镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻氮代谢的影响

以氮高效耐低氮水稻品种C156和氮敏感品种C111为试验材料,分析植株地上、地下部生物量、总吸氮量、硝态氮含量等指标,研究了镉胁迫条件下茉莉酸甲酯(MeJA)对水稻生长发育、NO_3~-分配的影响。结果表明:在镉胁迫条件下水稻苗期的硝态氮更多的分配到了根部,增强了作物的抗逆性。70 μmol/L浓度是个分界点,可选择浓度为70 μmol/LMeJA作为后期的研究材料。MeJA在镉胁迫条件下可提高C156品种的生物量和总吸氮量,但效果不显著,其可显著提高C111品种基于生物量的NUE。     

镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻根系和光合作用的影响

通过对已筛选出的氮高效耐低氮水稻品种C156和氮敏感品种C111,分析植株根系的根系活力、总根长、根总表面积,功能叶的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度等指标,研究了镉胁迫条件下茉莉酸甲酯对水稻根系和光合作用影响。结果表明:镉胁迫下茉莉酸甲酯提高了C156品种根系活力,提高了2个品种总根长,但是影响不大。镉胁迫下茉莉酸甲酯显著降低了C156品种净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。     

氮素形态及水分胁迫对水稻根系水分吸收的影响机制

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养(铵态氮和硝态氮)和水分条件对4种基因型水稻汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系生理特性和水分吸收途径的影响。结果表明,在2种水分条件下,供铵营养水稻整株生物量均显著高于硝营养水稻,在水分胁迫条件下表现出较强的抗旱性。水分胁迫条件下供铵态氮营养水稻的根系具有较高的根系活力、吸收面积和水分吸收能力。在非水分胁迫条件下,供铵态氮和硝态氮营养水稻根系水分吸收和运输途径相同;水分胁迫后,硝营养水稻的水分运输途径以运输阻力较大的质外体途径为主,尤其在粳稻品种中表现显著。就不同基因型水稻品种而言,籼稻品种在供铵态氮营养时地上部干重显著高于粳稻品种,且籼稻品种在水分胁迫条件下供铵态氮营养时根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力也显著高于粳稻品种,表现出较强的水分吸收能力。     

茉莉酸甲酯对颠茄生长及其氮代谢的影响

以颠茄(Atropa belladonna)幼苗为材料,研究了不同质量浓度(0,100,200,300和400μmol/L)茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MeJA)处理不同时间(7,14,21和28d)对颠茄鲜质量、光合色素和主要含氮化合物质量分数以及氮代谢关键酶活性的影响,为药材产量的提高提供理论依据.结果表明,随处理时间的延长,各质量浓度MeJA处理组中颠茄鲜质量、光合色素质量分数呈降低的趋势,并明显低于同时期对照(0μmol/L);相反可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)质量分数呈增加的趋势,其中低质量浓度(100,200μmol/L)MeJA更能促进SP,Pro质量分数的积累.在MeJA处理28d时,硝态氮质量分数显著降低(p0.05);硝酸还原酶(GS)与谷氨酰胺合成酶(NR)活性的变化趋于一致,呈先升高后降低趋势,均是在200μmol/L MeJA处理时活性达到最高值,分别是对照的1.35倍和1.672倍.综上,MeJA能够抑制颠茄的生长,降低光合色素、硝态氮质量分数,而低质量浓度MeJA可提高SP,Pro质量分数以及GS,NR活性,因此在颠茄人工栽培过程中喷施低质量浓度MeJA有利于颠茄的生长和氮素代谢.     

外源硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应,其中以30μmol/L硝普钠处理效果最好。但随着硝普钠浓度的增大,其对镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,当销普钠浓度达500μmol/L时,会加剧镉胁迫的毒害作用。     

铝毒胁迫下水稻根冠黏液中铝形态的变化

以耐铝性有明显差异的2个水稻品种Ⅱ优3027(耐铝基因型)和红良优166(铝敏感基因型)为材料,研究了不同铝浓度下根冠黏液、根尖(悬空培养、振荡培养)中总铝、单核铝含量以及铝形态变化。结果表明,在铝胁迫下,振荡培养组中2个品种总铝、单核铝含量随着铝浓度的上升而上升;悬空培养组根尖和黏液中,Ⅱ优3027总铝、单核铝含量在0~200μmol/L铝浓度范围时随着铝浓度的上升而上升,在200~400μmol/L铝浓度范围时,呈下降趋势,而红良优166变化规律与振荡培养组基本一致。耐铝品种和敏感品种在0~200μmol/L铝浓度范围时铝含量相近,但在400μmol/L铝处理浓度时差异显著。振荡培养和悬空培养条件下铝形态变化规律也大致同上,并发现对水稻起毒害作用的铝形态主要是交换态铝和吸附态铝,有机态铝毒性很小。     

外源NO对镉胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对大豆镉胁迫的缓解作用,以高浓度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的大豆品种晋豆48号为试验材料,以外源硝普钠(SNP)为NO供体材料,研究不同浓度SNP(0、50、100、150、200、300μmol/L)对镉胁迫下大豆幼苗期生理特性的影响。结果表明,高浓度镉离子对大豆生长有严重抑制作用,施加100μmol/L SNP能够促进大豆幼苗生长,增加大豆幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低根尖的O_2~-产生速率和H_2O_2含量。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对大豆幼苗的毒害。     

镉污染对菜地土壤氮素转化的影响

为探讨镉污染对武汉城郊菜地土壤氮素转化和流失的影响特征,以硝酸盐高、低积累小白菜品种(L45和H64)为试验材料,研究了镉污染下小白菜中镉、硝态氮、全氮含量,土壤中镉、硝态氮、全氮含量,以及淋失液中硝态氮含量和土壤中氧化亚氮排放量。结果表明,小白菜具有一定的耐镉性,L45比H64地上部镉含量高27.7%,说明L45比H64更敏感。随着镉浓度的升高,小白菜体内硝态氮含量呈先增后降的趋势,说明低浓度的镉促进了小白菜体内硝酸盐的积累;低浓度的镉还增加了土壤硝态氮的淋失。镉浓度的升高对土壤和植物体内全氮含量则无显著影响,说明镉污染对土壤中氮肥的主要利用形式硝态氮影响更显著。随着镉浓度的增加,土壤氧化亚氮的日排放量显著增加。     

海藻糖对镉胁迫下水稻幼苗生长的影响

为了研究海藻糖对水稻镉耐受性的影响,以T705品种水稻为试验材料,采用水培试验研究了镉胁迫下,海藻糖对水稻幼苗镉吸收速率及叶绿素含量影响的动态变化。水稻幼苗茎叶和根系镉含量随着镉处理时间的延长和浓度的提高而增大,但外源海藻糖的施用则有效抑制了水稻镉吸收。经过88.96μmol·L~(-1)镉处理48 h后,水稻幼苗的镉积累量趋于平稳,镉+海藻糖处理的水稻茎叶镉含量相比只有镉处理的减少了42.0%,根系部分则下降了24.2%。水稻幼苗镉吸收速率随着镉浓度的增加而增大,且根系积累量远高于地上部分。水稻幼苗镉含量随着海藻糖处理浓度的增加而减少,镉+海藻糖处理的茎叶和根系的吸收速率分别比只有镉处理的减少了32.44%～41.4%和4.29%～21.56%。此外,海藻糖有效提高了相同镉处理下的钙、镁含量。伴随着镉浓度或者海藻糖浓度的升高,水稻幼苗叶绿素含量逐渐降低,在52.85 mmol·L~(-1)海藻糖处理下,8.89、17.79、44.48μmol·L~(-1)和88.96μmol·L~(-1)镉胁迫后的幼苗叶绿素含量降幅最大,与空白相比分别下降了27.6%、29.9%、36.2%和35.9%。试验结果表明,海藻糖可在一定程度上缓解镉对水稻幼苗的胁迫。     

不同品种油菜幼苗硝态氮吸收差异研究

采用溶液培养试验,在不同硝态氮浓度下测定了不同氮效率油菜幼苗的根长、一级侧根数和根系活力的变化情况,同时在正常供氮条件下,测定了油菜幼苗的硝态氮吸收动力学参数,并对其单株生物量、氮素吸收量及氮素生理效率进行了比较。结果表明,不同品种油菜幼苗的根长、一级侧根数、根系活力、对硝态氮的亲和力及最大吸收速率、单株生物量、氮素吸收量、氮素生理效率等均有明显差异。本试验所比较的3个油菜品种中,氮高效品种湘油15在氮素胁迫条件下,具有更长的根长、更多的一级侧根数和更强的根系活力,且对硝态氮的亲和力也大,而高潜力品种742除其最大吸收速率最高之外,根系活力、对硝态氮的亲和力、根长及一级侧根数等其他各项指标并没有高于其他品种。     

镉胁迫下柳枝稷的生理响应及耐镉性

为探明柳枝稷(Panicum virgatum L.)在镉(Cd)胁迫下的生理变化与耐性,选取柳枝稷低地型品种Alamo以改良Hoagland营养液培养,用CdCl_2 0μmol/L(CK)、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L和30μmol/L胁迫2周后收苗,测定柳枝稷株高、根长、含水量、生物量和叶绿素含量,并进行相关性分析。结果表明:随Cd浓度增加柳枝稷植株的增高、根系伸长及根含水量呈下降趋势;与CK相比,当Cd浓度在10μmol/L及其以上时,根系伸长和根含水量显著(P0.05)下降;Cd浓度在20μmol/L及其以上时,植株增高显著降低;生物量、茎叶含水量与叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量各处理间差异不显著(P0.05);Cd浓度与柳枝稷植株的增高、根系伸长、根含水量、茎叶含水量呈显著或极显著负相关,与生物量呈正相关但不显著。Alamo对Cd胁迫具有一定的耐性。     

外源硝态氮对盐胁迫下马齿苋谷氨酸积累及其代谢酶活性的影响

为了阐明外源硝态氮对盐胁迫下马齿苋谷氨酸积累及其代谢酶活性的影响,采用石英砂砂培试验,以苏马齿苋2号为材料,设定3个NaCl浓度[S_1(0 mmol/L)、S_2(50 mmol/L)、S_3(100 mmol/L)],4个外增硝态氮浓度[N_0(0 mmol/L)、N_1(8 mmol/L)、N_2(10 mmol/L)、N_3(12 mmol/L)],培养15 d后对马齿苋各项指标进行测定。结果表明,在S_2盐分处理下,马齿苋生物量、可溶性蛋白含量、谷氨酸含量以及谷氨酸合成酶活性、谷氨酸脱氢酶活性明显高于S_1盐分处理。在S_3盐分处理下,各指标数值明显降低。整体上看,外源硝态氮的添加可增加S_1、S_2盐胁迫下马齿苋生物量、可溶性蛋白含量、谷氨酸含量以及谷氨酸合成酶的活性,基本呈现N_2N_3N_1N_0的趋势,但对盐胁迫下马齿苋谷氨酸脱氢酶活性的影响不显著。由此可见,外源硝态氮可有效促进盐胁迫下马齿苋中谷氨酸的积累,提高其代谢关键酶活性,以S_2N_2处理(50 mmol/L NaCl浓度,10 mmol/L外源硝态氮浓度)效果最佳。     

铝胁迫下水稻幼苗对供氮形态的生理响应

在3种氮素形态及其配比(铵态氮/硝态氮的比例分别为100:0、0:100,50:50)的霍格兰营养液中添加不同浓度的AlCl3(20、40、60 mmol/L),研究铝胁迫下氮素形态对水稻幼苗生长及生理生化的影响,探讨铝毒防治措施.研究结果,铝胁迫下水稻幼苗地上部可溶性蛋白质含量、叶绿素含量随着铝处理浓度的升高而减少,根系活力降低,地上部丙二醛含量增加;株高、地上部和地下部干重、主根长度、根总体积均比对照减少.在20～60 mmol/L AlCl3处理范围内,水稻幼苗可溶性蛋白、叶绿素含量和根系活力均以铵态氮/硝态氮为50:50时最高,其次是铵态氮/硝态氮为0:100和100:0;丙二醛则表现为铵态氮/硝态氮为50:50时最低,其次是铵态氮/硝态氮为0:100和100:0.对水稻幼苗各项农艺性状进行了测定,表现为铵态氮/硝态氮为50:50时,铝胁迫下水稻幼苗的根系质量最好,株高和干重最大.各项生理指标和相关农艺性状综合分析结果,铵态氮/硝态氮为50:50营养能缓解氯化铝对水稻幼苗的毒害作用.     

外源NO对镉胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对萝卜镉胁迫的缓解作用,以重度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的萝卜品种春红1号为试验材料,以不同浓度的SNP(0、25、50、100、150、200μmol/L)为NO供体材料,研究不同浓度SNP对镉胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,高浓度的镉离子对萝卜生长有严重抑制作用,施加50～100μmol/L SNP能够促进萝卜种子发芽,增加萝卜幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对萝卜种子和幼苗的毒害。     

镉(Cd)胁迫对5种类型黄瓜幼苗生长、抗氧化酶活性及镉积累量的影响

采用营养液培养方法,以目前我国代表性较强的5种黄瓜(Cucumis sativus L.)类型(华北型Ⅰ、华北型Ⅱ、华南型、欧美温室型、欧美加工型)为对象,研究不同镉(Cd)浓度(0、5、10、50、100、300μmol/L)胁迫对黄瓜幼苗生长、抗氧化酶活性以及镉累积的影响。结果表明,黄瓜株高随着镉浓度升高而降低,在0~300μmol/L镉浓度范围内,华南型均高于等镉浓度时的其它4种类型;根体积在0~50μmol/L镉浓度范围内呈现逐渐增大的趋势,在100、300μmol/L处理时根系生长受到明显抑制;各类型黄瓜的SOD、POD、CAT活性随着镉浓度升高整体呈现先增后降的趋势;镉浓度在50μmol/L以下时,地上部镉富集量整体大于根部,而镉浓度在100、300μmol/L时则呈相反趋势;高镉浓度(300μmol/L)胁迫下,欧美加工型和华北Ⅰ型地上部镉累积量显著低于其它处理,呈现出较好的镉低累积能力。本研究可为黄瓜镉低富集品种的筛选提供数据支持。     

外源水杨酸对镉胁迫下藜麦幼苗生长生理的缓解效应

研究外源水杨酸(SA)对镉胁迫下藜麦幼苗生长发育的影响,为降低藜麦生产中重金属胁迫提供理论依据.以藜麦"Tomico Quinoa"为供试品种,通过施加不同浓度(50、100、150μmol/L)外源水杨酸处理,探究200μmol/L镉胁迫下外源水杨酸对藜麦幼苗生长指标和生理指标的影响.结果表明,200μmol/L镉胁...     

锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响

以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。     

镉锰互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究了镉(Cadmium,Cd)、锰(Manganese,Mn)互作对两个水稻品种‘黄华占’和‘IR68144’幼苗镉和矿物质积累的影响。结果表明:随着营养液Cd含量的上升,两个品种Cd积累量大幅提高;添加10μmol/L Mn明显促进水稻根系对Cd的吸收,但100μmol/L Mn的促进作用减弱,甚至转变为抑制作用;不同浓度的Mn对水稻地上部Cd的积累都表现为促进作用;两个品种的Mn积累量都随着营养液Mn浓度的提高而急剧升高;Cd对黄华占中Mn的积累在0~10μmol/L Mn条件下表现为促进作用,而在100μmol/L Mn下转变为抑制作用;Cd对IR68144中Mn的积累主要表现为抑制作用;营养液Cd或Mn浓度的增加都对水稻Fe和Zn的吸收和积累表现出强烈的抑制作用,但中等浓度(10μmol/L)Mn与Cd的互作能缓解对Fe积累的抑制作用,而Cd×Mn互作对Zn积累的抑制作用进一步加强。     

氮素形态和光照强度调节黄瓜抗菲胁迫能力的研究

采用营养液培养的方法研究了不同形态氮素营养(NH_4~+-N、NO_3~--N)和光照强度(自然光、弱光)对菲胁迫条件下黄瓜幼苗生长、菲含量、光合特性、体内抗氧化系统和膜稳定性的影响。结果表明:在自然光和弱光条件下,铵态氮营养黄瓜幼苗体内的菲含量分别为5.15和2.66μg·g~(-1),而硝态氮营养黄瓜幼苗体内的菲含量分别为4.03和1.90μg·g~(-1),两种光照强度下铵态氮营养黄瓜幼苗体内的菲含量均较硝态氮营养高。弱光和菲胁迫对铵态氮营养黄瓜幼苗生物量和叶面积的抑制程度较硝态氮营养低。在自然光下,菲胁迫使铵态氮营养黄瓜幼苗的CO_2呼出量增加了30.80%,硝态氮营养的增加了11.95%,铵态氮营养黄瓜幼苗的CO_2呼出量增量较硝态氮营养高;在弱光下,菲胁迫对两种形态氮素营养的CO_2呼出量无显著影响。无论是否加菲,除自然光下铵态氮营养黄瓜幼苗的CAT活性较硝态氮低外,SOD、POD活性在两种光照强度下均在铵态氮营养黄瓜幼苗中高。由此可见,与硝态氮营养相比,铵态氮营养能够提高黄瓜幼苗抵抗弱光和菲胁迫的能力。     

不同形态及浓度氮素对矮砧红富士苹果幼树生长和氮素吸收、运转的影响

以1年生红富士苹果幼树(砧木:天红2号/冀砧2号/八棱海棠)为试材,采用盆栽砂培法研究了不同氮素形态(铵态氮和硝态氮)和氮素水平[5 mmol/L(对照)和0.625 mmol/L(低氮浓度)]对苹果幼树生长及氮素吸收分配的影响,以期为生产中合理施用氮肥,提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:在同一氮素水平下,硝态氮处理的苹果幼树生长情况较好,叶绿素含量、净光合速率及氮素质量分数、吸收、转移、分配量与铵态氮相比相对较高。对照浓度下,硝态氮处理能有效促进苹果幼树的侧生分梢、中心干延长梢、茎粗、生物量的增长,提高叶片叶绿素含量和净光合速率,促进氮素吸收运转和分配,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮增加63.70%,氮素分配量增加43.95%;低氮浓度下,除硝态氮和铵态氮处理中心干延长梢无显著差异外,硝态氮处理均有较好的表现,硝态氮处理单株氮素吸收量相对于铵态氮处理增加34.35%,氮素分配量增加21.69%。不同形态氮素通过影响氮素吸收、转运和分配量、叶绿素含量和净光合速率从而实现其对生长情况的影响,其中硝态对照处理影响最显著。硝态对照处理下的冀砧2号中间砧红富士苹果幼树可有效提高中心干的氮素吸收分配速率,为新生器官的建造创造有利条件。