外施表油菜素内酯缓解玉米幼苗铅毒害机制研究

采用不同浓度的表油菜素内酯分别对不同浓度铅胁迫下的玉米幼苗进行处理,研究不同浓度的表油菜素内酯缓解玉米幼苗铅毒害机理。结果表明与对照组相比,在铅胁迫下,玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性有所升高,叶绿素含量显著降低,而脯氨酸含量显著升高;外施合适浓度的表油菜素内酯可以显著提高SOD、POD、CAT的活性(P0.05),同时也使玉米幼苗叶片的叶绿素含量显著提高(P0.05),脯氨酸含量却显著降低(P0.05)。由此可见,适宜浓度的表油菜素内酯可缓解铅对玉米幼苗的抑制与毒害作用,并且在10-7mol·L-1时的缓解效应最好。这一结果为进一步探索表油菜素内酯的生理作用奠定基础。     

干旱对玉米幼苗吸收磷素的影响

本文研究了玉米幼苗在干旱处理下~(32)P的吸收,以及油菜素内酯(BR)和钙浸种对磷素营养的生理效应。结果表明,玉米幼苗根系对磷的吸收和向叶部转移量随干旱强度增大而减少;油菜素内酯和钙有增加根系吸收表面积 提高叶片相对含水量和根中ATP含量、促进磷的吸收和转移及缓解干早的作用     

硝普钠、24-表油菜素内酯\水杨酸浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

采用营养液水培,以玉米品种天泰16(TT16)、豫玉18(YY18)为材料,探讨外源硝普钠(NO的外源供体SNP)+2,4-表油菜素内酯(EBR)/水杨酸(SA)浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,2种外源物组合浸种后,促进了盐胁迫(150mmol/L NaCl溶液)下玉米种子的萌发,以500mg/L 24-表油菜素内酯+硝普钠复合浸种和200mg/L水杨酸+硝普钠复合浸种效果最佳,其发芽率TT16分别比对照增加15%和13%,YY18增加16%和13%;发芽势TT16分别比对照增加24%和22%,YY18增加43%和44%,主根长、芽长及生物量也较对照增加。经外源物质浸种后,盐胁迫下的玉米幼苗长势较好,SOD、POD酶活性相比对照增加显著,MDA含量较少,可溶性糖在200mg/L水杨酸+硝普钠浸种的幼苗中积累最多,分别为对照的4.35倍(TT16)和4.03倍(YY18)。与对照相比,500mg/L EBR+100mmol/L SNP复合浸种和200mg/L SA+100mmol/L SNP复合浸种,玉米种子及幼苗耐盐性增强。     

油菜素内酯对龙葵幼苗Cd毒害耐受性的影响

以重金属超富集植物龙葵为试验材料,分析了油菜素内酯(BR)对幼苗镉(Cd)毒害耐受性影响的生理机制。Cd毒害导致龙葵幼苗出现氧化伤害,同时降低了幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性。表油菜素内酯(eBL,人工合成的BR)处理增加了龙葵幼苗对Cd毒害的敏感性,与eBL处理的结果相反,施用油菜素唑(Brz,BR合成的特异性抑制剂)增加了Cd毒害下龙葵幼苗的抗氧化酶活性,降低了ROS的累积,减少了幼苗的氧化伤害。Brz处理后幼苗株高和根长较Cd处理的对照分别增加29%和28%,MDA水平和Evans blue染色程度较Cd处理的对照分别降低37%和20%,进一步证明BR增加了Cd毒害下龙葵幼苗的氧化伤害,从而加重了Cd胁迫对幼苗生长的抑制作用。表明BR通过降低龙葵幼苗的抗氧化能力,增加了幼苗对Cd毒害的敏感性。     

外源24-表油菜素内酯对逆境胁迫下玉米种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨不同胁迫对玉米种子生物化学特性的影响,采用不同浓度的24-表油菜素内酯(EBR)处理玉米种子,研究Na Cl和低温(15℃)胁迫下,外源EBR对玉米幼苗电解质外渗率(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)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脯氨酸、可溶性糖和各生长指标的影响。结果表明,在180 mmol·L~(-1)Na Cl胁迫下,0.050 mg·L~(-1)EBR可以显著缓解Na Cl的胁迫伤害,使玉米种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数显著提高,盐害指数降低;幼苗株高、根长、植株鲜重、相对含水量、根冠比也显著提高;抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性相应增加,脯氨酸和可溶性糖含量也相应提高,MDA含量和相对电导率降低。低温(15℃)胁迫下,与正常温度(25℃)相比,0.001~1.000 mg·L~(-1)范围内,EBR对提高玉米株高、根长、单株干鲜重、发芽率均有促进作用,0.100 mg·L~(-1)作用效果最好,对提高发芽势有一定促进作用,但无明显的规律性。由此可知,一定浓度的EBR浸种能缓解盐和低温对玉米的胁迫损伤,其作用机制可能是EBR可以激活细胞合成自由基清除酶的能力,且酶类物质通过相互协调作用减轻胁迫伤害。本研究为玉米的抗逆性研究提供一定的理论依据。     

小麦/玉米萌发和苗期生长对干旱与低温的响应

春旱和低温是影响东北作物生长的气候问题之一。以禾本科作物玉米和小麦为对象,模拟低温和干旱的单一及复合胁迫对其萌发和早期幼苗生长的影响。结果表明,低温和干旱,单一和复合胁迫均显著影响着小麦和玉米种子的萌发及早期幼苗生长。小麦幼苗在15℃~25℃和0~20%的PEG水平下,保持较高的萌发率(63.3%~87.3%),而在10℃和30%PEG浓度下显著下降,10℃和不同PEG浓度下以及30%PEG和不同温度处理下的萌发率区间分别为0~64.7%和0~18%。玉米种子在15℃~25℃和0~20%的PEG水平下,萌发率变化区间为2.22%~100%,在10℃和不同PEG浓度下以及30%的PEG处理在不同温度下的玉米种子萌发率均为0。小麦早期幼苗的长度和生物量变化趋势相似,随着干旱强度增加和温度的降低,先增加后降低,在10%的PEG水平和20℃的气温条件下,其幼苗长度和生物量值最高。玉米幼苗的长度和干重与其萌发率变化趋势一致,显著线性下降,最高值出现在0%的PEG水平和25℃的气温条件下。小麦幼苗的根冠比高于玉米。推测在较强的低温和干旱胁迫下,小麦比玉米具有更高的萌发和生长适应性。生物量向根部分布以及高根冠比值是小麦对干旱低温的适应性策略。     

表油菜素内酯对汞胁迫下小麦幼苗抗氧化系统的影响

为探讨表油菜素内酯(EBR)对小麦幼苗汞胁迫的调控作用,采用营养液水培法,研究汞胁迫下叶面喷施24-表油菜素内酯对小麦幼苗生长、叶片MDA及H2O2含量、质膜透性、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量的影响。结果表明,50 mg·L-1汞处理小麦幼苗后,小麦幼苗的株高和干重显著降低,叶片的MDA、H2O2含量和质膜透性增加,SOD、POD和CAT活性下降,As A、GSH含量降低。与单独汞胁迫相比,叶面喷施一定浓度EBR促进了小麦幼苗的生长,降低了小麦幼苗叶片的MDA和H2O2含量,减小了质膜透性,提高了SOD、POD和CAT活性,增加了抗氧化物质As A、GSH含量,提高了As A/DHA、GSH/GSSG的比值,以EBR浓度0.01 mg·L-1为宜。综上,外源EBR可缓解汞胁迫对小麦幼苗的伤害,其机制可能与EBR能提高抗氧化酶活性及抗氧化物质含量、降低MDA和H2O2含量有关。本研究结果为降低汞污染土壤对作物生长的毒害作用提供了依据。     

NA-MY助剂对玉米萌发及苗期抗旱性的影响

为探究干旱条件下玉米种衣剂功能助剂对玉米种子萌发及幼苗生长的影响,将自行研制NA-MY助剂和种衣剂混合后对郑单958种子包衣,用15%PEG-6000溶液模拟土壤干旱环境,分别测定了干旱胁迫下比拌种衣剂单独包衣,以及NA-MY助剂和比拌种衣剂混合后包衣的玉米种子在萌发及幼苗生长中的各项生理指标。结果表明,干旱胁迫下玉米发芽能力显著低于正常水分条件,幼苗中SOD、POD、CAT活性,相对电导率和MDA含量均增加,但叶绿素a+b含量、类胡萝卜素含量和根系活力降低。NA-MY助剂与比拌种衣剂混合后包衣可显著促进干旱胁迫下玉米种子的萌发和幼苗根系生长,有效提高幼苗活性氧清除系统中抗氧化酶活性和抗氧化物的含量,减少电解质渗出率和MDA的积累。由此可见,应用NA-MY助剂包衣可以减轻干旱胁迫对玉米萌发和幼苗伤害,提高玉米抗旱性。本研究结果为NA-MY助剂在田间的应用提供了参考数据。     

盐胁迫对玉米发芽和苗期生长的影响

通过室内培养及盆栽试验，研究了不同浓度NaCl胁迫对玉米种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明，≤0．5g／L NaCl处理有利于提高玉米种子萌发率、发芽率和根、芽的伸长及根数的增加。随盐胁迫浓度的增大，玉米种子萌发率、发芽率急剧下降，根芽伸长及根数极受抑制，0．5g／L NaCl可能是影响玉米种子发芽的临界浓度。用≥0．5g／L NaCl的盐溶液长期灌溉会因土壤中盐分累积而使玉米生长受阻，成活率下降，幼苗在形态上表现出盐害效应。用自来水（0．1g／L NaCl）处理的玉米幼苗在植株干重、根系干重、含水量等5个指标都较其它处理达显著水平，说明用低盐浓度（0．1g／L NaCl）灌溉可促进玉米生长发育，提高产量。     

NO对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以4℃模拟低温胁迫状况,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对低温胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著上升,叶片相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量显著降低。不同浓度的SNP均能显著提高低温胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数;促进低温胁迫下玉米幼苗的生长;抑制低温胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,增加相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量。表明外源NO可缓解低温胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的抑制作用,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤,提高植物抗低温胁迫的能力。在SNP不同的使用浓度中,以100μmol·L-1SNP对低温胁迫的缓解效果最佳,当SNP浓度过低和过高时均达不到理想的效果。     

天然油菜素内酯对黄土丘陵区苹果生长发育和产量的影响

在黄土丘陵区坡地台田水肥亏缺的条件下,用4种不同浓度的天然油菜素内酯(NBR)在展叶期喷施于富士苹果叶面。试验结果表明,天然油菜素内酯处理增加了叶片相对含水量和临界饱和亏,降低了自然饱和亏、需水程度、蒸腾强度、细胞膜透性和伤害率。在不同浓度的处理中,0.30mg/L的处理效果最好,与对照相比,天然油菜素内酯处理使苹果叶片相对含水量和临界饱和亏提高了11.8%和59.7%,自然饱和亏和需水程度分别降低了42.6%和52%,蒸腾强度(12:00～14:00)降低了30%左右,细胞膜透性和伤害率各降低了9.4%和37.5%。天然油菜素内酯处理减少了叶片的水分损失,提高了苹果的抗旱性。生长末期调查发现,天然油菜素内酯处理增加了苹果叶片的长度、宽度和厚度,抑制了秋梢的萌生和生长,座果率从43.4%提高到63.3%,单株产量比对照增加了8.1%～16.8%,其中0.3mg/L的处理增产效果最为明显。     

细胞分裂素类物质对玉米幼苗镉吸收和转运的影响

以玉米(Zea mays L.)幼苗为材料,采用水培试验研究了喷施细胞分裂素类物质6-苄氨基嘌呤(6-BA)和激动素(KT)对玉米镉吸收及转运的影响。结果表明,0.5mg/L镉处理条件下,细胞分裂素类物质能促进玉米幼苗的生长及其对镉的吸收和地上部镉的分配,对镉的转运系数影响较小。提高6-BA喷施浓度使玉米幼苗的生长量、镉吸收量及地上部镉分配增高,提高KT喷施浓度也使镉在地上部的分配比例增加,但当KT喷施浓度为70mg/L时玉米幼苗的生长量及镉的吸收量最高。表明细胞分裂素类物质可缓解镉对植物的毒害作用,提高植物提取水或土壤环境中的镉的效率,但其作用的最佳浓度因细胞分裂素类物质的种类不同而异。     

UPLC-MS/MS同时测定土壤中19种植物激素方法的建立和验证

[目的]本文旨在建立土壤中多种植物激素的提取及超高效液相色谱串联质谱法,并用此方法同时测定土壤中茉莉酸、吲哚-3-乙酸、反式玉米素,玉米素核苷、异戊烯基腺嘌呤、吲哚-3-丁酸、N6-异戊烯基腺嘌呤、独脚金内酯、玉米素、二氢玉米素核苷、吲哚-3-丙酸、吲哚-3-乙酸甲酯、二氢玉米素、吲哚-3-羧酸、茉莉酸甲酯、油菜素内酯、脱落酸、赤霉素、水杨酸共19种植物激素含量。[方法]以根标土壤为试验材料,采用异丙醇水甲酸(80∶19∶1,V/V/V)作为提取剂,经过超声、离心后得到植物激素提取液,提取液于常温条件下真空浓缩至干,采用甲醇进行复溶,得到植物激素待测液。采用Waters ACQUITYUPLC■HSST3色谱柱对19种植物激素进行分离,以0.30 mmol/L甲酸铵水溶液(含0.01%甲酸)作为流动相A和0.30 mmol/L甲酸铵乙腈(含0.01%甲酸)作为流动相B进行梯度洗脱,流速为0.3 mL/min,柱温为30℃;采用超高效液相色谱串联质谱,多反应监测离子模式进行定性定量分析,其中,茉莉酸、吲哚-3-乙酸、反式玉米素、玉米素核苷、异戊烯基腺嘌呤、吲哚-3-丁酸、N6-异戊烯基腺嘌呤、独脚金内酯、玉米素、二氢玉米素核苷、吲哚-3-丙酸、吲哚-3-乙酸甲酯、二氢玉米素、吲哚-3-羧酸、茉莉酸甲酯、油菜素内酯采用正离子模式扫描,脱落酸、赤霉素、水杨酸采用负离子模式扫描;采用外标法测定植物激素回收率。[结果]在本试验浓度范围内,上述19种植物激素浓度与对应峰面积的相关系数(r)均大于0.99,检出限介于0.02~1.06 ng/g之间,19种植物激素的加标回收率为70.2%~117%,相对标准偏差介于0.20%~7.3%之间。采用优化后的实验方法测定土壤中的植物激素,结果检测出吲哚-3-乙酸、吲哚-3-羧酸、吲哚-3-乙酸甲酯、水杨酸和独角金内酯5种植物激素,含量为0.55~5.79ng/g。[结论]本方法前处理不需要过夜浸提,加入二氯甲烷后,超声离心浓缩复溶后可直接进样检测,大大缩短了样品的前处理时间,超高效液相色谱串联质谱法操作简单,选择性好,灵敏度高,可实现土壤样品中多种植物激素的同时检测,为土壤中植物激素的深入研究提供了一种有效的研究方法。     

油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响

为探究油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响,用表油菜素内酯及其类似物高芸薹素单独或者与氯化钠共同处理萝卜芽菜,测定并分析其芥子油苷、花青素、维生素C和总多酚的含量以及抗氧化能力的变化。结果表明,20 nmol·L~(-1)表油菜素内酯单独处理时,芥子油苷含量显著降低,但与40mmol·L~(-1)氯化钠共处理时,芥子油苷含量显著上升;20 nmol·L~(-1)高芸薹素单独处理或者与40 mmol·L~(-1)氯化钠共处理则对芥子油苷含量无显著影响。此外,表油菜素内酯和高芸薹素单独处理或者分别与氯化钠共处理均能显著提高花青素和维生素C的含量,但对总多酚含量和抗氧化能力均无显著影响。综上,表油菜素内酯与氯化钠共处理是提高萝卜芽菜中芥子油苷、花青素以及维生素C等主要生物活性物质的有效手段,这为通过化学调控的方法改良萝卜芽菜的品质提供了理论依据和技术支撑。     

安徽省不同区域油菜对氮肥一次性施用方式的响应

研究油菜氮肥一次性施用条件下,不同油菜产区适宜的氮肥施用方式及其在不同栽培方式上的差异,为油菜轻简化施肥提供依据。2010~2011年度在安徽省江淮和沿江油菜主产区布置移栽油菜和直播油菜的不同氮肥施用方式田间试验。结果表明,一次性基施氮肥180 kg/hm2的条件下,相同施肥方式时移栽油菜较直播油菜获得更高的产量和氮素积累。扣除移栽劳动力成本后,直播油菜在江淮地区获得较高经济效益,沿江地区移栽油菜和直播油菜效益接近。在江淮地区,移栽油菜和直播油菜均以氮肥集中施用(移栽油菜穴施、直播油菜条施)的方式获得最高产量、最大氮积累量和最优氮肥利用效率;在沿江地区则是氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用两种施肥方式。因此,相同施肥方式下,直播油菜虽产量较移栽油菜低,但经济效益却没有明显下降,是油菜轻简化生产的发展方向。氮肥集中施用是江淮地区的最优施肥方式,氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用是沿江地区的较佳选择,但选择合适的施肥方式时仍需因地制宜。     

表油菜素内酯对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0、0.02、0.1、0.5、2.5 mg/L)的表油菜素内酯(EBR)对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响。结果表明,镉处理后番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性均下降,丙二醛(MDA)含量、相对电导率和渗透调节物质含量均升高;喷施一定浓度的EBR(0.5 mg/L)后,番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性及脯氨酸含量均显著增加,可溶性蛋白、MDA含量和相对电导率有所下降,番茄幼苗根系和地上部分的镉含量分别上升了50.0%和93.4%,镉转运系数最低,为0.45。综上,喷施EBR能够增强番茄幼苗对镉胁迫的耐受性,促进幼苗生长,降低镉的转运系数,其中,EBR浓度为0.5 mg/L时效果最好。     

不同土壤层次供应水分和养分对玉米幼苗生长和吸收养分的影响

本试验模拟滴灌方法 ,在不同土壤层次进行灌水和施用氮磷养分的盆栽玉米试验 ,旨在探讨在不同土壤层次供应水分和养分对夏玉米幼苗生长、根系空间构型及玉米对养分吸收的影响。试验表明 :在土壤深层进行滴灌可以有效降低土面蒸发 ,提高水分和养分的利用效率 ,从而显著提高玉米幼苗的生长量 ;在不同层次施肥灌水 ,对玉米根系在土壤中的空间构型影响很大 ,进行深层滴灌可以极大促进根系在较深土壤中的发育 ;在不同土层施肥灌水对玉米幼苗吸收N、P、K三种养分的能力也有影响 ,深层施肥灌水提高了玉米对 3种养分的吸收量     

外源硫化氢对PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

为明确干旱胁迫下外源硫化氢(H2S)对植物幼苗的缓解作用,以玉米自交系郑58为试验材料,研究了不同浓度(0、0.3、0.6、0.9、1.2及1.5 mmol·L-1)的H2S供体硫氢化钠(Na HS)对15%PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发的影响,并以筛选到的最佳Na HS浓度对幼苗进行叶面喷施,研究其对幼苗叶片抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、游离脯氨酸(Pro)和活性氧(ROS)的积累特征及膜质过氧化水平的影响。结果表明,不同浓度的Na HS处理在一定程度上提高了干旱胁迫下玉米种子的发芽势、发芽率及幼苗的生物量,其中以0.6 mmol·L-1的Na HS处理效果最佳。叶面喷施0.6 mmol·L-1Na HS溶液显著增强了叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高了叶片中抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)的含量。同时,外源H2S处理增强了玉米叶片中△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性,提高了叶片中游离Pro含量,显著降低了叶片中过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)含量。综上,外源H2S处理通过提高幼苗的抗氧化水平,减少干旱胁迫对玉米叶片造成的氧化损伤,在一定程度上提高了玉米幼苗对干旱胁迫的适应能力。本研究为进一步探索H2S缓解玉米干旱胁迫的机理提供了理论依据。     

测土配方施肥方法研究

通过田间试验与土壤测试得出:玉米施用钾肥的效应函数及其最佳用量;玉米施用钾肥最大效益与最高产量用量同钾肥增产绝对值、相对值与效益值均存在直线正相关;玉米钾肥最佳用量同土壤有效钾测定值存在着密切的直线负相关。在明确上述问题的基础上,提出应用土壤有效钾测定值直接推荐玉米施用钾肥的最佳用量方法。同时,依据土壤有效钾测得值与玉米钾肥最佳用量的相关模式,提出了土壤有效钾在不同含量水平条件下,玉米施用钾肥最大效益与最高产量的推荐量。     

复硝酚钠对低温下黄瓜种子萌发和幼苗耐寒性的影响

为缓解低温胁迫对黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗的伤害,以黄瓜中农106为试验材料,研究不同浓度复硝酚钠(CSN)浸种对低温胁迫下黄瓜种子萌发及萌发后生长的影响,以及CSN灌根处理对黄瓜幼苗壮苗效果及幼苗耐寒性的影响。结果表明,适宜浓度的CSN浸种能显著提高低温胁迫下黄瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、侧根数和鲜重,以50 mg·L^-1浓度效果最佳。在黄瓜育苗过程中,100 mg·L^-1的CSN灌根处理能显著提高穴盘苗质量和壮苗指数,低温胁迫下CSN通过促进矿质元素吸收,提高幼苗叶绿素含量、净光合速率、根系活力、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性,提高生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)含量,降低活性氧和丙二醛(MDA)含量以提高幼苗的耐寒性。本研究为培育黄瓜壮苗和提高黄瓜幼苗耐寒性提供了新方法,也为复硝酚钠在设施蔬菜上的应用提供了技术支持。