NO3-胁迫对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响

沙培条件下,以16 mmol NO₃^-·L^-1为对照,研究不同浓度NO₃^-(64、112 和160 mmol·L^-1)对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响.结果表明： 处理8 d后,随NO₃^-浓度的增加,草莓叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(q_P)均显著降低,当NO₃^-浓度达到160 mmol·L^-1时,较对照分别降低67.7%、68.4%、35.7%、23.2%、26.9%;非光化学猝灭系数(q_N)逐渐升高,64、112 和160 mmol NO₃^-·L^-1处理较对照分别升高4.4%、10.9%、75.8%;胞间CO₂浓度(C_i)呈先降低后升高趋势,气孔限制值(L_s)呈先升高后降低趋势.随NO₃^-浓度增加,草莓叶片及根系中硝态氮、铵态氮、全氮和凯氏氮含量逐渐增加,蛋白氮含量减少.硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均随NO₃^-浓度增加呈现先升高后降低趋势.随NO₃^-处理浓度增加草莓幼苗叶片净光合速率下降,PSⅡ电子传递受阻,氮素积累,高浓度下氮代谢酶活性降低,营养液中NO₃^-浓度为64 mmol·L^-1时开始产生胁迫,不利于草莓幼苗的生长.     

NO3-胁迫对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响

沙培条件下,以16 mmol NO₃^-·L^-1为对照,研究不同浓度NO₃^-(64、112 和160 mmol·L^-1)对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响.结果表明： 处理8 d后,随NO₃^-浓度的增加,草莓叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(q_P)均显著降低,当NO₃^-浓度达到160 mmol·L^-1时,较对照分别降低67.7%、68.4%、35.7%、23.2%、26.9%;非光化学猝灭系数(q_N)逐渐升高,64、112 和160 mmol NO₃^-·L^-1处理较对照分别升高4.4%、10.9%、75.8%;胞间CO₂浓度(C_i)呈先降低后升高趋势,气孔限制值(L_s)呈先升高后降低趋势.随NO₃^-浓度增加,草莓叶片及根系中硝态氮、铵态氮、全氮和凯氏氮含量逐渐增加,蛋白氮含量减少.硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均随NO₃^-浓度增加呈现先升高后降低趋势.随NO₃^-处理浓度增加草莓幼苗叶片净光合速率下降,PSⅡ电子传递受阻,氮素积累,高浓度下氮代谢酶活性降低,营养液中NO₃^-浓度为64 mmol·L^-1时开始产生胁迫,不利于草莓幼苗的生长.     

LED短期连续光照与氮营养对水培生菜品质的影响

设置10和15 mmol·L^-12个氮水平处理,NO₃^- -N∶NH₄⁺-N比例分别为1∶0、4∶1和1∶1的3个氮形态处理,水培紫叶生菜,研究其在LED红蓝组合光短期连续光照(SCL)后的品质提升效果.结果表明： 各处理生菜地上部干质量在LED光源SCL处理后均显著提高,最小增幅为35.1%,根系干质量除NO₃^- -N∶NH₄⁺-N为1∶1且氮水平为15 mmol·L^-1的处理和NO₃^- -N∶NH₄⁺-N为1∶0且氮水平为10 mmol·L^-1的处理外,差异都达到显著水平.SCL处理前,不同氮营养处理生菜总酚、类黄酮相对含量差异不显著.SCL处理后,不同氮营养条件下生菜总酚、类黄酮和花青素相对含量差异显著.2种氮水平下,总酚和类黄酮相对含量随铵氮比例的提高而增加,花青素相对含量随铵氮比例增加而先降低后升高.SCL处理使生菜叶片、叶柄硝酸盐含量显著降低,其中叶片硝酸盐含量降低23.2%,生菜叶片抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著提高.叶片硝酸盐含量降低速率随氮水平和铵氮比例的增加而提高.抗坏血酸含量增加速率主要受氮水平影响,氮水平较低时抗坏血酸含量增加速率较高.可溶性糖含量增加速率随着铵氮比例的增加而增加.SCL处理显著提高了不同氮营养水培生菜干物质的积累,同时显著降低了硝酸盐的积累,显著提高了抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量,氮营养条件对SCL改善生菜品质的速率有显著影响.     

三种植物对土壤磷吸收和富集能力的比较

筛选磷富集植物是磷矿废弃地土壤与植被修复的关键。该文以向日葵(Helianthus annuus)、苏丹草(Sorghum sudanense)、南瓜(Cucurbita moschata)为研究对象, 采用盆栽试验, 设置5个磷浓度(0、100、300、500和700 mg·kg^-1), 分别在3个不同生长时段(4周、7周、10周)内采样, 对这3种植物的磷吸收和富集能力进行了比较。结果表明: (1)在相同生长时间内, 向日葵、苏丹草、南瓜的地上部磷含量均随磷处理浓度的升高而增大, 最大值分别为9.67 g·kg^-1、4.86 g·kg^-1、6.32 g·kg^-1; 相同浓度下, 向日葵地上部磷含量随着生长时间的延长呈上升趋势, 苏丹草则呈下降趋势, 南瓜无显著变化; (2) 3种植物的地上部磷累积量均在磷处理浓度为700 mg·kg^-1时, 生长10周后达到最大值, 分别为217.83 mg·plant^-1、93.92 mg·plant^-1、135.82 mg·plant^-1; (3)各浓度处理下, 向日葵、苏丹草的地上部磷富集系数和转移系数均大于1.00, 南瓜的地上部磷富集系数和转移系数波动较大; 向日葵的富集系数和转移系数最大值分别达11.39和4.09。综合比较可知, 3种植物磷吸收和富集能力的大小顺序为: 向日葵>南瓜>苏丹草。向日葵各项富磷特征基本符合磷富集植物的筛选标准, 可作为磷矿废弃地土壤与植被修复的备选物种。     

白檀离体快繁技术

以白檀(Symplocos paniculata)幼嫩茎段为实验材料, 通过对启动培养、增殖、生根培养及移栽的影响因子进行研究, 初步建立了白檀的组织培养体系。结果表明: 白檀外植体最适灭菌方案为0.1%升汞3分钟, 无菌苗获得率达81%; 最适初代启动培养基为1/2MS+30 g∙L^-1蔗糖+8 g∙L^-1琼脂, 出芽率达86.83%; 增殖最适培养基为1/2MS+1.0 mg∙L^-1 6-BA+0.02 mg∙L^-1 IBA+30 g∙L^-1蔗糖+8 g∙L^-1琼脂, 增殖系数达3.57; 最适生根培养基为WPM+0.5 mg∙L^-1 IBA+0.5 mg∙L^-1 NAA+20 g∙L^-1蔗糖+2 g∙L^-1 AC+8 g∙L^-1琼脂, 生根率达93%; 炼苗后, 移入园土:草炭土=1:1 (v/v)的基质中, 成活率达83%。     

基于天然低共熔溶剂的甜叶菊中甜菊糖绿色提取方法及优化

尝试利用天然低共熔溶剂(NADES)提取甜叶菊(Stevia rebaudiana)中的甜菊糖, 探索一种高效、绿色和环保的甜菊糖提取新方法。以甜叶菊干叶为原料, 对照传统提取溶剂水, 以甜菊糖中甜菊苷和莱鲍迪苷A的提取浓度作为指标, 筛选出最优的NADES提取配方, 然后通过Box-Behnken响应面法对NADES提取甜叶菊中甜菊糖的工艺条件进行筛选优化。结果表明, 提取效率最高的NADES配方为1,2-丙二醇:甘油:水=8:1:1 (v/v/v), 提取的甜菊苷浓度为2.59 mg∙mL^-1, 比水提取高16.40%, 提取的莱鲍迪苷A浓度为1.06 mg∙mL^-1, 比水提取高12.62%; 通过响应面法得到最优提取条件: 提取时间90分钟, 提取温度60°C, 超声功率为80 J∙s^-1, 预测甜菊苷提取浓度为3.49 mg∙mL^-1, 莱鲍迪苷A提取浓度为1.43 mg∙mL^-1, 与实验验证值(甜菊苷浓度为3.48 mg∙mL^-1, 莱鲍迪苷A浓度为1.42 mg∙mL^-1)接近。在最优条件下, 甜菊苷提取浓度比初始条件提高了34.36%, 莱鲍迪甘A提取浓度比初始条件提高了33.96%。NADES绿色环保, 且提取效率高于传统溶剂, 可用于甜叶菊中甜菊糖的绿色提取; 同时, 该提取方法可为后续推广至其它大宗经济植物类天然产物的绿色工业生产提供参考。     

毛报春(Primula × pubescens)腋芽再生组织培养体系的建立

以毛报春(Primula × pubescens)无菌腋芽为外植体, 分析不同浓度激素配比对愈伤组织诱导和分化以及不定芽增殖和生根的影响, 筛选出不同阶段的最适培养基, 优化毛报春的组织培养再生体系。结果表明, 毛报春腋芽愈伤组织诱导及分化的最适培养基为MS+0.2 mg∙L^-1 NAA+1.0 mg∙L^-1 6-BA, 诱导率达84%, 出芽率达67%; 不定芽增殖最适培养基为MS+0.5 mg∙L^-1 NAA+0.2 mg∙L^-1 6-BA, 增殖率可达67%, 苗绿且健壮; MS+0.2 mg∙L^-1 NAA培养基最有利于组培苗的生根及伸长, 平均单株生根数为9条, 生根率高达70%。该研究建立了毛报春的组织培养再生体系, 可为报春属其它植物的遗传研究及种质创新提供参考。     

外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0.05、0.1、0.2、0. mmol·L^-1)的硝普钠（SNP）作为NO供体,研究外源NO对NO₃-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明： 140 mmol·L^-1 NO₃-胁迫下,外加0.1 mmol·L^-1 SNP处理1 d和7 d后,黄瓜幼苗叶片中SOD、CAT和APX活性显著升高;MDA含量显著降低,可溶性蛋白含量增加,说明外加0.1 mmol·L^-1 SNP增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO₃-胁迫的抗性增强;当SNP浓度达0.3 mmol·L^-1处理7 d后,SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重.外加一定浓度(0.1～0.2 mmol·L^-1)的外源NO可缓解NO₃^-胁迫对黄瓜幼苗的影响.     

HCO3-对不同基因型水稻根生长及养分吸收分配的影响

采用营养液培养法,研究了缺Zn敏感(IR26)和耐性水稻品种(IR8192-31-2)根生长和养分吸收受HCO₃^-影响的差异.结果表明,HCO₃^-(20mmol·L^-1)严重抑制敏感品种根系生长,特别是在低Zn或缺Zn条件下,而对耐性品种影响很小,在低Zn水平下,对根系生长甚至有轻微的促进作用.HCO₃^-不仅抑制敏感品种对Zn的吸收和分配,而且也抑制对Cu、Mn和Fe的吸收,表明HCO₃^-对Zn的吸收无专性抑制作用,HCO₃^-抑制敏感品种根系生长可能是其诱发缺Zn的最初作用.NCO₃^-处理下,耐性品种上位叶和下位叶Zn浓度以及比率高于敏感品种,表明耐性品种将Zn从下位叶向上位叶转运的效率高,Zn在植物体内的转运能力可能是耐性品种适应石灰性土壤缺Zn的主要机制之一.     

荷花花粉的类黄酮组成

利用超高效液相色谱质谱联用(I-Class UPLC/Xevo TQ MS)技术, 对50个品种荷花干燥花粉中的类黄酮代谢产物进行了分离及结构鉴定。结果表明, 在荷花(Nelumbo nucifera)花粉中检测到了13种黄酮醇和2种黄酮, 这15种类黄酮化合物均为首次从荷花花粉中检出, 其中槲皮素3-O-葡萄糖醛酸苷(quercetin 3-O-glucuronide)、槲皮素3-O-新橙皮糖苷(quercetin 3-O-rhamnopyranosyl-(1→2)-glucopyranoside)以及槲皮素3-O-阿拉伯糖-(1→2)-半乳糖苷(quercetin 3-O-arabinopy- ranosyl-(1→2)- galactopyranoside)含量较高, 且在所有品种中均有检出。不同品种花粉中检测到的类黄酮总含量(TF)差异较大, 绯云千叶类黄酮总含量最高, 为281.08 mg∙100 g^-1; 仙女散花最低, 仅为82.64 mg∙100 g^-1。通过聚类分析, 将50个品种聚为4组, B组类黄酮化合物种类最多, 而且该组总类黄酮含量最高, 其中绯云千叶、伯里小姐和蜀红莲的干燥花粉中总类黄酮含量均超过200 mg∙100 g^-1, 可推荐为采集荷花花粉用的优良品种。     

减量施氮对大棚黄瓜产量和品质的影响

利用在东部沿海丘陵区玻璃大棚中的长期定位试验,设置农民习惯施氮(N₁, 800 kg·hm^-2)、氮减量25%(N₂, 600 kg·hm^-2)、氮减量50%(N₃, 400 kg ·hm^-2)、不施肥(CK)4种不同化肥施氮水平和施有机肥(ON, 400 kg N·hm^-2)处理,研究了不同施氮量对黄瓜产量及品质的影响.结果表明: 与农民习惯施氮相比,施氮量减少50%能保证黄瓜的果实产量,并大幅提高经济效益.不同处理黄瓜果实硝酸盐含量范围在94.2～136.1 mg·kg^-1,均未超过我国蔬菜卫生安全标准,不同施肥处理比CK增加了18.1%～44.5%,其中N₃处理下增加幅度最小.施用化肥降低了黄瓜果实中Vc、可溶性糖和可溶性蛋白含量,在施氮量600 kg·hm^-2处理中最低.不同施氮处理在短期内改变土壤pH等理化性质,然而在过量施肥条件下黄瓜产量、经济效益与土壤性质无显著相关性.因此,在东部沿海丘陵区的大棚生产条件下,氮肥施用量减少50%可以保证黄瓜产量和果实品质.     

大花银莲花愈伤组织诱导及再生体系的建立

为建立野生大花银莲花(Anemone silvestris)组培再生体系, 分别以无菌苗上、下胚轴、叶片和叶柄为外植体, 探讨不同浓度植物生长调节剂对不同外植体的愈伤组织诱导、不定芽分化、增殖与生根的影响。结果表明, 4种外植体均可诱导出不定芽, 其中上胚轴诱导效果最佳, 其在1/2MS+2.0 mg∙L^-1 6-BA+0.1 mg∙L^-1 NAA培养基中诱导率最高, 为86.67%; 最适增殖培养基为1/2MS+1.0 mg∙L^-1 6-BA+0.05 mg∙L^-1 NAA, 增殖系数为3.67; 最佳生根培养基为1/2MS+0.3 mg∙L^-1 IBA, 生根率为100%; 在草炭:蛭石=2:1 (v/v)的栽培基质中, 组培苗的移栽成活率最高, 为98.33%。该研究有效解决了野生大花银莲花在园林及药用生产上的种质资源紧缺难题, 为工厂化育苗提供了技术支撑。     

5种叶面肥对草莓光合特性及品质的影响

为探讨不同叶面肥对大棚草莓光合特性、果实品质及产量的影响,并筛选出适宜的叶面肥,以甘肃省兰州市西固区牟家台草莓温室大棚内栽植的草莓品种‘蒙特瑞’为试材,在施肥充足的情况下,在4个生育期追肥喷施经典750倍液（T1）、花仆1500倍液（T2)、润亮750倍液(T3)、艾德拉果500倍液（T4）及磷酸二氢钾1500倍液（T5）5种叶面肥,清水作为对照（CK）,测定了处理植株光合参数、果实品质、生物量及产量等指标。结果表明：（1）喷施不同叶面肥处理后草莓植株生物量、叶绿素含量显著增加,叶片的净光合速率和蒸腾速率显著上升,喷施叶面肥后的草莓植株胞间二氧化碳浓度均高于CK;（2）对果实品质而言,T2和T3处理能够显著改善草莓果形指数,T1和T5可以显著增大果实体积和重量。其中,T1的平均单果重较CK增加了5.89 g,T5的果实横径和纵径分别较CK增加了1.22 cm和1.15 cm。（3）实硬度、可溶性固形物含量、维生素C含量和还原糖含量有很明显的提高,并以T1施用效果最佳,较CK分别增加了3.3%、17.25 mg/g、2.71%。处理T1和T3可溶性蛋白含量分别较CK提高了0.097 mg/g和0.070 mg/g;（4）喷施叶面肥能够显著提高草莓单位面积产量,且以处理T1处理产量最高,较CK增长了13.65%。可见,施用适宜的叶面肥均能有效改善草莓营养生长状况,提升草莓果实品质,显著提高产量,并以经典750倍液叶面肥施用综合效果最佳。     

营养液照光引起的化学变化及其对植物生长的影响

水稻(Oryza sativa)根系照光实验表明, 光的效应随循环水影响到不照光的植株, 暗示营养液中发生了化学变化。在Si (K₂SiO₃)和Fe (FeEDTA)组成的溶液模拟系统中, 分别照射LED-紫光或阳光, 观察到反应液的OD₄₀₀值随光照时间的延长而增加。光照引起的化学变化发生在FeEDTA和K₂SiO₃之间。化学变化只与光能量有关, 与溶液温度无关, 这是一种光化学反应。光化反应溶液的光吸收从OD₃₆₀到OD₅₆₀都有明显增高。LED-蓝光和阳光诱导产生的并含FeEDTA-SiO₃成分并能吸收光的二元螯合铁硅酸盐复合物附着在衬底膜上, 形成三元复合物。衬底膜上可见大量的颗粒, 其中有些是反光的微晶颗粒。除LED-蓝光和阳光外, LED-紫光、LED-红光和LED-红外光也能诱导产生光谱性质相同的螯合铁硅酸盐复合物。制备含螯合铁硅酸盐复合分子的溶液并进行植物生长实验, 结果显示小球藻生长好, 死亡的藻体分解褪色后留下的是褐色的蓬松团状铁-硅化物。经螯合铁硅酸盐复合物处理的水稻干重增加明显。     

草甸草原土壤与植物系统自然丰度氮稳定同位素的年际变化及其指示作用

氮是陆地生态系统生产力的首要限制性养分,利用自然丰度δ¹⁵N(¹⁵N/¹⁴N)可以有效指示生态系统氮循环过程。本试验研究了内蒙古草甸草原土壤与植物系统自然丰度δ¹⁵N、土壤净氮矿化潜势的年际变化。结果表明: 2017—2020年,土壤NO₃^--N含量(9.83～14.79 mg·kg^-1)均显著高于NH₄⁺-N含量(3.92～5.00 mg·kg^-1);土壤NH₄⁺的δ¹⁵N值(13.3‰～18.3‰)显著高于NO₃^-的δ¹⁵N值(3.76‰～6.14‰),土壤NO₃^-的δ¹⁵N值与土壤NO₃^-含量呈显著负相关;干旱年NH₄⁺的δ¹⁵N值相对较高,降水较高或较低年NO₃^-的δ¹⁵N值显著降低。干旱年土壤净氮矿化速率、净氨化速率显著高于湿润年,而土壤硝化速率与年降水量无显著相关性。植物δ¹⁵N值与土壤δ¹⁵N值无显著相关性,但与植物N含量呈显著负相关;豆科植物与非豆科植物δ¹⁵N值、N含量均呈显著正相关,在一定程度上表明豆科植物对非豆科植物的N吸收具有促进作用。研究结果可为草原土壤-植物系统氮循环过程及其对降水变化的响应提供数据支撑。