外源NO调控盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发生理特性及抗氧化酶的研究

本试验以蒺藜苜蓿种子为材料,预先用0.1,0.3和1.0 mmol/L 硝普钠(SNP, NO 供体)浸种,通过计算相关萌发指标,测定种子萌发过程中各项生理指标及抗氧化系统酶活性,研究外源NO对2.0% NaCl胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发生理特性及活性氧代谢的影响。结果表明,0.1 mmol/L SNP能显著缓解盐胁迫对蒺藜苜蓿种子造成的伤害,使蒺藜苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别提高了333.40%,79.64%,171.93%和100.00%;种子可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高了21.1%,42.3%和123.1%,淀粉含量降低了17.7%,淀粉酶活性提高了29.7%,丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-·)含量分别降低了21.8%和27.2%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别增加了28.6%,43.1%,56.2%和60.3%;与0.1 mmol/L SNP处理相比,0.3 mmol/L SNP处理对盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发的促进、氧化损伤的缓解和抗氧化系统酶活性的提高显著降低;1.0 mmol/L SNP处理对盐胁迫下蒺藜苜蓿种子的萌发起到抑制作用。说明低浓度的NO可通过降低种子MDA和O2-·含量,提高种子脯氨酸含量以及激活抗氧化系统酶活性,减轻盐胁迫对蒺藜苜蓿种子的伤害,促进淀粉、可溶性蛋白的水解,从而加速种子萌发。     

豌豆白粉菌侵染对活性氧迸发规律和紫花苜蓿叶片结构的影响

以专性寄生菌豌豆白粉菌接种紫花苜蓿,采用比色法和组织化学法对活性氧^·O2-和H₂O₂迸发的时间、强度及作用位点进行了研究;并就侵染部位的叶片制作了石蜡切片,对叶片结构进行了观察。结果表明,接种后,抗性品种庆阳苜蓿^·O2-和H₂O₂迸发均呈双峰形,^·O2-出现在接菌后4和48 h,H₂O₂出现在接菌后4和24 h,且第一次高峰强度高于第二次;而感病品种德宝苜蓿^·O2-含量未出现明显波动,H₂O₂迸发呈单峰形,仅在接菌后4 h出现一次迸发高峰。对活性氧ROS的作用位点进行研究发现,在叶片表面和内部细胞均未发现蓝色的^·O2-沉积位点;而H₂O₂产生并积累于苜蓿上、下表皮细胞的细胞膜及受侵染处叶肉细胞的细胞质。此外,首次发现病原菌侵染后,苜蓿叶片组织结构也相应发生了改变,表皮细胞下的栅栏组织由一个长柱形细胞变为了多个卵圆形细胞,以致难以区分栅栏组织和海绵组织。本研究结果说明,不同植物种与病原菌互作中,活性氧积累的时间和强度均不相同,启动防御反应的活性氧种类亦不同;苜蓿叶肉细胞结构和形态改变可能是抵御白粉菌侵染的积极反应之一。     

外源SA对盐胁迫下颠茄生理生化、氮代谢及次生代谢的影响

采用无土栽培的方式,研究0.75 mmol/L 水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗生理生化、氮代谢与次生代谢的影响。结果表明,外源SA处理后:颠茄叶片叶绿素含量增多,最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v'/F_m')、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(qN)明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显增强,丙二醛(MDA)含量明显降低;可溶性蛋白含量显著升高,脯氨酸和可溶性糖含量降低;NO3-含量增加,NH4+含量减少,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性提高,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性降低;次生代谢产物莨菪碱和东莨菪碱含量显著提升。说明0.75 mmol/L外源SA能显著改善100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗的光合性能,调节有机渗透物质含量,提高抗氧化酶活性,减小膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫造成的伤害。并使氮代谢相关酶活性恢复或增强,为生物碱的合成提供更多的前体物质和能量,从而直接或间接地促进了次生代谢产物的合成与积累。     

青藏高原高寒湿地温室气体释放对水位变化的响应

为了探究水位变化对青藏高原高寒湿地温室气体释放的影响,以高原东部若尔盖典型高寒湿地为研究对象,采用“中型实验生态系”的技术手段,研究了两种不同水位情形 [稳定水位(SW,0 cm)和波动水位(DW,从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm)] 对高寒湿地二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)三种温室气体释放的影响。结果表明,1)高寒湿地水位变化对土壤(0~10 cm)可溶性有机碳(DOC)没有显著影响;水位从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm,对铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的转化起到了促进作用;2)水位变化对高寒湿地CO₂释放影响不显著,SW和DW处理下CO₂累积释放量分别为235.2和209.7 g/m²;3)水位变化对CH₄释放有显著影响,CH₄累积释放量从SW处理的1.79 g/m²下降到DW处理的0.86 g/m²,下降了52.18%;4)水位波动处理抑制了N₂O的释放,其在SW和DW条件下的累积释放量分别是6.72和-7.36 mg/m²;5)高寒湿地土壤温度在10 ℃以上,CO₂和CH₄释放量与其呈显著正相关性,水位下降提高了CO₂和CH₄释放与温度的拟合度。     

外源过氧化氢提高燕麦耐盐性的生理机制

以燕麦品种‘定莜6号’为材料,采用水培法,研究喷施过氧化氢(H₂O₂)对盐胁迫下燕麦幼苗生长、渗透调节物质积累和活性氧代谢的影响。结果表明:1)150 mmol/L NaCl胁迫显著抑制燕麦幼苗生长,提高叶片游离氨基酸和脯氨酸水平,降低谷胱甘肽(GSH)和可溶性糖含量;喷施0.01 mmol/L H₂O₂对NaCl胁迫引起的生长抑制有明显的缓解作用,并提高了幼苗叶片可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量,降低了游离氨基酸含量。2)NaCl胁迫下,虽然燕麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性提高,但O2·-、H₂O₂和丙二醛(MDA)积累;喷施H₂O₂进一步提高了NaCl胁迫下燕麦的上述抗氧化酶活性和GSH含量,却降低了O2·-产生速率及H₂O₂和MDA含量,说明外施H₂O₂能够增强盐胁迫燕麦的抗氧化能力,减轻氧化伤害。以上结果表明,外源H₂O₂可通过调控渗透调节物质积累和活性氧代谢提高燕麦耐盐性。     

光强对马兰形态、生理及黄酮类化合物含量的影响

以马兰为实验材料,通过梯度遮光处理,研究不同光照强度(100%,62.29%和35.17%透光率)下不同处理时间对马兰形态、生理指标和黄酮类化合物的影响。结果显示,1)随着处理时间的延长,马兰节间长均呈增长趋势,但遮光抑制马兰的节间长度,尤其在透光率为62.29%时抑制更显著;在透光率为35.17%时能增强马兰的分枝能力,透光率为62.29%时作用不明显;遮光处理抑制了马兰的直立生长,在透光率为62.29%时对马兰株高产生显著抑制;在透光率为35.17%时更有利于马兰叶的长度、宽度和叶锯齿个数的增加,透光率为62.29%时作用不显著。2)透光率为35.17%时显著抑制叶片叶绿素a、b和叶绿素的总含量;随着处理时间的延长,O2-·含量呈先降后升再降的趋势,SOD活性和MDA含量呈先降后升的趋势,POD活性呈先升后降的趋势;随着光照强度的减弱,POD活性和MDA含量呈下降趋势,SOD活性呈先下降后升高趋势;在透光率为35.17%时CAT活性显著低于对照,抑制作用显著。3)随着光照强度的降低,黄酮含量在叶中呈下降趋势,根中呈上升趋势,透光率为62.29%时茎中含量最高,自然光照次之,透光率为35.17%时最低。     

外源一氧化氮提高裸燕麦幼苗的耐碱性

采用营养液砂培方法,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaHCO₃胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明,1~200 μmol/L SNP能够缓解75 mmol/L NaHCO₃胁迫对裸燕麦幼苗生长的抑制作用,25 μmol/L SNP的缓解作用最明显,可降低裸燕麦叶片O2·-、H₂O₂、丙二醛和有机酸含量,增强幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和质膜H⁺-ATPase活性,提高叶片谷胱甘肽、可溶性糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸、脯氨酸含量和K⁺/Na⁺,但对抗坏血酸含量影响不大。分析表明,外源NO可能通过激活抗氧化系统活性、促进渗透溶质积累和改善Na⁺、K⁺平衡缓解碱胁迫对幼苗的伤害和生长抑制,从而提高裸燕麦的耐碱性。     

低温胁迫对狗牙根生理及基因表达的影响

以耐寒性差异较大的杂交狗牙根品种运动百慕大、天堂419和普通狗牙根品种保定狗牙根为试验材料,分析了昼夜温度为适温(30 ℃/25 ℃)、亚适温(18 ℃/12 ℃)、冷害(8 ℃/4 ℃)和冻害(4 ℃/-4 ℃)4种温度处理下,低温对狗牙根生长速率和草坪质量、MDA含量、叶绿素荧光(F_v/F_m)、光合作用(P_n、G_s、C_i、T_r)、H₂O₂和O2·-含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、抗氧化酶及耐寒相关基因(CBF1、COR、LEA)表达的影响。结果表明,随着温度的降低,狗牙根草坪质量、生长速率、F_v/F_m和光合作用显著下降,但在耐寒性强的运动百慕大中下降幅度较小;低温下叶片MDA和H₂O₂含量及O2·-产生速率显著升高,其中在耐寒性弱的保定狗牙根中升高程度更大;狗牙根叶片抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达水平随着处理温度的下降而显著升高,其中在运动百慕大中更为明显;狗牙根CBF1、COR和LEA基因表达量随着温度的下降而显著升高,尤其是在耐寒狗牙根运动百慕大中更为显著。低温诱导的抗氧化酶和耐寒相关基因上调表达,增强了细胞内的抗氧化防御,有助于狗牙根植株维持较高的光合作用和细胞膜稳定性,延缓叶片的衰老,从而提高了狗牙根的抗寒能力。     

不同退化程度对高寒草甸土壤无机氮及脲酶活性的影响

以东祁连山围封草地(FG)、轻度退化草地(LD)、中度退化草地(MD)、重度退化草地(HD)4种类型高寒草甸为研究对象,分别在春季、夏季和冬季采集各类型高寒草地0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层的土壤样品,研究了土壤的无机氮总量、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)含量及土壤脲酶活性,以明确不同退化程度对高寒草甸土壤无机氮和脲酶活性特征及其季节动态的影响。结果表明,草地退化对表层土壤的无机氮总量影响较大,春季和夏季3种不同退化程度高寒草地土壤无机氮总量均显著升高,春季LD、MD和HD分别比FG升高了39.9%、28.9%和68.4%,夏季分别升高了19.1%、28.7%和33.6%,但冬季却显著降低,LD、MD和HD分别比FG降低了20.4%、27.2%和47.4%。土壤无机氮形态的研究结果表明草地退化对土壤无机氮形态的效应存在季节差异,草地退化导致春季表层土壤铵态氮含量升高,而对硝态氮含量影响不大,从而导致土壤无机氮总量升高,而夏季情况正好相反,草地退化对夏季表层土壤的铵态氮含量影响不大,而硝态氮含量升高,同样导致土壤无机氮总量升高。草地退化对脲酶活性的影响同样存在季节差异,相比FG,春季LD 和MD的表层土壤脲酶活性显著提高, HD下降,而夏季和冬季随着退化程度的加剧,脲酶活性均表现出逐渐升高的趋势,表明轻度和中度退化加快了春季高寒草甸土壤氮素的转化,增加了土壤无机氮的供应能力。     

外源NO对镧胁迫下燕麦幼苗活性氧代谢和矿质元素含量的影响

为探讨外源NO对稀土元素镧(La)胁迫下燕麦幼苗生理响应的调节作用,采用水培方法,研究了NO供体硝普钠(SNP)对20 mmol/L La³⁺胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和矿质元素吸收的影响。结果表明,La³⁺胁迫下燕麦幼苗根长、株高和植株干重明显下降,根系和叶片活性氧(O2·-和H₂O₂)水平及丙二醛(MDA)含量显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量提高;施加100 μmol/L SNP能显著缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,降低La³⁺胁迫下燕麦幼苗根系和叶片O2·-、H₂O₂、MDA、AsA和GSH含量,提高SOD、CAT、POD和APX活性。La³⁺胁迫提高了燕麦幼苗根系和叶片La和铜(Cu)的富集量,抑制了钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)的吸收;施加100 μmol/L SNP可显著抑制燕麦从根系向叶片La的转运,缓解La³⁺胁迫对K、Ca、Mg、Fe吸收的抑制及对Cu吸收的促进效应,使根系中Zn、Mn含量下降,叶片Zn、Mn含量增加。由此表明,外源NO能够通过提高抗氧化酶活性及影响La的转运和矿质元素吸收,缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗的氧化伤害和生长抑制。     

刈割次数与留茬高度对内农1号苏丹草产草量和品质的影响

研究刈割次数和留茬高度对内农1号苏丹草(Sorghum sudanense Stapf.cv.NeinongNo.1)产草量及品质的影响。结果表明:在生育期间,刈割3次粗蛋白质产量最高,达到3.24t/hm²;刈割2次鲜草产量最高(96.80t/hm²);刈割1次干草产量最高(35.04t/hm²);留茬以8cm为宜,鲜草、干草及粗蛋白质产量分别达105.11、27.64和3.29t/hm²,高于或低于8cm均影响其再生速度、产草量和粗蛋白质含量。     

饲用杂交高粱和苏丹草饲喂草鱼研究

在高温高湿条件下，饲用杂交高粱和苏丹草长势良好，饲用杂交 高粱在株高1.0-1.5m高时鲜草产量可达37500kg/hm^2，茎叶比为1：0.92，可利用产量为17767.5kg/hm^2。苏丹草鲜草产量为18500kg/hm^2，茎叶比为1：0.40，可利用鲜草产量7400kg/hm^2。草鱼对饲用杂交高粱和苏丹草的采食率分别为36.56%和34.52%，摄食量分别为6.14g/天条和6.45g/天条，试验证明HCN对草鱼无毒副作用，其含量随着生长高度的增加而下降。     

狼毒斑块对狼毒型退化草地植被和土壤理化性质影响的研究

草地植物群落的物种组成变化影响草地土壤养分数量和分布格局,而土壤理化性质改变会加速原生植物被更适生于此土壤条件下的植物所代替。狼毒在退化草地中斑块状集群分布的格局可能会影响草地植物的群落结构和土壤养分循环过程。以退化草地中未防除狼毒和防除狼毒的狼毒斑块为研究对象,分析斑块内和斑块间草地植物群落的特征和土壤养分含量变化规律。结果表明: 1)未防除狼毒和防除狼毒斑块间的地上生物量、丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著低于未防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内和斑块间的地上生物量和群落多样性指数差异不显著; 2)未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量、速效磷含量、铵态氮含量显著高于斑块间;同时,未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量显著高于防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内土壤速效钾含量显著高于未防除狼毒斑块内。由此可见,狼毒斑块内土壤养分和水分含量比斑块间高,表现出明显的“肥岛”效应。针对狼毒型退化草地治理应严格控制草地载畜量并辅以防除狼毒、围封、施肥等草地改良措施,实现狼毒型退化草地的可持续利用。     

甜高粱作为优质饲草在我国草牧业发展中的潜力分析

随着我国节粮型畜牧业结构调整和不断发展,以粮换畜逐渐转变成以草换畜,因此对优质粗饲料的需求日渐增加.甜高粱作为一种新兴的高能非粮作物,因其生物产量高、营养丰富、光合效率高、抗逆能力强等特性,成为我国干旱、半干旱和高盐碱地区畜牧业的优质饲草来源.动物养殖中使用甜高粱,不仅可以缓解畜多草少的压力,还可以充分利用盐碱地和其他...     

高粱属7个推广牧草品种的生产性能比较

研究了7个高粱属牧草品种在湖南的生长表现,结果表明:参试的7个品种均能正常生长发育,其中以苏丹草表现最好,鲜草产量高,再生能力强,分蘖能力强,病虫害轻,其次为先锋高丹草,这两个品种适合在我国南方地区推广应用。     

高丹草与黑麦草适宜混贮比例研究

为研究高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudanense)与黑麦草(Lolium perenne L.)适宜的混合青贮比例,本试验将不同比例[10:0(A),7:3(B),5:5(C),3:7(D),0:10(E)]的高丹草与黑麦草进行混合青贮,室温条件厌氧发酵60 d后测定了青贮的营养成分、发酵品...     

不同刈割处理对苏丹草生产性能的影响

研究了不同留茬高度和刈割次数对苏丹草生产性能的影响。结果表明:在生育期间,随着刈割次数的增加,鲜、干草产量均以刈割2次为最高,分别达到95.05和20.46 t/hm2;不同留茬高度处理的鲜、干草产量,以留茬8 cm处理最高,分别达105.11和37.64 t/hm2,高于或低于8 cm留茬高度处理的茎叶比和产草量均与其差异显著(P<0.05)。