干旱胁迫及复水对棉花幼苗根系氮代谢的影响

以不同耐旱型棉花品种"新陆早7号"和"新陆早24号"幼苗为试材,研究持续干旱胁迫及复水对棉花幼苗根系氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质、总氮和游离氨基酸含量的影响。结果显示:随着干旱胁迫天数的增加,"新陆早7号"和"新陆早24号"硝酸还原酶(NR)活性与对照相比分别降低45.03%和62.37%,谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别降低53.22%和67.23%,谷氨酸合成酶(GOGAT)活性分别降低54.92%和79.28%,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在处理4d达到最大值,5d时下降,可溶性蛋白质含量分别增加了87.38%和77.12%,总氮含量分别增加了14.01%和12.14%,铵离子含量分别增加了232.02%和263.47%。干旱胁迫使"新陆早7号"在胁迫前期游离氨基酸含量增加慢,后期增加快,"新陆早24号"游离氨基酸含量的变化趋势与"新陆早7号"则相反。复水后,"新陆早7号"NR活性、GS活性、GOGAT活性和GDH活性恢复较快,内肽酶活性和游离氨基酸、铵离子、可溶性蛋白质和总氮含量下降也较快。试验表明,耐旱型棉花品种具有较强的铵离子同化能力,可增加渗透调节物质游离氨基酸含量,特别是脯氨酸含量,有助于增强其耐旱性。     

干旱胁迫对紫金牛叶片碳氮代谢的影响

以盆栽紫金牛2年生扦插苗为试验材料,以常规灌水为对照,研究了轻度干旱、中度干旱、重度干旱处理对紫金牛叶片碳氮代谢相关物质含量及酶活性的影响。结果表明,随着处理时间的延长和干旱胁迫程度的加剧,紫金牛叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量逐渐升高,淀粉和叶绿素含量显著降低,胁迫程度越严重,变化幅度越大。轻度干旱胁迫下紫金牛叶片的酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性与对照相比均没有显著变化,而中度和重度干旱胁迫处理的AI、NI、SPS、SS活性显著降低。紫金牛叶片的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性随着干旱胁迫程度的加重均呈先上升后下降的变化趋势,而谷丙转氨酶(GPT)活性呈上升的变化趋势。由此可知,紫金牛可通过增加渗透调节物质的含量来增强其耐旱性,具有较强的抗旱能力,轻度和中度干旱条件下紫金牛能够在一定时间范围内有效地抵御严重干旱所造成的胁迫。     

干旱胁迫对春大豆氮代谢关键酶活性的影响

为探讨不同大豆品种各关键酶活性间的差异与抗旱性的关系,以耐旱型大豆品种黑农44和敏感型品种黑农65为试验材料,研究不同时期干旱胁迫及复水对大豆叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)3个氮代谢关键酶的影响。结果表明:在正常供水条件下,随着生育进程的推进,大豆叶片NR活性呈单峰曲线,GS和GOGAT活性呈双峰曲线。苗期2个品种在轻度和中度胁迫下NR活性相差不大,在重度胁迫下活性明显下降;GS酶活性随干旱胁迫程度增加而升高;GOGAT活性随干旱程度的增加而降低。不同时期干旱复水后,耐旱型品种黑农44的NR活性明显大于正常供水处理,而敏感型品种黑农65明显低于正常供水处理;但GS活性与NR恰好相反;GOGAT活性升高,但仍低于正常供水处理。耐旱型品种黑农44叶片NR、GS和GOGAT活性均高于敏感型品种黑农65,因此可通过提高NR、GS和GOGAT活性来减轻干旱胁迫对大豆的伤害。本研究可为大豆品种的筛选和抗旱栽培提供理论依据。     

干旱胁迫及复水对大豆关键生育时期叶片生理特性的影响

以“辽豆15”为试材,在开花期和鼓粒期设置轻度干旱（土壤相对湿度65%±5%）和重度干旱（土壤相对湿度50%±5%）以及对照（土壤相对湿度80%±5%）处理,开展大豆干旱及复水控制试验。干旱处理持续7d、14d和21d,并在胁迫结束后进行复水,复水水平与对照处理一致。达到胁迫时间当日和复水后第7天取大豆倒三叶叶片,测定叶片可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究干旱胁迫对以上生理指标的影响以及复水后补偿效应。结果表明：开花期,轻度干旱和重度干旱胁迫均使叶片可溶性蛋白和MDA含量以及POD活性显著升高,轻度干旱胁迫使SOD活性显著升高。鼓粒期,大豆受干旱胁迫影响后,叶片可溶性蛋白含量、MDA含量、SOD活性显著升高,但POD活性显著降低。复水对大豆叶片可溶性蛋白含量、MDA含量和SOD活性均出现补偿效应,但对POD补偿效应不明显。由此可见,干旱会对大豆叶片造成过氧化伤害,主要表现在抗氧化酶和渗透调节物质含量的提高,同时复水可使大豆叶片由干旱造成的过氧化伤害得到缓解,表现出不同程度的补偿效应。     

干旱及复水对玉米叶片光合特性的影响

盆栽条件下,以玉米品种户单4号为材料,设正常供水(CK)、中度水分胁迫(MS)和重度水分胁迫(SS)三个水分处理,研究了拔节期和孕穗期水分胁迫及复水对玉米叶片光合、叶绿素荧光的影响,以期为玉米补偿机制的阐明提供理论依据。结果表明:(1)干旱胁迫使叶水势(ψleaf)降低,复水后拔节期重度胁迫叶水势迅速恢复并超过对照,而孕穗期则恢复缓慢;(2)拔节期和孕穗期重度胁迫降低了叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及光化学猝灭系数(qP),但复水5d后可基本恢复至对照;Ci最低,气孔限制值(Ls)较对照分别增加了6.85%,9.52%,Fv/Fm值分别降低了1.72%和0.61%,表明气孔限制是Pn降低的主要原因;(3)拔节期重度胁迫叶的水分利用效率(WUE)高于对照,表现出补偿效应;孕穗期干旱胁迫下WUE表现为:MS>CK>SS,在复水第一天达最大值,随后趋于降低。说明拔节期和孕穗期光合特性变化存在差异性。     

干旱胁迫及复水对豌豆根系内源激素含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆根系脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)等4种内源激素含量的影响.结果表明:不同程度的干旱胁迫均导致各生育期豌豆根系ABA和IAA含量增加,GA和ZT含量减少,且随干旱胁迫程度的加重变化量增大.同时对各生育期豌豆根系内源激素比例产生影响,对ZT与ABA、GA与ABA、GA与IAA、ZT与IAA比例影响较大,对ZT与GA、IAA与ABA比例影响较小.旱后复水可对各生育期豌豆根系内源激素含量产生补偿效应,其补偿量决定于豌豆生育时期、干旱胁迫强度和复水历时.同时促进各生育期豌豆根系内源激素比例发生变化.     

干旱胁迫及复水对耐旱枸杞水力学特性的影响

耐旱枸杞是西北干旱地区重要的经济作物,为进一步明确枸杞水分运输特性,提高农业生产潜力,在甘肃省古浪县农业示范基地(37.09°N,102.79°E)以2年生‘宁杞1号’、‘宁杞5号’和‘蒙杞1号’3个枸杞品种苗木为试验材料,设计3个处理[N:正常水分;M:中度干旱;S:重度干旱],研究干旱胁迫对光合速率、气孔导度、冠层和根系导水率的影响,以及干旱胁迫后复水对枝条导水率的影响。结果表明:随着干旱程度增加,枸杞冠层、枝条和根系导水率均下降,‘宁杞5号’在干旱胁迫后植株导水率的减小和根系导水阻力在整个植株中所占比例的增大最显著;通过拟合木质部脆弱性曲线发现,‘宁杞1号’导水率损失50%时木质部水势显著高于‘宁杞5号’和‘蒙杞1号’。枸杞叶片净光合速率和气孔导度与植株叶片导水速率具有显著相关性。干旱胁迫复水后植物生长主要取决于根系恢复吸水的能力,干旱胁迫复水4 d后苗木导水率呈现不同程度的恢复,‘蒙杞1号’导水率恢复速度最快,并出现显著补偿效应,恢复速度最慢的为‘宁杞5号’。综合分析表明,枸杞耐旱特性与导水能力有关,根系导水对干旱胁迫的敏感性可以反映植株持续抗旱能力,干旱胁迫复水后根系导水率恢复能力和补偿效应对植株在逆境条件下土壤水分利用具有显著影响,调控根系导水率对于提高土壤水分利用率具有重要意义。     

增铵营养对低温胁迫下棉花幼苗氮代谢的影响

【目的】探明增铵营养提高棉花幼苗抗低温胁迫能力的机制。【方法】以棉花新陆早13号为供试品种,在人工气候室内模拟不同温度处理（15℃和25℃）,研究了不同铵硝态氮配比（NH4+-N/NO3--N分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0）对低温（15℃）胁迫下棉花苗期生长、氮素吸收量及氮代谢相关酶活性的影响。【结果】常温条件（25℃）下,较单一铵、硝营养,铵硝混合营养显著提高棉苗各器官的生物量,地上部和根系干物质量在NH4+-N/NO3--N比为50/50处理时最大,单一铵营养处理时最小;对棉苗生物量的影响效果表现出铵硝混合营养处理优于单一铵、硝营养处理。低温胁迫（15℃）后棉苗各器官生物量减小,且差异显著。常温和低温条件下,随着营养液中NH4+-N比例增加,棉苗全氮含量逐渐递增,氮素吸收量先升后降;棉苗根系、茎秆及叶柄内硝态氮含量呈明显降低趋势;棉花幼苗叶片NR活性明显减小,相反,GS和GOGAT活性则极显著提高。常温处理下棉苗各器官的氮素累积量显著高于低温胁迫处理,低温抑制了棉苗对硝态氮的吸收,降低NR、GS和GOGAT活性。【结论】低温胁迫下,增铵营养可显著提高氮素养分含量,促进棉苗生长,同时通过提高GS、GOGAT等氮代谢相关酶活性,维持氮代谢平衡,增强棉花幼苗对低温的抗性。     

干旱胁迫和复水对夏蜡梅幼苗光合生理特性的影响

以盆栽二年生夏蜡梅(Sinocalycanthus.chinensis)实生苗为材料,分对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫4组,研究了不同程度干旱胁迫和复水对夏蜡梅光合特性的影响。结果表明,在干旱胁迫下,夏蜡梅的光合日变化曲线由典型的双峰型转变为峰值很小的单峰型。在较高强度的干旱胁迫下,夏蜡梅光补偿点、CO2补偿点和气孔阻力升高,光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率、羧化效率、Fv/Fm和蒸腾速率下降;而暗呼吸速率先升后降、胞间CO2浓度先降后升。轻度和中度干旱胁迫下光合能力的下降主要由气孔限制引起,而在重度胁迫下则由非气孔限制起主要作用。重度胁迫复水3d后,夏蜡梅的光合能力恢复很弱。过分干旱胁迫对夏蜡梅造成一定伤害。     

水氮耦合对苗期葡萄叶片氮素代谢酶活性的影响

为研究水氮耦合对苗期葡萄叶片氮代谢影响及最佳施氮量的制定,以一年生葡萄品种红提为研究试材,利用人工控制环境的方法,在温室内采用水、氮两因素各4水平的全面设计进行实验,水分处理分别为正常灌溉W1（田间最大持水量的70%～80%）、轻度胁迫W2（60%～70%）、中度胁迫W3（50%～60%）和重度胁迫W4（30%～40%）。4个氮素施用水平分别为1.5倍推荐施肥N1（施纯氮25.5g·m⁻²）、正常推荐施肥N2（17g·m⁻²）、0.5倍推荐施肥N3（8.5g·m⁻²）、不施用氮肥N4（不施氮）。处理时间为10、20、30、40d。结果表明,在水分条件适宜时,葡萄叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性、可溶性蛋白、游离氨基酸含量随施氮量增加而提高;在轻度干旱胁迫时,增施氮肥可缓解干旱胁迫;在重度干旱胁迫时,高氮处理使设施葡萄叶片中氮代谢酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低。葡萄叶片内氮含量始终随处理时间增加而降低,在轻度水分胁迫下氮的转运率较高,而水分胁迫严重时,高氮处理与无氮处理时氮转运率均偏低。最终得出：在水分条件适宜（W1）和轻度水分胁迫（W2）下,N1处理葡萄叶片的氮代谢能力最高;在中度水分胁迫（W3）和重度水分胁迫（W4）下,N3、N4处理氮代谢能力最高。研究结果可为实际生产中设施葡萄的干旱灾害防控提供理论依据,既能有效缓解水分胁迫带来的危害,又避免生产中肥料的浪费。     

Nitrogen Metabolism in Tomato Plants Under Cadmium Stress

Abstract

Young seedlings of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) grown on nitric medium and treated with different cadmium (Cd) concentrations (0–50 µM) were used. Results obtained show that Cd remains predominantly located in the roots, which then seem to play the role of trap‐organs. Increasing Cd concentration in the medium leads particularly to a decrease in NO₃ ^? accumulation, together with decrease in the activities of nitrate reductase (NR), nitrite reductase (NiR), and glutamine synthetase (GS). On the other hand, stimulations were observed for ammonium accumulation, anabolitic activity of glutamate dehydrogenase (GDH) and protease activity. Contrarily, decreases were obtained for soluble protein contents and catabolitic activity of GDH. These results were discussed in relation to the hypothesis attributing to the mitochondrial enzyme NADH‐dependent GDH, an important role in the plant defense processes, in maintaining the glutamate pool in conditions where the need for NH₄ ⁺ detoxification is increased by heavy metals.     

陕229干旱复水诱导基因表达及小麦乙烯受体(TaERS)基因特征分析

为了解小麦响应水分胁迫后复水条件下的基因表达特征,以小麦(Triticum aestivum L.)主栽品种陕229的3叶1心期幼苗为材料,采用消减杂交技术,构建了干旱复水条件下的SSH-cDNA表达文库。从消减文库中随机挑选59个插入片段大于400bp的阳性克隆测序,去除冗余序列和嵌合序列后,获得高质量EST序列32条(GenBank登录号为ES466767~ES466798)。序列比对分析表明,小麦干旱后复水的基因表达与植物对其他非生物胁迫的响应具有交叉性;17条EST序列与已知编码蛋白的基因同源性较高,涉及植物的信号传导、能量代谢、转录调控等方面;其他序列为新的EST。以其中一个与乙烯受体基因(ERS)同源性较高的EST序列为基础,采用同源克隆及RACE技术从小麦中分离了4个乙烯受体基因的全长cDNA序列,长度分别为2090、2271、2216和1886bp。4个全长cDNA序列所编码氨基酸序列的同源性极高(99%以上),且均具有ERS典型的GAF、HisKA和HATPase-c跨膜结构,分别命名为TaERS1(HM347272),TaERS2(HM601437),TaERS3(HM601438)和TaERS4(HQ111523)。植物ERS氨基酸序列多重比较表明,小麦与水稻的相似性最高(93%);TaERS基因的全长cDNA序列间比较共发现SNP位点23个。定量PCR表达分析显示,小麦TaERS家族基因参与了小麦植株响应水分胁迫和复水的调控机制。研究结果有助于进一步认识小麦干旱后复水的基因表达谱和小麦水分高效利用机制,探索小麦乙烯受体在水分高效利用中的作用。     

施用保水剂对干旱胁迫下大麦幼苗生长及光合特性的影响

为了探讨施用保水剂对干旱胁迫下大麦幼苗生长及光合特性的影响,给保水剂在大麦抗旱栽培中的应用提供理论依据。采用盆栽法通过测定在不同干旱胁迫下大麦幼苗根长、茎长、叶片相对含水量、叶片光合参数、叶绿素含量等指标,结果表明,在同等水分条件下,施用保水剂可增加大麦幼苗根长、茎长及叶片相对含水量,显著增加大麦幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率,说明保水剂可以通过保持大麦叶片较高的光合特性来增强其碳同化能力,进而促进大麦幼苗的生长。且施用保水剂后大麦幼苗叶绿素含量得到显著提高,从而减小了干旱胁迫对植株带来的损害,延缓植株衰老。施用保水剂可以较好地促进干旱胁迫下大麦幼苗的生长发育。     

干旱胁迫对藜麦幼苗组织解剖结构和生理特性的影响

为探究藜麦幼苗不同组织对干旱胁迫的响应,本试验采用盆栽方法设定不同田间持水量(100％、50％、25％)和不同处理时间(0、48、96 h),分别对藜麦幼苗根、茎、叶组织的解剖结构、脯氨酸含量以及吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、脯氨酸脱氢酶(PDH)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA...     

干旱胁迫下保水剂对廊坊杨苗木光合性能的影响

为了研究干旱胁迫下,青海"绿宝"公司提供的3种剂型保水剂施入土壤后对廊坊杨苗木光合性能的影响,在河北农业大学实验基地,利用开放气路光合测定法,测定了净光合速率、光照强度、气孔阻力、胞间CO2浓度和蒸腾速率等指标,并对净光合速率日变化、光和指标之间的关系以及水分胁迫下,保水剂影响苗木光合作用的控制因素进行了分析。结果表明:净光合速率日变化显示出"双峰",日光合作用高峰时间延长;净光合速率与气孔阻力、蒸腾速率和COi/CO2值分别呈对数、指数和线性函数关系,与对照苗木相比,保水剂处理延缓了气孔阻力增加,降低了蒸腾速率。     

膜下滴灌棉花氮磷肥料施用效果研究

氮肥随水施用可显著提高棉花单株铃数、单铃重和籽棉产量,促进棉花对氮、磷素的吸收,尤其在壤土棉田的效果较明显。随水施用磷肥对棉花单株铃数影响不大,籽棉产量较不施磷肥处理提高8.80～17.40%,其在壤土棉田上的增产效果优于粘土棉田。磷肥随水滴施可提高氮、磷肥料利用率,与基施相比氮肥利用率提高4.85～12.34%,磷肥利用率提高36.75～45.88%,且在壤土棉田上的施用效果优于粘土棉田。