Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标影响的研究

在石英砂和Hoagland营养液培养条件下,用浓度为0、10、20和40mmol/L的88Sr2+(88SrC l2)处理油菜幼苗(Brassica napus L.)(三叶期到六叶期),动态研究Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标的影响,以及Sr2+积累量和富集能力的变化。结果表明,油菜幼苗对Sr2+表现出高富集能力,富集能力依次为:叶茎根,Sr2+浓度越高,富集能力越低。与对照相比,Sr2+胁迫下的油菜超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量随Sr2+浓度的增加及胁迫时间的延长呈先上升后下降趋势;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则随富集Sr2+能力的提高而降低。因此得出结论,油菜幼苗对Sr胁迫具有较高的耐受能力和富集能力;叶片是最主要的富集器官;富集能力与POD,CAT活性显著负相关。     

施肥措施对水稻吸收~(137)Cs的影响

研究了施用石灰,褐煤和钾肥等对减少＾１３７Ｃｓ在水稻植株中积累的影响。结果表明,施用相当于土壤阳离子代换量１／２０的钾盐,使水稻对＾１３７Ｃｓ的积累比对照组减少３２％以上,随时间变化,这种效应更加显著。     

水稻对~(134)Cs的吸收和~(134)Cs在水稻-土壤中的分配

试验表明,水稻对~(134)Cs的吸收,孕穗期吸收速率最快;土壤理化性质不同,吸附~(134)Cs的能力有差异;不同生育期灌溉~(134)Cs溶液,水稻对其吸收量不同,离成熟期近,吸收得多;灌溉次数多和灌溉水中~(134)Cs活度高,水稻吸收的~(134)Cs也多。糙米经精白加工后,可使~(134)Cs的污染减少22.6—45.6％;~(134)CS在水稻各部位比活度大小的顺序为糠>根>稻草>谷壳>精白米;活度以稻草中最高,占水稻植株总活度的51.4％,糙米、根和谷壳分别占28.4％。11.8％和8.4％:~(134)Cs在土壤中移动很少,有95.1％集中在0—2.5cm的表土层内;~(134)Cs在水稻-土壤中的分配为6.1％:93.9％;K~+抑制水稻对~(134)Cs的吸收,K~+浓度与水稻中~(134)Cs比活度之间呈指数回归形式。     

植物对~(137)Cs污染土壤的修复

选用了南瓜、油菜、虎尾草、红梗叶甜菜、东升叶甜菜和红甜菜等几种植物,通过盆栽模拟,研究不同活度137Cs污染的广东大亚湾水稻土、浙江秦山水稻土和北京褐土的生物修复作用。结果表明,供试植物在3种土壤上均对137Cs有较强的吸收能力,并随137Cs施入量的增加而增加,两者呈显著正相关r2=0.9989。在污染水平相同的情况下,试验发现,虎尾草、油菜和南瓜所吸收137Cs的比活度随土壤的pH值降低而增加。6种植物的生物修复能力差异较大,综合评价结果为,对137Cs污染土壤修复能力的顺序是:虎尾草>油菜>红梗叶甜菜>南瓜>红甜菜>东升叶甜菜。     

六种水培的苋科植物对~(134)Cs的吸收和积累(英文)

对营养液栽培 42d后的 6种苋科植物用不同13 4 Cs比活度处理 ,1周后收获并分析13 4 Cs比活度。结果表明 ,不同植物组织的烘干重和最大生长高度存在差异。不同植物和同种植物不同器官间13 4 Cs积累量表现为显著差异 ,但差异取决于初始加入到营养液中的13 4 Cs比活度。放射性自显影结果表明 ,各种植物叶片积累的13 4 Cs比根茎积累的多。籽粒苋 (AmaranthuscruentusL .)较其它植物生物量高、根系密度大、生长速率快 ,虽然籽粒苋中13 4 Cs比活度较低 ,但其茎叶器官从13 4 Cs水培液中剔除的13 4 Cs明显高得多 ,且表现出很高的13 4 Cs去除速率。研究还发现 ,6种植物叶部含钾量与13 4 Cs比活度之间存在较弱的线性相关性。     

不同芥菜品种(系)对镉胁迫的响应

为了解不同芥菜品种对Cd 的响应和富集特征,为芥菜安全生产和Cd 污染土壤修复提供理论依据,通过水培镉胁迫试验,在143 个芥菜品种(系)中筛选出9 种长势较好的芥菜进行土壤盆栽试验,分析不同Cd 浓度(CK、处理1、处理2、处理3 分别为0、5、25、50 mg·kg-1)对芥菜株高、鲜重、叶绿素的影响,总结Cd 在芥菜根和地上部的分布特征。研究发现,(1)品种5 在3 个处理均未存活,其他8 个品种在处理1 均可存活,在处理2 多数品种(品种6、9 除外)可以存活,在处理3 均未存活;与CK 相比,其株高、鲜重在处理1 无显著变化,在处理2 显著下降。8 种芥菜叶绿素对Cd 的响应规律不一致,但多数品种(1、3、7、8、9)叶绿素a 有下降趋势,且处理2 与CK 相比,下降显著。(2)土壤Cd 浓度在5 mg·kg-1 以上时,8 种芥菜均可富集Cd,不能作为低Cd 吸收品种种植;其地上部Cd 富集系数均>1、转运系数均<1,Cd 的主要富集部位在根部,品种3、7、8 在处理2 时地上部Cd 含量(干重)接近100 mg·kg-1,品种2、4 在处理1、处理2 地上部Cd 提取量高于140μg·株-1。(3)8 种芥菜均不属于Cd 超积累植物,但其在土壤中Cd 浓度为5 mg·kg-1 时生物量未受影响,富集系数均>1,具备富集Cd 的能力。可选种品种2、3、4、7、8[即高9、2017442297(血经芥菜)、2017442241、澳洲清甜香油芥菜、香港甜脆竹芥]修复5 mg·kg-1 以下的Cd 污染土壤。     

CACTFTPPCA1 (YACT)、Dof (AAAG)、MYB可能参与甘蓝型油菜对氮胁迫的响应

  【目的】  油菜需氮量高但氮素利用率低,氮素源库分配效率被认为是调控植物氮素利用效率的关键因子。在拟南芥中,NRT1.7基因介导了植物韧皮部硝酸盐由衰老叶片向幼嫩叶片和角果中的再转运过程。通过分析鉴定油菜中的NRT1.7基因及其对供氮水平的响应,为进一步系统研究NRT1.7基因提供参考依据。  【方法】  以AtNRT1.7基因序列为基础序列,采用生物信息学方法鉴定了白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中NRT1.7的同源基因,预测和分析了该基因拷贝数、系统进化、进化选择压力、分子特征、保守基序、跨膜结构域、染色体定位、基因结构及其启动子区域所能结合的顺式作用元件,同时采用荧光定量PCR分析了甘蓝型油菜BnaNRT1.7s的组织表达模式及其对氮胁迫的响应。氮素响应试验以甘蓝型油菜幼苗为材料,在NO₃?-N 9.0 mmol/L溶液中培养10天后,直接测定NRT1.7基因表达量;转入NO₃?-N 0.3 mmol/L 溶液中 (低氮胁迫) 或在无氮溶液中饥饿处理3天后,恢复NO₃?-N 9.0 mmol/L 溶液培养,再测定NRT1.7基因表达量。  【结果】  甘蓝型油菜NRT1.7s家族包含6个成员,系统进化分析表明BnaNRT1.7s与拟南芥进化相似,分布在相近的分支。BnaNRT1.7s家族所有基因成员的Ka/Ks值均小于1.0,受到强烈的纯化选择作用。BnaNRT1.7s家族所有基因成员均属于稳定的两性蛋白,含12～13个跨膜结构域。基因结构相似,均含有3个内含子,且CACTFTPPCA1 (YACT)、Dof (AAAG)、MYB是启动子上丰度较大的顺式作用原件,可能参与了植物对氮素的响应。实时荧光定量PCR结果表明,甘蓝型油菜中NRT1.7基因会受到不同氮素水平的调控。长期 (72 h) 低氮处理,根部BnaA7.NRT1.7b和BnaC6.NRT1.7b基因的表达上调而抑制地上部BnaCn.NRT1.7基因的表达,共同调控植物对低氮胁迫的适应能力。氮饥饿3天后供氮6 h,地上部和根部BnaNRT1.7的基因表达均受到抑制。基因共表达网络分析显示,低氮胁迫下,BnaCn.NRT1.7和BnaC6.NRT1.7b基因分别在地上部和根部氮素再分配中起主导作用。  【结论】  甘蓝型油菜NRT1.7蛋白进化过程相对保守,基因结构相似,启动子上的顺式作用原件CACTFTPPCA1 (YACT)、Dof (AAAG)、MYB可能参与了甘蓝型油菜对氮胁迫的响应。     

抗辐射球菌对结球甘蓝吸收~(134)Cs的影响

在土壤中引入134Cs后接种抗辐射球菌(Deinococcus radiodurans),研究其对放射性铯在土壤中化学形态的影响。在抗辐射球菌存在的情况下,利用结球甘蓝(Brassica oleracea)吸收134Cs,初步研究了134Cs化学形态与结球甘蓝对其吸收能力的关系。结果表明:134Cs在土壤中主要以残留态形式存在,且接种抗辐射球菌的土壤残留态134Cs比在无菌土壤中的比例高28.64%~38.17%。结球甘蓝对134Cs的吸收量约为12100Bq/g,但在接种抗辐射球菌后,结球甘蓝对134Cs的吸收量约为8500Bq/g,比未接种细菌时的吸收量下降了约29%。抗辐射球菌可以改变134Cs在土壤中的化学形态,从而降低植物对134Cs的吸收。     

不同供氮形态下油菜幼苗对盐胁迫的响应

为比较不同供氮形态下油菜对盐胁迫的响应,通过供应铵态氮和硝态氮,探讨盐胁迫对油菜幼苗生物量、 光合作用、 离子含量等的效应。结果表明: 非盐胁迫条件下的硝态氮处理的植株生物量和叶片光合参数均显著高于其它处理; 在盐胁迫条件下,两种供氮形态处理油菜的生长和光合均受到明显抑制,其中铵态氮处理表现的抑制效应较显著,且其光合抑制主要来自气孔限制。在两种供氮条件下,盐胁迫使得植株Na+浓度均显著增加,其中铵态氮处理的叶片和叶柄中Na+浓度的增幅大于硝态氮处理,而其根中Na+浓度则小于硝态氮处理。盐胁迫导致两种供氮形态下整株和叶柄中K+浓度均显著降低,而在根中,则只造成硝态氮处理的K+浓度的显著降低。在整株水平上,盐胁迫下铵态氮处理的K+ 、 Na+的选择性比率（SK,Na）要显著低于硝态氮处理。综上,在盐胁迫条件下,硝态氮处理对K+吸收维持较高的相对选择性是其耐盐性高于铵态氮处理的重要原因。     

江西红壤丘陵区~(137)Cs和~(210)Pb_(ex)与有机质关系的研究

以江西省余江县中科院红壤试验基地三分场附近的低山丘陵区为研究区,应用核素示踪技术和化学方法相结合的手段,对研究区土壤样品中有机质、137Cs、210Pbex含量的剖面分布及其相关性做了分析,结果表明:在耕层深度内,有机质和137Cs含量呈显著的正相关关系,而210Pbex含量波动比较大,与有机质含量相关性较小;137Cs空间分布上的变化规律受地形空间分异的控制,除坡脚外不同部位有机质含量和137Cs含量相关系数呈现坡上部﹥坡中部﹥坡下部的特点。     

某放射性污染区盐生植物对~(137)Cs的吸收研究

植物修复技术适用于大面积、低活度的放射性污染治理,在一些大面积放射性污染区具有潜在的应用前景。本研究在某放射性典型污染区域取样,测量了该区域盐生植物及其生长土壤的137Cs含量,以生物富集系数(BC值)为指标,分析了不同核素土壤分布、K元素含量等因素对BC值的影响。研究结果表明,污染区植物对137Cs的吸收BC值在10-5~10-2数量级之间,多数区域由于核素分布不均匀而引起BC值下降,均匀分布则有利于核素的吸收。另外,BC值还与土壤K元素含量呈负相关。     

不同基因型玉米对砷胁迫的响应

利用室内砂培试验,研究砷胁迫对33个不同基因型玉米生长发育的影响,探讨不同基因型玉米的耐砷性,以期降低砷通过食物链对人体健康的危害,为育种和环境治理提供依据。结果表明,不同基因型玉米品种、不同性状指标对砷胁迫反应程度不同。砷从地下部向地上部的迁移情况因品种不同而异。全株砷富集量(RETP)与地下部砷富集系数(ECPU)、生物富集系数(BF)、地下部浓度(COPU)、地下部砷富集量(EOPU)呈极显著正相关,与转运系数(TF)呈极显著负相关。以全株相对干物重(RTDW)和全株砷富集量(RETP)为筛选指标,得出DH3622、SY511、XQ74-2、ND5、LY18是相对耐砷、砷富集量相对较高的玉米品种;DH11、JZN218、QL1等15个是砷富集量相对较低、耐砷性相对较差的玉米品种。     

盐碱胁迫下油菜对磷元素的吸收

在水培和沙培试验条件下,探讨了盐胁迫对欧洲油菜Sheiaralle吸收和转运磷的影响。结果表明:油菜地上部瞬时磷吸收量随盐浓度增加而增加,而根部随盐浓度增加,瞬时磷吸收量呈现先减少后增加趋势;与无盐处理相比,地上部和根部瞬时磷吸收量都降低(P<0.05)。而苗期磷含量(包括地上部和根部),虽然因P吸附增加、Cl-等离子和P产生竞争而使有效磷量下降,但因产量下降速度远大于磷吸收速度,造成磷浓缩,所以随盐浓度增加,植株磷含量略有增加,且都比无盐处理高(P<0.05)。鲜重随盐浓度增加而显著下降(P<0.05)。     

燕麦对盐碱胁迫的生理响应

通过分析渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量的变化,利用洗叶技术分析燕麦叶片洗脱物的离子组成,以及对气孔周围结晶的X—ray分析,并利用扫描电子显微镜观察燕麦叶片的表面结构,研究了燕麦对盐碱胁迫的生理响应。结果表明,在盐碱胁迫下,燕麦叶片中脯氨酸和可溶性糖含量增加;经过混合盐处理后,叶片洗脱物主要由Clˉ、Na^＋、K^＋、HCO3ˉ、Mg^2＋和Ca^2＋等离子组成,不含CO3^2-和SO4^2-,其中Clˉ、Na^＋、K^＋含量极显著高于对照,HCO3ˉ、Mg^2＋含量显著高于对照,Ca^2＋含量与对照差异不显著;通过扫描电镜观察叶片表面,发现气孔周围分布着盐结晶,表明燕麦通过气孔排盐适应盐碱胁迫。     

白菜型油菜BrBBX家族的鉴定与BrBBX46和BrBBX53基因的胁迫响应分析

BBX是一类重要的锌指蛋白转录因子家族,包含1~2个高度保守位于蛋白质序列N端的BBX结构域,在调控植物的生长发育和响应环境胁迫中发挥着重要作用。利用生物信息学分析手段,在白菜型油菜中鉴定出59个BrBBX家族成员,对它们的染色体定位、基因结构、蛋白保守结构域,以及BrBBX46和BrBBX53基因的启动子进行了分析,并用qRT-PCR技术鉴定了BrBBX46和BrBBX53基因在模拟干旱和盐胁迫下的表达水平。结果显示,59个BrBBXs不均匀地分布于白菜型油菜基因组的10条染色体。通过对系统进化、基因结构、蛋白保守 结构域的分析,59个BrBBXs被分为5个亚族,每个亚族的基因结构、蛋白结构域和保守基序均相对保守,同一亚族的成员具有相似的基因结构和保守结构域。对启动子的分析结果显示,BrBBX46和BrBBX53基因的启动子中均含有大量的胁迫相关响应元件,尤其是干旱胁迫响应元件,二者均有14个;在40% PEG和120 mmol/L NaCl处理下,二者的表达水平均显著上升,说明BrBBX46和BrBBX53基因能够响应干旱和盐胁迫的诱导,可能在干旱和盐胁迫下发挥着重要功能。以上结果为进一步了解和利用BrBBX家族成员改良白菜型油菜耐旱耐盐新品种提供了良好的基因资源。     

荞麦对酸铝胁迫生理响应的研究

铝毒害是限制酸性土壤中植物生长的重要因素,以荞麦(FagopyrumesculentumMoench.)为实验材料,在沙培条件下,用不同浓度(0,10,100,1000mg/L)、不同pH(3,4,5)的铝溶液处理,在出苗后的第14d和28d测试与铝胁迫有直接关系的5个生理指标。结果表明,溶液的铝浓度和pH的变化对荞麦生理都有明显的影响,最低浓度的铝处理10mg/L在不同pH下已经影响了荞麦的正常生长,和对照相比根系活力(RA)下降、根质膜透性(MP)增大、叶片内丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)的含量以及过氧化物酶(POD)的活性升高,并且随着铝处理浓度的升高,荞麦体内各生理指标和对照差异性加大;同一铝浓度下pH5和pH3相比,MP降低、RA增强、叶片内MDA和Pro的含量以及POD的活性有所下降。铝胁迫下荞麦体内各生理指标的变化有显著的相关性。随着荞麦的生长,铝毒害有所缓解。     

外源抗坏血酸对酸雨胁迫油菜幼苗的缓解效应

为探讨抗坏血酸（AsA）对酸雨胁迫油菜毒害效应的缓解效果,以苏油1号为供试材料,采用盆栽土培的方法研究了不同浓度的外源AsA处理对pH2.5酸雨胁迫下油菜幼苗生长的影响。结果表明,pH2.5酸雨显著抑制了油菜幼苗的生长,喷施外源AsA后,一定浓度范围的AsA可明显缓解油菜的酸雨胁迫,生物量、叶片色素含量、抗氧化酶活性等显著高于酸雨胁迫的油菜,丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著低于酸雨处理油菜。但随着AsA喷施浓度的增加,缓解效应下降,生物量、叶绿素含量等下降,而MDA和电导率上升。可见适宜浓度的外源AsA对酸雨胁迫下的油菜幼苗具有一定的缓解效应,但浓度过高则产生促氧化作用,在试验中以4.0 mmol.L-1的效果最佳。     

土壤侵蚀~(137)Cs测定的示踪法原理及其常用模型

简要介绍了137Cs示踪法在土壤侵蚀研究中的应用,内容包括137Cs示踪的基本原理,用于耕地及非耕地土壤侵蚀的常用模型,如非耕地的指数分布模型,耕地的比例模型、容量模型和质量平衡模型,同时对以上几种耕地模型的建模假设、计算公式和应用限制进行了对比分析。     

基于~(137)Cs、~(210)Pb和CSLE的三峡库区小流域土壤侵蚀评估

综合应用137Cs和210Pb技术和中国土壤流失方程CSLE(Chinese soil loss equation)进行三峡库区腹地工农沟小流域土壤侵蚀的定量评价研究,尝试基于核素示踪技术计算的土壤侵蚀模数评估CSLE在库区林地小流域的估算效果。结果表明:(1)借助210PbexCRS计年模式获得了工农沟塘库沉积柱芯不同质量深度的沉积年代,与137Cs 1963年断代结果相比基本一致,定年结果可靠;(2)基于核素示踪技术(137Cs和210Pb)计算的小流域2002—2014年土壤侵蚀模数为269.09t/(km2·a),侵蚀强度属于微度侵蚀,年土壤侵蚀量为22.87t/a;(3)依据CSLE和考虑沟蚀因子的CSLE估算的小流域2002—2014年土壤侵蚀模数分别为256.07t/(km2·a)和317.53t/(km2·a),年土壤侵蚀量分别为21.77t/a和26.99t/a;(4)与核素计算的结果相比,CSLE和考虑沟蚀因子的CSLE的估算精度均≥80%,说明采用CSLE估算库区林地小流域土壤侵蚀量结果合理。     

基于~(137)Cs示踪法的太湖流域典型山地土壤侵蚀规律分析

在生态环境敏感区—太湖周边选择两个地质构造不同的山体,运用137Cs示踪法分析了137Cs分布和土壤侵蚀规律。结果表明:沉积岩山体黄棕壤的137Cs含量表层大于底层,岩浆岩山体黄红壤137Cs含量中部高,表层和底层低。岩浆岩山体坡面的土壤侵蚀变化情况为:坡顶>坡上部>坡中部>坡底;沉积岩山体坡面土壤侵蚀变化为:坡中部>坡下部>破上部。研究区土壤侵蚀整体而言为微度或轻度侵蚀,在太湖周边区域未经人为扰动的山体表土移动运输程度很小,不会对山前平原和太湖水体造成明显影响,土壤流失不显著。