臭氧浓度升高对玉米活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了揭示臭氧(O,3)浓度升高对玉米活性氧(ROS)代谢及抗氧化酶活性的影响机理,以玉米(Zea mays L.)为研究材料,利用开顶式气室(OTC)研究了臭氧浓度升高处理[(80±10)nmol·mol-1]下,玉米叶片活性氧产生速率、含量及抗氧化酶活性的变化.结果表明,与对照相比,高浓度臭氧处理下,抽雄期和灌浆期玉米叶片中超氧阴离子(O2-)产生速率显著增加(P<0.05),过氧化氢(H2O2)含量极显著增加(P<0.01).处理至灌浆期时,丙二醛(MDA)含量增加了22.6%,显著高于对照(P<0.05),而相对电导率在抽雄期和灌浆期均极显著高于对照(P<0.01),与对照相比,分别增加了20.0%和26.3%,表明细胞膜受损严重.在各个生育时期内,臭氧处理玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性均低于对照,表明臭氧浓度升高能够抑制玉米叶片抗氧化酶的活性.本试验中抗氧化酶活性在整个处理期间呈现出逐渐升高的趋势,说明玉米植株对O3胁迫具有保护性机制,在一定程度上缓解臭氧对其造成的伤害.     

CO2和O3浓度升高对土壤碳水化合物累积分布特征的影响

碳水化合物作为土壤有机质重要成分之一,一直被认为是较为灵敏的有机质示踪成分。在全球气候变化趋势下, CO2和O3浓度升高可改变植物群体组成,碳在地下生态系统的分配等最终间接地改变土壤化学特性。在未来大气环境变化趋势下,CO2和O3浓度升高对植物-土壤生态系统的影响已成为众多学者研究的热点问题,并取得了一定的成果,而对土壤有机质研究中作为重要指标和主要对象——碳水化合物的影响研究相对较少,为此综述了CO2和O3浓度升高对碳水化合物累积分布特征影响方面的最新进展,并提出今后开展研究的建议。

     

CO2和O3浓度增加对农作物次生代谢和残茬分解的影响

引用国内外大量文献，对CO2和O3浓度升高特别是它们的交互作用对农作物次生代谢及残茬分解的影响等进行综述。重点阐述了农作物生长、次生代谢、残茬分解对大气CO2和O3浓度升高（特别是在升高后的交互作用下）的响应变化，客观地反映其生物学和生态学效应，进一步提出建议，以期引起学术界对该课题的关注。     

大气CO2浓度升高对植物的影响

近年来大气中CO2浓度急剧增加,对植物的各种生理特性及种群、群落和生态系统都产生重大影响.本文综述了大气CO2浓度升高对植物的主要生理特性(光合作用、呼吸作用、蒸腾作用和化感作用)、作物产量及植物种群消长、群落组成和生态系统结构和功能的影响.     

CO_2和O_3浓度升高对土壤碳水化合物累积分布特征的影响

碳水化合物作为土壤有机质重要成分之一,一直被认为是较为灵敏的有机质示踪成分。在全球气候变化趋势下,CO2和O3浓度升高可改变植物群体组成,碳在地下生态系统的分配等最终间接地改变土壤化学特性。在未来大气环境变化趋势下,CO2和O3浓度升高对植物-土壤生态系统的影响已成为众多学者研究的热点问题,并取得了一定的成果,而对土壤有机质研究中作为重要指标和主要对象——碳水化合物的影响研究相对较少,为此综述了CO2和O3浓度升高对碳水化合物累积分布特征影响方面的最新进展,并提出今后开展研究的建议。     

缺磷对水稻幼苗活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了探明缺磷水稻根系保护酶活性与活性氧代谢的关系,为水稻高产提供理论依据,采用水培法,研究缺磷24 h和48 h对水稻幼苗活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响.结果表明:1)在缺磷处理下红良优166和Ⅱ优3027的总根长度和活性氧含量增加.2)红良优166的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性持续上升,在缺磷48 h时达最高;Ⅱ优3027的SOD活性在缺磷48 h时最高,POD和CAT活性在缺磷24 h时最高,随后下降.因此,缺磷可促进水稻根系生长,诱发氧化胁迫产生,抗氧化酶活性的上升即是对缺磷胁迫的一种应答.     

遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响

以牡丹品种‘大胡红’为试材,对夏季大田牡丹叶片进行自然光照和遮荫处理(遮光50%),测定牡丹叶片MDA和H2O2含量,活性氧O2.-产生速率,抗氧化酶SOD和CAT的活性,以探讨遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响。结果表明:遮荫处理后与自然光照下相比,牡丹叶片MDA和H2O2的含量以及O2.-生成速率的增加幅度均显著减小;SOD、CAT的活性均降低。这说明在夏季自然条件下,牡丹叶片发生了膜脂过氧化作用,而遮荫后叶片的膜脂过氧化程度降低,抗氧化酶活性降低。     

气候变暖和CO2浓度升高对农作物的影响

气候变暖和CO2浓度升高不仅影响着农作物的生长、产量及品质等,同时也对农业生产结构和生产制度有着不同程度的影响.本文综述了近年来全球气候变暖、CO2浓度升高以及气候变暖和CO2浓度升高交互作用对农作物物候期、光合作用、产量及作物安全等方面的影响,从而为气候变化对作物影响的研究提供参考.     

CO2浓度升高对烟草赤星病的影响

从赤星病病菌特征、烟草生理特征和烟草次生代谢物3个方面探讨了CO2浓度升高对烟草赤星病的影响,预测CO2浓度升高可降低烟草赤星病的发病率。     

大气CO 2浓度升高对水稻生长发育影响的研究进展

随着工业化的进程,人类活动引起大气CO2浓度的迅速上升,水稻是世界最主要的粮食作物之一,其生长发育势必将受影响.结合当前大气CO2升高的模拟试验,归纳了国内外关于大气CO2浓度升高对水稻的生育期、光合作用、产量等方面的研究进展.结果表明随着CO2浓度升高,水稻生育期提前,光合作用短期呈现加强,产量有所提高,但相关机制尚...     

O3浓度升高及温度对麦田土壤酶活性及酚酸类物质含量的影响

近几年来,近地面臭氧浓度快速增加已经对农作物生长发育造成了很大的影响,引起国内外学者的广泛关注.设在沈阳市苏家屯区十里河镇沈阳农业生态系统国家野外站开顶式气室于2006年5月开始运行,本文通过开顶式气室(OTCs)研究了高浓度臭氧(浓度为80 nmol·mol-1)对春小麦不同发育时期(拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期)土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶及土壤中酚酸类物质含量的影响.结果表明,在臭氧胁迫下土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均在小麦成熟期显著地高于OTCs对照(P＜0.05).经相关分析,O3浓度升高条件下土壤酚类化合物总量与多酚氧化酶活性之间呈显著正相关关系(r=0.625,n=12,P=0.015),这充分说明酶的底物酚酸类物质的积累,导致了土壤多酚氧化酶活性增加.     

大气CO2与温度升高对北方冬小麦旗叶光合特性、碳氮代谢及产量的影响

【目的】探讨大气CO₂浓度升高与增温影响下北方冬小麦叶片光合特征、碳氮代谢物、生物量和产量形成的调节适应规律,为未来气候变化下小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦品种“中科2011”为材料,利用封闭式人工气候室,设置对照CK（CO₂浓度和气温与大田一致）、EC（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温与大田相同）、ET（CO₂浓度与大田一致,气温为大田温度+2℃）、ECT（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温为大田温度+2℃）共4个处理。测定CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1和气温升高2℃变化条件下冬小麦生长发育、叶片的光合特性、碳氮代谢、生物量和产量指标。【结果】气温升高2℃会缩短小麦全生育期及开花到成熟时间,使孕穗期净光合速率显著增加24.7%,而对拔节期与灌浆期净光合速率无显著影响,同时,使灌浆期叶片纤维素含量、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性下降,穗粒数和千粒重下降,进而使产量与生物量分别显著降低23.0%和19.7%;CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1使拔节期与孕穗期小麦净光合速率分别提高32.8%和40.7%,增加灌浆期叶片碳水化合物含量,虽然生长后期出现光适应,但仍可通过增加单位面积穗数使小麦产量增加26.1%。在增温条件下,CO₂浓度升高可通过使开花到成熟的时间延长2 d、叶片净光合速率提高约25.54%、增加可溶性总糖、纤维素与淀粉含量等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。【结论】CO₂浓度升高可通过延长开花到成熟时间、提高小麦净光合速率、增加光合代谢物等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。     

Effect of CO2 Concentration on Nitrogen Metabolism of Winter Wheat

Hoagland＇s solution was used as water culture medium to study the effect of CO2 concentration on nitrate metabolism of wheat under natural light and light-shaded conditions. NO3^-N, NH4^＋-N, nitrate reductase activity, total uptake N by wheat plants during solution cultural period and total N in plants were determined for comprehensive evaluation of the effect. Results showed that under both natural light and light-shaded conditions, addition of CO2 increased NO3^-N uptake and its assimilative capabilities by plants. However, there were some difference between shoots and roots. With increase of CO2 concentration, the concentration of NO3^-N and NH4^＋-N as well as nitrate reductase activity were all decreased for shoots while the difference was not so distinct in roots, and the nitrate reductase activity was not decreased, but increased. Since NO3^-N uptake by plants from the solution and the total N in plants were much higher by CO2 addition, it may be concluded that addition of CO2 has resulted in rise of nitrate absorption, assimilation and metabolism of wheat.     

高CO_2浓度对莲草直胸跳甲幼虫取食量及其体内生化物质的影响

在实验室条件下,分别测定了高CO2浓度(750μL·L-1)和对照CO2浓度(370μL·L-1)2个不同CO2浓度下莲草直胸跳甲幼虫取食量的变化,比较3龄幼虫体内营养物质含量和消化酶活性等指标的变化。结果表明,高CO2浓度处理下,莲草直胸跳甲幼虫取食量显著增加;3龄幼虫体内蛋白含量较对照CO2浓度处理幼虫的蛋白显著增加,总氨基酸含量差异不显著;莲草直胸跳甲3龄幼虫体内消化酶(淀粉酶和胃蛋白酶)的酶活力显著降低。高CO2浓度影响莲草直胸跳甲幼虫的取食量、营养物质含量和消化酶活性,对其生长发育有一定的影响。     

CO2浓度升高和UV-B辐射增强对小麦条锈病流行组分的影响

 【目的】研究CO2浓度升高和UV-B辐射增强综合作用对小麦条锈病流行组分的影响,预测未来气候条件下小麦条锈病的发生情况,为防治工作提供依据。【方法】以人工接种条锈病菌32号生理小种的不同小麦品种（铭贤169、京9428、京0045和京冬8号）为供试材料,对其进行浓度升高的CO2和辐射增强的UV-B处理,分析二者对病害流行组分的影响。【结果】高CO2浓度下,在铭贤169、京9428和京0045上,小麦条锈菌的侵染概率显著提高,病害的潜育期缩短,病斑扩展量增加,AUDPC值显著增加。UV-B辐射对侵染概率、潜育期、病斑扩展和AUDPC的影响不显著。在CO2浓度升高与UV-B辐射增强的综合作用下,4个品种上的小麦条锈病的流行组分与对照相比无显著变化。【结论】CO2浓度升高能加重小麦条锈病的发生和危害,UV-B辐射对病害影响不大,CO2浓度升高与UV-B辐射增强两者综合作用对病害几乎没有影响。     

CO2浓度对冬小麦氮代谢的影响

 采用全硝态氮霍格兰营养液为培养基质，在自然光与遮光条件下分别对冬小麦植株进行增加CO2浓度处理，分期测定其体内NO3--N、NH4+-N、全氮量、吸氮量及硝酸还原酶活性（NRA），研究CO2对小麦氮代谢的影响。结果表明，无论遮光与否，增加CO2浓度均增强了植株对NO3--N的吸收、同化能力。但对地上部与根部的影响不同，施加CO2，地上部硝态氮、铵态氮浓度及NRA均有所降低，而植株由溶液中吸收的硝态氮及吸氮总量增加；与地上部相比，CO2对根部硝态氮、铵态氮浓度影响较小，趋势相似；培养期间，施CO2极显著的提高根部NRA，增强根部对硝态氮的同化能力。     

大气CO2浓度升高与氮肥互作对玉米花后碳氮代谢及产量的影响

[目的]研究大气CO2浓度升高(eCO2)及氮肥施用对夏玉米开花吐丝后不同组分碳氮代谢物含量及动态和产量的影响,为全球气候变化下玉米生理过程及产量形成的变化提供理论支撑,同时为玉米作物模型调参提供实证数据.[方法]利用自由大气CO2富集(FACE)平台,以夏玉米品种农大108为试验材料开展田间试验.在常规大气CO2浓度...