Calcium as a coagonist of inositol 1,4,5-trisphosphate-induced calcium release

Inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3)-induced calcium release from intracellular stores is a regulator of cytosolic-free calcium levels. The subsecond kinetics and regulation of IP3-induced calcium-45 release from synaptosome-derived microsomal vesicles were resolved by rapid superfusion. Extravesicular calcium acted as a coagonist, potentiating the transient IP3-induced release of calcium-45. Thus, rapid elevation of cytosolic calcium levels may trigger IP3-induced calcium release in vivo. Extravesicular calcium also produced a more slowly developing, reversible inhibition of IP3-induced calcium-45 release. Sequential positive and negative feedback regulation by calcium of IP3-induced calcium release may contribute to transients and oscillations of cytosolic-free calcium in vivo.     

红松幼苗根际微区pH与N、P、K的梯度分布

采用水平根垫法对2年生红松幼苗进行栽培实验,应用冰冻薄层切片法对距幼苗根面不同距离的土壤进行分层取样,并测定不同层次土壤中pH与有效N、P、K的含量.结果表明,距红松幼苗根面不同距离的土壤中,pH与有效N、P、K均呈有规律的梯度分布,即根际微区pH较土体下降,且距根面越近,pH越低;有效N在根际出现较大的亏缺区,亏缺范围为距根表10 mm以内,最大亏缺率位于距根面5 mm处,而在紧靠根面的土壤中与最大亏缺率相比出现N素的相对累积;有效P在根际土壤中只存在明显的亏缺区,亏缺范围为距根面6 mm以内,距根面0-1 mm亏缺率最大,达30%左右;近根面土壤中有效K浓度出现累积,主要累积范围为距根面0-2 mm,最大累积率约34%,但在距根面4-7 mm又呈现一定程度的亏缺.     

小麦-土壤系统中~(95)Zr的消长动态

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了95Zr在小麦-土壤系统中的迁移、消长和分配动态,并建立了其行为规律的数学模型。结果表明:(1)95Zr由表土进入系统后即在系统中发生迁移,小麦主要经根吸收95Zr,然后向其它各部位转移和分配。小麦植株中95Zr比活度起初随时间迅速增高,在达到某一最大值后开始下降。根中95Zr比活度显著高于植株其它部位,小麦各部位中95Zr比活度的大小顺序为:麦根>麦秸>麦壳>麦粒。(2)土壤中95Zr主要滞留于表层6cm内,其比活度与距土表深度呈单项指数负相关。(3)95Zr在小麦-土壤系统中比活度的动态变化规律由多项指数描述。(4)小麦对土壤中的95Zr具有一定的富集能力。95     

小麦根际微区钾养分状况的研究

采用幼苗密集种植、尼龙网分隔根-土界面的方法研究小麦根际微区土壤交换性钾与缓效钾的动态变化。结果表明,小麦根际微区内,仅在根表的1 mm 范围内交换性钾呈现相对富集,其他部分的交换性钾呈亏缺状况,其亏缺率与亏缺范围因土壤质地和施钾量的不同而有改变。砂土钾的迁移速率大于轻壤土。前者的亏缺区也大于后者,增施钾肥后根际交换钾的亏缺率增大,加速了钾向根表的迁移和供应。此外,小麦根际微区的缓效钾也呈现亏缺状况。     

水培条件下供氮水平对不同棉花品种氮吸收分配与氮效率的影响

【目的】 分析棉花生育前期氮素吸收分配与氮效率将有助于棉花生产中氮肥基施和追施的分配以及氮肥利用率的提高。【方法】 以新陆早45号和新陆早48号为材料,采用营养液培养的方法,设置6个供氮水平(0、7.5、10、15、17.5、30 mmol/L,分别以N₀、N_7.5、N₁₀、N₁₅、N_17.5、N₃₀表示),培育43 d后将其收获。测定棉花各器官干物质量、氮素积累量、氮吸收效率、氮利用效率以及磷素和钾素积累量等指标。【结果】 棉花幼苗各干物质量、单株氮含量、地上部分氮含量、氮积累量、氮吸收效率以及磷素和钾素积累量均随氮浓度的增加呈先升高后降低的趋势;根冠比和氮利用效率均随氮浓度的增加而降低。氮水平在17.5 mmol/L时显著增加了根和地上部干物质量,但降低了棉花根冠比。17.5 mmol/L的氮水平显著提高了棉花地上部分氮含量、单株氮含量、积累量和吸收效率以及磷和钾积累量,但降低了氮的利用效率。新陆早48号各测定指标显著高于新陆早45号。【结论】 营养液中有助于棉苗各生长指标增长的氮素浓度为17.5 mmol/L。适合机采的Ⅰ式果枝新陆早48号较不适合机采的Ⅱ式果枝新陆早45号长势更强。     

Preganglionic stimulation increases calcium uptake by sympathetic ganglia

Isolated superior cervical ganglia of rats accumulate more calcium during preganglionic stimulation than do unstimulated controls; uptake of calcium-45 is approximately doubled by stimulation of 12 impulses per second. The extra uptake is markedly reduced by a high concentration of magnesium, but not by mecamylamine hydrochloride or tetraethylammonium chloride, although all three agents eliminate the postsynaptic action potential. Uptake of calcium-45 is also greatly increased by a high external concentration of potassium.     

生物质炭、有机肥和钙镁磷肥对三七(Panax Notoginseng) Cd含量的影响

选择生物质炭、钙镁磷肥、有机肥三种改良剂,在云南三七主产区进行田间试验,比较不同改良剂对降低五加科人参属三七(Panax Notoginseng)Cd含量的效果。结果表明,生物质炭和钙镁磷肥处理均显著降低了三七主根、剪口、茎、叶的Cd含量,降低幅度分别为25.4%~43.6%、40.2%~40.9%、34.3%~51.2%和33.0%~33.5%,且生物质炭、钙镁磷肥处理下三七主根干重较对照分别显著提高48.7%和50.4%;生物质炭和钙镁磷肥处理土壤有效Cd含量分别减少56.1%和58.1%,表明生物质炭和钙镁磷肥能有效降低土壤Cd生物有效性、抑制三七Cd吸收。这与生物质炭和钙镁磷肥处理通过降低土壤酸性、提高土壤CEC及有机质含量有关。有机肥处理三七植株生物量和三七各部位Cd含量与对照相比均无显著差异。此外,生物质炭和钙镁磷肥处理显著降低了三七主根、剪口、茎、叶Cd的富集系数(Accumulation coefficient,AF),对三七Cd转移系数(Transfer coefficient,TF)影响则不显著,而有机肥处理对三七Cd的AF与TF均无影响;各处理三七须根Cd的AF在2.84~4.64之间,显著高于其他部位,而三七主根、剪口、茎、叶等部位Cd的AF和TF均小于1,表明三七须根对土壤Cd富集能力较强而转移能力较差,Cd易集中于三七地下部,Cd污染土壤中施用生物质炭与钙镁磷肥能有效降低Cd在三七体内的富集。     

水溶性有机碳对玉米根部Cu吸收过程的影响

采用水培试验方法，将玉米根部环境设定一系列不同的Cu和水溶性有机物(Dissolved organic matter，DOM)浓度条件，研究Cu在玉米根部的吸附和在玉米植株中的积累变化，同时以水和MSCh二级提取方法探讨Cu在玉米根部的结合状态。结果表明，附着在玉米根表与根际分泌物结合的Cu很容易受水相DOM存在的影响。与根部吸附位结合的Cu则不易被水相DOM竞争。植物根对Cu的富集浓度超过茎叶，两部分富集量均随暴露溶液Cu浓度的增加而增加，但茎叶中Cu的富集量与暴露Cu浓度呈非线性相关。根内富集Cu与根表吸附位结合Cu呈现良好的对数线性相关。在相同Cu暴露浓度条件下，DOM对植物组织中富集Cu量影响更加不显著。试验发现作为一种有机配位体，DOM暴露浓度较高时对Cu由根表吸附位进入玉米内部这一过程有负作用。     

磷灰石、石灰对Cd胁迫下黑麦草根形态及Cd吸收影响研究

为考察磷灰石、石灰和黑麦草对Cd污染土壤的修复效果,通过盆栽试验研究了不同剂量磷灰石(0、6、12、24 g·kg^-1风干土,编号为CK、L1、L2、L3)和石灰(1、2、4 g·kg^-1风干土,编号为S1、S2、S3)对Cd胁迫下黑麦草生物量、根形态、黑麦草Cd含量、Cd富集量、富集系数、土壤pH、土壤有效态Cd含量等的影响。结果表明,磷灰石、石灰处理(L1,S1除外)显著增加了黑麦草生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、Cd富集量和土壤pH,显著降低了黑麦草Cd含量、Cd富集系数、根平均直径和土壤有效态Cd含量。相关性分析结果表明:除根平均直径为正相关关系外,黑麦草根长、根表面积、根体积、根尖数与土壤有效态Cd含量、黑麦草地上部分及根系Cd含量、Cd富集系数呈显著或极显著负相关关系;除根平均直径为负相关关系外,其他根指标与黑麦草地上部分及根系生物量、Cd富集量呈极显著正相关关系。其中,L3处理黑麦草地上部分及根系生物量达到CK处理(不添加改良剂)的176.0倍和174.4倍;根平均直径相比CK降低了29.4%,根长、根表面积、根体积和根尖数分别为CK处理的20.2、21.0、21.3倍和24.5倍;黑麦草地上部分及根系Cd富集量达到CK处理的89.6倍和100.9倍。研究表明,根形态受土壤有效态Cd含量的影响显著,并可通过影响黑麦草生物量及Cd吸收决定其Cd富集量,施用24 g·kg^-1的磷灰石并种植黑麦草能很好地修复Cd污染土壤。     

施用含土霉素动物粪便对萝卜吸收土壤中土霉素及其生长的影响

[目的]兽用抗生素被广泛用于畜禽养殖业的疾病预防与促进动物生长,由于动物对抗生素的吸收率较低,抗生素可以母体或代谢产物方式残留于畜禽粪便中,并随畜禽粪便的施用进入农田环境,对农作物生长产生潜在的影响.鉴于此,该研究以作物体内抗生素的积累与作物生长状况为观察指标评估了土壤中土霉素污染对蔬菜作物的影响.[方法]在温室内,选择了砂质土和粘质土等2种土壤,通过使用畜禽粪及添加不同剂量的土霉素（0,2,5,10,25和50 mg/kg）进行了为期7个星期的萝卜生长试验,测定了萝卜地上和地下部分中土霉素含量,观察了萝卜光合作用强度及生物量的变化,模拟研究了由畜禽粪便引入的抗生素对萝卜生长及萝卜对土壤中土霉素的吸收.[结果]萝卜能吸收土壤中的土霉素,其体内土霉素含量随土壤中土霉素污染浓度增加而增加,并随作物生长时间的增加有所下降;萝卜根系中土霉素积累比地上部分明显.砂质土壤中土霉素的生物有效性高于粘质土壤.土壤中土霉素污染水平低于10 mg/kg对萝卜生长影响不明显,但污染水平在25 mg/kg以上时可显著减弱萝卜叶片的光合作用强度,减少根系和地上部分的生物量.[结论]由于抗生素可在蔬菜中的积累,研究认为长期施用含高量抗生素的畜禽粪便可引起人类食用蔬菜的健康风险.     

不同含砂比例粘土土壤对烤烟生长及根系发育的影响

 通过桶栽试验,研究了不同含砂比例粘土土壤对烤烟生长及根系发育的影响。结果表明,粘土加砂各处理,在移栽30,45,60d后,烟株农艺性状和地上部分干物质积累大于对照（粘土）,移栽60d后,单株叶面积、叶片干物质重,处理C(粘土＋25%砂)表现最大。烤烟根系总数量、总长度、总干重在移栽30, 45, 60, 75d后,粘土加砂各处理大于对照,并在移栽45～75d后,处理C根系干物质达到快速积累期,与烟叶干物质累积相对应。     

多效唑对杨梅土壤微生物及内生群落结构的影响

【目的】多效唑常用在杨梅上用来催化花芽分化,过量施用会使树势衰弱、叶片卷曲皱缩。研究过量多效唑对杨梅根围土和根表土的土壤酶活性以及杨梅树体微生物群落结构的影响,为合理使用多效唑提供理论指导。【方法】1年生‘东魁’杨梅嫁接苗种植在经150、300和600 mg∙kg^-1多效唑处理的酸性红壤,不施用多效唑为对照。检测根围土、根表土、根、枝和叶中多效唑的积累量,测定土壤酶活性,利用Illumina MiSeq高通量测序研究多效唑对根围土、根表土、根、枝和叶中微生物群落结构的影响。【结果】杨梅叶片积累多效唑量最多,过氧化氢酶和磷酸酶活性显著降低,蔗糖酶活性显著提高。高浓度多效唑处理下,根围土的细菌多样性和丰富度明显降低,真菌多样性和丰富度明显升高,而根表土内的细菌多样性和丰富度明显升高、真菌多样性和丰富度明显降低,根内细菌、枝内真菌的多样性和丰富度均明显降低。在细菌群落结构组成分析中,施用多效唑后,明显降低杨梅根以及根围、根表土壤中酸杆菌门、放线菌门、厚壁菌门、绿弯菌门以及重要的生防类菌芽孢杆菌纲的相对丰度,增加根围土壤和枝条样品中伯克霍尔德菌属的相对丰度;而在真菌群落结构组成分析中,施用多效唑后,明显提高根围土壤和根表土壤的子囊菌门以及枝条叶片中外担菌纲的相对丰度,明显降低根围土壤、根表土壤和根中担子菌门、伞菌纲以及枝条和叶片中青霉属的相对丰度。【结论】土壤施用多效唑后,杨梅树体叶片残留量最多,土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蔗糖酶活性显著变化,根围土、根表土、根、枝和叶中细菌、真菌丰富度和多样性发生显著变化。本研究结果可为合理施用多效唑和评价多效唑对果园土壤和杨梅树体生态系统的影响提供科学依据,有利于指导多效唑的科学施用。     

土壤-香蕉幼苗体系中重金属Cd的迁移与分配

[目的]研究重金属Cd在土壤-香蕉幼苗体系中的迁移分配规律。[方法]以沙质砖红壤为供试土壤,以香蕉为试验植物,采用盆栽模拟试验方法研究了Cd在土壤、香蕉根系、茎、叶中的浓度和富集系数的变化规律。[结果]不同Cd处理浓度对香蕉苗体内Cd富集效果有很大的影响。当低浓度Cd处理土壤时,富集系数最大,高浓度时富集系数最小。香蕉苗不同部位吸收累积重金属Cd有明显差异,大部分累积在根部,向茎和叶迁移的量较小。[结论]该研究可为科学认识香蕉中重金属的残留问题、健康风险及其污染控制提供理论依据。     

根土空间对花生结荚期营养器官矿质元素吸收积累与分配的影响

为探讨花生高产的适宜根系大小,为花生高产新品种选育和栽培提供理论依据.采用尼龙袋装土栽培花生的方法,研究了根土空间对花生结荚期营养器官矿质元素吸收积累与分配的影响.结果表明,氮、钙含量为叶片>根>茎秆,磷、钾含量为茎秆>叶片>根,镁、硼含量为叶片>茎秆>根,硫、铁、锰、锌、铜含量为根>叶片>茎秆.氮、磷、钾、钙、镁、硼积累量为叶片>茎秆>根,硫、铁、锰、锌含量为叶片>根>茎秆,铜含量为根>叶片>茎秆.根土空间过小显著影响花生根茎叶各矿质元素含量和积累量的提高,但当根土空间超过一定大小后,再增大根土空间则对花生根茎叶各矿质元素含量和积累量的影响变小.     

耐酸苜蓿根瘤菌在酸性黄壤中的定殖研究

在酸性黄壤中接种3株耐酸苜蓿根瘤菌91522,91512,91532,并施用不同浓度的Ca^2＋,比较研究了其在苜蓿根际土壤中的定殖动态与水平,进而分析了施Ca^2＋和接种耐酸苜蓿根瘤菌对紫花苜蓿共生效应的影响。结果表明：接种3种耐酸苜蓿根瘤菌均能在酸性土中定殖,且定殖动态基本一致,以接种菌株91512和91532的效果最好。施Ca处理对根瘤菌定殖影响不明显,施5mmol／LCa^2＋时,定殖效果最佳．接种耐酸苜蓿根瘤菌对苜蓿植株瘤重、根鲜重、株高、植株上部鲜重、全氯含量的影响显著.施Ca^2＋对植株根鲜重、株高和上部鲜重的影响达到了极显著水平,对瘤重的影响显著施用5mmol／LCa^2＋,苜蓿生长和结瘤的效果最好,表明在酸性黄壤中,施用适当浓度的Ca^2＋可以提高紫花苜蓿的产量和品质.     

铜胁迫下垂序商陆的生长响应和铜富集特性

通过盆栽试验,分析垂序商陆(Phytolacca americana L.)在Cu胁迫下生长响应及其对Cu的富集特性。结果表明,低浓度Cu处理对垂序商陆生长具有一定的促进作用,在Cu≥900mg/kg时胁迫作用才明显表现,株高和根长开始降低,且耐性系数均>0.8,表明垂序商陆对Cu有较强的耐性。植株地上部和根部Cu的最高含量分别为74.74mg/kg和44.58mg/kg。植株地上部和根部Cu的最高累积量分别为134.59μg/株和107.47μg/株。除Cu最高浓度处理外(1 200mg/kg),各处理迁移系数均大于1,表明垂序商陆有较强的将Cu从根部转运到地上部的能力。     

Inactivation and block of calcium channels by photo-released Ca2+ in dorsal root ganglion neurons

Calcium channels are inactivated by voltage and intracellular calcium. To study the kinetics and the mechanism of calcium-induced inactivation of calcium channels, a "caged" calcium compound, dimethoxy-nitrophen was used to photo-release about 50 microM calcium ion within 0.2 millisecond in dorsal root ganglion neurons. When divalent cations were the charge carriers, intracellular photo-release of calcium inactivated the calcium channel with an invariant rate [time constant (tau) approximately equal to 7 milliseconds]. When the monovalent cation sodium was the charge carrier, photorelease of calcium inside or outside of the cell blocked the channel rapidly (tau approximately equal to 0.4 millisecond), but the block was greater from the external side. Thus the kinetics of calcium-induced calcium channel inactivation depends on the valency of the permeant cation. The data imply that calcium channels exist in either of two conformational states, the calcium- and sodium-permeant forms, or, alternatively, calcium-induced inactivation occurs at a site closely associated with the internal permeating site.     

烤烟对不同土壤类型中镉的吸收及其分配

采用盆栽试验方法,研究了烤烟对不同土壤类型中1．0～2．5g／kg镉的吸收及其体内分配。试验结果,添加2．0g／kg以下镉对烤烟生长影响较小,但烟叶中已大量积累。地上部分在未添加镉时,镉含量大小顺序依次为紫色土、水稻土、红壤。而地下部分则为红壤、水稻土、紫色土;在添加镉时。都是水稻土、紫色土、红壤;且不同土壤类型积累镉能力均有所不同。随着施镉量的增加。烟株各器官镉含量和总量均呈递增趋势,但增长幅度均呈下降趋势。现蕾期未添加镉时,各部位镉的含量大小顺序依次为叶、根、花、茎;当施用镉时。各部位镉的含量大小顺序为叶、花、茎、根。其中,烟叶是镉累积最大的部位,而花的镉累积上升最慢。     

不同供磷水平对纽荷尔脐橙幼树生长及叶片营养元素含量的影响

【目的】探索不同供磷水平对纽荷尔脐橙幼树生长发育和对营养元素吸收的影响,为脐橙幼龄果园土壤磷养分诊断标准和施磷量的确定提供科学依据。【方法】以枳砧纽荷尔脐橙幼树为材料,采用土培和营养液培养的方法研究不同供磷水平对纽荷尔脐橙幼树植株总生物量、地上部及根系生物量、根冠比、根系直径、根系总长度、根系体积及表面积和叶片中矿质营养元素含量的影响。【结果】25 mg.kg-1供磷水平时纽荷尔幼树植株总生物量最大,根系发育最好,供磷水平低于25 mg.kg-1或高于45 mg.kg-1后植株总生物量和地上部及根系生物量减少。随供磷水平的提高,根系直径明显变粗;供磷水平大于85 mg.L-1后,根系总长比缺磷和5 mg.L-1供磷水平的还小;25 mg.L-1供磷水平的根系体积和总表面积最大,大于或低于25 mg.L-1的根系体积和总表面积明显减小。随供磷水平增加纽荷尔脐橙幼树叶片中磷、钙、镁、锰和铜元素含量呈正相关关系,与叶中氮、钾、铁、锌和硼元素含量呈抛物线型关系;供磷水平过低或过高会造成叶片中磷、镁、锰和铜元素的缺乏或过量累积,同时不利于氮、钾、铁、锌和硼元素的吸收。【结论】在微酸性黄壤条件下,土壤供磷水平达到25-45 mg.kg-1能够满足纽荷尔脐橙幼树良好生长和其它营养元素平衡吸收对磷的需求,供磷水平过低或过高对纽荷尔脐橙幼树的生长和营养元素吸收都有不利影响。     

田间条件下小白菜对外源Cd的动态吸收特征

[目的]探究田间条件下小白菜对外源Cd的动态吸收特征,为Cd污染土壤上蔬菜安全生产提供理论依据。[方法]采用田间微区试验,共设4个Cd浓度处理,即0(CK)、1、2、5 mg/kg,每处理3次重复,研究外源Cd对小白菜生长的影响及小白菜对外源Cd的动态吸收特征。[结果]随着外源Cd浓度的升高及生长时期的延长,Cd对小白菜生长的抑制加重。5 mg/kg处理55 d时,小白菜的根长、株高、生物量较CK下降幅度均达到最大。任一Cd浓度下小白菜的Cd含量在前45 d快速增加,45 d后增速放缓,地下部Cd含量在55 d达到最大值,地下部平均Cd含量是地上部的1.62倍。[结论]Cd对小白菜的生长作用受Cd污染浓度、生长时期双重影响,且不同外源Cd浓度下小白菜各部位对Cd的吸收在不同生长时期呈现动态差异。