镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻氮代谢的影响（英文）

以氮高效耐低氮水稻品种C156和氮敏感品种C111为试验材料,分析植株地上、地下部生物量、总吸氮量、硝态氮含量等指标,研究了镉胁迫条件下茉莉酸甲酯(MeJA)对水稻生长发育、NO_3~-分配的影响。结果表明:在镉胁迫条件下水稻苗期的硝态氮更多的分配到了根部,增强了作物的抗逆性。70μmol/L浓度是个分界点,可选择浓度为70μmol/L MeJA作为后期的研究材料。MeJA在镉胁迫条件下可提高C156品种的生物量和总吸氮量,但效果不显著,其可显著提高C111品种基于生物量的NUE。     

镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻根系和光合作用的影响

通过对已筛选出的氮高效耐低氮水稻品种C156和氮敏感品种C111,分析植株根系的根系活力、总根长、根总表面积,功能叶的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度等指标,研究了镉胁迫条件下茉莉酸甲酯对水稻根系和光合作用影响。结果表明:镉胁迫下茉莉酸甲酯提高了C156品种根系活力,提高了2个品种总根长,但是影响不大。镉胁迫下茉莉酸甲酯显著降低了C156品种净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。     

不同品种油菜幼苗硝态氮吸收差异研究

采用溶液培养试验,在不同硝态氮浓度下测定了不同氮效率油菜幼苗的根长、一级侧根数和根系活力的变化情况,同时在正常供氮条件下,测定了油菜幼苗的硝态氮吸收动力学参数,并对其单株生物量、氮素吸收量及氮素生理效率进行了比较。结果表明,不同品种油菜幼苗的根长、一级侧根数、根系活力、对硝态氮的亲和力及最大吸收速率、单株生物量、氮素吸收量、氮素生理效率等均有明显差异。本试验所比较的3个油菜品种中,氮高效品种湘油15在氮素胁迫条件下,具有更长的根长、更多的一级侧根数和更强的根系活力,且对硝态氮的亲和力也大,而高潜力品种742除其最大吸收速率最高之外,根系活力、对硝态氮的亲和力、根长及一级侧根数等其他各项指标并没有高于其他品种。     

氮素形态及水分胁迫对水稻根系水分吸收的影响机制

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养(铵态氮和硝态氮)和水分条件对4种基因型水稻汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系生理特性和水分吸收途径的影响。结果表明,在2种水分条件下,供铵营养水稻整株生物量均显著高于硝营养水稻,在水分胁迫条件下表现出较强的抗旱性。水分胁迫条件下供铵态氮营养水稻的根系具有较高的根系活力、吸收面积和水分吸收能力。在非水分胁迫条件下,供铵态氮和硝态氮营养水稻根系水分吸收和运输途径相同;水分胁迫后,硝营养水稻的水分运输途径以运输阻力较大的质外体途径为主,尤其在粳稻品种中表现显著。就不同基因型水稻品种而言,籼稻品种在供铵态氮营养时地上部干重显著高于粳稻品种,且籼稻品种在水分胁迫条件下供铵态氮营养时根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力也显著高于粳稻品种,表现出较强的水分吸收能力。     

水分胁迫和氮素形态对水稻生长影响的研究

六福A（籼型不育系）尧丰优2 号（籼型三系杂交稻）尧连粳11 号（粳型常规稻）等3 种不同品种水稻在不 同水分胁迫和不同形式的氮素的影响下、观察分析其幼苗产生的一些变化。结果表明院不同品种水稻的叶部和根部 的硝态氮的含量、均随着营养液中硝态氮含量的增加而增加。一定的水分胁迫（10%PEG 溶液）可以较为明显地增加 叶部和根部中硝态氮的含量。氨态氮则与硝态氮有相同的反趋势;一定程度上的水分胁迫对根系的生长是有利的、 导致的根系的生长加快、但各品种水稻的增幅有所不同。     

镉污染对菜地土壤氮素转化的影响

为探讨镉污染对武汉城郊菜地土壤氮素转化和流失的影响特征,以硝酸盐高、低积累小白菜品种(L45和H64)为试验材料,研究了镉污染下小白菜中镉、硝态氮、全氮含量,土壤中镉、硝态氮、全氮含量,以及淋失液中硝态氮含量和土壤中氧化亚氮排放量。结果表明,小白菜具有一定的耐镉性,L45比H64地上部镉含量高27.7%,说明L45比H64更敏感。随着镉浓度的升高,小白菜体内硝态氮含量呈先增后降的趋势,说明低浓度的镉促进了小白菜体内硝酸盐的积累;低浓度的镉还增加了土壤硝态氮的淋失。镉浓度的升高对土壤和植物体内全氮含量则无显著影响,说明镉污染对土壤中氮肥的主要利用形式硝态氮影响更显著。随着镉浓度的增加,土壤氧化亚氮的日排放量显著增加。     

铵态氮/硝态氮对水稻铝毒害的影响

由于酸性土壤中硝化反应受到抑制,NH4+-N是酸性土壤中无机氮存在的最主要的形式,故酸性土壤中Al3+经常与NH4+-N共存,但这种现象往往被忽视。因此,了解氮形态与Al3+之间的相互关系不仅有助于我们更好地理解水稻的耐铝机制,还能够为酸性土壤施肥提供理论依据。试验选用2个水稻品种武运粳7号和扬稻6号,采用水培方法,进行长期和短期观察,分析铵态氮和硝态氮对水稻铝毒害的影响。结果显示:在长期(14 d)硝态氮与铝交替处理下,铝对2个水稻品种生物量和根系形态的抑制作用明显大于长期铵态氮与铝交替处理,而且硝态氮处理下水稻根部铝浓度显著高于铵态氮处理;在短期(24 h)处理条件下,与铵态氮相比,硝态氮加重了铝对水稻根伸长的抑制,同时提高了2个品种水稻根尖的铝含量,而且铵态氮与硝态氮处理之间根尖铝含量的差异随着培养时间的推移而增大;与铵态氮相比,硝态氮增加了水稻根中其他阳离子(K+、Ca+、Mg2+和Mn2+)的浓度。因此,与硝态氮相比,铵态氮减轻了铝对水稻的毒害,降低了水稻根系对铝的累积。     

茉莉酸甲酯对小麦幼苗生长及镉积累的影响

为探讨茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate,MeJA）对镉胁迫下小麦幼苗生长发育和镉积累的作用及可能机制,本试验采用叶面喷施激素的水培方法,分析1 μmol·L^-1和100 μmol·L^-1 MeJA对镉胁迫下小麦幼苗生长、根系形态、光合特性及镉吸收分配的影响。结果表明,相较于清水对照,1 μmol·L^-1 MeJA可以显著提高小麦幼苗生物量15%~30%,降低小麦整株镉含量14%~43%。MeJA可提高小麦幼苗的根长、根表面积和根体积,以及净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但降低胞间CO₂浓度。除此以外,1 μmol·L^-1 MeJA可以显著降低根系离子态镉、有机酸-镉所占比例,提高果胶/蛋白质吸附镉和不溶性草酸镉所占比例。由此可见,叶面喷施MeJA可以降低小麦幼苗根系镉吸收能力,提高干物质积累,降低幼苗镉含量,促进活性态镉向惰性镉的转化,缓解镉毒害。     

外源氮对盐胁迫条件下长春花生长和氮代谢途径的影响1）

以药用植物长春花（ Catharanthus roseus （ L．） G．Don）为对象,研究不同形态外源氮供应条件下,长春花生长发育与体内氮代谢响应盐胁迫的变化特点。结果表明,无盐胁迫条件下,不同形态氮源供应对长春花生长影响不显著,但硝态氮与氨态氮混合供应的情况下,硝酸还原酶（ NR）和谷氨酰胺合成酶（ GS）的活性及游离氨基酸总质量分数显著高于其他氮源条件下的;在盐胁迫条件下,硝态氮和氨态氮混合供应显著增加了叶片生物量积累,同时,NR活性也显著提高。总体上,混合氮源供应可以减少盐胁迫对长春花的伤害。这种作用可能与氮代谢过程中关键酶活性的增加有关,特别是与氨代谢有关的酶有关,适量的氨离子可以节省植物代谢硝态氮的能量。     

铵硝比(NH4+/NO3-)对不同氮素利用效率水稻的生理效应

采用控制条件下的水培试验方法,研究了不同铵硝配比(NH4+/NO3-分别为100/0、75/25、50/50和25/75)营养条件对8种不同氮素利用效率水稻苗期生长的影响.结果表明:在增硝营养条件下,不同水稻品种对硝态氮(NO3-)的反应不同.与纯铵营养条件相比,铵硝混合的营养条件对大多数氮高效水稻品种的生长都有显著促进作用,而对氮低效品种的生长没有显著影响.试验重点研究了增硝营养对氮高效水稻品种南光、云粳38和氮低效水稻品种ELIO生长的影响.结果发现,对于南光和云粳38,增硝营养可以使水稻的分蘖数和光合速率分别增加35%和24%,从而促进水稻生长和氮吸收,提高氮素利用率;而增硝营养对ELIO的生长并无显著影响.不同基因型水稻在增硝营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同造成的,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增加干物质在水稻根系的积累,增加根系体积,促进水稻根系的生长.     

铵硝比(NH4+/NO3-)对不同氮素利用效率水稻的生理效应

采用控制条件下的水培试验方法,研究了不同铵硝配比(NH4 /NO3-分别为100/0、75/25、50/50和25/75)营养条件对8种不同氮素利用效率水稻苗期生长的影响.结果表明:在增硝营养条件下,不同水稻品种对硝态氮(NO3-)的反应不同.与纯铵营养条件相比,铵硝混合的营养条件对大多数氮高效水稻品种的生长都有显著促进作用,而对氮低效品种的生长没有显著影响.试验重点研究了增硝营养对氮高效水稻品种南光、云粳38和氮低效水稻品种ELIO生长的影响.结果发现,对于南光和云粳38,增硝营养可以使水稻的分蘖数和光合速率分别增加35%和24%,从而促进水稻生长和氮吸收,提高氮素利用率;而增硝营养对ELIO的生长并无显著影响.不同基因型水稻在增硝营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同造成的,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增加干物质在水稻根系的积累,增加根系体积,促进水稻根系的生长.     

铝处理对不同耐铝水稻品种吸收铵态氮和硝态氮以及相关基因表达的影响

选用水稻铝敏感品种‘Kasalath’和耐铝品种‘Koshihikari’为试验材料,研究了不同铝处理方式(先铝后氮和氮铝同时处理)对水稻铵态氮/硝态氮吸收及其相关基因表达的影响。结果表明:对于铝敏感品种,铝主要抑制铵态氮的吸收,低浓度铝甚至促进对硝态氮的吸收;对于耐铝品种,铝预处理对铵态氮和硝态氮吸收的影响很小,只有在铵态氮和硝态氮吸收过程中存在铝,无论铝浓度高低,铝都会抑制铵态氮和硝态氮吸收;铝敏感品种对硝态氮的吸收速率高,而耐铝品种对铵态氮的吸收速率高,这与OsAMT1;2、OsNRT2;1和OsNRT2;2的相对表达丰度存在对应关系。因此,铝对水稻铵态氮和硝态氮吸收的影响取决于水稻的耐铝能力、铝浓度和铝氮处理方式。     

铵硝比（SH^＋4／N03^-3）对不同氮素利用效率水稻的生理效应

采用控制条件下的水培试验方法，研究了不同铵硝配比（SH^＋4／N03^-3分别为100／0、75／25、50／50和25／75）营养条件对8种不同氮素利用效率水稻苗期生长的影响。结果表明：在增硝营养条件下，不同水稻品种对硝态氮（N03^-3）的反应不同。与纯铵营养条件相比，铵硝混合的营养条件对大多数氮高效水稻品种的生长都有显著促进作用，而对氮低效品种的生长没有显著影响。试验重点研究了增硝营养对氮高效水稻品种南光、云粳38和氮低效水稻品种ELIO生长能影响。结果发现，对于南光和云粳38，增硝营养可以使水稻的分蘖数和光合速率分别增加35％和24％，从而促进水稚生长和氮吸收，提高氮素利用率；而增硝营养对ELIO的生长并无显著影响。不同基因型水稻在增硝营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同造成的，而整株氮素含量增幅差异不大；N03^-3的存在可增加干物质在水稻根系能积累，增加根系体积，促进水稻根系的生长。     

不同形态及浓度氮素对矮砧红富士苹果幼树生长和氮素吸收、运转的影响

以1年生红富士苹果幼树(砧木:天红2号/冀砧2号/八棱海棠)为试材,采用盆栽砂培法研究了不同氮素形态(铵态氮和硝态氮)和氮素水平[5 mmol/L(对照)和0.625 mmol/L(低氮浓度)]对苹果幼树生长及氮素吸收分配的影响,以期为生产中合理施用氮肥,提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:在同一氮素水平下,硝态氮处理的苹果幼树生长情况较好,叶绿素含量、净光合速率及氮素质量分数、吸收、转移、分配量与铵态氮相比相对较高。对照浓度下,硝态氮处理能有效促进苹果幼树的侧生分梢、中心干延长梢、茎粗、生物量的增长,提高叶片叶绿素含量和净光合速率,促进氮素吸收运转和分配,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮增加63.70%,氮素分配量增加43.95%;低氮浓度下,除硝态氮和铵态氮处理中心干延长梢无显著差异外,硝态氮处理均有较好的表现,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮处理增加34.35%,氮素分配量增加21.69%。不同形态氮素通过影响氮素吸收、转运和分配量、叶绿素含量和净光合速率从而实现其对生长情况的影响,其中硝态对照处理影响最显著。硝态对照处理下的冀砧2号中间砧红富士苹果幼树可有效提高中心干的氮素吸收分配速率,为新生器官的建造创造有利条件。     

水分胁迫对水稻生长的影响

[目的]研究水分胁迫对水稻生长的影响。[方法]以水稻品种丰优一号为供试材料,采用不同铵硝营养配比作营养液,聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫的方式,研究水稻叶片叶绿素含量、氮含量及株高。[结果]无论铵硝营养配比如何,正常水分条件下水稻叶绿素含量及氮含量都较水分胁迫及解除水分胁迫状态下的高,而水稻株高在水分胁迫条件下比正常水分条件下要高。[结论]不同配比的铵硝营养下水分胁迫对水稻叶片叶绿素含量、氮含量及株高有一定的影响,且影响不同。该研究为应对缺水现状,发展节水型水稻提供了基础资料。     

外源甘氨酸态氮、硝态氮和铵态氮的浓度配比对小白菜生长和品质的影响

为优化不同形态氮浓度配比,提高设施栽培蔬菜营养品质,在局部无菌水培条件下,研究了不同外源甘氨酸态氮、硝态氮和铵态氮的浓度配比对小白菜生物量、根系形态及营养品质的影响.结果表明,小白菜生物量及其营养品质受外源氮浓度组成影响差异显著(P <0.05).在高甘氨酸态氮(2500 μmol·L^-1)和铵态氮(2500 μmol·L^-1)、低硝态氮(250 μmol·L^-1)浓度处理中,小白菜生物量最高,达94.5 mg·株^-1,且小白菜总根长、根表面积、根体积、根系活力等指标的变化趋势与生物量一致;在高甘氨酸态氮、低无机氮浓度处理中,小白菜可溶性蛋白、游离氨基酸和可溶性糖含量最高,分别为26.2、126、24.0 mg·kg^-1,且硝酸盐含量较高无机氮处理显著降低(P <0.05).适当提高甘氨酸态氮浓度、降低无机氮(尤其是硝态氮)浓度能够一定程度改善其营养品质.     

有机和无机氮对东南景天生长和镉积累的影响比较

通过水培试验,研究了有机和无机形态氮对两种生态型东南景天生长和镉积累的影响.结果表明,无论在低镉(10μmol·L-1)还是高镉(100 μmol·-1)条件下,与对照(T1)相比,外加无机形态氮(尿素)均能显著提高两种生态型东南景天地上部的生物量和叶绿素含量(P＜0.05);在低镉条件下,外加无机形态氮只能显著提高超积累生态型东南景天地上部镉积累量和非超积累生态型东南景天根部镉积累量(P＜0.05),在高镉条件下,外加无机形态氮对两种生态型东南景天体内镉积累量没有显著影响(P＞0.05).而无论在低镉还是高镉条件下,与对照(T1)相比,外加有机形态氮(精氨酸)能显著降低超积累生态型东南景天根系的生物量和叶绿素含量(P＜0.05);在低镉条件下,外加有机形态氮能显著提高两种生态型东南景天体内镉含量(P＜0.05),在高镉条件下,外加有机形态氮对两种生态型东南景天体内镉含量没有显著影响(P＞0.05).     

镉胁迫下杞柳对金属元素的吸收及其根系形态构型特征

采用水培方法,研究了杞柳(Salix integra)2个品种在0-90 μmol/L Cd处理下不同组织对Cd的吸收和积累规律,探讨了镉胁迫下杞柳根系形态学功能响应特征以及对矿质离子吸收的影响。结果发现,镉在杞柳2个品种不同组织的含量均表现为根>韧皮部>木质部>叶。2个品种地上部组织对镉的吸收和积累规律相似:在0-70 μmol/L Cd处理浓度范围内,随着溶液Cd浓度的增加,叶、木质部、韧皮部中镉的含量逐渐增加,到50 μmol/L时,镉在地上部组织的含量达到最高,当Cd处理浓度达90 μmol/L时,地上部各组织中Cd含量出现下降趋势。而2个品种根系对Cd的吸收则不同,"微山湖"品种在溶液Cd达70 μmol/L时,根系镉的积累量最大,在90 μmol/L时,根系Cd的积累量明显下降;"一枝笔"品种根系在0-90 μmol/L范围内,根系Cd的积累量均为增加趋势。通过分析2个品种根系形态学参数变化发现,Cd胁迫抑制了杞柳2个品种根的伸长,促进了"微山湖"品种根的径向生长,导致根系平均直径增加;进一步对叶片矿质营养状态分析发现, Ca、Mn的吸收受镉胁迫的影响较大,在高浓度镉胁迫下(50-70 μmol/L)"微山湖"和"一枝笔"对Ca和Mn的吸收明显下降;Cd胁迫对Fe在叶片的含量影响不明显;同时发现,在50 μmol/L Cd处理下,Cu²⁺在叶片的积累明显增加。由此可见,杞柳2个品种间对镉的吸收和积累差异主要体现在根系,地上部对镉毒害的响应差异不大。     

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。     

华北地区不同灌溉条件下CERES-Wheat模型模拟效果的系统分析

以冬小麦石家庄8号为材料,对华北平原不同灌溉处理下应用CERES-Wheat模型模拟节水栽培冬小麦生育时期、产量与产量构成因素、生物量、土壤水分含量、土壤硝态氮含量和地上部吸氮量的效果进行了系统分析。结果表明:在节水及不灌溉条件下,CERES-Wheat模型对冬小麦生育时期、产量、生物量的模拟效果良好;在高水分灌溉条件下,模型对生育时期的模拟效果良好,对其他性状的模拟效果不够理想,并且模型过高估计了灌溉对产量的贡献率。该模型可以模拟不同灌溉处理土壤水分动态变化基本特征,但稳定性有待提高。模型对不同灌溉处理2m土体土壤硝态氮含量的模拟效果较好,对吸氮量的模拟效果较差。要提高模型的系统性精度,需要在模型机制上进一步改进。