渗透胁迫下Ca2+/CaM信使系统对小麦幼苗生理特性的调控效应

为探讨Ca2+/CaM信使系统对渗透胁迫下小麦幼苗生理特性的调控效应,以豫麦49-198为材料,研究了Ca2+通道阻断剂异博啶(VP)和CaM拮抗剂盐酸氯丙嗪(CPZ)对PEG胁迫下小麦幼苗相对含水量、丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2·-)、双氧水(H2O2)、可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸和谷胱甘肽(GSH)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,随着渗透胁迫时间延长,VP和CPZ处理提高了小麦幼苗MDA、O2·-和H2O2含量,降低了相对含水量、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质和GSH含量,抑制了SOD、POD和CAT活性,而且VP和CPZ复合处理对小麦幼苗的伤害程度更大.试验表明,Ca2+/CaM信使系统可能通过提高渗透调节物质和抗氧化剂含量、增强抗氧化酶活性、降低膜质过氧化水平调节小麦幼苗对渗透胁迫的适应性.     

Ca2+和CaM对苹果果实Ca2+-ATPase,SOD和PEA活性的影响

采用45Ca2+ 示踪等方法研究苹果果肉质膜微囊Ca2+ ATPase与Ca2+ 运输之间的关系 ,在Ca2+ 和CaM激活剂和抑制剂存在条件下培养果实圆片 ,探索Ca2+-ATPase ,SOD和PEA活性受Ca2+和 (或 )CaM调控的可能性。结果表明 ,存在于质膜上的Ca2+-ATPase并受载体A23187刺激而活性增加 ,Ca2+-ATPase活性与Ca2+运输依抑制剂EB浓度增加而下降 ,二者变化趋势十分一致 ,从而证实了Ca2+-ATPase推动苹果果肉质膜微囊Ca2+的主动运输。果肉质膜微囊Ca2+-ATPase同时受到Ca2+和CaM调节 ,而SOD和PEA活性仅受Ca2+ 的调节 ,而与CaM无关。     

外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响

本研究以黄瓜为试材,采用营养液水培,研究了外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化酶系的影响.结果显示,在70mmol·L-1的Ca(NO3)2胁迫下,植株生长受到抑制,干重和叶绿素含量显著下降,叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高,膜脂过氧化产物MDA及可溶性 蛋白含量增加.而叶面喷施NO供体SNP显著缓解了Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,植株干重显著增加.同时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量也有不同程度的上升,MDA含量显著下降.以上表明,NO能够增强黄瓜幼苗对Ca(NO3)2胁迫的耐性.喷施SNP对正常营养液培养的黄瓜幼苗无显著影响.     

高氮和NO2-对中亚热带森林土壤N2O和NO产生的影响

利用15N同位素标记方法,研究在两种水分条件即60%和90% WHC下,添加硝酸盐(NH4NO3, 300mgN kg-1)和亚硝酸盐(NaNO2, 1mgN kg-1)对中亚热带天然森林土壤N2O和NO产生过程及途径的影响。结果表明,在含水量为60% WHC的情况下,高氮输入显著抑制了N2O和NO的产生(p<0.01);但当含水量增为90% WHC后,实验9h内抑制N2O产生,之后转为促进。所有未灭菌处理在添加NO2-后高氮抑制均立即解除并大量产生N2O和NO,与对照成显著差异(p<0.01)。在60% WHC条件下,这种情况维持时间较短(21h),但如果含水量高(90% WHC)这种情况会持续很长时间(2wk以上),说明水分有效性的提高和外源NO2-在高氮抑制解除中起到重要作用。本实验中N2O主要来源于土壤反硝化过程,而且加入未标记NO2-后导致杂合的N2O(14N15NO)分子在实验21h内迅速增加,表明这种森林土壤的反硝化过程可能主要是通过真菌的“共脱氮”来实现,其贡献率可多达80%以上。Spearman等级相关分析表明未灭菌土壤NO的产生速率与N2O产生速率成显著正相关性(p<0.05),土壤含水量越低二者相关性越高。灭菌土壤添加NO2-能比未灭菌土壤产生更多的NO,但却几乎不产生N2O,表明酸性土壤的化学反硝化对NO的贡献要大于N2O。     

综合产量和土壤N2O排放的马铃薯施氮量分析

施氮可提高作物产量,但同时也增加温室气体N_2O的土壤排放量。研究施氮量与产量和土壤N_2O排放的关系,对保障作物产量并兼顾环境效应的农业生产实践具有重要指导意义。该研究设置N0(0)、N1(67.5 kg/hm~2)、N2(125 kg/hm~2)、N3(187.5 kg/hm~2)4个施氮水平,采用静态箱-气相色谱法对土壤N_2O排放进行田间原位测定,研究施氮量对马铃薯产量、土壤N_2O排放的影响,分析综合产量与土壤N_2O排放的合理施氮量。结果表明:施氮显著增加马铃薯产量和土壤N_2O累积排放量,较不施氮(N0)处理,N1、N2和N3处理马铃薯产量增加78.5%、93.1%和95.6%;生育期N1、N2和N3处理马铃薯土壤N_2O累积排放量分别是N0处理的2.3、4.4和6.7倍。同时,随施氮量增加,N_2O排放系数、硝态氮强度和单产N_2O排放量均显著增加。在低氮处理(N0、N1)时,土壤N_2O排放通量与土壤温度、湿度显著正相关,而在高氮水平时,土壤N_2O排放通量与土壤硝态氮含量显著正相关。施氮67.5 kg/hm~2可确保研究区马铃薯产量并有效降低土壤N_2O排放。     

NaOH和H2O2预处理对玉米秸秆厌氧消化的影响

为提高秸秆厌氧消化的产气量及产气效率,采用NaOH和H2O2对玉米秸秆进行预处理,考察了不同浓度组合预处理对秸秆成分、厌氧消化性能的影响.试验结果表明,2％NaOH+3％H2O2预处理的处理效果最佳,与未经预处理的效果相比,总产气量提高了9.89％,消化时间缩短了14d,TS和VS降解率分别提高15.23％和17.85％.NaOH和H2O2联合试剂对秸秆进行预处理可以有效提高厌氧消化效率.     

艾叶挥发油对H2O2诱导鲤鱼肝脏氧化损伤的保护作用

为探讨艾叶挥发油对H₂O₂诱导的鲤鱼肝脏氧化损伤的保护作用,本试验以H₂O₂为诱导剂构建鲤鱼肝脏氧化应激损伤模型,分别投喂添加0.1、0.2和0.4 g·kg^-1艾叶挥发油的饵料对其进行保护。试验进行30 d后,采集鲤鱼的血清和肝脏,检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性和总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙二醛(MDA) 含量;采用组织学方法对鲤鱼肝组织切片进行显微观察;使用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、GPx、CAT和核转录因子(Nrf2) mRNA的相对表达量。结果表明,H₂O₂暴露30 d后,鲤鱼血清中ALT、AST活性升高,TP、ALB含量下降;血清和肝脏中SOD、CAT、GPx活性降低,MDA含量上升,H₂O₂导致肝脏组织病理损伤,抗氧化基因表达受到抑制。而艾叶挥发油能够抑制ALT、AST活性的上升和TP、ALB含量的下降,提高机体的抗氧化能力,缓解肝脏组织的病理损伤,激活Nrf2诱导细胞抗氧化基因的表达。综上所述,艾叶挥发油对H₂O₂诱导的鲤鱼肝脏氧化损伤具有一定的保护作用。本研究可为进一步探究艾叶挥发油作为绿色安全的抗氧化剂提供思路和基础资料。     

水分胁迫对玉米根系AsA-GSH循环及H2O2含量的影响

以"鲁玉14"、"掖单13"2个不同抗旱性玉米品种为材料,研究不同浓度聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理下根系抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中关键酶和抗氧化剂的变化及其对过氧化氢(H2O2)含量的影响结果表明,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量变化为当聚乙二醇溶液浓度低于100g/kg时,随水分胁迫的增强而上升,当聚乙二醇溶液浓度高于150g/kg时,随水分胁迫的增强而下降.抗坏血酸(AsA)含量随水分胁迫的增加而持续下降,H2O2含量随水分胁迫的加剧而增加.聚乙二醇溶液浓度为150～250g/kg处理下H2O2含量的增加与抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的下降呈显著正相关.2品种比较,抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力.     

低O2高CO2贮藏环境对马铃薯块茎淀粉-糖代谢的影响

为明确低O2高CO2贮藏环境对马铃薯块茎淀粉-糖代谢的影响,本试验以大西洋马铃薯为试验材料,研究体积分数为5％O2+2％ CO2(CA1)、5％O2+4％ CO2 (CA2)、5％O2+6％CO2(CA3)、5％O2+8％CO2(CA4)及5％O2+10％CO2(CA5)的气体环境对马铃薯在4℃贮藏期间块茎中糖类、淀粉...     

外源NO对Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII功能及光能分配利用的影响

为探讨外源NO缓解番茄幼苗次生盐渍伤害的光合生理机制,以秦丰保冠番茄幼苗为试材,在水培条件下,利用叶绿素荧光动力学技术研究喷施NO供体硝普钠(SNP)对80 mmol·L-1Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。结果表明,喷施SNP有效缓解了Ca(NO_3)_2胁迫对PSII的损伤,使第15天番茄幼苗叶片的PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v'/F_m')、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学荧光猝灭系数(q P)及吸收光能用于进行光化学反应(P)和非光化学耗散(Ex)的份额分别较胁迫处理显著提高了4.93%、39.31%、92.84%、39.00%、92.83%和10.33%;初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)和天线热耗散的份额(D)分别较胁迫处理显著降低了7.20%、13.22%、43.09%和24.70%。综上,外源NO能通过改善PSII光化学活性和增强PSII反应中心的非光化学耗散减轻Ca(NO_3)_2胁迫造成的光抑制,进而提高番茄幼苗的耐盐能力。本研究结果为利用外源NO缓解蔬菜设施生产的次生盐渍障碍提供了理论和技术依据。     

Ca(NO3)2胁迫对嫁接番茄生长、抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

以“影武者”为砧木,“宝大903”为接穗,在营养液栽培条件下,对80 mmol/L Ca(NO3)2胁迫下番茄嫁接苗和自根苗的生长、叶片抗氧化酶活性、活性氧代谢以及渗透调节物质含量进行了比较。结果表明,Ca(NO3)2胁迫明显抑制植株生长,显著提高植株抗氧化酶活性,显著增加植株O2.-生成速率以及H2O2、MDA、脯氨酸和可溶性蛋白含量,但胁迫后嫁接苗的生物量显著高于自根苗,抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量均显著高于自根苗,而O2.-生成速率、H2O2和MDA含量则显著低于自根苗。以上结果表明,Ca(NO3)2胁迫下较高的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量以及较低的氧化损伤与番茄嫁接苗耐盐性增强有关。     

施加钙对锶胁迫下麻疯树生长及生理生化的影响

为了研究外源钙对锶胁迫下麻疯树生理生化的影响,本试验以麻疯树为研究材料,施加88Sr2+(200mg·kg-1)与不同浓度Ca2+(0、100和200mg·kg-1),处理30、70和120 d后取样,测定生长指标及生理生化等指标,以此研究Ca2+对麻疯树所受Sr2+胁迫的调节作用。结果表明:施加Ca2+促进了株高和叶面积增加,并在前期大量促进叶绿素的合成;最大荧光Fm和最大光化学效率Fv/Fm等荧光参数随着处理时间逐渐升高并在120 d时显著高于对照组,表明Ca2+降低了胁迫对PSII反应中心的损害;施加Ca2+后幼苗SOD、POD和CAT活性明显降低,说明88Sr2+胁迫对抗氧化防御系统的刺激有所降低;丙二醛与脯氨酸含量的降低也表明施加Ca2+缓解了幼苗所受88Sr2+胁迫。通过对比,低浓度Ca2+能够更好地缓解胁迫,对株高、株茎和叶面积的促进作用明显高于高浓度Ca2+处理。在处理30 d时,低浓度Ca2+对叶绿素含量、Fv/Fm和电子传递速率ETR的调节效果更明显。因此,Ca2+可以在一定程度上缓解88Sr2+对麻疯树幼苗的胁迫,并且低浓度Ca2+的缓解效果更明显。研究结果为木本植物修复放射性核素污染土壤提供了一定的科学依据。     

气管材质和长度对农田小气候CO2/H2O分析仪读数稳定时间的影响

CO₂和H₂O气体浓度是农田小气候的2个重要指标,一般采用CO₂/H₂O分析仪进行测定,为减少人为干扰,需使用气管将待测区域气体传输至分析器,而气管的材质及其长度会影响CO₂/H₂O测定时读数稳定所需的时间。本研究采用8种常用材质的气管及5种气管长度进行双因素随机区组试验,以筛选CO₂/H₂O测定所需的最佳气管材质及长度。结果表明：不同材质气管测定CO₂浓度的稳定时间为9.20～11.47s,测定H₂O气体浓度的稳定时间为9.67～18.93s。利用主效可加互作可乘（Additive main effects and multi-plicative interaction,AMMI）模型对CO₂/H₂O气体浓度达到稳定的时间进行方差分析和稳定性分析发现,在CO₂浓度观测过程中,气管长度的固定效应导致的变异最大,材质次之,材质与长度互作效应较小;各材质中,CO₂读数稳定时间最短的为蠕动泵管;在H₂O气体浓度观测过程中,存在显著的材质和长度间的互作效应,其中材质的固定效应导致的变异最大,长度次之,PVC管的读数稳定时间最短。不同材质与不同长度的交互作用不同,每种材质对不同长度都有其特殊的适应性。因此,应根据测定指标,选择稳定时间短的材质和长度,以提高农田CO₂和H₂O气体浓度的测定效率。     

亚硝酸盐添加对土壤硝化和反硝化基因转录活性及N2O排放的影响

设施菜田土壤氧化亚氮（N2O）脉冲式排放期间通常伴随着亚硝酸盐（NO2-）的大量积累,为揭示NO2-对设施菜田土壤N2O排放的影响机制,以两种典型蔬菜种植区土壤（碱性土壤/酸性土壤）为研究对象,通过室内培养试验,对比厌氧和好氧培养条件下添加NO2-后两种土壤无机氮转化与N2O、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）等气体排放,以及氨氧化单加氧酶α亚基调控基因（amoA）、亚硝酸盐还原酶调控基因（nirK和 nirS,统称nir）和N2O还原酶调控基因（nosZ）的丰度和转录情况。结果显示：受pH等环境因素影响,土壤中NO2-含量并不一定与N2O排放之间存在相关性,但添加NO2-的处理显著增加了两种土壤的N2O排放量和N2O/(N2O+N2)指数（IN2O）（P<0.05）。碱性土壤中,60 mg?kg-1外源NO2-对土壤CO2排放无明显抑制作用,厌氧培养条件下nirK基因、好氧培养条件下amoA和nirS基因均出现了添加NO2-后转录拷贝数显著高于空白处理的现象,而nosZ基因无此现象。酸性土壤中,amoA转录活性整体较低,好氧空白处理时nirS基因转录拷贝数随培养时间的延长而增加（P<0.05）;60 mg?kg-1外源NO2-明显降低了酸性土壤的CO2排放量、相关基因的丰度及转录拷贝数。上述结果显示,土壤中积累的NO2-会通过诱导nir基因转录与N2O还原酶竞争电子和抑制N2O还原酶活性等途径,增加土壤的IN2O,影响有氧条件下N2O的排放途径,研究结果将为探索设施菜田土壤氮素高效利用和N2O减排提供科学依据。     

外源H2S对盐胁迫下红砂幼苗叶片和根系氮代谢的影响

H₂S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H₂S对盐胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度,以当年生红砂幼苗为材料,采用盆栽试验,以1/2 Hoagland浇灌为对照(CK)考察在300 mmol·L^-1NaCl胁迫(CK300)下,叶面喷施不同浓度(0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L^-1)H₂S供体硫氢化钠(NaHS)对红砂叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以及硝态氮、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响。结果表明,盐胁迫下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以及NR、GOGAT、GS活性均较对照(CK)显著下降。经不同浓度外源H₂S处理后,红砂根、叶中可溶性蛋白含量与单独盐胁迫对照(CK300)相比显著降低,NR、GOGAT、GS活性和硝态氮、游...