NaCl胁迫下玉米种子萌发过程中超弱光子辐射的变化

为了揭示盐胁迫下萌发种子超弱光子辐射的生物学意义,研究了NaCl胁迫下萌发玉米种子超弱光子辐射的变化规律。结果表明,在对照组的玉米种子萌发过程中,种子鲜质量和自发光子辐射逐渐增长,种子鲜质量和自发光子辐射的变化呈现正相关(相关系数r为0.9614);在50、100和150mmol/L的NaCl胁迫下萌发的玉米种子鲜质量与自发光子辐射也呈现正相关(相关系数r分别为0.9582、0.9406和0.9389),NaCl胁迫对萌发过程中种子鲜质量和自发光子辐射的增长都有抑制作用,NaCl浓度越大,抑制作用越强。研究还发现,NaCl胁迫会导致萌发过程中玉米种子延迟光子辐射中的初始光子数、相干时间和积分强度变小,并且呈现出强度效应。研究结果为揭示盐胁迫下萌发种子超弱光子辐射的生物学意义,开发基于作物耐盐性评价和种质资源鉴定等方面的活体无损检测新技术提供参考。     

基于超弱光子辐射评价玉米萌发期耐盐性的方法

为了探索作物萌发期耐盐性评价的无损检测方法,采用100 mmol/L的NaCl溶液形成盐胁迫,研究了NaCl胁迫下2个玉米品种万瑞168号和郑单958号种子萌发过程中超弱光子辐射的变化规律。结果发现,在正常萌发过程中,2个玉米品种的种子自发光子辐射强度与鲜质量都呈现逐渐增长的趋势,相关系数r分别为0.962 51和0.982 27;在NaCl胁迫下,2个玉米品种的自发光子辐射强度与种子鲜质量的变化也呈现正相关,相关系数r分别为0.983 57和0.991 06,NaCl胁迫对萌发过程中2个玉米品种自发光子辐射和种子鲜质量的升高都有抑制作用。研究还发现,2个玉米品种在LED诱导下的延迟光子辐射也随着萌发进程逐渐增长,NaCl胁迫对2个玉米品种LED诱导下的延迟光子辐射的增长有不同的抑制作用。采用NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射的相对抑制率和延迟光子辐射的相对抑制率评价2个玉米品种萌发期耐盐性的强弱,评价结果与采用NaCl胁迫下种子萌发耐盐指数和储藏物质转运率的评价结果是相同的,表明根据NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射或者延迟光子辐射相对抑制率的大小可以无损伤的诊断与评价玉米萌发期耐盐性的强弱。     

生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价中的应用

为了探索生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价和检测方面的应用,研究了25℃和40℃储存温度下鸡蛋超弱光子辐射中自发发光和延迟发光的基本规律。结果表明,在25℃的储存温度下,随着储存时间的延长鸡蛋的自发发光缓慢增长,延迟发光初始光强缓慢降低;在40℃高温下自发发光迅速增长,而延迟发光初始光强迅速下降,鸡蛋的延迟发光服从双曲线弛豫。由延迟发光积分强度和单位时间内的自发发光构建鸡蛋的状态参量,研究发现,在25℃和40℃储存温度下鸡蛋状态参量的变化与哈夫单位的变化呈现良好的线性关系,表明鸡蛋状态参量可以作为鸡蛋新鲜度评价的定量指标。     

脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗自发光子辐射的影响

为了揭示极低频脉冲电场(extremely low frequency pulsed electric field,ELF-PEF)对作物幼苗抗旱性的影响及其机理,采用渗透势为-0.1MPa的PEG-6000溶液对玉米幼苗形成生理干旱,研究了1Hz脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗生长和自发光子辐射的变化。结果表明,在-0.1 MPa的渗透胁迫下玉米幼苗根系和叶片鲜质量缓慢增长,玉米幼苗种胚的自发光子辐射表现出先增加后减小的趋势,幼苗根系和叶片的自发光子辐射也呈现出波动性的增长趋势;经过脉冲电场处理的玉米幼苗根系和叶片鲜质量始终高于(P0.05)未经过脉冲电场处理的对照组,玉米种胚的自发光子辐射峰值出现的时间比对照组早(P0.01),峰值辐射强度也比对照高(P0.01),玉米幼苗根系和叶片的自发光子辐射都有所增强(P0.05),在渗透胁迫初期脉冲电场处理对玉米幼苗叶片自发光子辐射的增强效应非常显著(P0.01)。研究结果为揭示极低频脉冲电场对作物幼苗抗旱性的影响机理提供参考。     

应用超弱光子辐射评价菠菜叶片衰老方法可行性

为了研究植物叶片衰老评价及其无损检测方法,采用外源H2O2诱发菠菜叶片衰老,研究了H2O2胁迫下菠菜叶片细胞超弱光子辐射的变化规律及其与叶片衰老的关系。结果表明,在H2O2胁迫过程中,菠菜叶片自发光子辐射随着胁迫时间的延长而增加,外界光诱导的延迟光子辐射也表现出明显的变化。根据细胞自发光子辐射和延迟光子辐射的生物学意义,采用延迟光子辐射积分强度和自发光子辐射的比值作为描述细胞整体状态的状态参量,结果发现,在H2O2胁迫过程中,基于细胞超弱光子辐射的菠菜叶片细胞状态参量的变化与叶绿素含量的变化呈现良好的正相关,相关系数为0.91437,暗示通过细胞状态参量的变化可以推测菠菜叶片细胞的状态与衰老程度,进而实现对菠菜叶片衰老程度的无损检测,为植物叶片衰老评价提供了一种新方法。     

不同玉米自交系的抗旱力与超弱发光关系的研究

本研究利用单光子分析法 ,对不同玉米自交系干种子和萌发种子的超弱发光值进行了测定 ,比较和分析了干旱胁迫 (PEG处理 )和非干旱胁迫 (水处理 )下 ,萌发时期玉米自交系种子的超弱发光规律与抗旱性的关系。结果表明 ,各玉米自交系干种子的超弱发光与其抗旱性相关不大 ;而在干旱胁迫和非干旱胁迫下 ,不同萌发时间的玉米自交系种子的超弱发光值存在明显差异。干旱胁迫使萌发种子的超弱发光值低于正常值 ,而不同基因型的超弱发光曲线在干旱和水处理条件下的拟合程度和发光衰减的起始时间不同 ,即抗旱自交系的曲线拟合程度高 ,发光衰减的起始时间较迟 ;非耐旱性自交系两处理曲线偏差较大 ,发光衰减的起始时间较早。我们认为 ,种子在萌动过程中 ,在干旱胁迫和正常水处理条件下发光曲线的拟合程度和发光衰减的起始时间可以作为鉴定品种抗旱性强弱的指标。     

绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫下的变化

为了研究绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫对其的影响和改变,本研究首次采用以EMCCD（电子倍增式CCD）为主的、自行搭建的超弱光图像探测系统,以豫绿2号绿豆为实验材料,检测了绿豆幼苗的自发超弱发光以及在盐胁迫下的改变情况。结果发现：绿豆幼苗自发发光的强度远小于延迟发光的强度,不同的盐胁迫时间对延迟发光强度和自发发光强度的影响各不相同,故可以用延迟发光强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度。实验数据的统计结果表明：盐胁迫下绿豆幼苗的发光强度-时间曲线遵循指数衰减规律,说明生物光子具有一定的相干性。本文结果将为农田实时监测植物盐胁迫生理状况提供一种新的光子学手段。     

~(60)Coγ辐射对毛竹种子活力及早期幼苗生长的影响

以毛竹(Phyllostachys edulis)干种子为材料,采用室内发芽实验、电导率测定和TTC活力测定以及早期幼苗生长分级等4种方法研究了60Coγ射线对种子活力及早期幼苗生长的诱导效应。结果表明:当辐照剂量低于100Gy时,辐照能加快种子萌发进程,提高发芽率;而当剂量超过100Gy,则对毛竹种胚组织造成损伤,抑制细胞生长和分裂,不同程度地延迟了毛竹种子发芽过程,降低了种子活力,造成早期苗高和根生长受到明显抑制,抑制作用随辐照剂量的增大而增强。毛竹种子发生诱变效应的最佳辐照剂量范围为100~175Gy。24h电导率与发芽率、发芽指数、活力指数、苗高和根生长等活力指标间存在极显著线性关系,是快速检验毛竹种子活力的重要指标。24h电导率和苗高又可作为检查辐射后毛竹种子活力变化和发生诱导效应的有效指标。     

一氧化氮对小鼠卵母细胞自发成熟的影响及作用机制

为研究一氧化氮（NO）供体硝普钠（nitroprusside sodium，SNP）对小鼠卵母细胞体外自发成熟的作用，并进一步探讨NO影响卵母细胞体外自发成熟的可能机制，我们采用了体外细胞培养方法和放射免疫分析法（RIA）。细胞培养研究结果显示，NO供体SNP（1mM）能够延迟卵丘卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes, COCs) 自发成熟过程中GVBD的发生，抑制PB1的释放。放射免疫分析（RIA）实验结果表明，1mM SNP能够显著的升高COCs内cGMP的水平，而可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）抑制剂ODQ（10μM）能够消除SNP对cGMP水平升高的促进作用。同时10μM ODQ还能够逆转SNP对卵母细胞自发成熟的抑制作用，而PKG抑制剂KT5823（1μM）却不能够逆转SNP对COCs自发成熟的抑制作用。以上结果说明NO是通过激活sGC，提高细胞内cGMP水平来发挥其作用的，但cGMP下游的PKG信号通路并不参与NO调控的COCs自发成熟过程。     

驯化处理对海水胁迫下玉米幼苗生长特性的影响

为了探讨海水灌溉时提高植物耐受盐分胁迫的有效调节措施,以抗性玉米品种农大108为材料,研究了用20%和70%海水分别驯化的萌发种子和萌发期幼苗在生长后期50%海水胁迫过程中某些生理指标的变化。结果表明：在海水处理过程中,叶绿素和类胡萝卜素含量、光合速率和幼苗鲜质量明显下降,其中种子驯化能减弱胁迫对上述特性的不利影响,70%海水驯化种子缓解了对叶绿体色素和光合作用的破环,20%海水驯化种子减轻了幼苗鲜质量的降低;叶绿素a/叶绿素b(chla/chlb)、根系活力、幼苗干质量和根冠比明显上升,其中驯化处理有利于胁迫下幼苗根系活力和根冠比的升高,20%海水驯化种子促进了幼苗干质量和根冠比的增加,70%海水驯化幼苗对chla/chlb和根系活力的促进作用比20%海水驯化种子稍微明显一些。说明在不同发育阶段采取合理的驯化方式可以提高植物生长过程中对海水胁迫的适应能力,从而改善植物对灌溉海水的利用效率。     

NBPT与DMPP不同剂量组合对尿素氮转化的影响

采用室内模拟试验的方法,探讨了脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)的不同浓度组合对尿素氮转化的影响。结果表明,NBPT与DMPP不同浓度组合均不同程度的延缓了尿素的水解,使尿素N水解产物更加以NH4+-N形态保持在土壤中;延缓了硝化作用进程并减少了硝酸盐在土壤累积,在此基础上增加了土壤有效态N含量。综合不同浓度组合对尿素水解的抑制、土壤NH4+-N和NO3--N含量变化、硝化作用抑制效果、土壤有效态N水平等指标并结合成本考虑,NBPT和DMPP分别为0.1%和0.5%施氮量时为最适宜的组合。     

脲酶/硝化抑制剂在土壤N转化过程中的作用

综述了脲酶抑制剂/硝化抑制剂对土壤氮的转化过程:尿素水解过程、硝化过程、硝酸盐淋溶过程、反硝化过程、微生物固持过程、N矿化过程及气体挥发过程的影响和抑制剂的作用机理,并提出今后研究的发展方向,为今后如何施用抑制剂来提高土壤中氮素利用率和减少环境污染提供一定的参考价值。     

石灰氮对土壤中尿素转化的影响

Laboratory incubation experiment was conducted to study the effect of lime nitrogen(LN) on transfor-mation of urea-N in three paddy soils.The results showed that LN had an inhibitory effect on urease activity in these soils especially in the first 5 days.and that in the first 20 days of incubation,the amount of NH4^ -N derived from urea was lower in the soil with LN than in the soil without LN,While after 30 days the amount of NH4^ -N was higher in the mature haplic paddy soil developed on Quaternary red clay (MHPS)with LN than that in the soil without LN.The amount of NH3-N volatilized was decreased in the earlier stage and increased in the later stage of incubation in the MHPS by the addition of LN.     

茶多酚对土壤硝化作用的影响研究

研究了茶多酚对土壤硝化作用和土壤中氨氧化菌与亚硝酸氧化菌数量的影响。结果表明茶多酚能抑制硝化作用,抑制率在8 d内达到31.2%~92.6%。它同时也能抑制氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的生长,当加入0.05g茶多酚时,氨氧化菌的数量从650个/g(干土)减少至400个/g(干土),亚硝酸氧化菌的数量从920个/g(干土)减少至661个/g(干土)。当加入茶多酚越多,氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的数量减少得越快。因此,茶多酚有可能抑制这两类微生物的生长,从而抑制硝化作用。     

脲酶/硝化抑制剂双控下红壤性水稻土氮素变化特征

以红壤性水稻土为对象,设置大田试验处理:不施肥(CK)、单施氮肥(U)、氮肥配施0. 5%脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与1%硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)(U+N/D)、氮肥配施1%NBPT与2%DMPP [U+2 (N/D)],研究4种施肥组合下双季稻土壤脲酶、土壤NH+4-N、田面水NH+4-N和NO-3-N的变化特征。结果表明,与CK和U处理相比,各施肥处理在施肥后第1～15 d,土壤脲酶活性、土壤NH+4-N、田面水NH+4-N含量增加,田面水NO-3-N含量无显著变化。与U+2 (N/D)处理相比,早稻中U+N/D处理的脲酶活性显著增加了0. 03～0. 70 mg·g-1,土壤NH+4-N含量显著增加了19. 11～61. 44 mg·kg-1,田面水NH+4-N含量显著增加了34. 48～40. 70 mg·L-1。相关分析表明,土壤NH+4-N与土壤脲酶、田面水NH+4-N均呈显著负相关,田面水NH+4-N与土壤脲酶、田面水NO-3-N均呈显著正相关(P 0. 05)。综上,与其他处理相比,U+N/D处理是在短期内有效提高土壤脲酶活性、土壤NH+4-N和田面水NH+4-N含量的最优处理,合理配施尿素及0. 5%脲酶抑制剂NBPT和1%硝化抑制剂DMPP能够显著提高NH+4-N供水稻吸收,减少氮素损失。     

设施菜田不同施氮处理对硝酸盐迁移和积累的影响

在设施菜地条件下,研究了氮肥减施及配施抑制剂处理在黄瓜生长期对土壤NO3--N迁移累积的影响。结果表明,氮肥减施处理可显著降低土壤表层和整个土体的NO3--N含量。常规施氮量时0~40 cm土层的NO3--N含量均高于其它处理,减氮30%后0~40 cm土层未出现NO3--N显著积累现象;氮肥配施抑制剂处理不同程度降低了土壤NO3--N含量,且抑制硝态氮向下层土壤淋失,其中抑制剂组合的效果最好。氮肥配施抑制剂,可以有效控制NO3--N在土壤和植物体内的过量累积,减少硝态氮淋溶损失。     

棕壤线虫对尿素配施尿酶抑制剂和硝化抑制剂的响应研究

Effects of urea amended with urease and nitrification inhibitors on soil nematode communities were studied in a Hapli- Udic Argosol （Cambisol, FAO） in Liaoning Province of Northeast China. A completely random design with four treatments, i.e., conventional urea （CU）, slow-release urea amended with a liquid urease inhibitor （SRU1）, SRU1 ＋nitrification inhibitor dicyandiamide （SRU2）, and SRU1 ＋ nitrification inhibitor 3,5-dimethylpyrazole （SRU3） and four replicates were applied. Thirty-nine genera of nematodes were identified, with Cephalobus and Aphelenchus being dominant; and in all treatments, the dominant trophic group was bacterivores. In addition, during the growth period of spring wheat （Triticum aestivum L.）, soil urease activity was lower in SRUs than in CU. The numbers of total nematodes and bacterivores at wheat heading and ripening stages, and omnivores-predators at ripening stage were higher in SUR3 than in CU, SRU1 and SRU2 （P 〈 0.05）.     

脲酶/硝化抑制剂对尿素氮在白浆土中转化的影响

采用室内恒温培养方法,研究了脲酶抑制剂（NBPT）、硝化抑制剂（DMPP）及其协同对尿素氮在三江平原白浆土中转化作用效果。研究表明,在白浆土中NBPT有效作用时间小于13 d,作用时间较在棕壤和黑土中短;对土壤中铵态氮、硝态氮及表观硝化率影响与普通尿素基本一致。NBPT与DMPP组合缓释尿素施入4-7 d,能够有效抑制脲酶活性,减缓尿素水解;只添加DMPP与添加NBPT与DMPP协同作用对抑制铵态氮硝化作用效果相同,二者能保持土壤中NH4+-N高含量时间超过80 d。DMPP作用时间可达80 d以上,能有效抑制NH4+-N向NO3--N的转化;在第80 d,土壤中仍有54.58%～56.85%的氮以铵态氮形式存在,表观硝化率只有50%左右。DMPP抑制硝化作用效果十分显著,因此,在白浆土中施用添加NBPT缓释尿素、DMPP缓释尿素、NBPT与DMPP缓释尿素时,应首选添加1%DMPP的缓释尿素肥料。     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季田面水及 渗漏液氮素动态变化的影响

采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP))与施肥模式(一次性施肥和分次施肥)互作对黄泥田稻季田面水和渗漏液氮(N)素浓度动态变化特征的影响。结果表明,黄泥田稻季田面水和渗漏液中N素形态分别以NH4+-N和NO–3-N为主。基肥施用后,稻田田面水中NH4+-N和总氮(TN)浓度于第1天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的57.9%～69.1%、41.9%～59.0%(一次性施肥)和29.9%～60.7%、60.9%～69.7%(分次施肥);稻田渗漏液中NO–3-N和TN浓度于第1～3天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的51.4%～56.5%、56.6%～61.6%(一次性施肥)和45.3%～57.5%、51.1%～59.6%(分次施肥)。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP会提高田面水NH4+-N浓度,而脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP有效抑制脲酶活性,降低田面水NH4+-N峰值;CP显著降低渗漏液NO–3-N浓度,且CP或配施NBPT/NPPT有效抑制硝化作用,降低渗漏液NO–3-N峰值。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田田面水和渗漏液N素浓度动态变化特征与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的氮肥运筹相结合更能有效延缓黄泥田中尿素水解,抑制硝化作用,减少N素径流和渗漏损失。