高温处理对结果期草莓叶片衰老特征的影响

以‘日本丰香’(Fragaria ananassa Duch.cv Toyonaka)草莓品种为试材,于2010-12-2011-02在人工气候箱进行环境控制试验,以25℃为对照,设30、32、34、36、38℃共5个高温处理,分别在处理1、3、5d后,测定与叶片衰老特征密切相关的生理指标,包括叶片中超氧化岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质和叶绿素含量.结果表明,在30 ～ 38℃范围内,随着温度升高及处理时间的延长,草莓叶片中MDA含量呈持续增加趋势;经30 ～ 34℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性值均高于对照,其中SOD、POD酶活性在34℃处理3d后达到最高,可溶性蛋白质含量、CAT酶活性在34℃处理5d后达到最高.36℃及38℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性明显低于对照(P＜0.05);高温处理中叶片的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均低于对照,而且随着高温时间的延长,草莓叶片叶绿素a、b及类胡萝卜素含量都呈持续下降趋势.表明高温胁迫降低了草莓叶片保护酶活性,导致体内活性氧大量积累,抗氧化能力降低,加速了草莓叶片的衰老,研究结果为设施草莓高温气象灾害的防御提供了依据.     

土壤萘污染对玉米苗期生长和生理的影响

以玉米幼苗为实验材料,研究了不同浓度的土壤萘污染对其生理指标和生长发育的影响。结果表明,土壤萘污染浓度小于50mg·kg^-1时对玉米地上部分的生长发育有促进作用,对根部的影响是污染初期有促进作用,但随着处理时间的增加则抑制根部的生理活动。土壤萘污染浓度为100～150mg·kg^-1时,第1周时对玉米的生长发育也有促进作用,第2周开始抑制玉米的生长发育。当土壤萘污染浓度大于200mg·kg^-1时,污染胁迫作用对玉米幼苗生长发育的影响明显。研究证实,高浓度污染的胁迫能使幼苗体内蓄积大量的活性氧和超氧自由基,破坏了其脂膜和代谢所需的蛋白酶,导致生理指标活动发生变化和代谢系统的紊乱。各项生理指标的变化表明,玉米苗期第2周是对萘污染进行生理调节和适应的关键时期。     

SO2对玉米幼苗POD、Pro和MDA的影响

本文采用室内水培及密闭箱静态熏气方法,研究了4个不同浓度（0mg/m3,10mg/m3,30mg/m3和90mg/m3）SO2对晋单51和农大108两个品种玉米幼苗过氧化物酶（POD）、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的影响。研究结果表明,随着SO2浓度的升高,两种玉米幼苗的POD活性呈下降的趋势,且当SO2浓度为10mg/m3、30mg/m3和90mg/m3时POD活性分别降至对照的22.6%、18.9%和12.1%;而结果发现Pro含量随SO2浓度升高逐渐升高,且当SO2浓度与POD处理相同时脯氨酸含量分别上升至对照的195.0%、235.4%和496.5%,SO2浓度为90mg/m3时Pro含量最高,且不同浓度处理时农大108Pro含量均比晋单51高;然而,MDA含量随SO2浓度的升高呈先降低后逐渐升高的趋势,在90mg/m3处升至最高值为对照的310.6%,仍然是农大108MDA含量比晋单51高。因此研究显示低浓度SO2能使玉米幼苗适应胁迫,但高浓度SO2暴露会影响植物生长发育。     

根瘤菌过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性的磁致效应研究

试验主要研究磁场强度为100 mT、200 mT、300 mT、400 mT,磁处理时间为5 min、10 min、15 min,磁处理后静置时间为12 h、120 h、240 h对根瘤菌RH1021过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性的影响。结果表明,磁场处理组酶活性均高于对照组,其中过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性分别在300 mT、100 mT处理下增幅尤为明显,分别高于对照组约133.3%、243.8%;磁处理时间均以10 min效果最为显著,分别高于对照组2倍、3.2倍;二者酶活性最大值分别出现于磁处理后第240 h和12 h,较对照组增幅120.0%、298.6%。此外,本研究在最佳磁处理参数的选择中发现磁处理后的静置时间是影响酶活性的主要因素,处理时间和磁场强度次之。     

棉花苗期叶片关键生理指标对涝渍胁迫的响应

利用盆栽棉花幼苗进行不同时长(3、6、9、12d)的淹水试验,观测棉花叶片的叶绿素组分(Chl)、叶色度(Rc)、叶绿素荧光动力学参数(F0、Fm)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(DS)、脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等关键生理指标,并与对照进行比较,分析其对涝渍灾害的响应.结果表明,淹水后的前3d棉苗叶片叶绿素水解速度最快,叶绿素荧光活性下降的峰值则出现在淹水后第6～9天.说明在田间管理上,应抓住时机在棉田淹水后的3d内尽快排涝降渍,避免植株光合能力受强烈抑制.涝渍胁迫发生后,叶片细胞内代谢平衡被打破,产生了如MDA含量增加和SOD活性下降等负面变化,不利于植株的恢复,同时也产生了如DS、Pro含量增加和POD活性提高等一系列正面变化,这对活性组织有保护作用.在淹水12d内,这些生理指标的变化速率呈现快-慢-快的规律,可用三次曲线来模拟其变化特点.     

调亏灌溉和施氮对玉米叶片保护系统的影响

通过盆栽试验,研究了不同生育期亏水和氮肥处理对春玉米叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明,调亏灌溉可使玉米叶片MDA和SS含量明显升高,而使POD和SOD活性有所降低.施氮处理能保证叶片在抽雄期前SS含量、SOD和POD活性处于较高水平.MDA含量与灌水和施氮水平呈负相关,拔节后期达最大值,之后减小.从苗期到拔节后期,调亏灌溉施氮处理的可溶性糖含量较高,而高氮持续亏水处理可导致可溶性糖含量降低.POD活性到拔节后期达到最大,抽雄期有所降低.亏水处理明显降低了叶片POD活性,复水后补偿效应明显.施氮可适当提高POD活性,但抽穗亏水和全生育期亏水高氮处理在抽雄期的酶活性降低.SOD活性的变化趋势和POD相似.苗期亏水处理在复水后各生理生化指标补偿效果较好,拔节期亏水处理次之.高氮处理不宜在抽雄期调亏灌溉.调亏灌溉和施氮的最佳处理组合为苗期调亏低氮处理.     

镉对中华稻蝗保护酶系统的毒性效应

采用急性染毒方法研究Cd2＋胁迫对不同发育阶段中华稻蝗SOD、CAT、POD活性的影响。结果表明,在Cd2＋的作用下,不同发育阶段中华稻蝗体内SOD、CAT、POD活性均发生变化。SOD、CAT、POD 3种酶对Cd2＋有一定的耐受性：当Cd2＋浓度在这3种酶的耐受范围内酶活性提高,反之酶活性降低。Cd2＋对不同发育阶段虫体3种抗氧化酶的影响不同：3龄若虫SOD、POD活性最高;雌性成虫CAT活性最低,而3龄雄性若虫CAT活性最高。     

持续干旱及复水对玉米幼苗生理生化指标的影响研究

盆栽试验研究结果表明 ,土壤毛管持水量由 70 %降至 30 %的过程中根茎叶相对含水量分别降低 1 0 .4 1 %、1 2 .0 3%和 1 0 .82 % ,充分复水后其相对含水量均明显提高 ,水分亏缺越严重的处理复水后其相对含水量增加越多 ,且不同亏缺程度处理均根 >茎 >叶 ;茎叶中可溶性糖含量变化先升后降 ,土壤毛管持水量 5 0 %干旱程度时达最大值 ,而根中可溶性糖含量呈渐增趋势 ,但可溶性蛋白质含量减少 ,复水后其含量均有所增加 ,干旱时脯氨酸含量累积 ,而复水后其含量降低。随干旱的加剧根茎叶渗透势、水势均呈降低趋势 ,复水后均有不同程度增加 ,充分复水 1 2h后土壤毛管持水量为 5 0 %和土壤毛管持水量为 6 0 %的处理基本恢复至正常水平 ,土壤毛管持水量为 30 %和土壤毛管持水量为 4 0 %的处理水分亏缺较严重 ,大大影响了根茎叶渗透调节能力 ,且根系渗透调节能力小于茎和叶片     

苯丙烯酸对土培黄瓜幼苗抗氧化酶和脯氨酸含量的影响

以山东密刺黄瓜为试材,分别采用大棚土壤和露地土壤进行盆栽模拟试验,研究了苯丙烯酸对黄瓜幼苗谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和脯氨酸含量的影响,结果表明,苯丙烯酸降低了谷胱甘肽过氧化物酶活性,使抗坏血酸过氧化物酶活性和脯氨酸含量增加,说明苯丙烯酸造成了黄瓜幼苗的逆境胁迫,并随着处理浓度的增加胁迫强度增加。苯丙烯酸对大棚土培幼苗的逆境胁迫大于露地土培。     

施肥对南果梨树叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性及膜脂过氧化程度的影响

通过测定不同施肥处理对南果梨树叶片中叶绿素含量、过氧化物酶活性及丙二醛含量等指标,比较施肥后不同时期、不同叶位的生理指标变化,探讨施肥对果树叶片抗氧化和膜脂过氧化程度的影响,为维持叶绿素的稳定提供理论依据。结果表明:果树叶片的叶绿素含量与过氧化物酶活性呈极显著正相关关系,与丙二醛含量呈显著负相关关系。叶绿素含量和过氧化物酶活性随着氮肥用量的增加、磷肥用量的减少呈增高趋势,随着钾肥用量的增加呈先升高后降低趋势;丙二醛含量随着氮、钾肥用量的增加呈降低趋势,随着磷肥用量的增加呈现先降低后升高趋势。适宜用量有助于提高南果梨树叶片叶绿素含量、抗氧化酶系统的抗氧化能力、抗逆境性能。     

黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵对土壤微生物功能多样性的影响

外来植物入侵对土壤生物多样性的影响已成为生态学领域的研究热点之一。运用Biolog技术和氯仿熏蒸浸提法研究了黄顶菊入侵对土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的影响。结果表明,黄顶菊入侵后土壤微生物代谢活性显著升高;土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)的变化趋势为:入侵地根际土(RPS)入侵地根围土(BS)未入侵地(CK),且差异显著;而CK的功能多样性指数(H)高于BS,RPS亦高于BS,差异均显著(P0.05)。主成分分析结果表明,黄顶菊入侵使土壤微生物群落的碳源利用方式和代谢功能发生改变。对不同碳源利用的分析结果表明,糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物为土壤微生物利用的主要碳源。入侵样地BS和RPS的微生物量碳分别比CK高27.05%、121.52%;BS和RPS的微生物量氮分别比CK高37.40%、79.80%。相关性分析表明,AWCD与微生物量碳和微生物量氮均呈极显著正相关(P0.01)。由此可知,黄顶菊入侵增强了入侵地土壤微生物代谢活性,降低了土壤微生物群落的功能多样性,增加了土壤微生物量碳、氮水平。     

黄顶菊入侵对土壤磷细菌多样性的影响

采用选择性培养基和rep-PCR聚类分析等手段,通过盆栽试验,研究了入侵植物黄顶菊对土壤中磷细菌多样性的影响。结果表明,黄顶菊入侵后增加了土壤中无机磷和有机磷细菌的数量,入侵后其数量分别为入侵前的1.17倍和1.08倍。rep-PCR基因指纹分析结果显示,黄顶菊入侵前土壤磷细菌包含19个聚类群,其中无机磷细菌10个聚类群,有机磷细菌9个聚类群;入侵后土壤磷细菌包含22个聚类群,其中无机磷细菌11个聚类群,有机磷细菌11个聚类群。多样性分析结果表明,黄顶菊入侵后土壤中无机磷细菌的丰富度指数、香农-威纳多样性指数分别为11和2.369,高于入侵前的10和2.303;有机磷细菌的丰富度指数、香农-威纳多样性指数分别为11和2.398,高于入侵前的9和2.197,而2种细菌的物种均匀度指数基本不变。本文从土壤微生态学的角度初步探讨了黄顶菊入侵对土壤微生物群落中磷细菌的影响,为进一步研究黄顶菊入侵的地下化感机制和竞争机制提供一定的理论依据。     

黄顶菊入侵对土壤微生物、土壤酶活性及土壤养分的影响

通过采样分析,研究了外来植物黄顶菊入侵对非耕地和耕地,以及对玉米根系土壤微生物、土壤酶活性、土壤速效养分的影响,旨在揭示黄顶菊入侵农田和贫瘠荒地的机制。本试验比较了距根系不同距离土壤的微生态变化;分析了根系土壤3大微生物类群结构、5种土壤理化性质以及5种土壤酶活性之间的相关性。结果表明,非耕地黄顶菊根表速效氮、速效磷、速效钾的含量分别为对照的4.44、6.88、2.64倍,耕地中分别为对照的5.31、13.78、7.56倍;非耕地黄顶菊根表土壤细菌、真菌、放线菌数量分别为对照的13.23、6.67、21.40倍,耕地中分别为对照的9.27、2.15、2.24倍,可见黄顶菊对非耕地土壤中可培养的细菌、真菌、放线菌数量的影响更为明显;非耕地中黄顶菊根表土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的活性分别为对照的19.44、5.39、1.64、1.74、4.62倍,说明细菌非常活跃。耕地中分别为对照的2.26、3.45、1.53、0.95、4.89倍。另外在玉米与黄顶菊互作时,其根表土壤速效氮、磷、钾分别为非互作条件下的63.54%、64.70%、80.71%、,黄顶菊入侵明显降低了玉米根表速效养分。综上,黄顶菊入侵增加了其根系周围可培养土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤速效养分含量;降低了附近玉米根表土壤中可培养微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。     

黄顶菊(Flaveria bidentis)凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响

以黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵的林地、荒地和沟渠作为调查样地,探讨黄顶菊凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响。利用环刀进行取样,3种生境共捕获土壤无脊椎动物54 315头,隶属2门10纲17目。3种生境的优势类群皆为蜱螨目和弹尾目,其余类群的相对多度较小。黄顶菊凋落物能够为土壤无脊椎动物提供栖息地与食物来源,进而影响其群落结构及多样性,该影响与黄顶菊自身群体的生长状况有关,在长势较弱的林地生境影响较小,而在长势较强的荒地和沟渠生境影响较大。综上所述,黄顶菊入侵3种生境后,植株及其凋落物能为优势类群提供更好的栖息地和隐蔽所,并通过改变表层腐殖土的主要养分含量,引起土壤无脊椎动物多样性的升高,且土壤无脊椎动物在凋落物层中多样性呈自上而下的升高趋势。     

Assessment of allelopathic effects of residues of Flaveria bidentis (L.) Kuntze on wheat seedlings

Flaveria bidentis (L.) Kuntze, an invasive plant, poses a serious threat to the structure and function of the native ecosystem in Hebei Provience, China. However, little is known about the allelopathic activity of the residues of this plant species. In this study, the impact of the phytotoxicity of unburnt (UR) and burnt (BR) residues of the exotic invasive weed on the growth of wheat (Triticum aestivvm L.) was assessed. Extracts prepared from both UR and BR reduced the shoot length, root length and dry weight of wheat significantly compared with the control, thereby indicating the presence of some water-soluble allelochemicals in F. bidentis residues. Growth studies conducted in soil amended with UR and BR extracts or residues also revealed phytotoxic effects towards wheat. A significant amount of phenolics was detected in the residue extracts and in residue-incorporated soil. The phenolic content rose with increasing residue concentration, thereby showing their direct involvement in the observed growth inhibition. The inhibition of wheat growth by the burnt residue and its water extracts was similar to that of unburnt residue, so burning it is not a good way to eliminate the allelopathic effects of the residue of F. bidentis on native plants.     

Influence of coastal plain yellowtops (Flaveria bidentis) residues on growth of cotton seedlings and soil fertility

Flaveria bidentis (L.) Kuntze is an alien species that is highly invasive in Hebei Province. An assessment of the influence of F. bidentis leaf residues on the growth of cotton (Gossypium herbaceum L.) seedlings and on soil fertility was carried out under controlled environmental conditions. Also, the concentrations of phenolics were determined in both F. bidentis residues and residue-amended soil. The results showed that the residues could significantly reduce height, root length and weight of cotton seedlings. The inhibitory effects increased gradually with increases in residue concentration. Peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity, as well as the concentration of malondialdehyde (MDA), also increased. POD and SOD activity were not significantly increased by 10 g kg^?1 of residues, but the differences were significant at 20 g kg^?1 of residues. Available K increased with increasing concentration of residues, whereas available P decreased, but the concentration of hydrolyzed N did not change in the soil. The concentration of phenolics also increased with increases in the residue concentration. It is concluded that F. bidentis residues adversely affect the early growth of cotton and have an impact on soil fertility by releasing water-soluble allelochemicals into the soil.     

两个新型超氧化物歧化酶模拟物的制备及其对玉米幼苗抗盐害作用研究

合成了两个新型羧甲基壳聚糖-铜(Ⅱ)-苯并咪唑衍生物型超氧化物歧化酶(SOD)模拟化合物:cmcts-Cu(Ⅱ)-tbz(1)和cmcts-Cu(Ⅱ)-hpb(2)(cmcts=羧甲基壳聚糖t,bz=2-(4′-噻唑基)苯并咪唑,hpb=2-(2′-吡啶基)苯并咪唑)。应用红外光谱,紫外-可见光谱,原子吸收光谱等对模拟物进行了表征,并研究了模拟物在中度土壤盐害的情况下对玉米幼苗抗盐害作用的影响。结果表明:在中度盐害情况下,经这些SOD模拟物浸种、叶面喷洒处理,玉米生物量得到较大提高,茎叶长和鲜重分别增加了7.30%～79.17%,和17.86%～119.05%,生物体内SOD活性提高了43.59%～80.22%,表明这些SOD模拟物能有效抑制玉米幼苗所受的盐害胁迫作用。     

SOD模拟物对玉米幼苗抗盐害作用效果及机理研究

在中度盐害的情况下,用含氨基酸的过渡金属(Cu、Mn)SOD模拟物对玉米浸种、叶面喷施,八叶期后对幼苗的生理生化指标进行检测,结果发现经SOD模拟物浸种、叶面喷洒处理,生物量提高1.32%～15.77%(鲜重)和7.05%～15.89%(干重),光合速率提高17.60%～41.40%,叶绿素含量提高7.20%～26.51%,体内SOD活性提高最高达38.75%。初步表明上述SOD模拟物能有效抑制玉米幼苗所受的盐害胁迫作用。     

施肥和外源砷对小白菜生长和抗性生理的影响

通过盆栽试验,研究了施用有机肥料与氮、 磷、 钾肥以及不同浓度砷对小白菜（Brassica campestris L. ssp. Chinensis L.）株高、 根长、 单株鲜重、 砷含量以及小白菜植株脯氨酸（Pro）、 丙二醛（MDA）、 超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）等的影响。结果表明: 在施肥条件下外源砷10 mg/kg促进小白菜生长,鲜重最高,株高、 根长增加,外源砷继续提高则抑制小白菜生长; 小白菜砷含量随外源砷提高而增加,施肥则促进砷吸收; 小白菜Pro和MDA含量随外源砷提高而增加,施肥则有助于降低Pro和MDA含量; 小白菜POD活性在不施肥处理下随砷浓度的提高呈上升下降的变化趋势,且以砷 50 mg/kg时最高; 在施肥条件下随砷浓度的增加而增强; 小白菜SOD活性在有机肥处理下随砷浓度的增加而增强,在不施肥、 施氮磷钾肥以及氮磷钾肥和有机肥混施处理下随砷浓度的升高呈上升下降的变化趋势,均以砷 50 mg/kg处理最高。