干旱胁迫对银沙槐幼苗叶绿体和线粒体超微结构及膜脂过氧化的影响

以沙生植物银沙槐(Ammodendron argenteum)幼苗为实验材料,利用透射电镜技术,结合丙二醛(MDA)和细胞膜透性的测定,观察干旱胁迫对银沙槐子叶期幼苗的叶肉细胞及下胚轴细胞超微结构的变化,分析干旱胁迫对银沙槐幼苗细胞超微结构和膜脂过氧化的影响。结果显示:随着干旱胁迫的加剧,叶绿体变形、外被膜波浪状、断裂不完整。同时,基粒和基质类囊体膜结构模糊,基粒弯曲、膨胀、排列混乱;线粒体膜完整性低、内部嵴消失、空泡化。细胞膜透性和膜脂过氧化产物MDA含量均升高,显著高于对照(P0.05),细胞膜结构受到破坏,细胞膜脂过氧化作用增强。子叶的细胞膜透性和MDA含量显著高于下胚轴(P0.05),细胞器形态变化早于下胚轴,表明下胚轴耐旱性相对于子叶较强。子叶中线粒体受损晚于叶绿体,线粒体的耐旱性要比叶绿体强。不同组织间及同一组织不同细胞器之间对干旱胁迫反应的差异,可能是植物组织细胞应对外界不利环境的一种防御反应。干旱胁迫下超微结构的变化反映了细胞内膜系统的紊乱和伤害,而膜系统的伤害可能是脂质过氧化作用增强的结果。     

局部施氮对玉米生理生化特性和产量的影响

采用大田试验,研究固定部分根区施氮、根系分区交替施氮及传统均匀施氮3种方式和高、中、低3个施氮水平对玉米叶片过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量及百粒重和产量的影响。结果表明,与均匀施肥相比,固定施肥下玉米叶片的MDA含量显著增大,交替施肥明显减小。POD活性则表现为,交替施肥较之均匀施肥显著增大;固定施肥在高肥水平下明显增加,中、低肥水平下无显著差异。3种施氮方式下,MDA含量均随施氮量的增大而减小,POD活性随施氮量的增加显著增强。玉米百粒重表现为,与均匀施肥相比,交替施肥显著增大,固定施肥仅高肥水平下明显增加。两种局部施肥方式均明显提高了玉米的籽粒产量,其中,尤以交替施肥的增幅大。     

玉米大斑病菌毒素对玉米叶肉细胞脂氧合酶活性的影响

 玉米大斑病菌2号小种粗毒素(HT-C)和标准毒素(5-羟甲基-2-呋喃甲醛,HT-I)处理玉米叶片,都能诱导3种供试基因型玉米叶片中脂氧合酶活性增高,但是不同基因型玉米对HT-C和HT-I的反应不同,HT-I对含有Ht1基因的品系诱导时间早,水平高,HT-C对于不带Ht基因的品系LOX的影响略高于HT-I;不同浓度的HT-I在OH43和OH43Ht1玉米叶片中诱导的LOX酶活性不同,高浓度HT-I和HT-C对LOX酶活诱导时间早,水平高,浓度降低诱导水平降低;外源H₂O₂对HT-I和HT-C在OH43叶片中LOX酶活性诱导作用的影响不同。     

大气CO2浓度升高对转基因玉米Bt毒素表达量的影响

大气CO_2浓度升高不仅影响植物营养化学成分的变化,还能够引起植物次生抗虫物质表达量的改变,进而影响作物-害虫的互作关系。本试验利用开顶式气室(OTC)和室内动态气室模拟当前和未来大气CO_2浓度(约390、550、750μL/L)环境,测定了不同大气CO_2浓度下普通玉米‘郑58’和转cry1Ac-m基因玉米的营养物质成分、转cry1Ac-m基因玉米Cry1Ac杀虫蛋白的含量,以及取食不同大气CO_2浓度环境下生长的‘郑58’或转cry1Ac-m基因玉米叶片的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)初孵幼虫死亡率。结果表明,与对照相比,高大气CO_2浓度(750μL/L)环境下生长的转基因和对照玉米叶片中淀粉、可溶性糖、非结构性碳(TNC)含量及TNC∶N都明显增加,而N含量差异不显著。对照玉米叶片的N含量显著高于转基因玉米,其他营养成分没有显著变化。随着大气CO_2浓度的升高,转基因玉米的Cry1Ac蛋白表达量有下降的趋势,但各处理间差异不显著。亚洲玉米螟取食生长在不同大气CO_2浓度环境下的‘郑58’或转cry1Ac-m基因玉米叶片48h后,死亡率没有显著差异;转cry1Ac-m基因玉米具有显著的杀虫效果。     

黑斑毒素对感病和抗病向日葵叶组织超微结构的影响

 本文用向日葵黑斑病菌毒素处理20日龄苗向日葵的第2对真叶,来研究毒素对叶细胞超微结构的影响。结果表明:毒素处理后,叶细胞的细胞壁变形,质壁分离,质膜断裂,叶绿体膜、线粒体膜、核膜膨胀、断裂,内部间质电子透明化,叶绿体片层排列紊乱,线粒体脊膨胀甚至消失,损害发生早和严重的是叶绿体片层和质膜,抗病品种的膜系统比感病品种的受害轻,近细胞壁处有电子密集物沉积。     

除草剂安全剂对作物细胞色素P450及其他酶活性和水平的影响

综述了除草剂安全剂对作物中参与除草剂解毒作用的酶以及作为除草剂作用靶标位点酶水平与活性的影响。安全剂能增强细胞色素P450酶系统活性,诱导P450在除草剂降解中的作用;增加作物体内谷胱甘肽的含量,从而促进除草剂与谷胱甘肽的轭合而发挥解毒作用;降低由于除草剂对乙酰乳酸合成酶的抑制作用而引起的植物毒性等。     

HMC-毒素对C型不育玉米根冠细胞原生质体及微丝分布的影响

 用玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-毒素)处理C型不育玉米根冠细胞后,采用微丝的特异探针异硫氰酸荧光素-鬼笔环肽进行标记,荧光显微镜下发现HMC-毒素可引起根冠细胞原生质体收缩,并伴有原生质泄漏、原生质体荧光变暗、微丝分布异常等现象。HMC-毒素对根冠细胞的这种影响明显不同于细胞松弛素B (CB);并且与HMC-毒素处理后的同核保持系(N)玉米相比损坏程度要严重得多,N型玉米细胞原生质体只是轻度收缩,仍可见微丝网络分布。根冠细胞对HMC-毒素的这种反应与细胞质的抗病性相关。     

Cry1Ac毒素对小菜蛾幼虫中肠蛋白酶和羧酸酯酶活性的影响

为了明确Cry1Ac毒素对小菜蛾Plutella xylostella幼虫中肠蛋白酶和羧酸酯酶活性的影响,利用蛋白酶专性底物测定其中肠各蛋白酶活性在不同缓冲液中的最适pH,并用不同浓度Cry1Ac毒素饲喂小菜蛾幼虫后测定该毒素的致死中浓度LC_(50),观察中肠蛋白酶和羧酸酯酶活性的变化,分析Cry1Ac毒素与昆虫中肠酶活性间的关系。结果表明,小菜蛾幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl、KH_2PO_4/NaOH和Glycine/NaOH三种缓冲液中最适pH均为11.0;强碱性胰蛋白酶的最适pH分别为10.0、10.5和10.5;弱碱性胰蛋白酶的最适pH均为8.5;胰凝乳蛋白酶的最适pH分别为8.5、9.0和9.0。Cry1Ac毒素对小菜蛾的致死中浓度LC_(50)为0.343μg/mL。用不同浓度Cry1Ac毒素饲喂小菜蛾幼虫后,其中肠各蛋白酶活性均随时间的变化而变化。弱碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性明显升高,且随浓度升高呈上升趋势;在取食36~72 h期间低浓度处理组的羧酸酯酶活性与对照组间无显著差异,而高浓度处理组羧酸酯酶活性显著高于对照组。表明Cry1Ac毒素能够显著影响小菜蛾的中肠蛋白酶和羧酸酯酶活性。     

玉米弯孢叶斑病菌毒素对寄主防御酶系活性的影响及诱导抗性效应

 本文系统地研究了玉米弯孢叶斑病菌毒素对不同玉米抗性品种苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(PO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响及在一定条件下对寄主抗性的诱导效应。研究结果发现,抗病品种的PAL和PO酶活性比感病品种易被毒素激活,但抗病品种被毒素处理后的SOD活性明显低于感病品种,而且峰值出现得晚,这可能与抗病品种SOD活性的下降有利于积累活性氧、进一步激发寄主的抗性有关。此外,研究发现毒素在一定浓度下可作为抗性的诱导因子,为深入研究抗性机制和防病手段提供了新途径。     

化学联合调控对玉米光合特性及产量的影响

在水分胁迫条件下,结合有机-无机复合型土壤保水剂(SAP)与膜反射型抗蒸腾剂黄腐酸(FA)两种化学制剂,探究联合调控与单一调控下春玉米光合作用的响应规律及其产量驱动机理。试验采用随机区组设计,设置了CK,SAP,SAP+FA,FA 4个处理。结果表明:SAP是调蓄土壤含水量的控制因素,较CK增加12%以上;化控制剂有其有效作用期,SAP作用于整个玉米生育期,而FA在拔节中后期对光合的促进最明显;SAP+FA处理比CK产量增加21.3%,比FA和SAP分别增加9.3%、11.7%,与光合强度呈现出一致性。     

不同生育期水分亏缺灌溉和氮营养对玉米生长的影响

通过玉米盆栽试验,设置了全生育期土壤充分灌水、苗期亏水、拔节期亏水、灌浆期亏水、成熟期亏水5个水分处理和施氮量分别为0、0.1、0.30、.5 g/kg的4个施氮水平,依次以N0、N1、N2、N3表示。研究了不同生育期水分亏缺和氮营养对夏玉米生长的影响。结果表明:在不同施氮条件下,不同生育期亏水均对玉米的生长产生不同程度的抑制作用,其中对茎叶的抑制作用大于根系,根冠比增加。苗期亏水抑制了株高、叶面积和地上部物质的生长,复水后补偿效应明显;拔节期是缺水敏感期,拔节期亏水对株高、叶面积及干物质累积的影响差异极显著,复水后补偿效应不明显;灌浆期亏水对株高影响不明显,但对叶面积及干物质影响明显;成熟期亏水对玉米生长的各个指标没有显著的影响。施氮对玉米的生长及地下干物质的累积有一定的影响,在试验的土壤肥力水平下,表现为施纯N 0.1 g/kg的施氮水平对盆栽玉米的生长和发育最好,是适宜的施氮水平。水氮交互作用在拔节期和灌浆期对玉米地上部干重、根干重影响极显著,对根冠比分别达到极显著和显著水平,苗期和成熟期对各指标均无显著性影响。     

氧乐果和吡虫啉对小麦过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶及过氧化氢酶活性的影响

为明确常用杀虫剂对小麦抗氧化性的影响,研究了小麦幼苗期用不同浓度氧乐果和吡虫啉的营养液处理后144 h内对其过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:用400、800和1 600 mg/L的氧乐果处理小麦幼苗后24 h,POD活性均显著降低;1 600 mg/L的氧乐果处理后6 h,其CAT活性比对照降低了32.9%;各浓度氧乐果处理后144 h,GR活性均显著降低。而用25、50和100 mg/L的吡虫啉处理小麦幼苗后144 h内,只有50 mg/L处理组在12 h时的POD活性比对照升高了65.0%。杀虫剂对小麦幼苗中3种抗氧化酶活性的影响不仅与药剂种类有关,还具有一定的剂量效应与时间效应。     

四种喷雾助剂对嘧菌酯在玉米叶片上耐雨水冲刷能力及其对玉米安全性的影响

在室内模拟雨水冲刷条件下,分别通过荧光显微镜法和高效液相色谱法探究了添加4种自制喷雾助剂AY904-1 (含有40%乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物和10%异构醇聚氧乙烯醚)、AY904-2 (含有30%乙酸乙烯酯-丙烯酸甲酯共聚物和10%异构醇聚氧乙烯醚)、AY904-3 (含有20%乙酸乙烯酯-丙烯酸乙酯共聚物和10%异构醇聚氧乙烯醚) 和AY904-4 (含有10%乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯共聚物和10%异构醇聚氧乙烯醚) 对提高嘧菌酯在玉米叶片表面耐雨水冲刷效果的影响,并测定了喷雾助剂对嘧菌酯药液物理性状及其玉米安全性的影响。结果表明:在室内模拟冲刷试验中,两种检测方法所测结果具有良好的相关性;在嘧菌酯中添加质量分数为0.1%~1.0%的AY904-1和AY904-2以及添加质量分数为0.5%~1.0%的AY904-3和AY904-4均可显著提高嘧菌酯在玉米叶片上的持留量,且助剂的添加量越大,耐冲刷效果越好,其中以AY904-1的效果最好。在嘧菌酯药液中添加4种喷雾助剂,均能降低药液在玉米叶片表面的接触角,但与嘧菌酯药剂对照相比无显著差异。AY904-1和AY904-2的干燥薄膜在水中溶胀度较低,成膜性能较好。将4种喷雾助剂与氯虫苯甲酰胺药液桶混后喷雾,发现其对3个品种玉米均有很高的安全性。     

三种内吸性杀虫剂对棉花多酚氧化酶和羧酸酯酶活性的影响

用含不同浓度氧化乐果、吡虫啉和丁硫克百威的营养液分别处理棉花幼苗,研究不同处理时间其多酚氧化酶和羧酸酯酶活性的变化。结果表明,3种内吸性杀虫剂对两种酶活性的影响不仅与药剂种类有关,还具有一定的剂量效应和时间效应。400 mg/L 氧化乐果处理后24 h,棉花幼苗中多酚氧化酶活性比对照降低21.6%; 50 mg/L吡虫啉处理后120 h,多酚氧化酶活性比对照增 高47.3%; 200 mg/L丁硫克百威处理后72 h,多酚氧化酶活性增高75.7%。氧化乐果处理后120 h 内,各处理羧酸酯酶的活性均低于对照,且抑制率在70%以上; 50 mg/L吡虫啉处理后120 h,羧酸酯酶活性比对照增高30.7%;丁硫克百威处理后120 h内,羧酸酯酶活性与对照比较均无显著差异。     

轮耕对冬春休闲旱地土壤结构及团聚体稳定性的影响

为了探索半干旱区合理的耕作制度,改善旱地土壤结构,提高农田生产力,于2007—2010年在宁南旱区进行了冬闲期免耕/深松/深松(N/S/S)、深松/免耕/免耕(S/N/N)、连年免耕(NT)及连年翻耕(CT)4种不同耕作模式试验,研究了轮耕对土壤孔隙度、团聚体结构组成及其稳定性的影响。结果表明,N/S/S轮耕处理较CT和NT显著降低了冬春休闲旱作农田0~20 cm土层的土壤容重和土壤孔隙度,降低幅度2.5%~3.1%,较S/N/N轮耕处理20~40 cm土层土壤孔隙度提高了2.8%(P0.05);NT处理与S/N/N轮耕处理0~40 cm土层0.25 mm机械稳定性与水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于翻耕处理。连续两年以上免耕处理(NT和S/N/N)能够促进旱作农田土壤团聚体的形成,增加了土壤团聚体平均重量直径和几何平均直径,降低了土壤团聚体的破坏率,提高了土壤的结构稳定性。