不同基因型水稻苗期对1，2，4-三氯苯胁迫的生理响应

利用沙培试验,研究了6种浓度(0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mmol kg^-1沙)的1,2,4-三氯苯(TCB)对两水稻品种香粳20-18(耐性基因型)和泗阳1382(敏感基因型)种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量以及叶片和根系的蛋白质含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响。结果表明,TCB胁迫下,水稻种子发芽率和发芽指数变化不明显,幼苗的生物量显著下降,香粳20-18下降幅度比泗阳1382小;随TCB胁迫程度的增强,香粳20-18叶片和根系可溶性蛋白质含量呈增加的趋势,泗阳1382叶片蛋白质含量显著下降,高浓度TCB胁迫下其根系蛋白质含量显著下降;两个基因型叶片的O₂^?产生速率先降后升,香粳20-18根系的O₂^?产生速率先降后升,高浓度TCB胁迫下显著高于对照,而泗阳1382与对照差异不显著;香粳20-18叶片SOD活性随TCB胁迫程度的增强呈上升趋势,低浓度TCB胁迫下就开始显著高于对照,根系SOD活性显著增强,而泗阳1382叶片和根系SOD活性与对照差异不显著;香粳20-18叶片POD活性先升后降,根系POD活性显著高于对照,而泗阳1382叶片和根系POD活性均显著下降;香粳20-18叶片CAT活性高于或显著高于对照,泗阳1382低于或显著低于对照;两个基因型叶片的MDA含量先降后升,高浓度TCB胁迫下MDA含量显著高于对照,根系MDA含量均随TCB胁迫程度的增强而显著增加。总之,生物量降低幅度小、叶片和根系的蛋白质含量高、抗氧化酶系统清除活性氧的能力强、MDA含量低是耐性基因型的主要生理特征。     

1,2,4-三氯苯对2个不同耐性水稻品种光合特性与产量的影响

为明确不同类型水稻品种的响应规律,为水稻高产稳产、安全生产提供依据。在盆栽土培条件下,研究了5种1,2,4-三氯苯(TCB)浓度(0、10、20、40、80 mg kg^-1土)对2个水稻品种(宁粳1号,敏感;扬辐粳8号,耐性)灌浆期剑叶光合特性与产量的影响。结果表明,TCB的影响品种间差异显著。低浓度TCB (10 mg kg^-1)下,扬辐粳8号的株高、鲜重和产量显著增加,叶绿素含量、净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和q_N略有升高,但与对照的差异不显著,而F_v/F_m和F_v/F_o略有下降;宁粳1号的净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、Φ_PSII、F_v/F_m、F_v/F_o、q_p和产量略有下降,气孔导度显著降低。在20 mg kg^-1 TCB处理下,宁粳1号的光合参数、产量、株高、地上部和地下部鲜重均显著降低,而扬辐粳8号略有降低,表现出较强耐性;在中高浓度TCB (40 mg kg^-1,80 mg kg^-1)处理下,2个水稻品种的光合特性、株高、鲜重和产量均受显著抑制,且以宁粳1号的降幅较大。TCB对水稻光合特性与产量的影响不仅与其浓度有关,且存在显著品种差异,耐性水稻品种表现出低浓度TCB处理对其株高、鲜重、叶绿素含量、光合特性及其产量有一定的促进作用,在中高浓度TCB处理时表现出较强的耐性,受胁迫程度小     

结实期钾、钙对水稻根系分泌物与稻米品质的影响

以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟设0K (不施K)、1/2K (标准Espino营养液的1/2K)、0Ca (不施Ca)、1/2Ca (标准Espino营养液的1/2Ca)以及对照(全K、Ca,标准Espino营养液的K、Ca量) 5种处理,研究了水稻根系及根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质的关系。结果表明,与对照相比,结实期无钾处理(0K)明显降低水稻根系活力、根系ATP酶活性和根系柠檬酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌量,加速根系的衰老;无钙处理(0Ca)显著降低根系草酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌。相关分析表明,根系分泌的草酸与稻米的垩白米率、垩白度和胶稠度均呈极显著正相关;根系分泌的柠檬酸与垩白米率、垩白度、崩解值呈极显著负相关,而与消减值呈极显著正相关;结实前中期(花后10 d,20 d)根系分泌的[K⁺]、[Ca²⁺]与稻米垩白米率、垩白度和直链淀粉含量均呈显著或极显著负相关;根系分泌的[NH₄⁺]与直链淀粉含量也呈极显著负相关。表明根系分泌物与稻米品质有密切的关系,K、Ca营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

扬辐粳8号的特征特性及高产配套栽培技术

扬辐粳8号(原名扬辐粳4901)系江苏省里下河地区农业科学研究所利用武育粳3号后代扬粳94-18作母本,与镇香24辐照当代杂交,于1999年选育成的优质高产多抗迟熟中粳稻新品种。2003~2005年参加江苏省迟熟中粳区域试验和生产试验,2006年1月通过江苏省农作物品种审定委员会审定,并申请了植物新品种权保护和列入2006年江苏省水稻良种补贴品种。2005年在淮安市试种,2006年扩大应用,种植面积200hm²,结果如下。1产量表现扬辐粳8号具有高产潜力,2005年示范2hm²,平均产量9498kg/hm²,其中,高产田块产量达10538.1kg/hm²,比武育粳3号增产9.64%;2006年……     

菜心耐盐品种的筛选及其耐盐机理

耐盐品种选育是改善次生盐渍化导致的菜心减产的措施之一,因此,对菜心耐盐品种进行筛选并明确其耐性机理。在对照及盐处理条件下,通过测定9个菜心品种的生长指标,初步比较品种间的耐盐性差异,并筛选出耐盐品种及敏盐品种。同时,比较在盐胁迫条件下耐盐品种及敏盐品种的光合特性、MDA含量、相对电导率、组织化学染色、SOD、POD、CAT、APX活性、根系活力、地上部及地下部硝酸盐含量及硝酸还原酶活性,初步阐明菜心的耐盐机理。对供试9个品种菜心的生长指标进行分析,筛选出耐盐品种连州F₁及盐敏感品种金秋红二号红;与对照(15 mmol/LCa(NO₃)₂)处理相比,在80 mmol/L Ca(NO₃)₂胁迫下连州F₁的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的下降程度明显低于品种金秋红二号红;连州F₁的相对电导率、MDA含量、O₂^-·、H₂O₂的含量在Ca(NO<...     

外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

外源腐胺对盐胁迫下菜豆种子萌发及抗性的影响

为了探究外源腐胺对盐胁迫下菜豆种子萌发的影响，本研究以菜豆品种‘P16028’为试验材料，设置蒸馏水对照(CK)、100 mmol/L NaCl处理(NaCl)以及NaCl处理条件下添加1 mmol/L Put浸种(NaCl+1 Put) 3个处理组，对其发芽势、发芽率、发芽指数及生理指标进行测定。结果表明：与CK相比，盐胁迫导致菜豆种子发芽势、发芽率、发芽指数显著降低，抗氧化酶SOD、POD、CAT均呈下降趋势，其O₂^-、MDA、可溶性蛋白、可溶性糖含量和脯氨酸含量上升，种子萌发受到抑制。而添加外源Put显著提高了盐胁迫下菜豆种子发芽势、发芽率、发芽指数，也提高了SOD、POD、CAT氧化酶活性，降低其O₂^-和MDA含量，提升渗透调节物质含量，提高菜豆对盐胁迫的抗性。由此可见，使用外源Put浸种可以缓解盐胁迫带来的伤害，提高菜豆种子的耐盐性，从而有效的促进菜豆种子的萌发。     

不同氮效率基因型水稻植株氨挥发速率及其与氮效率的关系

植物组织中氮素气态挥发损失可能与其氮效率密切相关。探讨不同氮效率基因型水稻地上部NH₃挥发特征及其与氮效率的关系,可为氮高效基因型的筛选提供理论依据和技术指标。本试验采用4个氮浓度进行盆栽液培,以扬稻6号、BG34-8、武育粳3号和珍汕97B等4个水稻品种为材料,研究水稻NH₃挥发速率(ammonia volatilization rate, AVR)与氮利用效率的关系。结果表明,各基因型的AVR在各生育期的变化趋势不完全相同,扬稻6号和武育粳3号在幼穗分化期最高,分别为11.0和10.4 mg N h^-1 pot^-1,而BG34-8和珍汕97B的AVR在孕穗期最高,分别为22.5和23.4 mg N h^-1 pot^-1;对相同的基因型,随培养液中氮浓度的增加,植株的AVR增大,氮低效基因型珍汕97B和武育粳3号的增幅大于氮高效基因型扬稻6号和BG34-8;在培养液中氮浓度较高时(80 mg N L^-1)植株地上部AVR与氮素积累量、氮素籽粒生产效率、氮肥农学利用率和氮肥生理利用率呈显著或极显著负相关 (r= -0.6768**、-0.6158*、-0.6667**、-0.8353**)。综上所述,水稻植株的AVR存在基因型差异,氮高效基因型的AVR较低;在高氮浓度液培条件下,较低的AVR可作为氮高效材料筛选指标。     

不同耐镉基因型水稻农艺和生理性状的比较研究

于2004和2005年在扬州大学试验农场进行了不同耐镉基因型水稻农艺和生理性状的比较研究。2个耐镉(Cd)基因型汕优63(杂交籼稻)和扬粳9538(粳稻)及2个Cd敏感基因型扬稻6号(籼稻)和武运粳7号(粳稻)种植于盆钵。于移栽前盆钵土中加入Cd, 浓度为150 mg kg^-1(Cd处理), 以未加Cd为对照(CK)。Cd处理后, 耐Cd基因型籽粒产量较CK降低6.2%~8.9%, Cd敏感基因型产量较对照降低38.3%~47.1%。每盆穗数和每穗颖花数显著减少是减产的主要原因, 结实率和千粒重在Cd处理和CK间无显著差异。Cd处理显著抑制Cd敏感基因型的分蘖发生, 导致整个生育期干物质积累的显著下降, 但对物质运转率和收获指数无显著影响。在Cd胁迫下, 分蘖至拔节期Cd敏感基因型的根系活力、叶片光合速率、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性明显低于耐Cd基因型, 叶片超氧自由基和过氧化氢含量、乙烯释放速率及根系伤流液中1-氨基环丙烷-1-羧酸浓度则显著高于耐Cd基因型。抽穗以后Cd对上述生理指标以及整个生育时期叶片脱落酸含量无显著影响。说明Cd对水稻生长发育的影响主要在生育前期(分蘖至拔节期), 此期分蘖发生多、根系活力和叶片抗氧化保护系统能力强及乙烯合成少是耐Cd基因型水稻的主要农艺和生理特征。     

外源褪黑素降低黄瓜体内霜霉威残留的生理生化分析

为探究褪黑素(melatonin,Mel)对黄瓜体内农药降解中的调控作用,以黄瓜‘Y3F604’为材料,以氨基甲酯类农药霜霉威(C₉H₂₀N₂O₂)为处理试剂,采用灌根的方法研究外源施用1 mmol/L Mel对黄瓜体内霜霉威残留的影响,同时探究O₂^-·、H₂O₂、MDA、GSH和GSSG含量以及抗氧化酶和解毒酶的变化情况。结果表明,外源1 mmol/L的Mel处理显著降低了霜霉威处理48 h后黄瓜体内的霜霉威残留量。在霜霉威胁迫下,黄瓜叶片中O₂^-·、H₂O₂和MDA的含量明显增加,而外源Mel处理能够有效抑制霜霉威胁迫下黄瓜体内的O₂^-·、H₂O₂和MDA积累。与对照相比,外源Mel处理显著提高了霜霉威胁迫下SOD、CAT、POD、APX、GPX等抗氧化物酶活性,进一步促进GSH含量和总谷胱甘肽含量的增加,提高GSH/GSSG、GST与GR解毒酶活性。因此,外源施用Mel可提高黄瓜在霜霉威胁迫下的抗氧化能力和解毒能力,从而加速黄瓜体内霜霉威的代谢,是促进蔬菜残留农药降解的新途径。     

强耐冷性水稻新品系J07-23抗氧化系统对长期冷水胁迫的响应

为了阐明强耐冷性水稻对长期冷水胁迫抗性的生理基础, 以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻秀子糯为试验材料, 研究长期冷水胁迫(19℃)下参试材料在开花期剑叶活性氧代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的变化以及成熟后的穗部性状。结果表明, 在长期冷水胁迫下, 秀子糯剑叶的O₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量显著增加, 抗氧化系统中SOD、CAT和GR活性显著升高; J07-23剑叶H₂O₂含量显著增加, 而O₂产生速率和MDA含量无显著变化。J07-23的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX和GR)活性极显著升高, 抗氧化剂(AsA和GSH)含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值也显著增加。依据耐冷性评价标准, J07-23具有极强耐冷性, 冷水胁迫下高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量是其耐冷性的生理生化基础。     

不同氮素水平对冬小麦根叶氧化酶活性的影响

为了研究施氮对冬小麦生长前期叶片和根系活性氧代谢差异的影响,以‘百农207’为材料,进行根箱培养试验,设置7个氮素水平:N0（不施氮）、N1 (120 kg/hm ²)、N2 (150 kg/hm ²)、N3 (180 kg/hm ²)、N4 (240 kg/hm ²)、N5 (270 kg/hm ²)、N6 (300 kg/hm ²),分析了不同氮处理下‘百农207’生长前期叶片和根系中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(WSP)、总抗氧化能力(T-AOC)、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)活性及与根系生长发育特性的关系。结果表明在冬小麦生育前期,叶片和根系的MDA含量在低氮处理下最高。在一定范围增施氮肥,中氮(N2)处理下叶片和根系WSP含量最高,T-AOC在高氮(N6)处理下最大。根系对胁迫环境的响应比叶片敏感,施氮提高了小麦根系活力,降低了根冠比,增加了叶片和根系生物量。随着施氮的增加,叶片和根系MDA含量、根系APX酶活性降低,叶片和根系的TAOC、叶片CAT酶活性和根系SOD酶活性增加。小麦叶片和根系酶促系统反应机制各自独立又相互协作,施氮量过高对酶促系统中部分抗氧化酶活性起抑制作用。在本实验条件下,施氮量在中氮范围内(150~240 kg/hm ²)时,冬小麦植株中酶活性指标相对最优,有利于冬小麦的前期生长发育,符合减肥增效的原则。     

免耕留茬抛秧栽培模式对水稻生育后期叶片衰老特性的影响

以穗型差异较大的3个杂交稻组合富优I号、D优527、冈优881为材料,研究了不同栽培方式下水稻生育中后期叶片的衰老特性及机制。结果表明,免耕留茬抛秧提高了水稻抽穗后叶片的SPAD值和可溶性蛋白含量,降低了叶片的POD(过氧化物酶)活性,提高了生育后期(抽穗21 d后)叶片的SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性,3种酶协同作用,降低了活性氧自由基产生速率和MDA(丙二醛)含量,从而延缓了植株衰老。     

水稻叶片早衰突变体osled的生理特征与基因定位

叶片早衰直接影响作物的产量与品质, 因此, 研究叶片早衰的分子与生理机制对于作物遗传改良具有重要的意义。本研究利用⁶⁰Co辐射诱变水稻品种93-11获得突变体osled, 其从分蘖期叶片就开始早衰, 最先表现为叶尖和叶边缘变褐, 并伴有红褐色斑点。在苗期经模拟干旱胁迫处理后, 突变体不仅早衰, 而且植株变矮以及根系变短。生理分析表明, 野生型剑叶、倒二叶和倒三叶的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及过氧化物酶(POD)活性基本不变, 但突变体则显著升高且倒二叶和倒三叶极显著高于野生型; 突变体和野生型三片叶的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)活性及叶绿素总含量均依次下降, 但突变体倒二叶和倒三叶的含量或活性均显著低于野生型。叶片经台盼蓝、二氨基联苯胺(DAB)及四唑硝基蓝(NBT)等细胞组织化学染色及透射电镜分析表明, osled叶片细胞膜系统已破坏, H₂O₂和O₂^?积累, 叶绿体已开始解体。遗传分析表明, osled受一隐性基因控制, 借助图位克隆技术将该基因定位于第3染色体长臂的RM15528与RM15553两个标记之间, 遗传距离均为0.7 cM, 该结果为进一步克隆OsLED基因并研究其功能奠定了基础。     

水杨酸提高甘草种子萌发和幼苗生长对盐胁迫耐性的效应

The present study investigated the effects of salicylic acid treatments on morphology, physiological and biochemical parameters and their relationship to salt stress of G. uralensis Fisch seeds and seedlings. Under the salt stress of 200 mmol L^-1 NaCl, the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seeds could significantly promote the elongation of radicle, increase fresh weight of seedlings, reduce the content of malondialdehyde (MDA) and proline in the radicle, and improve the activity of peroxidase (POD). Under the salt stress (i.e. 100 mmol L ^-1 and 200 mmol L^-1 NaCl), the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seedling could reduce MDA and proline content, and increase the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) in different degrees. Under salt stress condition, the application of salicylic acid could increase the root glycyrrhizinic acid content. In summary, the application of salicylic acid could improve the tolerance to salt stress by alleviating the inhibition of salt stress on the germination of seeds, increasing the activity of antioxidant enzymes, and reducing the degree of membrane lipid peroxidation.     

Effects of Melatonin on the Antioxidant Enzyme Activities and Seed Germination of Cotton (Gossypium hirsutum L.) under Salt-Stress Conditions

[Objective] Cotton (Gossypium hirsutum L.) seed germination, in which melatonin plays an important regulatory role, is seriously affected by soil salinization. Cotton seed germination, antioxidant enzyme activity levels and other physiological indicators were analyzed to clarify the regulatory effects of exogenous melatonin on cotton seed germination under salt-stress conditions. [Method] The experiment was conducted in a greenhouse of Hebei Agricultural University in Baoding City, Hebei Province from 2018 to 2019 using Guoxin Cotton 9 as the material. The germination rate, germination potential, seed biomass after germination, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities, as well as the malondialdehyde (MDA) content, of cotton seeds were measured after exposure to different melatonin concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μmol·L^－1) and 150 mmol·L^－1 NaCl treatments. [Result] After germination, the germination rate, germination potential, radical length and seed biomass significantly decreased, as did the SOD, POD and CAT activities. However, the MDA content significantly increased under salt-stress conditions. Low exogenous melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the germination potential, germination rate and biomass of cotton seeds, and promoted the elongation of radicals; however high melatonin concentrations (50 and 100 μmol·L^－1) inhibited cotton seed germination and decreased seed biomass after germination. Low melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the SOD, POD and CAT activities and decreased the MDA content in cotton seeds. [Conclusion] Low melatonin concentrations could promote germination and improve the salt tolerance of cotton seeds, while high melatonin concentrations could inhibit their germination. A 20 μmol·L^－1 melatonin concentration is appropriate for regulating cotton seed germination under salt-stress conditions.     

遮阴和露地栽培条件下蜘蛛香叶片的抗氧化酶比活力和丙二醛含量

研究旨在阐明蜘蛛香叶片酶类抗氧化能力在遮阴和露地栽培条件下的差异,为蜘蛛香应答阳生环境的研究和蜘蛛香大田栽培配套技术的制定提供参考。以滇中地区遮阴和露地栽培条件下的蜘蛛香叶片为试材,用分光光度法研究了叶片的可溶性蛋白质含量和抗氧化酶[（即：过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)]的比活力以及丙二醛(MDA)含量。与遮阴栽培相比,露地栽培会使蜘蛛香叶片的可溶性蛋白质含量降低了11.30%,但会使叶片CAT、POD和SOD比活力以及MDA含量分别升高了11.43%、30.90%、21.58%和18.48%;叶片可溶性蛋白质含量和CAT比活力在遮阴和露地条件下的差异均未达到显著水平,而POD和SOD比活力以及MDA含量的差异均达到显著水平。在露地栽培条件下,蜘蛛香叶片的可溶性蛋白质含量下降、细胞脂质的过氧化损伤加剧,但CAT、POD和SOD比活力会同时提高而强化叶片细胞的酶类抗氧化能力。