施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

在2003～2004年和2004～2005年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料,分别设置N 0、96、168、240、276 kg/hm2 5个施氮量处理和0、96、168、240 kg/hm2 4个施氮量处理,研究不同施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响。两年度的试验结果均表明,在一定施氮量范围内,随施氮量增加,公顷穗数、穗粒数、蛋白质含量、子粒产量和蛋白质产量均显著升高;继续增加施氮量子粒产量显著降低,公顷穗数、穗粒数、蛋白质产量降低或无显著差异。其中2004～2005年生长季,在0～168 kg/hm2施氮量范围内,随施氮量增加,旗叶谷氨酰胺合成酶（GS）活性、开花21d后的旗叶內肽酶（EP）活性、旗叶游离氨基酸含量、子粒醇溶蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）含量、HMW-GS / LMW-GS比值、子粒蛋白质含量、公顷穗数和穗粒数、子粒产量均显著升高,面团形成时间和稳定时间延长;继续增加施氮量至240 kg/hm2,GS活性无显著变化,但开花21 d后的EP活性、-醇溶蛋白、-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS和子粒蛋白质含量仍显著提高,面团稳定时间继续延长,子粒产量显著降低。说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益;提高开花后旗叶GS活性和灌浆后期旗叶EP活性,有利于HMW-GS和LMW-GS的积累及HMW-GS/ LMW-GS比值的提高。适量施氮不仅提高了子粒灌浆所需氮源的供给能力,而且显著增加公顷穗数和穗粒数,扩大了单位面积库容,增加了单位面积上的氮素和光合产物在子粒中的贮存,这是适量施氮实现子粒品质和产量同步提高的生理原因。本试验条件下高产优质高效的施氮量为168～240 kg/hm2。     

硝普钠、24-表油菜素内酯\水杨酸浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

采用营养液水培,以玉米品种天泰16(TT16)、豫玉18(YY18)为材料,探讨外源硝普钠(NO的外源供体SNP)+2,4-表油菜素内酯(EBR)/水杨酸(SA)浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,2种外源物组合浸种后,促进了盐胁迫(150mmol/L NaCl溶液)下玉米种子的萌发,以500mg/L 24-表油菜素内酯+硝普钠复合浸种和200mg/L水杨酸+硝普钠复合浸种效果最佳,其发芽率TT16分别比对照增加15%和13%,YY18增加16%和13%;发芽势TT16分别比对照增加24%和22%,YY18增加43%和44%,主根长、芽长及生物量也较对照增加。经外源物质浸种后,盐胁迫下的玉米幼苗长势较好,SOD、POD酶活性相比对照增加显著,MDA含量较少,可溶性糖在200mg/L水杨酸+硝普钠浸种的幼苗中积累最多,分别为对照的4.35倍(TT16)和4.03倍(YY18)。与对照相比,500mg/L EBR+100mmol/L SNP复合浸种和200mg/L SA+100mmol/L SNP复合浸种,玉米种子及幼苗耐盐性增强。     

外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响

本研究以黄瓜为试材,采用营养液水培,研究了外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化酶系的影响.结果显示,在70mmol·L-1的Ca(NO3)2胁迫下,植株生长受到抑制,干重和叶绿素含量显著下降,叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高,膜脂过氧化产物MDA及可溶性 蛋白含量增加.而叶面喷施NO供体SNP显著缓解了Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,植株干重显著增加.同时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量也有不同程度的上升,MDA含量显著下降.以上表明,NO能够增强黄瓜幼苗对Ca(NO3)2胁迫的耐性.喷施SNP对正常营养液培养的黄瓜幼苗无显著影响.     

外源NO对NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响

为探究NO对山葡萄耐盐性影响的生理机制,以1年生双丰山葡萄扦插苗为试材,采用营养液栽培方法,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对50 mmol·L-1 NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响.结果表明,外源NO能显著提升盐胁迫下山葡萄叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,减少丙二醛(MDA)的产生和积累,保护光合机构免受活性氧伤害,从而提高叶片叶绿素含量;另一方面,外源NO使盐胁迫下山葡萄叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和保护性热耗散(ΦNPQ)升高,而初始荧光(Fo)和非调节性能量耗散(ΦNO)显著下降,表明外源NO通过保护性热耗散机制缓解盐胁迫引起的光抑制,增强光合电子传递效率,进而维持PSⅡ的正常功能,最终提高了山葡萄耐盐性.     

三唑磷对斑节对虾肝胰腺和鳃的氧化胁迫效应

采用半静态毒性实验方法测定了三唑磷（Triazophos,OP）对斑节对虾（Penaeusmonodon）的96hLC卯值,同时研究了低（0．3μg·L^-1）、中（0．5μg·L^-1）、高（1μg·L^-1）浓度OP胁迫1、3、7、14d和清水恢复7d后斑节对虾肝胰腺和鳃中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、丙二醛（MDA）含量和总抗氧化能力（T—AOC）的变化趋势。结果表明：在胁迫期间SOD、GPx活性都受到了显著的诱导和抑制,呈一定的变化规律;MDA含量随胁迫时间延长显著升高。肝胰腺T—AOC在低浓度OP胁迫下呈升高-下降-升高的变化趋势,高浓度则显著下降;鳃T—AOC显著升高,而随胁迫时间延长,T—AOC显著降低。经清水恢复7d后,各浓度组肝胰腺SOD活性仍然显著低于空白组,MDA含量和T-AOC显著高于空白组。低浓度组鳃SOD、T—AOC显著高于空白组,MDA含量和中、高浓度SOD能恢复到正常水平,T—AOC则显著低于空白组。肝胰腺和鳃GPx活性变化情况相同,均为低、中浓度显著升高,高浓度显著下降。上述结果显示,0P对斑节对虾的抗氧化系统有显著的影响,且具有组织特异性,肝胰腺对OP较为敏感。斑节对虾对一定浓度OP所带来的氧化损伤具有一定的自我修复能力,但在短期内无法完全修复。     

喷施硅铈溶胶缓解镉铅对小白菜毒害的研究

通过大田试验,在轻度镉-铅复合污染菜地向小白菜叶面喷施不同浓度的硅溶胶、铈溶胶及硅铈复合溶胶,研究其对产量、品质、抗氧化酶活性及Cd、Pb吸收的影响。结果表明,喷施硅铈溶胶均能促进小白菜生长,增加小白菜生物量和提高维生素C、可溶性糖的含量,降低亚硝酸盐的含量;显著增强抗氧化系统保护酶(SOD、POD)活性和降低小白菜地下部、地上部中镉、铅的含量及累积量。在不同浓度的施硅和施铈处理中,喷施0.50 g kg-1SiO2处理和0.20 g kg-1CeO2处理在增产、提升品质和缓解重金属对小白菜毒害上效果最佳,喷施硅铈复合溶胶虽效果显著,但与单独施硅、施铈相比无明显提高。     

模拟氮沉降对杉木人工林(Cunninghamia lanceolata)土壤酶活性及微生物群落功能多样性的影响

在杉木人工林中开展模拟氮沉降试验,设计N0(对照)、N1(N 60 kg/(hm2.a))、N2(N 120 kg/(hm2.a))和N3(N 240 kg/(hm2.a))等4个氮沉降水平。通过连续7年的处理后,研究了外加氮源对土壤酶活性及群落功能多样性的影响。相同氮沉降处理下,参与土壤碳循环的6种主要酶(蔗糖酶、纤维素酶、淀粉酶、β-葡糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化物酶)活性、土壤微生物群落碳源利用能力和多样性指数与均匀度指数均随土层加深而降低。氮沉降对纤维素酶和多酚氧化酶具有促进作用,而对淀粉酶和过氧化物酶表现出一定的抑制作用;中?低氮沉降(N1、N2)对蔗糖酶无影响,而对β-葡糖苷酶具有促进作用,高氮沉降(N3)促进了蔗糖酶活性,但抑制了β-葡糖苷酶活性。各土层中,低氮处理(N1)促进了微生物群落碳源利用能力和多样性指数与均匀度指数的增加,而中?高氮处理(N2、N3)则呈抑制作用。主成分分析表明,土壤微生物群落利用的主要碳源为碳水化合物和羧酸,不同氮沉降处理碳源利用类型存在差异。因此,氮沉降促进了表层土壤纤维素酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性,但在一定程度上抑制了淀粉酶、过氧化物酶和β-葡糖苷酶活性;氮沉降增加改变了杉木人工林土壤微生物群落的功能多样性。     

Mycorrhizal (Rhizophagus Intraradices) Symbiosis and Fe and Zn Availability in Calcareous Soil

Greenhouse experiment was conducted to assess the iron (Fe) and zinc (Zn) fractionation patterns in soils of arbuscular mycorrhizal (AM) fungus-inoculated and uninoculated maize plants fertilized with varying levels of Fe and Zn. Soil samples were collected for Fe and Zn fractions and available Fe, Zn and phosphorus (P) contents besides organic and biomass carbon (BMC), soil enzymes and glomalin. Major portion of Fe and Zn fractionations was found to occur in the residual form. Mycorrhizal symbiosis increased the organically bound forms of Fe and Zn while reducing the crystalline oxide, residual Fe and Zn fractions, indicating the transformation of unavailable forms into available forms. Soil enzymes, viz. dehydrogenase and acid phosphatase activities in M+ soils, were significantly higher than M? soil consistently. Overall, the data suggest that mycorrhizal symbiosis enhanced the availability of Fe and Zn as a result of preferential fractionation and biochemical changes that may alleviate micronutrient deficiencies in calcareous soil.

Abbreviations: AM: arbuscular mycorrhiza; Fe: Iron; Zn: Zinc; P: Phosphorous; Amox-Zn: amorphous oxide bound zinc; Cryox-Zn: crystalline oxide bound zinc; DAS: days after sowing; DTPA: diethylene Triamine Penta Acetic Acid; MnO₂-Zn: manganese oxide bound zinc; OC-Zn: organically bound zinc; WSEX: water soluble plus exchangeable zinc; MnO₂ Fe: manganese oxide bound iron; OC-Fe: Organically bound iron; WSEX Fe: water soluble plus exchangeable iron.     

土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响

以3种不同生态型水稻品种中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)为材料,比较研究了不同增氧方式(T1-增施过氧化钙、T2-微纳气泡水增氧灌溉、T3-表土湿润灌溉和CK-淹水对照)下稻田土壤氮素转化和水稻氮素吸收利用特性。结果表明:1)增氧处理明显改善土壤氧化还原状况,3种增氧方式下土壤氧化还原电位均高于CK。稻田增氧促进土壤氮素硝化,在分蘖期和齐穗期T1、T2和T3的土壤硝化强度和脲酶活性均显著高于CK,反硝化强度显著低于CK。2)不同增氧处理对水稻氮素吸收的影响不同,在拔节期、齐穗期和完熟期3品种的植株氮素积累量均表现为T1、T2显著高于CK,而T3显著低于CK;在完熟期,T1处理下中浙优1号、IR45765-3B和中旱221植株氮素积累量分别较CK增加了21.2%、13.2%和17.0%,而T2处理下3品种的植株氮素积累量分别较CK增加了14.3%、6.9%和9.1%。3)与CK相比,T1和T2显著提高水稻籽粒产量和收获指数,氮素籽粒生产效率与CK无显著差异,而T3显著增加水稻氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率。可见,施用过氧化钙和微纳气泡水增氧灌溉能有效改善稻田土壤氧化还原状况,不仅显著提高水稻产量,而且显著增强稻田氮的硝化而减少氮素损失,从而提高水稻氮素积累量和氮素收获指数。     

用于生物质酶解过程的纤维素酶研究进展

纤维素酶解效率是木质纤维素经济、高效生化转化的限制瓶颈。该文讨论了影响纤维素酶酶解经济性与高效性的多个要素,如:高滤纸酶活菌株的选育、发酵、酶解机理、酶解影响因素及酶解混合体系的优化等。该文研究表明,纤维二糖水解酶可能是决定发酵体系中滤纸酶活高低的关键单酶组分,同时,该酶可能也是预处理后生物质酶解体系中决定滤纸酶活效率的关键单酶组分。酶解过程中关键限速反应的认识及关键限制因素形成机制的揭示将成为纤维素酶生化转化研究的重点,这些机理机制的建立可为构建高比活力纤维素酶提供理论依据。