镉胁迫对不同水稻品种氮代谢关键酶活性和植株氮磷钾积累的影响

该研究以不同品种的中稻为研究对象,通过盆栽试验,探讨 Cd胁迫对不同水稻品种分蘖期几种氮代谢关键酶活性和植株氮磷钾积累量的差异性。结果表明：镉胁迫能够提高分蘖期水稻体内 NPK含量,分别以深两优5867,甬优5550和武运粳27的提高幅度最高。同时镉胁迫一定程度上也促进了 NR, GS,GOGAT 活性的提高。就 NR活性而言,镉胁迫明显地促进了以黄华占和甬优538NR活性的提高,对武运粳27,深两优5867,甬优5550影响不明显,但相互间的差异都没达到显著水平。而对于 GS活性,其中以镉正常处理下 GS活性较低的黄华占和武运粳27对镉胁迫最为敏感,镉胁迫促进了他们 GS活性的增加,且两处理间差异达到极显著。但对镉正常处理下 GS活性较高的深两优5867和甬优5550表现出抑制作用,但是相互间差异不明显。而且镉胁迫下的任一品种,相互间 GS差异并未达到显著水平。     

镉胁迫对水稻幼苗干物质积累和活性氧代谢的影响

砂培试验研究了镉胁迫对水稻幼苗干物质积累和活性氧代谢的影响及其基因型差异.结果表明,镉胁迫显著抑制水稻幼苗生长,降低干物质积累,显著增加根系及茎叶中SOD和POD酶活性,并伴随MDA含量增加.3个参试品种间存在显著差异,丙9914受抑制最为严重,秀水110表现出相对较强的抗性,其次是嘉育293.     

镉胁迫下硅对不同品种水稻镉积累的影响

为明确施硅条件下不同品种水稻对镉的响应,在中和硅酸钠碱性和消除钠离子影响的基础上,通过盆栽试验研究镉胁迫下硅对两个品种水稻镉积累的影响。结果表明:水稻对镉毒害的响应存在明显的基因型差异,与对照相比,镉胁迫下"辽星19"和"辽粳9"的生物量和产量均极显著降低(p<0.01),生物量分别降低20.79%和24.94%,产量分别降低21.50%和34.31%;水稻糙米中镉含量极显著增加(p<0.01),分别是各自对照处理的46.94倍和35.27倍;"辽星19"镉的转移系数和富集系数也都高于"辽粳9"。镉胁迫下,施硅显著提高水稻的生物量和产量,降低糙米镉的含量和镉的转移系数与富集系数;其中"辽星19"生物量增加8.75%～10.00%、"辽粳9"增加4.40%～20.06%,"辽星19"和"辽粳9"稻米的转移系数分别降低30.17%～57.76%和45.25%～72.07%;富集系数分别降低24.63%～58.77%和40.11%～63.81%;当施硅量(以SiO₂计)大于100mg·kg^-1土时,"辽粳9"糙米中镉含量已能符合国家食品...     

植物生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响

为了给新型植物生长调节剂的开发利用提供理论依据，采用盆栽试验探讨了几种新型生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响，并从中筛选出效果显著的两种新型植物生长调节剂。结果表明，各处理水稻功能叶的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性及籽粒的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性在乳熟前期差异较大，随着水稻生育期的延长，各处理之间的差异逐渐变小，各喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶及籽粒中上述酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之，灌浆前期各处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性之间的差异较小，而灌浆中、后期各处理之间的差异增大，且喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之。     

镉胁迫对不同基因型小白菜氮代谢和光合作用的影响

以硝酸盐低积累和高积累2个品种小白菜(Brassica campestris L.ssp.)为试验材料,采用盆栽的方式研究不同浓度镉(Cd)处理对小白菜叶片中硝酸盐、铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、氮代谢相关酶活性及光合作用的影响。结果表明,在试验设置的镉含量(0~7.0mg/kg)范围内,随着镉含量的升高,硝酸盐低积累品种小白菜的生长受到显著抑制;低积累品种叶片的硝酸盐和可溶性蛋白含量均呈先增加后降低的趋势,高积累品种则逐渐降低。镉胁迫促进铵态氮和游离氨基酸在小白菜叶片中的累积,其中,低积累品种表现得更为明显。镉胁迫下,2个品种小白菜的硝酸还原酶活性均受到显著抑制。随着镉含量的升高,与对照相比,2个品种小白菜的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均呈先增加后降低的趋势。镉胁迫使得小白菜对氮素的吸收代谢紊乱,光合速率降低,且胁迫的响应程度与小白菜的基因型有关,在硝酸盐低积累品种中表现得更为显著。     

低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响

【目的】研究短期低氧胁迫对水稻幼苗根系生长、呼吸功能和氮代谢的影响,探讨短期低氧胁迫影响水稻幼苗根系形态、分蘖、生物量的积累、根系呼吸强度以及氮代谢的生理机制,并分析低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响,为探明低氧胁迫对水稻幼苗的伤害及其保护机制奠定基础。【方法】正式试验于2015年在中国水稻研究所网室进行。采用国际水稻研究所营养液配方进行水培试验,以春优84和秀水09为材料,移栽行间距为20 cm,移栽7 d后利用在线溶氧仪设定2个氧浓度：低氧（0-1 mg·L^-1）和对照（常规水培,不进行氧调节,水稻在自然状态下生长）,处理时间为12 d。采用便携式溶氧仪（HACHHQ30d,美国）测定营养液中溶氧量。处理后每隔3 d测定分析根系活力、呼吸强度、氮代谢相关酶活性。处理结束时取样测定分析株高、分蘖、叶绿素含量、根系形态和干物重等指标。【结果】短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。处理结束时,秀水09分蘖数、干物质的积累量分别比对照降低20.0%和7.78%。春优84分蘖数和干物质积累量分别比对照降低15.38%和6.28%。2品种根系体积以及粗根（根系直径>0.8 mm部分的根量）、细根(活性根,根系直径0.05-0.1 mm）根量也低于对照。叶片叶绿素含量、根系氮素吸收量以及可溶性蛋白质含量也受到低氧胁迫的抑制。秀水09各项指标分别比对照减少6.67%、15.11%和10.86%,春优84各项指标分别比对照减少5.18%、13.25%和6.67%,且秀水09的各项指标的减少量均大于春优84,说明秀水09对低氧胁迫较为敏感。2个品种的株高受低氧胁迫的诱导,秀水09比对照增加7.98%,春优84比对照增加3.30%。短期低氧胁迫对水稻幼苗根系呼吸强度的影响表现为抑制-促进-抑制,随处理时间的延长抑制作用会降低。根系活力的变化趋势同根系呼吸强度一致。水稻幼苗根系硝酸还原酶（NR）活性受低氧胁迫的诱导;根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性在低氧胁迫0-6 d时受其诱导,9-12 d时受其抑制;低氧胁迫对水稻根系谷氨酸脱氢酶（GDH）活性的影响和品种有关,秀水09表现为促进-抑制,春优84则为抑制-促进-抑制。短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。【结论】水稻幼苗可以通过呼吸消耗、氮代谢相关途径的改变,减轻低氧胁迫的伤害,从而维持其在低氧逆境下生存。     

氮胁迫对水稻营养生长期氮代谢及相关基因表达量的影响

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后,恢复供氮生长1d时,NR、NiR、GS、GOGAT、GDH的基因表达量及活性基本趋于恢复正常水平,部分基因表达量有所增加。     

苏打盐碱胁迫对水稻幼苗生长及氮代谢关键酶的影响

为明确水稻不同秧龄苗在苏打盐碱胁迫下的生长和氮代谢差异,以"长白9"为试验材料,设置不同秧龄L1(3叶秧龄)、L2(4叶秧龄)、L3(5叶秧龄),以50 mmol/L的混合盐碱进行胁迫,研究苏打盐碱胁迫(0～48 h)下水稻不同秧龄苗的生理响应、物质积累和氮素吸收特性。结果表明:苏打盐碱胁迫显著提高了水稻各秧龄苗脯氨酸和可溶性糖含量,3叶秧龄苗响应时间更早,涨幅更大,随秧龄的增大,渗透调节能力变弱;苏打盐碱胁迫显著提高了水稻各秧龄苗叶片及根中Na⁺积累量和Na⁺/K⁺,3叶秧龄苗峰值更高,随秧龄的增长离子平衡能力逐渐增强。从氮素代谢来看,苏打盐碱胁迫显著抑制了水稻不同秧龄苗的氮素吸收和转化,降低了叶片和根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,抑制了地上部氮素积累和植株干物质积累。5叶秧龄苗NR和GS活性的下降显著小于其他秧龄,并通过小幅上调叶片谷氨酸脱氢酶(GDH)活性来增强GDH代谢途径,以适应盐碱胁迫对氮素吸收造成的影响。5叶秧龄苗地上部、根系干质量以及地上部氮素积累量所受影响也明显小于其他秧龄。这说明,...     

生物有机肥和化肥配合施用对水稻氮代谢关键酶活性的影响

采用田间小区试验和室内生化分析相结合的方法,研究了生物有机肥和化肥配合施用对水稻氮代谢几种关键酶活性的影响。结果表明:生物有机肥和化肥配合施用能显著增强水稻功能叶中谷氨酸合成酶、蛋白水解酶、谷草转氨酶以及籽粒中谷氨酸合成酶、谷草转氨酶的活性。     

镉胁迫下接种AM真菌对葡萄次生代谢酶活性的影响

试验以1 a生酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet sauvignon)扦插苗为研究对象,研究不同浓度镉(0、50、200、600 μmol·kg-1)胁迫下AM真菌对葡萄次生代谢酶:过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性影响.结果表明,随镉处理浓度的升高,过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)的含量均呈上升趋势,相对于未接种苗木,接种AM真菌显著提高了葡萄根系菌根的侵染率和次生代谢相关酶的活性.接种AM真菌能缓解葡萄幼苗在镉胁迫下的毒害作用.     

不同氮效率基因型玉米物质积累及氮代谢相关酶活性的差异

[目的]研究在不同氮素水平条件下,不同氮效率玉米品种的物质积累及氮代谢相关酶活性的差异。[方法]采用水培方式,选用氮高效玉米品种郑单958和氮低效玉米品种鑫鑫1号为供试品种,设置5个施氮浓度(N_1~N_5),分别为0.04、0.80、2.00、4.00和8.00 mmol/L,揭示不同品种氮效率差异的生理机制。[结果]随着施氮量增加,玉米幼苗的干物质积累不断升高,叶面积、总根长、根表面积和根体积逐渐增加,当施氮量为4.00 mmol/L(N_4)时,以上指标达到最大。2个品种相比,氮高效品种郑单958效果好于鑫鑫1号。施氮量为8.00 mmol/L(N_5)时株高最高。随着施氮量增加,硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)活性逐渐升高,但N_3、N_4和N_5这3个处理相同品种的酶活性增加幅度较小。谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性先上升后下降,N_3处理时,2个品种活性最高。[结论]氮高效品种郑单958在不同的氮水平下有较高的氮代谢酶活性,这有利于氮肥的转化吸收和利用,从而有利于植株生长和物质积累。     

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性.结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B.同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著.低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用.除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高.恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉.不同基因型水稻耐受镉的浓度约为0.3 mg/kg.     

土壤镉污染对马铃薯块茎氮·磷·钾·镉含量及积累量的影响

[目的]为了研究土壤镉污染对马铃薯氮、磷、钾、镉含量与积累量的影响。[方法]采用盆栽方式,以费乌瑞它马铃薯为试验材料,测定采收后的马铃薯产量、氮磷钾镉含量及积累量。[结果]轻度的镉胁迫降低了马铃薯块茎氮含量,而中度和重度镉胁迫下马铃薯块茎氮含量增加,镉污染各处理氮积累量均显著低于对照处理;随着土壤镉浓度的增加,磷含量在0.01水平显著增加,而磷积累量变化不大;土壤不同镉处理马铃薯钾含量均在0.01水平显著高于对照处理,土壤轻度镉处理马铃薯钾积累量最高,随着镉污染程度的加大,钾积累量降低;土壤不同浓度镉处理下马铃薯块茎镉含量与积累量均呈直线0.01水平显著正相关。[结论]土壤镉污染马铃薯氮肥施用量降低,磷肥施用量不变,轻度镉污染增加钾肥施用量,土壤镉重度污染不适合种植马铃薯。     

不同生育期杂交谷子叶片氮代谢相关酶活性的杂种优势

以3个杂交谷子品种及其父母本为材料,通过对叶片生理生化指标的测定,研究不同生育期内叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性及叶片氮含量变化,分析不同生育期内杂交谷子叶片氮代谢酶的杂种优势,以期对杂交谷子氮效率的遗传改良提供依据。结果表明,杂交谷子叶片GDH活性以及叶片氮含量在整个生育期内以表现中亲优势为主,NR活性在抽穗期表现正向超亲优势,GS活性在灌浆期和成熟期表现正向超亲优势。因此,NR和GS可作为杂交谷子氮效率改良的参考指标。     

不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响

以花育22号为试验材料,在桶栽条件下,采用15N同位素示踪技术,研究了不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响。结果表明,施用酰胺态氮的花生叶片,其硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶及谷氨酸脱氢酶活性最高,硝态氮对硝酸还原酶活性的促进作用次于酰胺态氮,但明显高于铵态氮,硝铵混合态氮则介于硝态氮与铵态氮之间。铵态氮对谷氨酰胺合成酶及谷氨酸脱氢酶活性的促进作用次于酰胺态氮,但明显高于硝铵混合态氮和硝态氮。不同形态氮肥对花生氮积累表现为:酰胺态氮铵态氮硝铵混合态氮硝态氮。表明生产中施用酰胺态氮有利于花生氮代谢及氮吸收。     

土壤镉污染对马铃薯块茎氮·磷·钾·镉含量及积累量的影响（英文）

[目的]为了研究土壤镉污染对马铃薯氮、磷、钾、镉含量与积累量的影响。[方法]采用盆栽方式,以费乌瑞它马铃薯为试验材料,测定采收后的马铃薯产量、氮磷钾镉含量及积累量。[结果]轻度的镉胁迫降低了马铃薯块茎氮含量,而中度和重度镉胁迫下马铃薯块茎氮含量增加,镉污染各处理氮积累量均显著低于对照处理;随着土壤镉浓度的增加,磷含量在0.01水平显著增加,而磷积累量变化不大;土壤不同镉处理马铃薯钾含量均在0.01水平显著高于对照处理,土壤轻度镉处理马铃薯钾积累量最高,随着镉污染程度的加大,钾积累量降低;土壤不同浓度镉处理下马铃薯块茎镉含量与积累量均呈直线0.01水平显著正相关。[结论]土壤镉污染马铃薯氮肥施用量降低,磷肥施用量不变,轻度镉污染增加钾肥施用量,土壤镉重度污染不适合种植马铃薯。     

铅对八楞海棠氮素代谢的影响

[目的]丰富果树铅胁迫的理论研究,为果树铅污染的预测预报、综合治理提供理论依据。[方法]以去离子水为对照,研究500、1000、2000mg/k(g以Pb2+计)的铅胁迫对八楞海棠氮素代谢的影响。[结果]八楞海棠的硝酸还原酶活性在500mg/kg的铅胁迫下达到最高值,2000mg/kg的铅胁迫使其活性降至对照的81%。铅胁迫对八楞海棠叶片脯氨酸含量的影响不大。八楞海棠的可溶性蛋白含量随着铅胁迫时间的延长和铅胁迫浓度的增加而下降,500、1000、2000mg/kg铅胁迫21d时,其含量分别降至对照的83.2%、75.6%和67.9%。[结论]高浓度的铅胁迫使八楞海棠的硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量下降。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素含量的影响

通过溶液培养,研究不同硅浓度(0、30、80、130、180 mg.L-1SiO2)对镉(4.0 mg.L-1Cd2+)胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的影响。结果表明:30¹30 mg.L-1SiO2可提高对镉胁迫下水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片3种色素含量,且130 mg.L-1SiO2均达到最佳效果,其中倒5叶位叶片3种色素含量分别较单独镉胁迫下提高189.47%、38.66%和75.93%,而倒4叶位叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在130 mg.L-1SiO2分别为单独镉胁迫下的161.15%、166.23%和177.61%,但较高浓度(>130mg.L-1SiO2)时水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片叶绿素含量却呈现下降趋势;水稻幼苗倒3叶位叶片3种色素含量均随着SiO2浓度的增加而呈上升趋势,当SiO2浓度为180 mg.L-1时,3种色素含量达到最高(2.5239、0.8120、3.3359 mg.g-1.FW);而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒3、倒2、倒1叶位叶片3种色素含量影响较小,未及倒5、倒4等下位叶的影响显著。     

镉对植物光合作用及氮代谢影响研究进展

镉是毒性最强的环境污染物之一。植物中积累的镉可通过食物链进入人体,给人类健康带来潜在危害。镉能抑制植物生长,能使植物形态、生理生化及结构发生改变。镉可减少净光合速率,损伤光合器官;使叶绿素含量下降;抑制气孔开放,从而影响植物的光合作用;镉通过改变植物硝酸还原酶(NR)、谷胺酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)以及谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,进一步影响植物氮代谢过程。光合作用及氮代谢在植物生长发育过程中起着十分重要的作用,综述了重金属镉对植物光合作用及氮代谢的影响,并对其机理进行了探讨。