬耐盐、耐旱性比较

本研究对塔里木盆地的泌盐植物花花柴(Karelinia caspica)和真盐生植物碱蓬(Suaeda turkestanica)在各个生长发育期中与耐盐、耐旱相关的生理生化指标进行测定。研究结果表明,两种植物从苗期到衰老期的根、茎及叶各个器官中的含水量、脯氨酸(Pro)含量呈下降趋势,Pro的积累具有明显的组织差异性,在根中的含量明显高于茎和叶中的含量;POD、SOD活性呈上升趋势,茎中POD、SOD活性明显高于叶和根中的活性;MDA含量在生育期呈下降趋势,在根中累积较高;在苗期和花期,两种供试植株各器官中的电导率都比较高,在成熟期急剧下降,衰老期又迅速升高。在同一发育期碱蓬根、茎和叶中Pro和MDA的含量,SOD及POD活性明显高于花花柴,而两种植物电导率和含水量差异不明显,表明它们均可在逆境中保持必需的水分及细胞膜的完整性。探讨这两种植物耐盐、耐旱相关生理生化指标的差异将有助于揭示泌盐植物和真盐生植物在自然状态下对逆境耐受的生理机制。     

海寿植物在不同季节连续曝气黑臭河水中的生理响应及净水效果的比较研究

采取现场试验方法,在不同季节测定了6个各种有10棵海寿植物的水培净化槽（曝气、非曝气各设3个平行）中植物叶片的叶绿素（Chl）、可溶性蛋白（SP）含量与植物根组织过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及对应的净化槽出水水质,测定了植物根、茎、叶的长度,植物分蘖数、根密度,植株氮磷积累、生物量等生物学指标,比较研究了不同季节连续曝气下海寿的生理响应及净水效果。结果表明,曝气影响植物的生理特性,植物根、茎、叶的长度分别较非曝气槽中植物短,叶片Chla、Chlb、SP含量分别较非曝气槽中植物叶片低,而根组织POD、CAT活性分别较非曝气槽中植物根组织高,曝气槽中植株的氮磷含量、生物量分别较非曝气槽中植株低,曝气槽中植物的分蘖数、根密度分别高于非曝气槽中植物;曝气槽出水中TN、NHg—N去除效率较非曝气槽出水高,而TP、溶P去除效率较非曝气槽出水低;曝气对植物生理特性的影响与植物的生长状况密切相关,春、夏季曝气对植物的影响较小,但两类净化槽的水质差异较明显,秋季曝气对植物的影响较大,两类净化槽的水质差异较小。     

硫对超积累植物东南景天生长和镉累积的影响

通过营养液培养试验研究了不同硫镉水平对超积累东南景天生长和镉累积的影响。结果表明,不同处理下东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量均以叶片>茎>根,且以Cd100>Cd10,显示出东南景天对镉的超积累特性。供硫1.5~2.25 mmol/L显著提高超积累东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量及整株镉累积总量。超积累东南景天地上部分(叶片 茎)镉累积量/地下部分(根)镉累积量的比值(S/R)远大于1,表明东南景天植株体内可能存在"增硫诱导镉需求"现象,而从植物修复角度来说,利用增硫手段提高超积累东南景天生长和地上部镉的积累能力具有重要的应用价值。超积累东南景天Cd的吸收速率和转运速率随营养液中硫(S)浓度的增加而增加,二者可分别用对数方程和直线方程来描述。     

不同吸硅型植物各器官硅素及氮、磷、钾素分布特征

通过采集浙江省不同生态地区玉米、黄瓜、冬瓜和番茄植株,研究不同吸硅型植物各器官硅含量分布特征及其与大量营养元素氮、磷、钾的关系。结果表明,喜硅植物玉米和不喜硅植物黄瓜、冬瓜不同器官硅含量均分别满足"末端分布规律",即从根到茎叶呈现逐渐增加的趋势;喜硅植物根、茎、叶中硅含量显著大于不喜硅植物,且各器官之间差异显著。喜硅植物叶片硅含量最高,种子中硅含量最低,表明大量硅可能以沉淀硅形态积累在茎叶中,导致其向生殖器官的转移受到抑制。不同吸硅型植物氮、磷含量在果实、茎叶中的累积较根中显著提高。喜硅植物各器官氮、钾含量与其硅含量呈一定的相关性,其含量变化呈现叶>茎>根的趋势。且喜硅植物不同器官硅含量受生长环境、土壤有效硅含量影响差异显著。     

模拟酸雨和外源铝对茶树铝及一些营养元素吸收积累的影响

采用盆栽方法,研究了模拟酸雨和外源铝对茶树铝及一些营养元素吸收积累的影响,以期为酸沉降区茶园管理提供资料。结果表明,随着外源铝浓度的增加,茶树根、茎和叶中铝含量增加,在适度浓度外源铝处理下,模拟酸雨促进茶树根、茎和叶对铝的吸收与积累,高酸高铝则抑制茶树各器官中铝的积累。外源铝促进茶树根、茎和叶对磷、铜和铁的吸收与积累,促进茶树茎和叶对钾的吸收与积累,对茶树根中钾含量没有明显的影响,外源铝抑制茶树根对钙、镁和锌的吸收与积累,但不影响它们在茶树中的运输,茎和叶中含量增加。模拟酸雨对茶树根和茎中磷含量没有明显影响,pH4.5的模拟酸雨有利于茶叶磷的积累,模拟酸雨对茶树根、茎和叶中钾、钙、镁、铜和锌含量没有明显的影响。无外源铝处理下,模拟酸雨降低茶树根系中铁的含量,对茎和叶中铁含量没有明显影响,外源铝处理下,模拟酸雨明显降低茶树根、茎和叶中铁的含量,并且外源铝处理浓度越高,模拟酸雨对根、茎和叶中铁含量的降低幅度越大。     

粉煤灰配合施用对小麦积累汞规律的研究

本用盆栽试验方法研究了污泥与粉煤灰配合施用对冬小麦积累汞的影响。结果表明，①土壤，小麦根，茎叶积累汞量随着污泥用量的增加而升高，并呈一定的正相关，而与单施粉煤灰的关系不大；②污泥中加入粉煤灰可使小麦根、茎叶积累汞量降低；③本试验处理对小麦籽粒含汞量影响不大，均未超标。     

模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律

我国遭受重金属污染的土地中有87%左右是中轻度污染土壤类型,深入研究不同植物对重金属的吸收和转运积累规律,是科学利用植物和土壤资源的重要基础工作。通过玻璃网室盆栽模拟污染的手段,研究了玉米6种基因型在铅中度污染胁迫（800mg·kg^-1）与轻度污染胁迫（400mg·kg^-1）下的植株生长、铅吸收积累及其在玉米不同器官间分配的规律。结果表明,不同铅污染胁迫下,玉米不同基因型的生长及铅吸收量达到极显著差异（P〈0.01）,铅在不同器官之间的分布形式也存在显著的基因型差异。轻度铅污染胁迫不同程度地促进玉米所有供试基因型的生长,而中度污染胁迫下糯玉米基因型生物量最大。与正常土壤对照条件下的表现相比,不同程度铅污染胁迫下基因型申甜1号的生物量增幅最大,表现出较强的铅耐受能力。不同基因型的玉米体内铅积累量随着污染水平的提高而增加,各器官内铅积累浓度差异规律为根〉叶〉茎〉穗。掖单13号具有较强的铅转运能力（TF=0.6628）,申甜1号的生物富集能力最强（BCF=0.0264）,掖单13号和申甜1号均具有较强的铅吸收和积累能力,属于潜在的高积累基因型。但掖单13号根部富集量少而穗部积累多,申甜1号根中铅积累较多而果穗中较少。2个甜玉米基因型果穗内铅积累量较少,其含量符合国家规定的食品生产相应的安全标准。     

氮肥形态对马铃薯氮素积累与分配的影响

采用田间试验的方法,研究了不同氮肥形态对氮素在马铃薯不同器官中的吸收和运转分配及产量的影响。试验结果表明:铵态氮肥对马铃薯地上干物质积累量的增加作用最明显,施氮处理马铃薯块茎干物质积累量比对照增加50.37%～71.38%;马铃薯各器官中含氮量随生育期推进逐渐下降,其中,茎和叶下降幅度较大;马铃薯各器官中氮含量生育前期表现为叶片>地上茎>根,进入块茎形成期以后,则叶片>根>地上茎>块茎。施氮在马铃薯生育前期有利于茎对氮素的吸收和储存,后期又可以促进茎中的氮素向叶片和块茎转移。施氮各处理产量较对照增加19.28%～63.86%,NH4+-N处理对氮的吸收、积累与分配影响最大,且产量最高,达到39 410.2 kg.hm-2。     

有机肥对土壤-小麦系统汞污染影响的研究

以冬小麦为试验对象,采用盆栽试验,研究了不同有机肥、不同外源汞施用量对土壤和小麦的汞污染、迁移和累积的影响。结果表明,随着汞施入量的增加,土壤全汞和有效汞含量逐渐增加,使小麦吸收汞增加。在小麦整个生育期,土壤有效汞与小麦根、茎叶、籽粒吸收的汞之间呈极显著正相关性。随着有机肥施用量的增加,土壤有效态汞含量逐渐减少,继而降低小麦对汞的吸收。相关分析表明,有机肥施用量与土壤有效汞呈显著负相关。有机肥对土壤有效汞的抑制效果以低汞高有机肥处理效果最为显著,苗期达到58.94%,收获期达到62.29%。有机肥施用量与苗期低汞处理下小麦茎叶和根部汞含量呈显著负相关,与收获期的所有汞处理下小麦茎叶、根部和籽粒汞含量呈极显著或显著负相关,在低汞处理,施用有机肥完全抑制了土壤中汞向籽粒中转移。所有处理小麦各器官汞含量的分布规律为根〉茎叶〉籽粒。     

大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因As-1-SST的克隆与表达分析

植物果聚糖是一类重要的可溶性碳水化合物,其在植物中的积累可提高植物的抗逆性。为了解大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶的序列特征和功能,本研究采用TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)得到乐都紫皮大蒜As-1-SST基因全长序列,利用BLAST、DNAMAN、ProtParam、SWISS-MODEL、MEGA等生物信息工具分析其序列特征,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)分析As-1-SST基因在大蒜根、假茎、叶片和鳞芽中的表达差异及其对低温和干旱胁迫的响应情况。结果表明,大蒜As-1-SST基因全长1 872 bp, 编码623个氨基酸,推测蛋白质分子质量为69.76 kDa,理论等电点为5.19,为不稳定亲水性蛋白;亚细胞定位预测结果显示,As-1-SST蛋白主要定位于液泡,该蛋白无信号肽,包含2个特异位点,属于糖苷水解酶32(GH32)家族。在进化关系上,大蒜As-1-SST与百合科的洋葱1-SST亲缘关系最为接近。qRT-PCR分析表明,As-1-SST基因在根中的表达量最高,其次是假茎,在鳞芽和叶片中表达水平较低,具有明显的组织特异性;不同组织As-1-SST对于低温及干旱胁迫的响应差异显著,低温胁迫显著诱导了根、假茎、叶片中As-1-SST的表达,而干旱胁迫只显著提高了鳞芽中As-1-SST的表达量,说明大蒜各组织As-1-SST对逆境信号的响应机制不同。本研究为进一步鉴定大蒜果聚糖合成酶基因的生物信息学功能和表达调控机制提供了一定的理论依据。     

供氮水平对冬马铃薯氮肥利用效率及氮素去向的影响

以马铃薯费乌瑞它为试材,设施用纯N 80、160、240 kg hm-2共3个处理,采用田间微区15N示踪技术,研究施氮水平对冬马铃薯干物质积累、氮素利用、氮素残留及氮素损失的影响。结果表明,施N量在80~160 kg hm-2,马铃薯植株及其块茎、根、茎、叶干物质积累量明显增加,但继续增加施N量,块茎干物质积累量增加不明显,根、茎及叶干物质积累量则下降;提高施N水平,马铃薯吸收的肥料N、肥料N来源比率、肥料N残留量和损失量、肥料N残留率和损失率明显增加,但肥料N吸收利用率显著下降;施N水平还明显影响肥料N在马铃薯各器官尤其是块茎的分布率,以及在不同土层尤其是0~15 cm土层的残留分布。因此,本研究条件下,马铃薯施N水平应控制在160 kg hm-2以下,以保证马铃薯高产、防止过量肥料N残留及减少污染风险。     

六种水培的苋科植物对~(134)Cs的吸收和积累(英文)

对营养液栽培 42d后的 6种苋科植物用不同13 4 Cs比活度处理 ,1周后收获并分析13 4 Cs比活度。结果表明 ,不同植物组织的烘干重和最大生长高度存在差异。不同植物和同种植物不同器官间13 4 Cs积累量表现为显著差异 ,但差异取决于初始加入到营养液中的13 4 Cs比活度。放射性自显影结果表明 ,各种植物叶片积累的13 4 Cs比根茎积累的多。籽粒苋 (AmaranthuscruentusL .)较其它植物生物量高、根系密度大、生长速率快 ,虽然籽粒苋中13 4 Cs比活度较低 ,但其茎叶器官从13 4 Cs水培液中剔除的13 4 Cs明显高得多 ,且表现出很高的13 4 Cs去除速率。研究还发现 ,6种植物叶部含钾量与13 4 Cs比活度之间存在较弱的线性相关性。     

六种水培的苋科植物对134Cs的吸收和积累

对营养液栽培 42d后的 6种苋科植物用不同13 4 Cs比活度处理 ,1周后收获并分析13 4 Cs比活度。结果表明 ,不同植物组织的烘干重和最大生长高度存在差异。不同植物和同种植物不同器官间13 4 Cs积累量表现为显著差异 ,但差异取决于初始加入到营养液中的13 4 Cs比活度。放射性自显影结果表明 ,各种植物叶片积累的13 4 Cs比根茎积累的多。籽粒苋 (AmaranthuscruentusL .)较其它植物生物量高、根系密度大、生长速率快 ,虽然籽粒苋中13 4 Cs比活度较低 ,但其茎叶器官从13 4 Cs水培液中剔除的13 4 Cs明显高得多 ,且表现出很高的13 4 Cs去除速率。研究还发现 ,6种植物叶部含钾量与13 4 Cs比活度之间存在较弱的线性相关性。     

干旱胁迫对藜麦幼苗组织解剖结构和生理特性的影响

为探究藜麦幼苗不同组织对干旱胁迫的响应,本试验采用盆栽方法设定不同田间持水量(100%、50%、25%)和不同处理时间(0、48、96 h),分别对藜麦幼苗根、茎、叶组织的解剖结构、脯氨酸含量以及吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、脯氨酸脱氢酶(PDH)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性进行检测和分析。结果表明,与100%田间持水量相比,随着田间持水量的降低及处理时间的延长,藜麦根直径、表皮厚度均呈增长趋势,最大分别增加了9.1%和64.9%;茎组织各指标值呈逐渐降低趋势,其中髓腔直径最大降低了55.6%;叶片组织各指标值也在25%田间持水量处理96 h后达到最低值;根、茎、叶3种组织中脯氨酸含量及P5CS活性均呈逐渐上升趋势;叶中脯氨酸积累量高于茎和根,叶和茎中PDH活性呈逐渐降低趋势,而在根中则逐渐升高;根、茎、叶中3种酶活性在不同处理下表现不同,其中叶和茎中3种酶活性在50%田间持水量处理96 h后达到最高,根中3种酶则在25%田间持水量处理96 h后仍维持较高活性。总之,藜麦幼苗可通过增加根粗来抵御一定的干旱胁迫,可通过提高体内脯氨酸含量、P5CS活性及抗氧化酶活性提高抗旱性;且根在干旱下的形态及生理反应不同于叶和茎。本研究为藜麦的抗逆性机制研究提供了一定的理论依据。     

不同植物截留特征的比较研究

为分析不同植物最大截留量,分别采用浸泡法和人工降雨法测定5种单株植物及其叶和茎的最大截留量,试验中用镊子夹住样本浸在水中30min,取出控水1min,待叶片不滴水时称重,或采用针孔降雨器模拟人工降雨,降雨强度是100mm/h,降雨历时为4min,最大截留量值为试验前后样本的重量差值,结果表明:(1)对于玉米、大豆、酸枣、刺槐、紫花苜蓿而言,人工降雨法测得单位叶面积最大截留量值高于浸泡法,而人工降雨法测量茎最大截留量值均低于浸泡法;(2)不同植物茎最大截留量与株高和杆粗乘积、单株植物最大截留量与植株干重均呈线性正相关关系;(3)对于大豆、玉米、紫花苜蓿及酸枣而言,叶片的截留量值明显高于茎,说明叶片截留在植物截留中起到主要作用;(4)浸泡法测定的不同植物叶和茎最大截留量值与人工降雨法测定值均呈很好的线性函数关系;(5)叶长、叶宽、叶周长、叶鲜重与叶片最大截留量的相关性均不显著,而叶面积及叶干重与叶片最大截留量均遵循很好的线性函数关系,且不同植物叶片最大截留量相差较大,浸泡法测定值在30.07~122.84g/m2之间,人工降雨法测定值在32.76~181.14g/m2之间,因此精确分析植物降雨截留量时应考虑物种差异。     

玉米发芽过程重金属镉中毒机理研究

为了深入探讨重金属胁迫下植物重金属代谢过程及机理,采用有一定重金属镉耐受能力的农作物玉米为试验材料,综合研究了不同镉浓度(5~100μmol.L 1)及不同处理时间下玉米幼苗发芽、不同组织部位镉含量及分布、镉中毒前后液相色谱质谱联用谱图(HPLC-MS)、核磁共振氢谱图(1H NMR)和总蛋白氨基酸含量。结果表明,低于50μmol.L 1的镉浓度能促进玉米发芽,高于此浓度可明显抑制发芽。镉在胚乳、根、茎、芽等新鲜组织部位的分布不均,其分布情况为:胚乳>根>茎>芽。HPLC-MS和1H NMR分析结果表明,玉米中镉以金属螯合剂(PC)形式络合。总蛋白氨基酸含量分析说明镉胁迫影响营养物质的吸收及合成。重金属镉在整个玉米幼苗中传输积累过程为:大量镉吸附在胚乳中,部分直接吸附在根表面;部分镉以游离形式存在,部分以植物金属螯合剂螯合形式存在;镉在细胞中与各种蛋白作用,在胞液、液泡、胞间连丝等细胞器间传递;镉经根、茎传输到芽,此过程主要受浓度梯度影响;镉的传输过程很可能遵循顺浓度梯度的协助扩散过程,试验证明了此过程的合理性。     

棉花甲基化酶基因COMT和CCoAOMT的组织特异性表达分析

本研究利用半定量RT-PCR分析方法探索了陆地棉(Gossypium hirsutum L.)木质素合成途径中甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在不同组织和不同发育时期纤维中的表达情况。结果表明COMT1,COMT2,COMT3和CCoAOMT1,CCoAOMT2在棉花的7个组织器官(根、茎、叶、子叶、花瓣、雄蕊、胚珠)中都有表达,其中COMT1和CCoAOMT1在各组织中的表达趋势类似,COMT2,COMT3和CCoAOMT2表达趋势各异。在5～25d的棉纤维发育过程中,COMT1和COMT3表达稳定,COMT2表达量逐渐增加。而CCoAOMT基因家族的2个基因的表达量变化相对明显,CCoAOMT1在25d出现表达高峰,CCoAOMT2则在10d和15d呈现高表达量。本研究表明甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在棉花的根,茎等维管组织中具有相对一致的高表达量,而在其他组织和发育纤维中则呈现出明显的组织特异性和纤维发育时期特异性。