根瘤菌对紫花苜蓿生物修复镉污染功能的影响

为研究根瘤菌对紫花苜蓿修复镉污染土壤的作用,本试验在低氮素(1 mmol· L-1)和高氮素(4mmol·L-1)水平下对接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)进行镉(CdCl2)胁迫处理,测定处理后的株高、生物量、地上部和地下部镉含量、氮含量、叶片叶绿素和丙二醛含量.结果 表明:在Cd胁...     

不同磷水平对紫花苜蓿光合作用和根瘤固氮特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究不同磷水平对甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa‘Gannong No.3 ')光合作用和根瘤固氮特性的影响.结果表明:在其他营养充分供应的基础上,适当提高磷水平可以显著增大甘农3号紫花苜蓿叶片的气孔导度和光合速率,减小蒸腾速率,并提高叶片中叶绿素含量,增大叶面积,增加叶片数,同时使根瘤数目增多,根瘤重增加,固氮酶活性显著增强.光合作用在磷水平为1500 μmol·L-1时最强,此时叶片蒸腾速率为4.27mmol·m-2·s-1,气孔导度为347.54 mmol.m-2·s-1,光合速率为10.37 μmol·mol-1,胞间CO2浓度为307.28μmo1·mol-1;叶绿素含量、叶面积和叶片数都随着磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,叶面积在磷水平为1500 μmol·L-1时达到最大值1.21 cm2;叶片数在磷水平为250 μmol·L-1时达到最大值26.50个,继续增大磷浓度至1500 μmol·L 1时叶片数仍显著高于对照;根瘤数和根瘤重随磷水平的增大持续增大;固氮酶活性在磷水平为1500 μmol·L-1时最强达57.1 μg·g-1·h-1.综合考虑,磷水平在1500 μmol·L-1时为最佳值,过高或过低的磷水平都不利于甘农3号紫花苜蓿的正常生长发育.     

磷水平和接根瘤菌对紫花苜蓿根系形态特征和根瘤固氮特性的影响

以‘甘农3号’紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Gannong No.3’)为材料,采用营养液沙培法,研究了磷及根瘤菌对紫花苜蓿根系形态和根瘤固氮酶活性的影响,结果表明:接种根瘤菌或在一定范围内(0~2000 μmol·L^-1)提高磷水平,均可显著增加紫花苜蓿的根长、根表面积、根平均直径、根体积和根系活力,并使其根瘤数增多,根瘤重增大,固氮酶活性显著增强,植株全氮含量增加;与不接菌相比,接菌提高了紫花苜蓿对磷的需求;本试验条件下紫花苜蓿所需磷素最佳范围为1000~1500 μmol·L^-1。     

氮素形态对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了3种氮素形态配比NO3--N,NH4+-N和NO3--N∶NH4+-N为1∶1和0、105、210mg/L 3个氮素水平对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响。结果表明:不同形态氮素处理下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量均显著高于CK。同一氮素水平下,株高表现为NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NO3--N培养下次之,NH4+-N培养下最低;生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NH4+-N培养下次之,NO3--N培养下最低;茎叶比则是NO3--N培养下最大,NH4+-N培养下次之,NO3--N和NH4+-N混合培养下的最低,各氮素形态处理间差异显著(P0.05)。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量呈现增加的变化趋势,茎叶比呈现减小的变化趋势。NO3--N+NH4+-N的浓度为210mg/L时,紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、固氮酶活性和全氮含量取得最大值,茎叶比取得最小值,根瘤重则在NO3--N+NH4+-N的浓度为105mg/L时取得最大值,紫花苜蓿在混合态氮培养下生长最好。     

紫花苜蓿/玉米间作对紫花苜蓿结瘤固氮特性的影响

试验采用根系分隔法将根系按不同方式进行分隔,并在不同氮素水平和生育时期下采用营养液沙培法对紫花苜蓿结瘤固氮、紫花苜蓿和玉米地上生物量以及氮积累量进行测定,以研究紫花苜蓿/玉米间作下根系互作对结瘤固氮特性的影响。结果表明紫花苜蓿结瘤固氮各指标、玉米及单位面积地上干物质重和氮积累量在各生育期和氮素水平下均表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔。其中,总根瘤数、单株根瘤重及单株固氮潜力在各生育期以及有效根瘤数、有效/总根瘤数及固氮酶活性在现蕾期和盛花期均表现为不分隔显著高于尼龙网分隔显著高于塑料分隔和紫花苜蓿单作(P<0.05)。总根瘤数在各生育期均表现为N₂₁>N₂₁₀,且在不同根系互作间的差距于盛花期最大;其他结瘤固氮指标在分枝期时表现为N₂₁210,现蕾期和盛花期为N₂₁>N₂₁₀,并且N₂₁₀下单株根瘤重及单株固氮潜力在不同根系互作间的差距于盛花期最大,而N₂₁时各指标均在盛花期前最大。同时,结瘤固氮及氮代谢产物相关指标均呈极显著正相关关系,其中单株根瘤重与单株固氮潜力相关系数最大(0.993)。由此可见,紫花苜蓿与玉米的根系互作越紧密越有利于紫花苜蓿结瘤固氮;紫花苜蓿根瘤的形成随氮素浓度的降低而增大,而根瘤生长发育在分枝期时适当的氮素对其有促进作用;促进根瘤形成的氮素阈值也较根瘤生长发育的低;根系互作是结瘤固氮的主要影响因素。     

内源异黄酮对紫花苜蓿结瘤固氮及氮效率的调控研究北大核心CSCD

为探究紫花苜蓿体内异黄酮与结瘤固氮及氮效率的关系,以紫花苜蓿品种中氮高效的"LW6010"和氮低效的陇东苜蓿为材料,采用室内营养液砂培,设5个氮素水平,研究了不同氮效率紫花苜蓿的异黄酮含量和固氮特性以及异黄酮合酶(IFS)和结瘤信号传递通路基因(nod)的表达。结果表明:紫花苜蓿的异黄酮含量与根瘤数、单株总根瘤重以及单株固氮潜力的相关性显著,并且在低氮胁迫时紫花苜蓿的异黄酮含量以及根瘤数、单株总根瘤重和单株固氮潜力均显著上升。另外,还发现:氮高效的"LW6010"紫花苜蓿在氮胁迫时,茎叶和根系中上调的IFS基因数量和上调幅度均大于氮低效的陇东苜蓿,因此促进了nod基因的高表达,最终提高了氮效率。综上所述,1)紫花苜蓿的结瘤固氮与异黄酮含量显著正相关,在外源氮素浓度改变时,紫花苜蓿能通过茎叶和根系中不同IFS基因的表达提高体内异黄酮含量,从而刺激nod基因表达来促进结瘤和提高单株固氮潜力;2)紫花苜蓿体内异黄酮含量的差异是决定其氮效率高低的重要原因,氮高效紫花苜蓿在氮胁迫时通过多个IFS基因的高表达促进异黄酮合成,进而刺激结瘤固氮,从而表现出氮高效。     

不同磷水平对接种根瘤菌紫花苜蓿生长特性的影响

采用砂培方法,以NaH2PO4为磷源,设8个磷水平处理,研究了不同磷水平对接菌"甘农3号"紫花苜蓿生长特性的影响。结果表明,在接种根瘤菌并且在营养供应充分的条件下,紫花苜蓿的株高、叶片数、叶面积、叶绿素含量、地上生物量和地下生物量都随着营养液中磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,但各指标出现最大值时的磷水平并不相同。株高和叶片数在磷水平为500μmol/L时最大(P<0.05);地上和地下生物量在磷水平为1 000μmol/L时最大(P<0.05);叶面积和叶绿素含量在磷水平为1 500μmol/L时最大(P<0.05)。而根瘤数和根瘤重则随磷水平的增大而一直增大,并在磷水平为2 000μmol/L时出现最大值(P<0.05)。表明紫花苜蓿各器官对磷素的需求量并不相同,并且磷素并非越多越好,过多的磷反而不利于紫花苜蓿的正常生长。     

根瘤菌对箭筈豌豆结瘤固氮的影响

在温室中低氮营养液培养条件下,用3株不同根瘤菌菌株(CCBAU01069、CCBAU01085和J3)对3个箭筈豌豆(Vicia sativa)品种进行结瘤固氮效果的研究,旨在从中筛选出与箭筈豌豆植株共生匹配最佳的有效根瘤菌菌株,为箭筈豌豆菌肥的研制奠定试验基础。结果表明,与不接菌处理相比,根瘤菌接种可显著促进箭筈豌豆的单株株高、根长、根瘤数、根瘤鲜重、植株全氮含量以及固氮酶活性,所用菌株以CCBAU01069促生,固氮效果最佳。     

磷对铝胁迫紫花苜蓿幼苗根系生长和生理特征的影响

为了探究磷对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特征的影响,分别用不含和含200 μmol·L^-1磷（P）、100 μmol·L^-1铝（Al）、200 μmol·L^-1 P+100 μmol·L^-1 Al的简易 ［Ca（NO₃）₂］营养液（pH=4.5）处理铝敏感紫花苜蓿品种‘Wl440’幼苗。结果表明,在铝处理中添加磷后,苜蓿幼苗根系和叶片中的铝含量分别比铝处理降低81.53%和61.47%,苜蓿幼苗的根长和根系活力显著提高,叶片电导率和丙二醛（MDA）含量显著下降;光合生理得到明显改善,与铝处理相比,磷添加处理幼苗叶片的叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和光合速率明显提高,光系统Ⅱ和光系统I的电子传递速率增加;磷添加处理明显提高了铝胁迫苜蓿根系的草酸和苹果酸含量,体内有机酸螯合铝离子的能力增强,光合能力提高。因此,磷能够通过增加根系有机酸含量,改善铝胁迫苜蓿光合系统,从而缓解苜蓿铝毒害。     

Effects of substance P on nicotine-induced intracellular Ca2+ dynamics in bovine adrenal chromaffin cells

Substance P (SP) is colocalized with ACh in splanchnic nerves that innervate into adrenal medulla and the peptide has been shown to inhibit nicotinic agonists-induced catecholamine secretion. To elucidate the effects of SP on cytosolic Ca2+ dynamics, the present study was conducted using fura-2-loaded isolated bovine adrenal chromaffin cells. Stimulation of the cells with nicotine (10-100 microM) produced a rapid rise of cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]i), the peak level of which increased in a dose-dependent manner, followed by a gradual decay. In the presence of 10 microM SP, the dose-response relationship of the peak levels shifted downward. Quantitative analyses implied that SP inhibits the nicotine-induced Ca2+ influx in a noncompetitive manner. Nicotinic acetylcholine receptor is composed of two major functional domains: an agonist-binding site and an ionophore or channel domain. Agonist binding activates ionophore/channel domain and causes mainly Na+ influx. This Na+ influx depolarizes the cell and activates voltage-dependent Ca2+ channels. Based on this fact, the present results indicate that SP dose not block nicotine binding sites but interferes with other sites of nicotinic receptor/channel molecule, most probably a channel domain. It was suggested that SP colocalized with ACh in splanchnic nerves functions as a physiological modulator of catecholamine secretion by non-competitively suppressing ACh-induced cytosolic Ca2+ dynamics in bovine adrenal chromaffin cells.     

Effects of extracellular Ca2+ on phagocytosis and intracellular Ca2+ concentrations in polymorphonuclear leukocytes of postpartum dairy cows

The aim of this study was to determine the effects of extracellular Ca(2+) concentration ([Ca(2+)](e)) on phagocytosis and intracellular Ca(2+) concentration ([Ca(2+)](i)) in bovine polymorphonuclear leukocytes (PMNs). The experiments were performed by using blood samples from parturient paretic and clinically normal parturient cows and manipulating the [Ca(2+)](e) in vitro. Phagocytosis by PMNs (with and without stimulation with phorbol myristate acetate and inhibition with cytochalasin B) and resting [Ca(2+)](i) were significantly lower in parturient paretic cows. Repletion of Ca(2+) in the extracellular media for the samples from these animals increased phagocytosis and resting [Ca(2+)](i). In the blood of clinically normal parturient cows, decreasing the [Ca(2+)](e) decreased phagocytosis and resting [Ca(2+)](i) in PMNs, but increasing the [Ca(2+)](e) did not affect phagocytosis. These results suggest that the hypocalcemic condition of parturient paretic cows in vivo causes decreased phagocytosis and resting [Ca(2+)](i) in PMNs, which may partly contribute to greater susceptibility to infection.     

盐旱交互对燕麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

为揭示燕麦对岩溶生境即钙盐、干旱环境的适应机制,采用聚乙二醇(PEG-6000)设置0(CK)、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.2 MPa模拟岩溶山区不同干旱环境,以氯化钙(CaCl₂)设置0(CK)、50、100、150、200 mmol·L^-1为外源钙离子浓度,模拟岩溶地区土壤钙环境,研究单一胁迫及交互胁迫对燕麦种子的萌发特征和幼苗生理特性的影响。结果表明,中低浓度的单一胁迫及交互胁迫均有利于促进燕麦种子萌发和增强幼苗超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶以及谷胱甘肽的活性,尤其在100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG交互胁迫下的发芽率较对照(CK)显著提高42.17%;双因素方差分析结果验证了盐旱交互胁迫比单一胁迫对燕麦的影响更为显著(P<0.05),通过隶属函数综合评价可知燕麦耐受性强弱为:交互胁迫>单一PEG胁迫>单一CaCl₂胁迫,且燕麦受CaCl₂胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1,PEG胁迫的临界梯度为-0.6 MPa,交互胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG。上述结果说明,在岩溶山区的中低浓度盐旱交互区域种植燕麦能够更好地促进种子萌发和幼苗生长。本研究为燕麦在岩溶地区的引种栽培及抗逆育种研究提供了理论参考依据。     

H2O2胁迫下豌豆初生根及抗氧化酶系统对外源 Ca2＋的响应

以豌豆品种“陇豌一号”为材料,通过对豌豆种子萌发初期初生根生理特性的研究,探索提高豌豆初生根外源H2 O2胁迫条件下抗性能力的途径。运用生理生化方法,测定 H2 O2胁迫下豌豆初生根在外源 Ca2＋处理后的弯曲率和根系活力,并对豌豆初生根内的丙二醛（MDA）含量、相对膜透性、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性进行测定。结果显示,80 mmol／L 的 H2 O2处理下的豌豆初生根正常生长受到显著抑制,但是经过 Ca2＋处理后,根系生长抑制作用得到缓解,根系活力得以恢复。外施10 mmol／L Ca2＋初生根 MDA 值较 CK1降低了37．32％,并显著地提高了 POD,SOD,CAT 和 APX 的活性,其值分别为51．946 U／（mg·min）,865．174 U／g FW,1．9739 mmol／（L·g·min）和2．569μmol／（L·g·min）。总之,外源施加 Ca2＋能够有效降低 H2 O2造成的氧化胁迫,缓解对初生根细胞膜的伤害,降低质膜透性,增强初生根系抗氧化酶活性,达到抵抗逆境胁迫的目的。     

肉鸡腹水综合征患鸡右心组织钙沉积和Ca2+-ATPase活性变化

右心肥大衰竭是腹水综合征患鸡发病的重要环节之一,而心肌细胞内Ca^2＋浓度在调节心脏收缩和舒张功能及其生长方面都起着重要作用。本试验应用右心导管法测定AS患鸡右心压力变化情况,采用焦锑酸钾沉淀法、电镜酶细胞化学法研究AS患鸡右心组织Ca^2＋和钙泵（Ca^2＋-ATPase）活性变化及其精确定位。结果显示AS组肉鸡右心室舒张压极显著高于对照组（P〈0.01）,同时,右心室内压最大变化速率也极显著降低（P〈0.01）;对照组肉鸡右心组织偶见少量散在的Ca^2＋沉淀颗粒,低温诱发AS患鸡右心组织发生了明显的钙沉积;对照组肉鸡的右心组织Ca^2＋-ATPase以高电子密度颗粒分布于肌浆网、线粒体膜等处,AS患鸡心脏组织的Ca^2＋-ATPase的电子密度颗粒显著减少或缺失。本研究揭示,在低温条件下AS患鸡具有明显的右心舒张功能障碍,Ca^2＋浓度增高和Ca^2＋-ATPase功能抑制可能在其中起着重要作用。     

Ca2＋对镉胁迫下玉米幼苗生长、光合特征和 PSⅡ功能的影响

为探究钙(Ca~(2+))对玉米镉(Cd)胁迫的缓解作用,采用盆栽试验,研究了根部施加外源Ca~(2+)对Cd胁迫下玉米幼苗生长、光合特征及叶绿素荧光参数等生理指标的影响。结果显示,与对照(CK)相比,100mg/L的Cd处理显著降低了玉米幼苗株高、根、地上部生物量以及玉米叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)和胞间CO_2浓度(C_i)较CK显著上升。外源施加Ca~(2+)可以有效增加镉胁迫下幼苗生物量的积累,明显提高叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,升高P_n,G_s,T_r,F_v/F_m,ETR,F_v′/F_m′,降低NPQ和C_i,增加幼苗生物量积累,Ca~(2+)浓度为7.5~10.0mmol/L时各指标变化幅度最明显,缓解胁迫的效果最佳。研究结果表明,Cd胁迫使玉米幼苗叶片PSⅡ原初光能转化效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低。适宜浓度的外源Ca~(2+)能有效缓解Cd对光合机构的伤害,增强幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用,增加幼苗的生物量,增强玉米幼苗对Cd胁迫的抗性。     

铝胁迫下柠檬酸对多年生黑麦草种子萌发和幼苗生理特性的影响

为探究柠檬酸处理对多年生黑麦草铝毒害的缓解作用,以多年生黑麦草品种维多利亚为试材,采用培养皿滤纸发芽法,研究柠檬酸不同浓度(0.2,0.5,0.8,1.1,1.5 mmol/L)对250 mg/L和500 mg/L浓度铝胁迫下多年生黑麦草种子萌发和幼苗特性的影响。结果表明:柠檬酸不能提高铝胁迫下多年生黑麦草的发芽势、发芽率及发芽指数,但能促进铝胁迫下其地上部分以及地下部分的生长,同时还能提高幼苗叶片SOD活性,使其MDA含量和相对电导率下降,柠檬酸浓度为0.8 mmol/L时对缓解铝胁迫对多年生黑麦草的毒害作用最适宜。     

不同浓度Ca2+Mg2+在培植牛黄形成过程中的作用

1 材料与方法 1．1 实验动物 仪器、胆汁获得与处理等均同前文（见本刊2006年7期）。 1．2 Ca^2＋、Mg^2＋对体外牛黄及胆汁主要成分的影响向2000ml胆汁中加入20ml E．coil营养肉汤培养液，在开始滴流运动试验前先将以上混合液在磁力搅拌器的作用下搅拌2h，以使它们充分混匀，然后在反应温度为55℃、转速为60r／min；滴速40滴／min将2000ml胆汁依次滴流到放在恒温水浴锅中的5个容积都为350ml的抽滤瓶中，经20h后，测定胆汁物理性状及Ca^2＋、Mg^2＋的动态变化。     

NO介导的Ca2+信号对渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特征及抗性的影响

以紫花苜蓿幼苗为材料,用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质人工模拟干旱条件,外源喷施NO供体硝普钠(SNP)、钙信号试剂CaCl₂、NO抑制剂亚甲基蓝(MB)和Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,对紫花苜蓿幼苗光合特征、抗氧化酶活性及过氧化物酶(POD)同工酶图谱进行研究,探讨了渗透胁迫下NO介导的Ca²⁺信号对紫花苜蓿幼苗光合作用及抗氧化能力的影响。结果表明:在渗透胁迫条件下,施加SNP、CaCl₂均能够有效缓解叶片叶绿素a、类胡萝卜素及总叶绿素含量降低,提高叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及气孔限制值(L_s),而对胞间CO₂浓度(C_i)没有缓解作用。SNP、CaCl₂及SNP+CaCl₂处理提高了幼苗叶片中抗氧化酶活性和脯氨酸含量,降低了丙二醛(MDA)含量。其中共处理时效果最为显著,第4天 SOD、POD、CAT活性较PEG处理升高了39.29%、30.41%和56.24%,脯氨酸含量增加了45.59%,MDA含量降低了45.59%。POD同工酶图谱在第4天时酶谱带数最多,POD活性最强,且SNP+CaCl₂共处理下出现新酶带。而添加外源NO的同时添加Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,紫花苜蓿幼苗光合速率、抗氧化酶活性及脯氨酸含量均降低,丙二醛含量增加,添加Ca²⁺信号的同时施加NO抑制剂MB也具有相同的作用,说明Ca²⁺信号参与NO信号转导过程并相互作用共同调节渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗的生理应答响应。