低能离子注入种子过程中的温度效应

本文用玉米干种子作为实验材料,设打印纸覆盖、铝箔覆盖和不覆盖3个处理,研究了在低能离子注入种子的过程中,温度对种子发芽率的影响。研究结果表明3个处理中不能传递热量的打印纸覆盖的种子发芽率最高,不覆盖的种子的发芽率其次,而可以传递热量的铝箔覆盖的种子发芽率最低。温度能够显著影响注入后种子的发芽,靶室内的高温总体上降低了种子的生活力。文中对离子注入时的温度效应做了校正,并给出了校正后的种子发芽曲线。     

低能氮离子束注入水稻的生物学效应研究

利用能量为25KeV的氮离子束为诱变源,剂量分别为2.0×1017、2.5×1017和3.0×1017N+/cm2对5份水稻材料进行处理,从其后代群体中筛选得到变异株,并对其生物学效应进行研究。结果表明,变异株的叶绿素含量均比对照植株高,最高达到148.67%;3种同工酶(POD、SOD、CAT)的酶活力变化趋势不一致,与对照均有明显差异;AFLP分析表明,变异株与阴性对照条带相似率很高,与阳性对照相似率低。     

氮离子注入水稻生物学效应研究

本试验研究了氮离子注入水稻干种子引发的生物学效应，并将其与γ射线、叠氮化钠处理进行了比较。结果表明：氮离子注入后，种胚表层细胞出现刻蚀，细胞之间出现裂缝，种胚内层结构也发生变化。氮离子注入的Ｍ１代生理损伤较轻，Ｍ２代的叶绿素突变频率低于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期突变频率高于γ射线和叠氮化钠的处理，株高突变频率与叠氮化钠处理的相近，但比γ射线处理的低。用诱变效率衡量其诱变效果，氮离子注入的叶绿素诱变效率低于γ射线和叠氮化钠的处理，株高的诱变效率则高于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期诱变效率高于γ射线的处理，但比叠氮化钠处理的略低。     

太空搭载桔梗种子SP1代的生物学效应研究

研究了太空搭载桔梗种子SP1代的诱变效应 ,结果发现 ,SP1代桔梗成株率和结实率明显低于对照 ,开花期延迟 1 0～ 1 2d ;株高、单株分枝数、花蕾数、单株种子重等都显著低于对照     

低能离子辐照生物体存活率剂量效应的质量效应模型

低能离子束诱变的主要特点是其具有质量沉积效应，本立足于“双链断裂”学说，从质量沉积效应出发，认为注入离子通过各种沉积方式形成的沉积产物对ＤＮＡ及链或单链的断裂具有修复或增强作用，由此导出低能氮离子辐照生物体存活率的剂量效应模型：Ｓ＝ｅｘｐ（－ｐ（αψ＋βψ－Ｒψ＾２ｅｘｐ（－ｋψ）－Ｌψ＾３ｅｘｐ（－ｋψ）），并将之称为质量效应模型。该模型很好拟合了过去的模型所不能拟合的多种生物体的存活率剂量效     

氮离子注入棉花种子的诱变效应

用30keV的氮离子注入棉花干种子,并以~(60)Coγ射线辐照作参照,研究了M_1代损伤、M_2代变异频率和变异谱,以及剂量效应曲线及其相互关系。结果表明,氮离子能诱发棉花染色体畸变,特别是落后染色体的频率较高。在M_2变异中,数量性状,以及多个性状同时变异的频率较高,尤以4×10~6N~+/cm~2诱发的铃重、铃数、早熟和优质等有益性状的变异最多,其剂量效应曲线可用Y=A+BX+CX~2来描述。     

低能离子束介导水稻遗传转化的研究

为研究影响低能离子束介导水稻遗传转化效率的各种因素 ,以粳稻 0 2 42 8、花培 94 鉴 0 9、籼稻明恢 63这 3个水稻品种为实验材料 ,分析了离子的种类、能量、剂量、剂量率等参数对遗传转化的影响 ,建立了有利于遗传转化的组织培养条件和筛选程序。分子生物学检测证明 ,外源GUS报告基因已经整合到水稻基因组中 ,3个水稻品种获得抗性愈伤组织的转化率分别为 1 1 %、1 1 4%和 7 1 % ,获得再生试管苗的转化率分别为 1 5 2 %、1 87%和 1 1 3 %。为应用离子束介导法进行其它对农杆菌不敏感的禾谷类作物转基因提供了方法学的参照 ,并为深入研究离子束与生物体相互作用机制打下了基础。     

氮离子注入甜菊的细胞学效应

用不同能时氮离子注入甜菊干种子，在Ｍ１根尘细胞内可观察到各种可见染色体结构变异及有丝分裂行为异常。随着注入离了的剂量和能量的提高，染色体畸变细胞率呈增加趋势。统计分析显示，离子注入的剂量效应大于能量效应。染色体畸变细胞率与氮离子注入剂量的直线回旭关系不显，但与γ辐照剂量的直线回归关系达显，γ射线对甜菊Ｍ１的辐射损伤大于氮离子束。     

低能氮离子和氩离子注入胸腺嘧啶和尿嘧啶的剂量效应

本文研究了低能N+ 和Ar+ 注入对胸腺嘧啶和尿嘧啶的剂量效应 ,并分别给出了在考虑离子对样品的溅射和损伤的情况下的拟合曲线。通过对不同剂量处理的溅射和损伤系数的改变 ,可以对辐照的剂量曲线进行较好的拟合。研究还发现胸腺嘧啶和尿嘧啶对低能N+ 和低能Ar+ 的辐射敏感性不同。     

氮离子注入对水稻诱变效应的初步研究

用１５～３０ＫｅＶ的氮离子注入水稻种子,以＾６０Ｃｏγ射线辐照作对比,研究其Ｍ１代生物学效应和Ｍ２代突变。结果表明,氮离子能诱发水稻染色体结构变异,染色体畸变细胞率随离子注入剂量的提高而呈增加趋势,但染色体畸变效应低于γ辐射。氮离子注入还能抑制根尖细胞有丝分裂,使过氧化物同工酶酶谱发生变化,离子束诱发幼苗叶绿素突变频率明显高于γ射线,而抽穗期和株高突变频率与γ射线相似。     

氮磷钾对桔梗干物质积累及桔梗皂苷D含量的影响

采用3因素3水平的盆栽正交试验研究了不同浓度N(7.5、15、30 mmol L-1)、P(0.5、2、4 mmol L-1)和K(3、6、18 mmol L-1)营养液配比对桔梗干物质积累、养分吸收利用及桔梗皂苷D含量的影响。结果表明:在N_3、P_2、K_2水平处理下桔梗叶片光和色素含量及净光合速率各自达到最大值。随着栽培时间的延长,桔梗根部干物质及N、P、K积累量逐步增加,桔梗皂苷D含量则先下降后上升,但均在10月份显著升高。N、P、K肥对桔梗干物质积累及桔梗皂苷D含量的影响顺序为氮肥钾肥磷肥。10月收获时,分别在N_2、P_2、K_2水平处理下,桔梗根部干物质积累量及桔梗皂苷D含量最大。全生育期内桔梗植株对N、P、K的吸收量为101.93、86.24、158.10 mg plant-1。且春夏季N、P、K营养在桔梗地上部分高于地下部分,而秋季营养物质向根部集中。结论:桔梗植株全生育期内对氮、钾肥需求较多,且氮肥对桔梗的生长影响最大,每生产100 kg桔梗干物质需N、P_2O_5、K_2O的比例为1∶0.90∶1.27。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

滴灌施氮对春玉米氮素吸收、土壤无机氮含量及氮素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区滴灌施肥条件下氮肥合理施用问题,通过2年(2015—2016年)田间试验,研究了覆膜滴灌条件下施氮量(0,70,140,210,280,350kg/hm~2)对春玉米产量、氮素吸收利用、土壤剖面无机氮含量变化及氮素平衡的影响。结果表明:施氮量在70~210kg/hm~2范围内玉米产量随施氮量的增加显著增加,当施氮量超过210kg/hm~2后,处理间产量无显著差异;将玉米产量(y)与施氮量(x)拟合,得出最佳施氮量分别为195.1,201.0kg/hm~2。施氮显著提高了玉米各生育时期氮积累量,其中灌浆期和成熟期氮积累量以施氮量210kg/hm~2处理最高。氮素当季回收率、农学利用率和偏生产力均随施氮量的增加而下降。玉米成熟期0-200cm剖面土壤硝态氮和铵态氮含量随土层深度增加呈逐渐下降的趋势;施氮提高了0-200cm土壤硝态氮和铵态氮含量,其中施氮量280,350kg/hm~2处理40-200cm土层硝态氮含量显著高于其他施氮处理。玉米吸氮量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量与施氮量呈极显著的正相关;玉米吸氮量、土壤无机氮残留量和氮表观损失量分别占增加纯氮的21.6%~23.3%,33.0%~37.4%,41.0%~43.7%。综上所述,在本试验条件下,综合产量、氮素吸收利用、土壤剖面无机氮含量变化及氮素平衡等因素,在吉林省半干旱区滴灌施肥适宜施氮量应控制在195~210kg/hm~2。     

钛离子注入对3种石蒜属植物种子生物化学特性的影响

为探讨离子注入对石蒜属植物种子生物化学特性的影响,采用不同剂量的钛离子注入3种石蒜属植物种子,研究注入后钛离子对种子电解质外渗率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和发芽率的影响。结果表明:随着钛离子注入剂量的增加,3种石蒜属植物种子相对电解质外渗率不断上升;MDA含量先升后降,随后又小幅回升;SOD、POD活性先升后降,但峰值因离子注入剂量和植物不同而异;石蒜和换锦花种子CAT活性先升后降,中国石蒜种子CAT活性呈"升－降－升"的变化趋势;石蒜种子发芽率曲线呈"马鞍型",中国石蒜和换锦花种子发芽率呈"双马鞍型"曲线,能量为30keV的Ti+诱变石蒜种子的适宜剂量为25×1016ions·cm-2,适于中国石蒜和换锦花种子诱变的注入剂量分别是50×1016ions·cm-2和500×1016ions·cm-2。一定剂量的钛离子注入能激活细胞合成自由基清除酶的能力,3种石蒜属植物的种子发芽率、REC、MDA、SOD、POD以及CAT间存在不同程度的相关性,酶类物质通过相互协调作用减低自由基造成的伤害。     

新型生物炭基氮肥对土壤一冬小麦系统氮素累积及相关生物活性的影响

通过田间试验,研究了掺混型、吸附型和反应型3种新型生物炭基硝酸铵氮肥在冬小麦生长过程中对土壤氮素累积及冬小麦对氮素的利用状况和相关生物活性的影响。试验处理包括CK（不施氮肥,不施生物炭）、硝酸铵氮肥、生物炭、掺混型生物炭基氮肥、吸附型及反应型生物炭基氮肥。研究结果表明：不同工艺制备的生物炭基氮肥对土壤铵态氮的累积具有显著影响,吸附型和反应型处理在冬小麦生长季铵态氮平均值大于对照（CK）,对于总氮、硝态氮和亚硝态氮累积量的影响不显著。除了生物炭单施处理外,其他处理均比CK显著提高冬小麦地上部的总氮累积量,但对冬小麦的氮素利用状况无显著影响,且三种炭基氮肥处理问无显著差异;施用不同类型生物炭基氮肥对土壤微生物量氮含量和硝酸还原酶活性具有提高作用,而对微生物量碳含量、亚硝酸还原酶和脲酶活性无显著影响。     

锌对桔梗生长及有效成分的影响

采用盆栽试验研究喷施不同浓度的锌对桔梗生长和有效成分含量的影响。结果表明,喷施一定浓度的锌可以提高叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量,增强光合作用,促进桔梗根部生长,提高桔梗根中总皂苷和总多糖的含量。其中叶绿素a和类胡萝卜素含量,光合作用,桔梗根粗、根重和根中总皂苷含量随着锌浓度的升高,表现出先升高后降低的趋势。株高和根中多糖含量随着锌浓度的变化没有规律。喷施锌对叶绿素b的含量和根长影响不显著。本试验中600 mg/L是喷施锌的最适浓度。     

施氮量对冀西北春玉米氮肥利用率和土壤硝态氮时空分布的影响

在田间条件下研究了施氮量对春玉米产量、氮肥利用率和土壤硝态氮时空分布的影响,旨在为冀西北春玉米氮肥优化管理提供理论依据。研究结果表明,春玉米产量随施氮量的增加而提高,当施氮量高于225 kg/hm2时,春玉米产量和氮肥利用率显著降低。从春玉米播种前到收获后,不施氮处理0-90 cm各土层硝态氮含量不断降低,施氮处理0-30 cm和30-60 cm土层硝态氮含量呈先上升后迅速下降并保持稳定的趋势,而60-90 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势;春玉米收获后随着土层深度的增加,硝态氮呈波浪式下降,施氮量300,375 kg/hm2处理60-90,120-150,150-180 cm土层硝态氮含量显著高于其它处理。随着施氮量的增加,春玉米0-90,90-180,0-180 cm土层硝态氮累积量均呈增加趋势,高施氮量土层累积的硝态氮存在着更大的淋溶风险。因此,综合分析氮肥用量对春玉米产量、氮肥利用率的影响,并考虑土壤硝态氮时空分布下的环境风险,合理的施氮量应控制在195~225 kg/hm2之间。     

短期氮添加对荒漠草原土壤微生物特征的影响

为探究荒漠草原土壤微生物特征对短期氮添加的响应,以宁夏荒漠草原为对象,参照国内外同类研究和当地的氮沉降量,设置N0、N1、N2、N3、N4的5个处理,其纯氮添加量分别为0,2.5,5,10,15 g/(m²·a),以尿素为氮源进行为期2年的氮添加试验,对不同氮添加处理下荒漠草原浅层土壤微生物特征进行了研究。结果表明:(1)随氮添加量的增加,荒漠草原0—20 cm土层土壤铵态氮含量呈升高的变化趋势,硝态氮含量呈先升高后下降的变化趋势。在0—10 cm土层,N1、N2、N3、N4处理草地铵态氮含量较N0处理分别增加了109.61％,136.52％,197.19％,198.88％,硝态氮含量以N2处理草地最高,显著高于N0、N3、N4处理(P<0.05)。(2)与N0相比,施氮后0—10 cm土层土壤微生物量氮含量显著下降,N1、N2、N3和N4处理分别较N0处理降低了37.54％,38.11％,28.56％,29.81％。(3)随氮添加量的增加,荒漠草原0—10 cm土层土壤真菌数量呈逐渐减少的变化趋势,N0、N1处理草地显著大于N3、N4处理草地(P＜0.05)。PcoA分析显示高氮添加处理(N3、N4)对荒漠草原土壤amoA区、nirK区微生物的群落结构有显著改变。高氮添加(N3、N4)会对荒漠草原土壤微生物群落产生负面影响,具体表现为真菌数量减少,硝态氮含量降低,氮转化微生物的α多样性和优势菌丰度降低,群落结构发生显著改变。     

不同氮素添加对不同土地利用方式黑土氮素转化特征的影响

以吉林省典型黑土区的玉米、果树、森林、水稻和菜地土壤为研究对象,采用室内培养法研究氮素在不同土地利用方式黑土中的形态转化特征。结果表明:施加氮肥使不同土地利用方式黑土的铵态氮和硝态氮含量均有不同程度的提高,其中铵态氮含量差异不显著,硝态氮含量差异显著。对于施加尿素的处理而言,S2(129.82 mg/kg)和C2(138.01 mg/kg)硝态氮含量显著高于G2(111.89 mg/kg)和D2(105.35 mg/kg),且Y2(126.92 mg/kg)显著高于D2。对于施加磷酸二铵的处理而言,各土壤硝态氮含量由大到小的顺序为C3(160.23 mg/kg)>Y3(150.00 mg/kg)>S3(140.12 mg/kg)>G3(133.45 mg/kg)>D3(126.70 mg/kg),且C3和Y3显著高于G3和D3。土壤净矿化速率和净硝化速率分别与土壤C/N,土壤微生物量碳、土壤微生物量氮呈显著负相关。整个培养期间,Y、G、C和D土壤平均NMR由大到小的顺序均为处理2>处理3>CK处理,S土壤平均NMR由大到小的顺序为处理3>处理2>CK处理。Y、G和D土壤平均NR由大到小的顺序均为处理2>处理3>CK处理,S和C土壤平均NR由大到小的顺序为处理3>处理2>CK处理。土壤理化性质对黑土氮素转化特征有重要影响。     

水氮互作对冬小麦氮素吸收分配及土壤硝态氮积累的影响

试验采用完全随机裂区设计,研究不同灌水和施氮处理对田间冬小麦氮素吸收转运分配以及成熟期土壤剖面硝态氮分布积累的影响.结果表明:冬小麦氮素吸收速率在拔节-开花期达到最大;阶段氮素吸收量、籽粒氮素积累量和氮收获指数均随灌水量的增加而增加,表现为W1500＞W1200＞W900＞W0;施氮量超过150 kg/hm2时,籽粒氮素积累量、氮收获指数,拔节-成熟期的氮素吸收量不再显著增加;灌水和施氮均能增加冬小麦营养器官氮素转移量,氮素转运率随施氮量增加而增加,氮素转运贡献率随灌水量的增加而降低;冬小麦成熟期表层(0-20 cm)土壤硝态氮含量随着灌水量增加而降低,表现为W0＞W900＞W1200＞W1500;相同灌水处理下,各土层硝态氮含量随施氮量的增加而增加,施氮处理能显著增加0-120 cm土层硝态氮含量,当施氮量超过150 kg/hm2时,随灌水量增加,土壤剖面中的硝态氮由上层向下层移动.