冷蒿非结构性碳水化合物代谢对机械损伤的响应

为了探讨放牧过程牲畜采食和践踏损伤对冷蒿Artemisia frigida体内非结构性碳水化合物代谢的影响,对盆栽冷蒿枝叶采用不同程度(轻度、中度、重度)机械损伤的方式模拟放牧,测定了冷蒿叶片和根部蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉质量分数的变化。结果表明:在损伤初期,轻度和中度处理后冷蒿叶片中蔗糖、葡萄糖和淀粉质量分数显著增加(P<0.05);到损伤24 h,3种处理中蔗糖质量分数基本恢复到对照水平,而葡萄糖和淀粉质量分数显著下降,与对照相比,葡萄糖质量分数降了60.0%,74.6%和80.1%,淀粉质量分数下降了43.4%,45.2%和77.2%。葡萄糖和果糖结合成蔗糖,使其质量分数较高,在冷蒿体内积累。冷蒿根部非结构性碳水化合物质量分数变化与叶片相比是有所不同的。损伤初期,冷蒿根部葡萄糖质量分数上升,3种处理与对照相比分别增加了62.9%,94.3%和34.3%,果糖在轻度机械损伤处理后明显上升;到损伤后期,葡萄糖和果糖恢复到对照水平,蔗糖和淀粉随着损伤加强而下降。根部积累的主要是蔗糖和淀粉。冷蒿受损伤后,体内淀粉、蔗糖、葡萄糖质量分数发生变化,参加应急反应,同时轻度损伤可以增加冷蒿体内非结构性碳水化合物。     

高温干旱胁迫对黄薇抗氧化防御系统的影响

黄薇Heimia myrtifolia是具有较高价值的引种植物,但对其引种后的适应性研究仍较缺乏。为了探究黄薇对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟自然状态下干旱（对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱）,高温（30,36和42℃）及高温干旱协同胁迫对黄薇叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示:干旱胁迫下,过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,脂膜过氧化程度加深,抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环相关酶活性和相关还原物质均呈先上升后下降趋势,在中度胁迫下达到顶峰,与对照相比均显著增加（P < 0.05）。高温胁迫下,抗氧化酶效率和AsA-GSH循环效率均有提高。高温干旱协同胁迫下,黄薇受到的伤害明显大于单一胁迫,超氧化物歧化酶（SOD）和POD显著上升（P < 0.05）并于中度胁迫时达到顶峰,MDA质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,AsA-GSH循环效率均有提高但在中度胁迫下开始下降,脂膜过氧化随着胁迫加深显著加剧,重度胁迫下已无法维持正常生长。黄薇在高温干旱胁迫下可以通过调节抗氧化酶系统和AsA-GSH循环共同清除氧化物质,提高抗胁迫能力,维持正常生长发育。     

金鱼藻抗氧化系统对镉胁迫的响应

[目的]研究镉对金鱼藻生长的影响和金鱼藻抗氧化酶对胁迫伤害的响应。[方法]用不同浓度的氯化镉溶液(纯镉离子浓度分别为0、0.2、1.0、2.0 mg/L)处理金鱼藻,并分别于处理后1、2、4、8 d测定处理后植株叶绿素和可溶性蛋白含量、镉的积累量、抗氧化酶活性以及氧化胁迫参数等指标。[结果]金鱼藻体内镉的积累量随胁迫浓度和时间的增加而增加,但积累速率随胁迫浓度和时间的增加而降低;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉浓度小于1.0 mg/L时,超氧物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均先上升,4d后又下降,而当镉浓度大于2.0 mg/L时,上述酶活性下降,同时,H2O2含量、MDA含量上升。[结论]低浓度镉可以诱导抗氧化酶活性,抵御氧化胁迫,但随着隔浓度的增加,抗氧化酶活性降低,植物受到氧化胁迫伤害。     

外源褪黑素对低温胁迫下不同葡萄品种抗氧化酶活性和AsA-GSH循环的影响

利用叶面喷施方法,探讨100μmol/L外施褪黑素(MEL)溶液对低温胁迫下不同葡萄品种抗氧化酶系统和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH循环)的影响,以此推论MEL在葡萄受到低温胁迫时起到的作用.结果表明,外源MEL可以促进低温胁迫下葡萄抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量的积累,降低GSSG含量.长时间(7 h)低温胁迫下,外源MEL可以降低脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)含量,能够维持较高的AsA-GSH循环系统中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、DHAR、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性.喷施外源MEL促进了低温胁迫下葡萄AsA-GSH循环快速而有效的运转,降低了低温胁迫对葡萄植株的氧化伤害,从而缓解了低温胁迫对葡萄幼苗的伤害作用.     

不同生境中半红树植物抗氧化防御研究

选取5种半红树植物,研究了其在不同生境(潮间带和陆生)抗氧化防御系统的变化。结果表明,陆生的黄槿、许树O2.产生速率和莲叶桐H2O2含量均显著的高于其潮间带居群,从而使这3种半红树叶片中抗氧化酶类(SOD、APX、CAT、POD和GR)活性均高于其潮间带居群。而处于潮间带杨叶肖槿、阔苞菊(除SOD外)的SOD、APX、CAT活性显著高于其陆生居群,此时,H2O2含量要显著低于其陆生居群,而陆生的阔苞菊居群SOD、POD、GR活性高于其潮间带居群,因此,O2.产生的速率显著低于其潮间带居群。不同树种对不同生境有着不同抗氧化防御策略,总的趋势是,陆生的半红树抗氧化酶活性均要高于其潮间带居群,尤其是POD、GR活性在5种半红树中均显著高于其潮间带居群,暗示环境胁迫造成的选择压力导致半红树植物适应性的反应。高温、高光照、干旱是对陆生半红树的逆境胁迫,因此,上调抗氧化酶活性,以降低逆境对半红树的膜脂过氧化,减少电解质外渗,最终提高了半红树的抗逆性。     

植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的主要环境胁迫因素之一。从抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶）和抗氧化物质（抗坏血酸和谷胱甘肽）2个方面综述了植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应的研究进展。     

异恶草酮对蚯蚓抗氧化酶活性及DNA损伤的研究

采用人工土壤法研究了染毒14d后不同浓度(0、10、20、40、80 mg· kg-1)异恶草酮对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,总抗氧化能力(T-AOC)和体腔细胞DNA损伤的影响.结果表明:随着暴露浓度的增加,SOD活性呈现先上升后逐渐下降的趋势,低浓度(10、20 mg ·kg-1)能显著诱导SOD酶活性(P＜0.01,P＜0.05),诱导率分别为19.56％、13.03％.CAT活性在较低浓度时没有显著性变化,当浓度达到40、80 mg· kg-1时出现显著性诱导(P＜0.01),诱导率分别为43.42％、68.08％.T-AOC在整个胁迫阶段呈现先降低后上升的趋势,最终趋于正常水平,20 mg· kg-1暴露组T-AOC含量最低(5.74 U·mg-l pro),比对照组减少了44.54％.GSH-Px酶活性在整个暴露阶段处于抑制状态.不同浓度的异恶草酮均能引起蚯蚓体腔细胞DNA损伤,暴露浓度与尾部DNA含量、Olive尾距和尾长具有良好的剂量-效应关系(P＜0.01).上述结果表明抗氧化酶活性及DNA损伤可作为异恶草酮影响的生物标志物,异恶草酮对土壤动物蚯蚓具有毒性作用,对土壤环境具有潜在的生态风险.     

茶树叶片抗氧化系统对土壤水分胁迫的响应

采用盆栽试验研究了土壤水分胁迫下茶树铁观音和福鼎大白茶2年生幼苗抗氧化系统的响应.结果表明,在土壤水分胁迫下,茶树叶片O2.-的产生速率加快,细胞膜透性增大,MDA含量上升;铁观音SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及AsA和GSH的含量在轻度、中度水分胁迫下上升,在重度水分胁迫下下降;而福鼎大白茶的保护酶活性和抗氧化剂含量在轻度水分胁迫下上升,在中度、重度水分胁迫下下降.在正常供水或水分胁迫下,铁观音均表现出更强的抗氧化能力,表明生长在同一生境中的铁观音对土壤水分的生态适应能力高于福鼎大白茶.     

草甘膦对铜绿微囊藻生长及抗坏血酸-谷胱甘肽抗氧化防御系统的影响

草甘膦是全球用量最大的除草剂之一,但它的大量使用仍然带来了一定的环境风险。该文主要探讨了低浓度(2 mg/L)和高浓度(10 mg/L)草甘膦对铜绿微囊藻的毒性效应,并且深入微囊藻的抗坏血酸与谷胱甘肽抗氧化系统,深入研究了草甘膦对DHAR和GR酶的活性的影响,并分析了草甘膦存在时微囊藻细胞中的还原型As A与GSH的含量变化。结果表明:与10 mg/L草甘膦导致的微囊藻的生物量减少,氧化损伤加重不同,2 mg/L草甘膦会刺激微囊藻的生长和蛋白合成。这可能是由于2 mg/L草甘膦会刺激微囊藻体内的DHAR和GR酶的活性,从而再生更多的还原型AsA与GSH,从而减轻了草甘膦诱导的微囊藻的氧化损伤。     

活性氧·抗氧化酶及抗氧化剂之间关系的探讨

活性氧是机体正常的代谢产物,但其存在具有两面性。天然抗氧化剂作为机体抗氧化非酶系统的成分,除可直接清除活性氧,还可抑制活性氧的产生;或通过作用于抗氧化反应元件而提高内源性抗氧化物质的水平或抑制氧化酶的表达而减少ROS的产生。不同抗氧化剂在行使抗氧化作用时往往具有协同增效作用。     

桐花树幼苗根系对镉胁迫的抗氧化生理响应

研究Cd2 胁迫对水培桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗根系丙二醛(MDA)、超氧负离子(O.2)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和根系活力的影响。结果显示用0.25~10 mg.L-1的Cd2 处理桐花树幼苗,幼苗根系的活力随胁迫浓度升高而下降,而其MDA、O.2含量及POD、CAT活性均呈诱导性升高,并随Cd2 质量浓度的加大而逐渐上升,细胞内O.2含量增大带来的膜脂过氧化增强是Cd2 污染伤害桐花树的主要原因。而根系抗氧化保护酶对0.25~10 mg.L-1的Cd2 胁迫均能起到保护性的防御作用,保护酶CAT、POD活性的增强是桐花树抗Cd2 污染过氧化伤害的主要机理之一,根系膜保护酶POD和CAT活性可以作为对环境Cd2 污染响应的生物学指标。     

内蒙古地区蒙药冷蒿的植物资源调查

对内蒙古呼伦贝尔、锡林郭勒草原5种生境（森林草原、草甸草原、典型草原、荒漠草原和沙地）中蒙药冷蒿资源进行实地调查,主要包括生物学特性、生境、资源面积及其利用等,为冷蒿的进一步研究提供必要的理论基础。     

蒙药冷蒿转录组SSR信息分析

利用MISA(Micro SAtelite)软件对测序得到的蒙药冷蒿转录组序列143 700条跨叠群(contigs)进行简单重复序列(SSR)位点的挖掘,发现3 614条序列含有3 753个SSR位点,发生频率为2.51%,共有122种重复基元,平均每18.46 kb出现1个SSR位点。冷蒿转录组序列的SSR主要集中在三核苷酸重复(56.12%),其次是二核苷酸重复(31.60%)。AC/TG、AT/TA、CA/GT、AAT/TTA和AAC/TTG是二核苷酸、三核苷酸中的优势重复基元。冷蒿转录组SSR以5~12次重复为主,基序长度主要集中于12~36 bp。冷蒿转录组共注释43 415个contigs,其中578个SSRs位于编码区,主要以三核苷酸重复为主(397,68.69%)。从分子水平和生物信息学角度介绍了蒙药冷蒿转录组SSR信息的开发利用,其出现频率高、重复类型丰富,将为冷蒿的分子标记辅助育种、遗传多样性分析、遗传图谱构建和功能基因挖掘提供了候选序列。     

冷蒿VOCs对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨冷蒿Artemisia frigida挥发性有机化合物（VOCs）的化感作用,采用生物测定的方法研究了未损伤与损伤冷蒿VOCs对萝卜 Paphanus sativus,绿豆 Phaseolus radiatus,黄瓜 Cucumis sativus 和紫花苜蓿 Medicago sativa等 4 种植物种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明：未损伤冷蒿 VOCs 对萝卜和绿豆种子发芽率的抑制作用呈极显著水平（P＜0.01）,分别降低了45.8%和30.0%。未损伤冷蒿VOCs对绿豆芽干物质量累积的抑制作用呈极显著水平（P＜0.01）,与对照相比降低了26.4%;对 4 种植物根干物质量累积的抑制作用呈极显著水平（P＜0.01）,分别降低67.9%,69.4%,51.1% 和 48.7%。损伤冷蒿 VOCs 比未损伤冷蒿 VOCs 对 4 种植物种子萌发以及幼苗生长的抑制作用显著增强。由此可见,冷蒿 VOCs 对种子萌发和幼苗生长存在明显的化感作用。图4表2参29     

Physiology and defense responses of wheat to the infestation of different cereal aphids

Cereal aphids are major insect pests of wheat, which cause significant damages to wheat production. Previous studies mainly focused on the resistance of different wheat varieties to one specific aphid species. However, reports on the physiology and defense responses of wheat to different cereal aphids are basically lacking. In this work, we studied the feeding behavior of three cereal aphids: the grain aphid, Sitobion avenae(Fabricius), the greenbugs, Schizaphis graminum(Rondani), and the bird cherry-oat aphid, Rhopalosiphum padi(Linnaeus) on winter wheat, and the physiology and defense responses of wheat to the infestation of these cereal aphids with focus on how these cereal aphids utilize divergent strategies to optimize their nutrition requirement from wheat leaves. Our results indicated that S. graminum and R. padi were better adapted to penetrating phloem tissue and to collect more nutrition than S. avenae. The harm on wheat physiology committed by S. graminum and R. padi was severer than that by S. avenae, through reducing chlorophyll concentration and interfering metabolism genes. Furthermore, cereal aphids manipulated the plant nutrition metabolism by increasing the relative concentration of major amino acids and percentage of essential amino acids. In addition, different cereal aphids triggered specific defense response in wheat. All of these results suggested that different cereal aphids utilize divergent strategies to change the physiological and defense responses of their host plants in order to optimize their nutrition absorption and requirement. These findings not only extend our current knowledge on the insect–plant interactions but also provide useful clues to develop novel biotechnological strategies for enhancing the resistance and tolerance of crop plants against phloem-feeding insects.     

一氧化氮参与疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性

疣粒野生稻高抗水稻白叶枯病,但是其具体的抗性机制目前仍不清楚。一氧化氮（nitric oxide,NO）是一种重要的信号分子,在植物的抗病反应中起到了重要的作用,然而对于NO是否参与疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性目前仍缺乏研究。以抗病的疣粒野生稻和感病的水稻品种日本晴为材料,研究了接种白叶枯病菌对叶片病斑、NO含量、NO亚细胞定位和木质部超微结构的影响。结果表明,病菌侵染导致了日本晴叶片呈现枯黄色的干枯斑,疣粒野生稻叶片呈现褐色的凋亡斑,而且野生稻的病斑长度要明显短于日本晴的病斑长度。接种白叶枯病菌后日本晴叶片内NO含量未见明显的变化,而野生稻叶片内NO含量则显著升高,并且大部分的NO定位于导管细胞壁内。进一步通过电镜观察,发现病菌侵染诱导了野生稻叶片导管细胞壁厚度的明显增加。基于这些结果,推测NO参与了疣粒野生稻对白叶枯病的抗性,其功能可能包括诱导导管细胞壁增厚,从而抑制病菌的进一步侵染。     

Ionic mechanisms controlling behavioral responses of paramecium to mechanical stimulation

A mechanical stimulus applied to the anterior part of Paramecium causes a transient increase in membrane permeability to calcium. This permits a calcium current to flow into the cell, causing the membrane potential to approach the equilibrium level for calcium. The transient depolarization which results elicits a reversal in the direction of ciliary beat. When the organisms are free-swimming this is seen as the reversed locomotion of Jennings' "avoiding reaction." In contrast, a mechanical stimulus applied to the posterior part results in increased permeability to potassium ions, and hence an outward potassium current. The hyperpolarization which results causes an increase in the frequency of ciliary beat in the normal direction. In free-swimming specimens this is seen as an increase in the velocity of forward locomotion.     

挤压对荔枝机械损伤和力学参数的影响

为探讨荔枝在机械采摘、贮运中的挤压受损状况,以挤压损伤的可能因素(压缩率、挤压材料、挤压方向和挤压速度)为试验因子,通过加卸载正交试验,研究了挤压对荔枝机械损伤和力学参数的影响。结果表明：对荔枝挤压机械损伤影响显著的因素依次为压缩率、挤压方向、挤压材料和挤压速度。压缩率每增加1%,荔枝的机械损伤度平均增加3.03%;挤压材料为橡胶时,荔枝的机械损伤度最小。影响荔枝弹性度最显著的因素是挤压方向,而对荔枝其余力学参数影响最显著的因素是压缩率;荔枝的弹性度横向大于纵向;压缩率增加,弹性度减少,而其余力学参数增加。荔枝挤压机械损伤与力学参数的关系方程决定系数为0.913,与荔枝挤压机械损伤最相关的力学参数是峰值挤压力和弹性度。     

Growth and yield responses to simulated hail damage in drip-irrigated cotton

The frequent occurrence of hailstorm in Xinjiang affects cotton(Gossypium hirsutum L.) production and causes enormous economic loss. The indeterminate growth habit of cotton allows for varying degrees of recovery and yield when different hail damage levels occur at different stages, which brings inconvenience to agricultural insurance claims and post-damage management. Therefore, this study aimed to elucidate cotton recovery and yield responses to different levels of simulated hail damage at dif...