外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1mmol·L~(-1) SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长的影响

通过将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按碱性盐比例增加方式模拟出 5种混合盐碱胁迫(pH 7.33~10.39),采用50、100、150、200 μmol·L^-1硝普钠(SNP)为外源NO供体对藜麦种子进行处理,分析外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:盐碱胁迫显著抑制藜麦种子的萌发及幼苗的生长发育,且当混合盐碱溶液pH>9时,藜麦种子在萌发的第7天开始腐烂。各浓度SNP均显著促进混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长,其中100和150 μmol·L^-1 SNP处理效果最佳。A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)胁迫下施加SNP,藜麦幼苗根长最大增加了74.08%和70.77%,生物量最高增加了1.72和3.97倍。C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9: 1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9)胁迫下施加SNP阻止种子的腐烂,根长分别是CK的1.03、0.83和0.60倍,生物量分别是CK的1.13、1.13和0.82倍。随SNP浓度增加,盐碱胁迫下幼苗脯氨酸含量及SOD、POD、CAT、APX活性先增加后降低,MDA含量先降低后增加。以上结果说明SNP对藜麦萌发生长的调控具有浓度效应,可通过增加渗透调节和抗氧化酶活性来缓解细胞损伤,从而促进幼苗生长。本研究为SNP提高藜麦耐盐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

一氧化氮对干旱胁迫下紫花苜蓿氮代谢的影响

为揭示NO对渗透胁迫下紫花苜蓿含氮化合物及氮代谢过程的调控机制,以紫花苜蓿为材料,通过外源施加NO供体硝普钠(SNP)和NO清除剂(c-PTIO)对紫花苜蓿种子及幼苗进行处理,研究NO在PEG模拟的渗透胁迫下紫花苜蓿氮类化合物含量及氮代谢关键酶活性变化规律中的影响.结果表明:与PEG处理相比,外施0.1 mmol·L-...     

三种常用农药对环棱螺、圆田螺和河蚬的急性毒性研究

采用急性毒性试验方法,研究了3种常用农药毒死蜱、丁草胺和三唑酮对3种本地底栖生物环棱螺Bellamya quadrata、圆田螺Cipangopaludina cathayensis和河蚬Corbicula fluminea的毒性效应,同时测定了螺类不同大小个体对供试农药的敏感性。结果显示:毒死蜱、丁草胺和三唑酮对环棱螺的96 h-LC50值分别为4.32、3.62和15.2 mg/L,对圆田螺的96 h-LC50值分别为6.31、4.31和16.9 mg/L,对河蚬的96 h-LC50值分别为8.75、6.83和26.5 mg/L;毒死蜱和丁草胺对3种供试生物均为中等毒性,三唑酮属低毒。环棱螺幼螺对毒死蜱、丁草胺和三唑酮的敏感性分别比大螺高2.52、1.84和1.72倍,圆田螺幼螺对毒死蜱、丁草胺和三唑酮的敏感性分别比大螺高2.26、2.26和2.67倍。因此,在田间使用3种供试农药时需注意对供试底栖生物尤其是其幼体的保护。     

秸秆与氮肥调节C/N比对潮土CH_4,CO_2和N_2O排放/吸收的影响

为了探讨秸秆还田与氮肥配施对砂质潮土CH_4,CO_2和N_2O排放/吸收规律及土壤碳、氮含量的影响,采用恒温培养的方法,在土壤中添加定量秸秆情况下,通过尿素调节不同C/N比(分别为9、12.5、25、40、71),并设单施氮肥处理(N),同时以原土(不施肥)为对照(CK),研究了玉米秸秆与氮肥调节C/N比对砂质潮土不同形态碳、氮含量的变化以及对CH_4,CO_2和N_2O等温室气体动态排放特征。结果表明,培养结束时,随着配施C/N比的增加,土壤可溶性有机碳(DOC)呈先增加后降低趋势,以C/N比为25时最高,可溶性有机氮(DON)呈增加趋势,以C/N比为9时最高;秸秆添加后对土壤NH_4^+-N和NO_3^--N含量具有一定的抑制作用,但随着配施氮肥量的增加NH_4^+-N和NO_3^--N含量呈增加趋势。同时发现,在37 d室内培养试验中,各处理土壤整体表现为对CH_4的吸收,单施N肥较CK对CH_4的排放无显著影响,C/N比为71(单独添加秸秆)促进了CH_4的吸收,而秸秆与氮肥配施抑制了土壤对CH_4的吸收。CO_2排放通量整体上随时间呈现出"上升-下降-稳定"的过程;各处理均在培养的第3 d达到排放峰值,且在添加秸秆情况下C/N比越小CO_2排放通量越高,最高达5.47mg kg^-1h^-1。不同处理N_2O的排放通量随时间变化具有不同的变化趋势,C/N比为71、40和25的3个处理在培养第1 d即达到排放最大值,而C/N比为12.5和9及单施N等3个处理排放峰值则出现在培养的第3 d,且排放峰值随氮肥用量的增加而增高,C/N比为9时达到最高,为2.64滋g kg^-1h^-1。CO_2和N_2O累积排放量最大的处理为C/N比为9,分别为1551.3 mg kg^-1和240.5 mg kg^-1。由此得出,秸秆与氮肥的配施促进了砂质潮土CO_2和N_2O的排放以及对CH_4的吸收,随着配施C/N的减小,砂质潮土对CO_2和N_2O的排放以及CH_4的吸收增强。     

甜瓜与白粉病菌非亲和互作的数字基因表达谱分析

为探讨甜瓜与白粉病菌非亲和互作在转录水平的分子机制,本研究选用高抗甜瓜品种‘Yuntian930’,利用Solexa高通量测序技术分析甜瓜幼苗接种白粉病菌前0 h和接菌后24 h、48 h和72 h的基因表达谱。与未接种相比,接种后3个时间点分别鉴定出219个、1 784个和2 371个差异表达基因,且上调表达基因数多于下调表达基因数。GO功能分析表明,已注释的差异表达基因显著富集到代谢过程、生物学过程、磷代谢过程、磷酸化及蛋白磷酸化修饰、光合膜、类囊体、氧化还原酶活性和序列特异结合位点等生物学过程。Pathway分析显示,差异表达基因富集到多条物质代谢、次级代谢物合成、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢、光和系统、植物激素信号转导等通路中。比较各接种时间的差异表达基因显示,接种后48 h鉴定出的差异基因和Pathway最多,并发现有7个涉及多胺代谢的差异表达基因,其中6个呈上调表达。这一结果进一步验证了多胺代谢途径基因能有效响应白粉病菌胁迫反应,从而提高对白粉病菌的抵抗能力。利用q RT-PCR验证4个多胺代谢相关基因在接种白粉病菌后的差异表达,其结果与DGE一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

柳蒿不同溶剂萃取物抑菌活性研究

目的考察柳蒿不同溶剂提取物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。方法采用滤纸片固相扩散法和二倍稀释法研究了柳蒿水提取物、95%乙醇提取物、乙酸乙酯提取物对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌活性及最低抑菌浓度(MIC)。结果由抑菌直径可知,各提取液抑菌活性顺序为:乙酸乙酯提取液乙醇提取液水提取液,不同提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的MIC分别为:乙酸乙酯提取液为50 mg/m L、3.125 mg/m L;乙醇提取液为100 mg/m L、12.5 mg/m L;水提取液为100 mg/m L、25 mg/m L。结论不同提取液抑菌效果不同,其中乙酸乙酯提取液抑菌效果最好。     

混合盐碱胁迫对藜麦种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

针对西北地区藜麦栽培土壤限制问题,研究盐碱胁迫对藜麦种子萌发及抗性相关酶特性的影响,探讨藜麦对盐碱土壤的适应机制,为藜麦在盐碱地的栽培实践提供理论依据。将中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和碱性盐(NaHCO_3、NaCO_3)按不同比例混合模拟出20种混合盐碱条件对藜麦种子进行胁迫,分析盐碱胁迫下藜麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和抗氧化酶活性及同工酶表达。结果表明:5种盐碱胁迫均引起藜麦种子发芽率,发芽势,发芽指数降低,且随着盐浓度的增加,萌发受到显著抑制(P0.05),对藜麦种子萌发影响较大。A,B处理组各浓度盐碱胁迫下超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性均高于CK;C,D,E处理组SOD活性均低于CK,但GR活性在50mmol·L-1盐碱浓度时高于CK。过氧化物酶(peroxidase,POD)活性在盐碱浓度为50mmol·L-1时最高,随盐浓度增加POD活性比CK降低4倍,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随盐碱浓度的增加而下降。SDS-PAGE分析发现,盐碱胁迫可诱导SOD,POD,CAT,GR同工酶出现新的条带,但随着盐碱浓度的增加,酶带的表达量降低。上述结果说明,盐碱胁迫抑制藜麦种子萌发,其中Na_2SO_4和NaHCO_3对藜麦种子萌发抑制效应明显。本试验条件下,藜麦的耐盐碱阈值为50mmol·L-1,其中盐碱浓度是影响藜麦种子萌发的主要因素,盐组分值对藜麦种子萌发影响次之。     

一氧化氮对干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗次生代谢产物的影响

本研究以盆栽紫花苜蓿为试验材料,在聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱的条件下,分别以硝普钠、c-PTIO(carboxy-PTIO)为NO供体和清除剂进行叶面喷施,通过研究紫花苜蓿幼苗叶片、根系中次生代谢产物及关键代谢酶活性的变化,探讨干旱胁迫对次生代谢产物的影响及NO介导下紫花苜蓿耐旱机制的响应。结果表明,干旱胁迫使紫花苜蓿叶片及根系中总酚、类黄酮、木质素和花青素的含量呈先升高后降低的变化趋势,同时增强了苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）活性。外源NO的施加则会促进这种趋势的进行,使总酚含量提高33.08%,在胁迫后期仍使酚类物质保持较高的代谢水平,改善胁迫所导致的损伤状况。而NO抑制剂c-PTIO则会不同程度地抑制紫花苜蓿幼苗中酚类物质的合成及其代谢关键酶的活性。因此,外源NO的喷施使紫花苜蓿中次生代谢物的积累与抗氧化酶活性维持在一个高于仅干旱胁迫的水平,更大限度地降低干旱对紫花苜蓿造成的危害,提高对干旱的耐受性。本研究进一步扩充了紫花苜蓿抗旱手段的工具箱,对紫花苜蓿的抗旱具有重要的意义。