Selenium distribution and nitrate metabolism in hydroponic lettuce(Lactuca sativa L.): Effects of selenium forms and light spectra

A deficiency in selenium(Se) in the human diet is a worldwide problem. The intake of Se-rich vegetables can be a safe way to combat Se deficiency for humans. However, most leafy vegetables can accumulate a high content of nitrates, which poses a potential threat to human health. Light is an important environmental factor that regulates the uptake and distribution of mineral elements and nitrogen metabolism in plants. However, the effects of Se forms and light conditions, especially light spectra, on the uptake and translocation of Se and on nitrate reduction are poorly understood. In this study, lettuce(Lactuca sativa L.) was treated with exogenous Se applied as selenate(10 mmol L~(-1)) and selenite(0.5 mmol L~(-1)) and grown under five different light spectra: fluorescent light(FL), monochromatic red LED light(R), monochromatic blue LED light(B), and mixed red and blue LED light with a red to blue light ratio at 4(R/B=4), 8(R/B=8), and 12(R/B=12), respectively. The effects of light spectra and Se forms on plant growth, photosynthetic performance, Se accumulation and nitrate reduction were investigated. The results showed that the light spectra and Se forms had significant interactions for plant growth, foliar Se accumulation and nitrate reduction. The Se concentration and nitrate content in the leaves were negatively correlated with the percentage of red light from the light sources. Compared to Se applied as selenite, exogenous Se applied as selenate was more effective in reducing nitrate via promoting nitrate reductase and glutamate synthase activities. The lowest nitrate content and highest plant biomass were observed under R/B=8 for both the selenate and selenite treatments. The significant effect of the light spectra on the root concentration factor and translocation factor of Se resulted in marked variations in the Se concentrations in the roots and leaves. Compared with FL, red and blue LED light led to significant decreases in the foliar Se concentration. The results from this study suggest that the light spectra can contribute to Se distribution and accumulation to produce vegetables with better food quality.     

转lrp基因生菜氨基酸营养分析

以转lrp(lysinc-rich protein gene)基因的转基因T_0和T_1代生菜为材料,非转基因生菜植株为对照,研究包括赖氨酸在内的所有氨基酸的变化情况.结果表明:lrp可以在生菜体内正常表达,在2个世代都可提高生菜中赖氨酸的含量,同时,其他必需氨基酸的含量并没有变化.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下生菜幼苗生长和光合性能的影响

以生菜幼苗为材料,采用溶液培养,研究外源水杨酸(salicylic acid,SA)对不同浓度(50、100、150、200 mmol/L)NaCl胁迫下生菜幼苗生长和叶片光合特性的影响.结果表明,NaC1胁迫显著降低了生菜植株生长量、净光合速率、气孔导度、叶绿素含量,其中叶绿素a含量降低幅度最大;外源SA显著提高了盐胁迫下生菜幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度,增强了盐胁迫下生菜植株的光合能力,从而使植株生长量明显提高,有效增强了生菜的抗盐能力.     

莴苣中硒含量分布和赋存形态研究

研究了大田补硒栽培莴苣成熟期各器官中硒的含量分布和赋存形态,结果表明:莴苣对硒有一定的富集能力,叶片吸收的无机硒进入莴苣体内代谢后转化为多种形态有机硒,根、茎、叶中的核酸、多糖和蛋白质结合硒是硒的主要赋存形态,生物大分子有机硒含量占总硒量的70%以上。     

不同类型酚酸物质对莴苣的化感作用

以莴苣为受体,采取室内生测的方法,测定了4种苯甲酸型酚酸(对羟基苯甲酸、水杨酸、香草酸、丁香酸)和4种肉桂酸型酚酸(肉桂酸、阿魏酸、对香豆酸、咖啡酸),以及2种类型混合酚酸对莴苣的化感作用,对其抑制率进行回归分析并计算IC50(半抑制浓度值).结果表明,单一或混合酚酸浓度高时明显抑制莴苣生长,浓度低时抑制能力减弱或表现促进作用.苯甲酸型混合酚酸对莴苣根长和株高的IC50分别为2.71×10~(-4)和1.56×10-3mol·L~(-1),而肉桂酸型混合酚酸对莴苣根长和株高的IC50分别为8.01×10~(-4)和1.77×10~(-3)mol·L~(-1).可见,苯甲酸型酚酸的抑制作用高于肉桂酸型酚酸,且混合酚酸的抑制作用高于单一组分酚酸.     

不同形态氮素营养对生菜光合特性的影响

采用0: 100、10: 90、25: 75和50: 50(质量比)4种铵硝比的营养液,研究了其对生菜光合特性的影响.结果表明:在营养液中铵硝比为25: 75时,生菜的地上部生物量、SPAD值、净光合速率(Pn)及气孔导度(Gs)最高.随着NH 4-N比例的进一步增加,生菜的地上部生物量、SPAD值、净光合速率及气孔导度反而有所下降,表明适量增铵对生菜生长发育具有促进作用.不同铵硝配比对生菜胞间二氧化碳浓度(Ci)的影响与对SPAD值、净光合速率及气孔导度的影响相反.申选1号的光合特性对不同铵硝配比比耐热耐抽苔生菜敏感.     

影响美国速生生菜愈伤组织诱导因素的研究

以美国速生生莱为试材,探索不同浓度的2,4-D对生菜根、茎、叶不同外植体诱导愈伤组织的影响,进一步探索不同浓度2,4-D、蔗糖和不同光条件对生菜叶片愈伤组织诱导的影响．结果表明：生菜根、茎、叶在2,4-D浓度为1mg／L时外植体叶诱导的愈伤组织各项指标均较好;0．6mg／L2,4-D、20g／L蔗糖、光培养处理时对提高叶片愈伤组织的鲜物重及干物重指标的效果最好,诱导率可达到89．8％．     

生菜地上部镉累积规律及其与矿质元素浓度的关系

为探究镉污染条件下日光温室生菜在整个生育期内对镉的吸收规律及其与矿质元素吸收的关系,采取田间试验的方法,以立生二号生菜作为供试材料,种植在镉污染(Cd浓度1.87 mg·kg~(-1))日光温室内。在整个生育期不间断采样,测定生菜地上部Cd及Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg含量。结果表明,生菜地上部Cd浓度在苗期从2.70 mg·kg~(-1)增加到3.62 mg·kg~(-1),器官形成期从3.62 mg·kg~(-1)降低到2.40 mg·kg~(-1),抽薹期从2.40 mg·kg~(-1)降低到1.64 mg·kg~(-1)。单株生菜地上部Cd累积的速率可以用"S"型曲线方程进行描述(R~2=0.99)。苗期、器官形成期和抽薹期Cd累积速率分别为0.098、0.516、0.056μg·株~(-1)·d~(-1)。Cd与Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg浓度相关系数在整个生长阶段生菜分别为-0.77、-0.31、-0.06、0.09、0.46、-0.10,在营养生长阶段分别为-0.43、0.25、-0.06、0.16、0.56、0.41,在生殖生长阶段分别为-0.82、-0.26、0.72、0.93、0.42、0。可以得出如下结论:生菜地上部Cd浓度的变化与地上部生物量的变化高度相关,Cd浓度在苗期增加,在器官形成期和抽薹期降低。约15%的Cd累积发生在苗期,约80%的Cd累积发生在器官形成期,约5%的Cd累积发生在抽薹期。整个生长阶段生菜地上部Cd浓度和Fe浓度变化呈极显著负相关,和Ca呈显著正相关;在营养生长阶段,生菜地上部Cd浓度和Ca浓度变化呈显著正相关;在生殖生长阶段生菜地上部Cd浓度变化和Fe显著负相关,和Zn、Ca显著正相关。     

不同株高粳稻氮素累积和转运的基因型差异

以矮秆粳稻4007、武运粳和高秆粳稻豫粳和云粳为材料,研究了不同株高水稻累积和转运氮素的基闪型差异。结果表明,4007和武运粳的产量显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻4007和武运粳在分蘖期累积的氮素量低于豫粳和云粳,开花期后吸收的氮素显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻转运到籽粒中的氮素转运量和转运率以及籽粒氮素产量均显著高于高秆粳稻,而成熟时残留在茎叶中的氮素低于高秆粳稻。上述结果表明,种植矮秆粳稻更有利于水稻高产和提高氮素的利用效率。     

Effects of Priming in Combination with Fungicides on Germination and Infestation of Lettuce (Lactuca sativa L.)

Two seed lots of lettuce (Lactuca sativa L.) cv. Krolowa Majowych were primed in polyethylene glycol (PEG) 8000 at -1.25MPa for 7 days in dark at 20℃. Two fungicide treatments combined with PEG were used to control fungi: 1) Funaben T (0.1%) and Apron 35 SD (0.02%) were added to -1.25 MPa PEG solution (PEG+F); 2) After seed priming and drying,Funaben T was mixed at 5 g kg-1 and Apron 35 SD at 1 g kg-1 of seeds (PEG then F dust). PEG, PEG+F and PEG then F dust treatments reduced significantly thermodormancy and increased the seed germination at 35℃ in both lots. PEG then F dust treatment had the best effect on reducing seed thermodormancy at 35℃, and increased seed germination to 64.5% in lot 1 and 72.0% in lot 2 compared to 0 in untreated. PEG and PEG then F dust treatments have accelerated germination speed at 20 and 15℃ in both lots. There was a significant reduction in seed infestation in which the seeds were treated with PEG+F and PEG then F dust compared to untreated seeds and PEG primed seeds. PEG priming enhanced seed infestation considerably by Alternaria alternata, Penicillium spp., Rhizopus spp. and Ulocladium spp. Mycological analysis showed higher frequency of Alternaria alternata and Ulocladium spp. in untreated seeds at 20℃. Priming in combination with fungicides significantly alleviated the infestation of fungi, especially Alternaria alternata infestation.     

不同遗传体系基因效应对水稻籽粒碳氮代谢的影响

选用6个不同类型的水稻品种(系),按完全双列杂交设计(6×5)配成一套亲本、F1和F23个世代的遗传材料。采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,分析了稻米可溶性糖含量、全氮含量、糖氮比3个性状的遗传特点。遗传方差分析结果表明,可溶性糖含量和全氮含量两性状的表现同时受到种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的控制,其中可溶性糖含量和主要受制于二倍体母体植株核基因的显性效应;全氮含量、糖氮比主要受制于种子核基因的显性效应。遗传率和选择响应分析结果表明,可溶性糖含量、糖氮比的遗传率较小,对其进行选择不易奏效;全氮含量以直接狭义遗传率为主,采用单粒选择易取得较好效果。     

喷施茉莉酸对铝胁迫紫花苜蓿光合系统的影响

通过外源喷施不同浓度茉莉酸(5、25、50μmol/L),研究了茉莉酸对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,100μmol/L AlCl_3处理使得紫花苜蓿生长受到抑制,其叶绿素含量下降,叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,光系统I (PSI)和光系统II (PSII)的相对电子传导速率、P700活性和环式电子传递量(CEF)也明显降低。外源喷施低浓度茉莉酸(～5μmol/L)对缓解苜蓿铝毒害的作用最为显著。外源喷施低浓度茉莉酸(5μmol/L)时,苜蓿根长、地上和地下生物量明显高于铝胁迫处理,同时叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显升高;PSI和PSII的相对电子传导速率、P700活性和CEF值显著增加。而喷施过高浓度茉莉酸(～50μmol/L)对铝胁迫下紫花苜蓿的生长无明显缓解作用。研究结果表明低浓度茉莉酸对苜蓿铝毒害的缓解作用与茉莉酸改善铝胁迫苜蓿的光合作用和光化学系统电子传递能力密切相关。     

水稻剑叶光合性状的QTL分析

水稻剑叶全氮含量、净光合速率和蒸腾速率是影响生物产量的重要因子。利用[Nipponbare(粳稻)×Kasalath(籼稻)]×Nipponbare的回交重组自交系(Backcross recombinant inbred lines,BILs)群体在2005、2006连续两年对其剑叶抽穗后7 d的全氮含量、净光合速率、蒸腾速率进行数量性状基因座(Quantity trait locus,QTL)定位。结果检测到5个控制全氮含量的QTLs(qTLN-1、qTLN-3a、qTLN-3b、qTLN-9和qTLN-12),分布在第1、第3、第9、第12这4条染色体上,其LOD值为2.67~19.07,贡献率为2.33%~18.70%,其中qTLN-3a、qTLN-9、qTLN-12是新检测到的位点。在第6染色体上检测到1个控制净光合速率的QTL,LOD值为3.06,贡献率为4.73%;控制蒸腾速率的1个QTLqTr-10,其LOD值为6.59,贡献率为7.45%。同时还发现控制单个性状的QTLs存在上位性互作,因而利用相应的以Nipponbare为背景的全基因组染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体进一步剖析单个QTL效应,结果显示控制全氮含量的qTLN-3a、qTLN-9和控制净光合速率的qPn-6在不同环境下可以被重复检测到,且效应稳定。该结果将有利于光合功能基因的分子标记辅助(MAS)育种及其图位克隆。     

不同硒源对泌乳期母猪生产性能、甲状腺激素水平和免疫功能的影响

【目的】探索不同硒源对泌乳期母猪生产性能、免疫功能和甲状腺激素水平的影响.【方法】选用健康、体况相似、预产期相近的3~6胎次长×大杂交二元经产母猪200头,随机分为10组,每组20个重复,每个重复1头母猪,分别饲喂不同处理的日粮.1组为对照组,饲喂不添加硒源的基础日粮;其余9组为试验组,分别以亚硒酸钠、酵母硒和纳米硒的形式添加,各形式硒的添加量均分别为0.3、0.5、0.7 mg·kg-1.试验期为58 d.【结果和结论】0.3、0.5 mg·kg-1硒添加量的酵母硒组和0.5、0.7 mg·kg-1硒添加量的纳米硒组母猪的后代初生窝质量显著高于空白对照组(P0.05);0.5 mg·kg-1硒添加量的酵母硒组仔猪断奶窝质量、窝增质量、日增质量均显著高于空白对照组和亚硒酸钠组(P0.05);硒源对哺乳母猪和哺乳仔猪血清3,3',5-三碘甲腺原氨酸(T3)、3,5,3',5'-四碘甲腺原氨酸(T4)质量浓度的影响极显著(P0.01);纳米硒组母猪血清T3质量浓度比对照组、亚硒酸钠组和酵母硒组依次提高了29.52%、17.24%和23.63%(P0.01);纳米硒组母猪血清T4质量浓度比对照组、亚硒酸钠组和酵母硒组依次降低了24.71%、30.88%和33.86%(P0.01);纳米硒组母猪血清Ig A质量浓度比亚硒酸钠组、酵母硒组依次提高了85.39%、79.35%(P0.01),血清Ig M质量浓度比亚硒酸钠组、酵母硒组依次提高了24.19%、50.98%(P0.01);与对照组相比,亚硒酸钠、纳米硒和酵母硒组哺乳仔猪血清Ig G质量浓度分别提高了19.11%、43.39%和34.63%(P0.01),血清Ig A质量浓度分别提高了93.67%、160.75%、132.91%(P0.01),血清Ig M质量浓度分别提高了90.91%、140.91%、102.27%(P0.01).结果表明:在泌乳期母猪日粮中添加纳米硒和酵母硒能显著提高母猪的繁殖性能、免疫功能并调节血清甲状腺激素水平.     

不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用特征的研究

在群体水培条件下，于2001和2002年分别以国内外不同年代育成的88、122个具代表性的籼稻品种(品系)为供试材料，采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种的产量进行聚类，研究不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用的基本特征。结果表明：抽穗期植株含氮率高，抽穗前、后的氮素吸收量大，抽穗后吸收的氮素比例大，成熟期运转到穗部的氮素比例高，氮素籽粒生产效率及氮素收获指数高是高产品种氮素吸收利用的基本特征。多元回归分析表明：在9个氮素吸收和利用的性状中，对产量有显著影响的为抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率，随着抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率的增加，供试籼稻品种的产量显著提高。     

镉对玉米叶片光系统活性的影响

 【目的】研究Cd对玉米叶片光系统活性的影响及其抑制光合性能的作用位点与方式,为进一步解释Cd对玉米叶片光合机构伤害机理提供理论依据。【方法】以郑单958和登海661为供试材料,3叶期开始以Hoagland营养液为养分来源,设置4个不同浓度Cd处理连续培养40 d,选择第8片展开叶测定气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学曲线及820 nm光吸收曲线,分析Cd抑制玉米叶片光合机构性能的主要原因。【结果】Cd胁迫下,PSⅡ电子供体侧K点荧光（Wk）和受体侧J点荧光（Vj）明显增加,与受体侧相比,供体侧性能下降导致PSⅡ性能（Ψo）降低。Cd胁迫使RuBP羧化酶活性和光能产物（NADPH）利用率显著降低,PSI电子积累量上升,RuBP羧化酶活性的下降使PSI 820 nm光吸收量（ΔIR/Io）快速降低,PSⅡ与PSI性能下降比率不同,造成两光系统协调性（Φ(PSI/PSⅡ)）降低。【结论】Cd抑制叶片Pn由非气孔因素引起。Cd降低羧化系统活性,导致光能转化为化学能过程受阻,使过剩电子大量积累于PSI处;随Cd浓度增加,PSI性能降幅显著高于PSⅡ,二者协调性降低,导致Pn降低。     

模拟氮沉降对水稻生长、产量及光合特性的影响

田间试验研究4种水平的模拟氮沉降(即N0、N1、N2、N3、N4,施氮量分别为0、3、6、12、24 g/(m2.a)对早稻品种"岳优463"不同生长发育阶段的影响。结果表明,氮沉降对水稻的生长、产量及光合作用有一定的促进作用。经高氮沉降(N4)处理,水稻株高、光合速率在分蘖期分别比对照(N0)增加了45.6%和49.5%,在乳熟期比对照增加了6.4%和28.9%。氮沉降对水稻叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)含量均表现为促进作用。乳熟期N1、N2、N3、N4的叶绿素(a+b)比N0增加了34.9%、51.5%、111.3%和143.6%。中高氮处理(N3,N4)对水稻产量的促进作用较为显著,N1、N2、N3、N4的产量分别比N0增加了1.3%、6.2%、13.0%和42.6%。随施氮水平的增加,秕谷率也增加,而产量指数和籽粒大小呈下降趋势。     

南荻炭基土壤调理剂施用对水稻光合特性及产量的影响

叶片光合性能是作物产量形成的物质基础与决定因素。为了明确南荻炭基土壤调理剂施用后的水稻增产效应,采用盆栽试验,以籼型两系杂交稻‘深两优5814’为试验材料,探究SC1、SC2、SC3三种不同配方的南荻炭基土壤调理剂施用对水稻抽穗日期、叶片光合性能及产量的影响。结果表明:①南荻炭基土壤调理剂施用后,水稻抽穗日期提前4～12 d,达显著促进效应,其中土壤调理剂SC3促进效应最佳;②与CK相比,土壤调理剂施用后水稻Pn显著提升22.8%～62.4%,其中土壤调理剂SC2的增效作用最显著。此外,土壤调理剂SC1施用后可显著提高水稻叶片Gs、Ci和Tr,较CK分别提高57.0%、8.2%和18.2%;③水稻叶片中与光合作用相关中微量元素也显著增加,其中Mg含量增加22.79%～24.80%,Fe含量增加82.2%～89.8%,且3种土壤调理剂间无显著差异(P0.05);而对P含量的增加效应,土壤调理剂SC1显著高于SC2和SC3;④与CK相比,三种土壤调理剂对水稻的增产率达24.2%～35.0%,SC2的增产效果最佳。综上所述,南荻炭基土壤调理剂施用后通过促进水稻抽穗日期的提前,提高水稻光合效率,从而促进水稻产量的提高。     

氮素穗肥施用时期对粳稻品质的影响

[目的]明确穗肥施用时期对粳稻(Oryza sativa L.)稻米品质的影响。[方法]在施纯氮225 kg/hm2的大田试验条件下,研究不同穗肥施用时期对郑稻5号和豫粳6号品质的影响。[结果]不同的穗肥施用时期对水稻品质有明显的影响。对于品种郑稻5号,在抽穗期施用穗肥能提高稻米品质。而对于豫粳6号,穗肥施用时期对其加工品质和外观品质的影响各不相同,对于加工品质以倒3叶时期为佳,外观品质以抽穗期较好。[结论]穗肥施用时期对稻米品质有一定影响。