硝普钠(SNP)浸种对渗透胁迫下不同紫花苜蓿种子萌发生理特性的影响

以紫花苜蓿阿尔岗金(Medicago sativa‘Algonquin’)、金皇后(M. sativa‘Golden empress’)和三得利(M.sativa‘Sanditi’)为材料,探讨外源一氧化氮(NO)对PEG胁迫下紫花苜蓿种子萌发期丙二醛和渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1) SNP浸种能有效缓解PEG胁迫下紫花苜蓿萌发期MDA含量的积累,在第6 d SNP+PEG与PEG处理相比,阿尔岗金、金皇后和三得利种子MDA含量分别降低了23. 11%,21. 81%和30. 38%。(2)随PEG胁迫时间延长,3个苜蓿品种渗透调节物质含量呈先增后降趋势。SNP+PEG与PEG处理相比,阿尔岗金中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别在处理第4 d,第2 d和第4 d达到最大值,分别提高了13.71%,18.57%和9.23%;金皇后各含量均在第2 d有最大值,分别提高了20.96%,16.84%和5.48%;三得利各含量分别在第4 d,第2 d和第2 d达到最大值,分别提高了17.87%,17.52%和13.40%。(3) 3个品种紫花苜蓿SOD、POD、CAT、APX活性表现为先升后降趋势,且均在第4 d活性最大。与PEG处理相比,SNP+PEG处理下三得利SOD、POD活性增加率是阿尔岗金的2.76倍和1.21倍,是金皇后的4.10倍和1.21倍。渗透调节物质含量增加和抗氧化酶活性增强是紫花苜蓿适应干旱的生理基础,外源NO可提高紫花苜蓿对干旱的防御,3个品种紫花苜蓿受外源NO调节强弱顺序为:三得利金皇后阿尔岗金。     

番石榴发育期生物活性物质研究

番石榴风味独特,营养丰富。本研究以‘珍珠’番石榴和‘水晶’番石榴为试材,研究番石榴果皮和果肉中 生物活性物质含量及其与抗氧化能力关系。结果表明：番石榴果皮和果肉中,‘珍珠’番石榴的总酚、类黄酮、酚酸、 单宁含量均高于‘水晶’番石榴;番石榴的果皮和果肉发育过程中总酚、类黄酮、酚酸、叶绿素及类胡萝卜素含量均 呈下降趋势;番石榴果皮中生物活性物质含量高于果肉,且果皮抗氧化能力高于果肉;在生物活性物质与总抗氧化能 力的相关性方面,总酚含量相关性最高。本研究结果可为番石榴加工产品开发提供理论和实践基础。     

不同种植模式对土壤酶、烤烟生长及烟叶致香成分的影响

我国烤烟连作现象严重,而烤烟连作会影响土壤健康状况,降低烟叶质量。为探究合理的烤烟种植模式,研究了烤烟连作、轮作和套作3种种植模式对烤烟主要农艺指标、土壤酶活性以及烤烟致香成分含量的影响。结果表明:连作烤烟株高较为矮小,除酸性磷酸酶活性较高外,其他土壤酶活性较低,烟叶香气质量较差;相较于烤烟连作,烤烟套作和轮作有利于烟叶生长,提高并且均衡土壤酶活性,改善烟叶香气质量;本试验条件下,甘薯和辣椒可以作为较好的烤烟套作和轮作的对象作物。     

大气CO2浓度升高对不同类型水稻灌浆期有机物合成与分配的影响

为明确不同类型水稻对高浓度CO2的响应差异,应用先进的FACE(Free air CO_2 enrichment)试验平台,以粳稻(Japonica)武运粳21(WYJ21)和籼稻(Indica)扬稻6(YD6)为试材,研究灌浆期两种类型水稻体内有机物含量的变化。与对照相比,WYJ21籽粒中直链和支链淀粉含量在FACE处理下略有增加,YD6籽粒中直链淀粉含量在完熟期显著高于对照8.9%;WYJ21籽粒中α淀粉酶、β淀粉酶活性变化不显著,YD6籽粒中β淀粉酶活性在完熟期显著低于对照28.1%;WYJ21籽粒蔗糖含量在乳熟期高于对照11.5%,YD6籽粒中蔗糖含量在蜡熟期低于对照14.4%,WYJ21和YD6茎中蔗糖含量分别在蜡熟和乳熟期显著下降。FACE下两水稻品种茎中蔗糖合成酶(SS)活性变化自乳熟至完熟期呈现先降后升的趋势,且均在中后期达到显著水平,WYJ21在灌浆前期茎中磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性显著增加,YD6茎中SPS活性在灌浆后期显著增加;FACE处理降低了两水稻茎中蛋白质含量,其中WYJ21茎中蛋白质含量在蜡熟期显著下降38.5%,YD6茎中蛋白质含量在蜡熟和完熟期分别下降33.9%和60.5%。CO_2、时期、品种对水稻茎中蔗糖含量、SS和SPS活性的影响达到显著水平;CO_2、时期、品种以及它们的交互作用显著影响直链和支链淀粉含量、α与β淀粉酶活性以及蛋白质含量。上述结果表明,不同类型水稻在不同灌浆时期对高浓度CO_2的响应程度不同,籼稻YD6的响应程度要大于粳稻WYJ21。     

解淀粉芽孢杆菌B1619对番茄的促生作用

解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciensB1619是一株对设施番茄土传病害具有很好防治效果的生防菌株。为了明确其对番茄的促生作用,本研究通过室内盆栽试验研究了不同稀释倍数的生防菌B1619发酵上清液对番茄种子萌发和幼苗生长的影响;测定了喷施B1619菌液后番茄体内叶绿素、胡萝卜素和根系活力的变化;运用液质联用法检测了生防菌B1619上清液中促生相关物质(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和亚精胺)的含量。结果表明,生防菌B1619不同浓度的上清稀释液对番茄种子萌发和幼苗生长均有一定的促进作用,其中以100倍稀释液(4.8×10⁷cfu/mL)促生作用最大;用生防菌B1619不同浓度的上清稀释液对番茄喷施后,番茄植株的叶绿体色素、胡萝卜素和根系活力均有不同程度的增加,其中以100倍稀释液各生理指标活性增加最大(分别增加47.92%、38.37%和49.75%);生防菌B1619上清液中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)和亚精胺(Spd)的含量分别为1.90、1.30、0.0544、1.94和1.22mg/L。本研究结果证实了解淀粉芽孢杆菌生防菌株B1619对番茄生长具有显著促生作用,且促生物质主要存在于上清液中。     

黄瓜对B型和Q型烟粉虱取食的不同生理生化反应

【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）B生物型（中东-小亚细亚1种）和Q生物型（地中海种）是农业生产上的重要害虫,杀虫剂的滥用造成害虫产生抗药性,并危害到生态安全与人类健康,因此,制定安全有效的防控措施十分必要。利用植物抗性是害虫综合治理的重要方面,论文旨在探讨黄瓜植株被B型、Q型烟粉虱取食后营养和防御相关酶系的反应差异,阐明黄瓜植株应对烟粉虱取食防御反应的生理生化机制,为利用植物抗性防控不同烟粉虱生物型提供依据。【方法】以实验室长期培养的B型、Q型烟粉虱和黄瓜博杰1号品种为供试材料,在黄瓜植株4片真叶期分别接B型、Q型烟粉虱成虫200头,同时分别以不接虫的黄瓜植株为对照,在烟粉虱持续取食1、3、5、7、9 d后,分别测定黄瓜叶片中营养物质（可溶性糖和可溶性蛋白质）含量、多酚含量、防御物质合成相关酶活性以及保护酶活性。【结果】在整个实验期内,B型烟粉虱取食3 d后,黄瓜叶片中可溶性糖和蛋白含量均显著高于对照植株,而Q型烟粉虱取食1 d后,黄瓜叶片内可溶性糖和蛋白质含量均比对照植株显著下降。黄瓜叶片中多酚含量及其合成关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在两种生物型烟粉虱取食后均升高,但对Q型烟粉虱取食更敏感,即活性更高。B型烟粉虱取食后引起黄瓜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）酶活性均升高、过氧化物酶（POD）酶活性下降;而Q型烟粉虱取食后则引起SOD活性升高、POD和CAT酶活性下降。【结论】烟粉虱B型和Q型取食诱导黄瓜的营养物质含量、防御酶或保护酶活性发生不同变化。B型、Q型烟粉虱取食均能诱导黄瓜植株防御物质多酚的合成,导致叶片内多酚含量升高;但二者对黄瓜营养物质及保护酶的活性诱导存在差异,B型烟粉虱诱导黄瓜营养物质增加,Q型取食导致营养物质下降,而黄瓜防御物质在Q型烟粉虱取食后活性更强。两种烟粉虱生物型在寄主适应性上存在差异,在制定防治策略上,应该因不同烟粉虱生物型或不同寄主植物而有所不同。     

羽衣甘蓝抗寒生理特性研究

观赏羽衣甘蓝作为秋冬季节重要的园林绿化植物,抗寒性直接影响其推广和应用。为了阐明羽衣甘蓝响应低温的生理特性,揭示抗寒机理,以北京市农林科学院蔬菜研究中心生物技术课题组选配的优良F1杂种作为研究试材,分析不同低温处理下叶片电导率变化和半致死温度,以及渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。结果显示,羽衣甘蓝叶片电导率在-5℃以下迅速升高,-10℃左右达到最大值;半致死温度为-10.3~-13.7℃,红色类型低于白色类型,羽叶和圆叶低于皱叶类型。上述研究结果与观赏羽衣甘蓝田间抗寒表现一致。低温处理下渗透调节物质含量和抗氧化酶活性响应特性表明,不同指标呈现不同的变化趋势,除了可溶性糖在-10℃含量最高外,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均在-5℃或-8℃达到最大值,并随温度进一步降低而下降。主成分分析结果表明半致死温度、可溶性糖和游离脯氨酸含量是导致羽衣甘蓝抗寒性差异的主要因素。研究结果为建立羽衣甘蓝抗寒性评价体系,进一步解析抗冻机理,培育抗寒新品种奠定理论基础。     

低温胁迫对不同品种果蔗膜脂过氧化及渗透调节物质的影响

以4个引种果蔗品种幼苗叶片为试验材料,采用人工模拟低温环境对其进行低温胁迫,测定各品种叶片的相对电导率,丙二醛（MDA）、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量。结果表明,随处理时间的延长,4个引种果蔗品种幼苗叶片的相对电导率一直保持升高的趋势;MDA含量呈先显著升高后降低的趋势,分别在第7天和第10天达到最大值,顺序均为川蔗26号>拔地拉>闽引黄皮果蔗>桂果蔗1号。低温胁迫下,可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量呈上升趋势。随着低温处理时间的延长,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质含量明显增加。低温处理初期,脯氨酸含量急剧上升,随着处理时间延长脯氨酸含量开始缓慢降低,但整个过程中脯氨酸含量始终保持在较高水平。各项指标测定结果显示,4个引种果蔗品种的耐寒性表现为桂果蔗1号>闽引黄皮果蔗>拔地拉>川蔗26号。     

Humic acids as electron acceptors in wetland decomposition

Decomposition of organic matter in inundated wetland soils requires a number of interdependent microbial processes that ultimately generate CO₂ and CH₄. Largely as the result of anaerobic decomposition, wetland soils store globally significant amounts of organic carbon and are currently net sources of CH₄ to the atmosphere. Given the importance of wetlands in the global carbon cycle, it is important to understand controls on anaerobic decomposition in order to predict feedbacks between wetland soils and global climate change. One perplexing pattern observed in many wetland soils is the high proportion of CO₂ resulting from anaerobic decomposition that cannot be explained by any measured pathway of microbial respiration. Recent studies have hypothesized that humic substances, and in particular solid-phase humic substances in wetland soils, can support anaerobic microbial respiration by acting as organic electron acceptors. Humic substances may thus account for much of the currently unexplained CO₂ measured during decomposition in wetland soils. Here we demonstrate that humic acids extracted from a variety of wetland soils act as either electron donors or electron acceptors and alter the ratio of CO₂:CH₄ produced during anaerobic laboratory incubations. Our results suggest that soil-derived humic substances may play an important, and currently unexplored, role in anaerobic decomposition in wetland soils.     

4种改良剂对铅锌尾矿污染土壤中光叶紫花苕生长及重金属吸收特性的影响

通过盆栽试验研究了铅锌尾矿污染土壤中施用有机肥、石灰、蛭石和白云石等4种改良剂对光叶紫花苕生长发育、叶绿素及重金属Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析了施用改良剂后土壤pH和有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照相比,不同改良剂及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH,显著降低土壤各重金属有效态含量,并显著抑制了Cd、Pb向光叶紫花苕地上部转移,降低了重金属在光叶紫花苕植株地上部的积累,改善了光叶紫花苕的生长和发育,光叶紫花苕株高、地上部鲜重和地下部鲜重、叶绿素含量均有不同程度增加,其中株高和地上部鲜重增加达到显著水平。4种改良剂的不同处理水平对光叶紫花苕地下部重金属含量影响均达显著水平。