NaCl胁迫对营养液栽培嫁接黄瓜生物量及离子分布的影响

以‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以‘新泰密刺’黄瓜品种为接穗,在100 mmol.L-1NaCl胁迫下,对黄瓜嫁接和自根植株生物量及各器官离子含量的差异进行了研究。结果表明,(1)NaCl胁迫下,嫁接和自根植株生物量积累均受到显著抑制,嫁接植株受抑制较轻。(2)NaCl胁迫后,黄瓜嫁接、自根植株各器官Na 、Cl-含量均显著高于对照;嫁接植株除根系Na 含量显著高于自根植株外,其余各器官均显著低于自根植株;嫁接植株老叶、叶柄和根系的Cl-含量显著低于自根植株。(3)嫁接植株的根是主要的聚Na 部位,茎是主要的聚Cl-部位。(4)嫁接植株幼叶和根的K 、Ca2 、Mg2 含量均显著高于自根植株,嫁接植株的K /Na 、Ca2 /Na 、Mg2 /Na 值也均显著高于自根植株。以上结果证明,黄瓜嫁接植株根系和茎中盐离子的含量较高且对K 、Ca2 、Mg2 的选择性吸收、运输能力较强,在器官水平上盐分离子分布的区域化优于自根植株,从而使嫁接植株耐盐性强于自根植株。     

NaCl胁迫对滨梅扦插苗生物量和水分积累的影响

以1年生滨梅(Prunus maritima Marshall)扦插苗为实验材料,在盆栽条件下用质量浓度为0.15%、0.29%、0.58%、0.88%、1.17%、1.46%的NaCl溶液进行盐胁迫处理,测定胁迫后根、茎、叶Na+、K+含量以及全叶、一年生茎、二年生茎和根系生物量、含水率、根系活力变化,探讨滨梅的抗盐胁迫机制。结果显示:(1)盐胁迫80d后,随着盐胁迫强度提高,滨梅植株根、茎、叶Na+含量显著提高,而其根、茎K+含量显著降低,根、茎、叶K+/Na+值显著降低;根Na+含量在低于0.58%NaCl胁迫下显著高于茎、叶,而在高于0.58%NaCl胁迫下却表现为叶Na+含量显著高于根、茎。(2)滨梅根、茎、叶生物量均随盐胁迫强度的提高呈先增加后减少的趋势;随着盐胁迫时间的延长,茎、叶生物量在低于0.58%NaCl胁迫下均呈积累趋势,且茎生物量在0.58%NaCl胁迫下显著提高,而根、一年生茎、叶生物量在高于0.58%NaCl胁迫下均显著下降。(3)滨梅茎、叶含水率均随盐胁迫强度的增加呈先增加后减少的趋势,而随着胁迫时间的延长呈逐渐减少趋势;根系活力及根含水率均随盐胁迫强度的提高而增加,但根含水率随着胁迫时间的延长变化不明显。由此可见,滨梅能通过根系稀释并蓄积Na+,保护地上部分正常生长,当进入根系的Na+量超过吸收阈值时,Na+迅速在叶中积累储存,且叶中较高含量的K+对Na+形成了有效的缓冲。     

NaCl胁迫下沙枣幼苗生长和阳离子吸收、运输与分配特性

沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)耐盐性强,是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种。为探讨沙枣的盐适应机制,研究了不同浓度NaCl(0、100和200 mmol/L)胁迫30d对其水培幼苗生物量累积以及不同组织(根、茎、叶)K+、Na+、Ca2+和Mg2+吸收、运输与分配的影响。结果表明:盐胁迫不同程度地促进了沙枣苗根系生长;100 mmol/L NaCl胁迫对幼苗生物量累积无明显影响,而200 mmol/L则显著抑制了生物量累积;盐胁迫幼苗根、茎、叶中Na+含量以及K+-Na+选择性运输系数(S K,Na)和Ca2+-Na+选择性运输系数(S Ca,Na)显著或大幅度增加,而K+、Ca2+、Mg2+含量以及K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+比值则显著或大幅度下降;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣根Na+含量和根Na+净累积量分别为22.15 mg/g干重和1.87 mg/株(是对照的16.20倍和20.06倍),根成为Na+净累积量增加幅度最大的组织和Na+含量最高的组织;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣茎、叶中的Na+含量以及冠组织Na+净累积量分别高达5.15、7.71 mg/g干重和3.29 mg/株(是对照的7.22倍、9.58倍和5.45倍),但幼苗仍能正常生长。综合分析认为,沙枣的盐适应机制是根系拒盐和冠组织耐盐,主要通过根系的补偿生长效应、根系对Na+的聚积与限制作用以及冠组织对Na+的忍耐来实现的,同时也与根、茎和叶对K+、Ca2+选择性运输能力显著增强有关。     

NaCl胁迫条件下木槿嫁接苗和扦插苗及其砧木海滨木槿的生理差异

采用盆栽试验方法,对0(CK)、2、4、6、8和10 g·kg-1 NaCl胁迫条件下木槿(Hibiscus syriacus L.)和海滨木槿(H.hamabo Sieb.et Zucc.)扦插苗及木槿嫁接苗(以海滨木槿为砧木)叶片的叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量,超氧化物歧化酶(SOD)活性,相对电导率和丙二醛(MDA)含量以及根、茎、叶中的K+和Na+含量,K+/Na+值等生理指标的差异进行了比较分析.结果表明:在不同质量浓度NaCl胁迫条件下,木槿嫁接苗、木槿和海滨木槿扦插苗的各项生理指标均有明显差异.各处理组木槿嫁接苗叶片的叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量不但高于对照也均高于木槿和海滨木槿扦插苗;总体上,尽管各处理组3种苗木的叶片相对电导率和MDA含量均高于对照,但木槿扦插苗的叶片相对电导率最高、MDA含量最低;随NaCl质量浓度的提高,各处理组3种苗木叶片的SOD活性均呈现波动的变化趋势,且波动幅度较小.在NaCl胁迫条件下,3种苗木根、茎和叶中的K+含量呈现波动的变化趋势,其中叶中的K+含量均最高;随NaCl胁迫浓度的提高,3种苗木不同器官的Na+含量均不同程度提高且均显著高于对照,而K+/Na+值均呈下降趋势;总体上看,不同处理组海滨木槿扦插苗根和木槿嫁接苗地上部分的K+/Na+值均最大.另外,在10 g·kg-1NaCl胁迫条件下木槿扦插苗植株均未成活.研究结果显示:以海滨木槿为砧木能提高木槿的耐盐性,使木槿嫁接苗的多项生理指标优于其扦插苗.     

盐胁迫下水稻苗期Na+和K+吸收与分配规律的初步研究

选择苗期耐盐性较强的水稻(Oryza sativa)品种(株系)'AB52'、'02402'和'02435'及敏感品种'日本晴',在网室周转箱内,设置5 000和8 000 mg·L-1NaCl两种盐处理,以清水为对照,研究盐胁迫下苗期水稻植株不同部位Na+和K+的吸收和分配与品种耐盐性的关系.结果表明,盐胁迫下,株高、绿叶干重和绿叶面积下降,绿叶中的水分含量降低,但茎鞘中的水分含量有所上升.5 000 mg·L-1NaCl胁迫处理10 d,耐盐品种所受的生长影响和叶片伤害程度低于敏感品种,但8 000 mg·L-1NaCl胁迫处理下品种间差异变小.盐胁迫下,水稻植株吸收Na+和置换出K+,但不同器官部位中Na+和K+的区域化分布特征明显,各部位的Na+含量由低到高依次为绿叶、根、茎鞘和枯叶.下部老叶能优先积累较多Na+而枯黄;绿叶吸收Na+相对较少,维持较低的Na+水平,同时保持较高且稳定的K+含量;植株茎鞘通过选择性吸收大量Na+和置换出一部分K+到叶片中,保持绿叶较稳定的K+含量和相对较低的Na+含量,维持较高的K+/Na+比,从而使植株少受盐害.敏感品种'日本晴'在盐胁迫下绿叶中的Na+含量相对较高,且5 000 mg·L-1NaCl胁迫下绿叶Na+含量已接近高值,与在8 000 mg·L-1NaCl胁迫下差异不大,而耐盐品种绿叶吸收较少的Na+.另一方面,耐盐品种茎鞘的含K+相对较高,在盐胁迫下能吸收容纳较多的Na+,而绿叶中K+/Na+比较高.可以认为,绿叶的K+/Na+比可作为一个衡量耐盐性的相对指标.     

NaCl胁迫对阿月浑子各器官Na+、K+吸收的影响

在温室盆栽条件下,用NaCl处理新疆长果阿月浑子与美国品种Kerman,处理浓度为50、150、250和500 mmol·L-1,盐处理后5、10、20 d分别取叶、茎和根,测定各器官中Na+、K+含量及Na+/K+变化规律.研究结果表明,随着土壤盐浓度的增加,长果阿月浑子和Kerman的叶、茎和根中Na+离子含量在盐处理5、10、20 d后每个处理都表现出升高趋势;而两个品种的叶、根和茎中的K+含量在盐处理后其变化规律都不稳定.长果阿月浑子叶片、茎和根系中Na+/K+的比值在盐处理5 d和10 d都升高.Kerman的叶和根系中Na+/K+比值在处理5、10、20 d后升高;茎中Na+/K+处理10 d后升高,但20 d后没有明显变化.实验结果表明NaCl胁迫后,长果阿月浑子的叶片中Na+含量增加幅度均大于Kerman,Kerman根和茎中的Na+含量增加幅度大于长果阿月浑子;NaCl胁迫5 d和10 d后,长果阿月浑子叶片中的Na+/K+的比值高于Kerman,Kerman茎和根部中的Na+/K+的比值高于长果阿月浑子,表明了长果阿月浑子和Kerman都具有一定的耐盐性,但Kerman的耐盐性强于长果阿月浑子.由于叶片和根中Na+和Na+/K+比值的变化很稳定,可以确定为阿月浑子主要抗盐指标,茎中Na+/K+的变化规律较稳定,可以作为抗盐性参考指标.     

NaCl胁迫对番茄嫁接苗生物量及离子含量的影响

以影武者为砧木,宝大903为接穗,研究了NaCl胁迫下番茄嫁接苗与接穗自根苗在生物量及Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Cl-等含量方面的差异.结果显示,NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度较轻;嫁接苗和自根苗Na 、Cl-含量增长幅度最大的部位均是叶片,嫁接苗增长幅度小于自根苗;K 、Ca2 、Mg2 含量下降幅度最大的部位均是根系,嫁接苗下降幅度小于自根苗;嫁接苗的K /Na 值、Ca2 /Na 值显著高于自根苗,说明嫁接苗选择性吸收K 、Ca2 能力显著强于自根苗.结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗体内离子分布的区域化优于自根苗,耐盐性强于自根苗.     

NaCl胁迫对茄子嫁接苗生长和离子分布的影响

以引进日本的设施栽培专用耐盐茄子品种Torvum Vigor为砧木,栽培品种苏崎茄为接穗,通过营养液栽培对80 mmol·L-1NaCl胁迫下茄子嫁接苗和自根苗的生长和离子分布进行了比较.结果表明,(1)NaCl胁迫下嫁接苗茎伸长受抑制程度显著低于自根苗,嫁接苗根部生长旺盛;(2)嫁接苗根部贮存一定量的Na 、Cl-,地上部除叶柄外各部位Na 、Cl-含量均显著低于自根苗;(3)NaCl胁迫后嫁接苗在幼叶和根部保持较高K /Na 和Ca2 /Na 值;(4)嫁接苗根部选择吸收SK,Na、SCa,Na值和幼叶选择运输SK,Na、SCa,Na值均显著高于自根苗.因此,嫁接茄子因根部Na 、Cl-的贮存,减轻了地上部的盐离子毒害,而且K 和Ca2 在幼叶和根部的特异积累使其K /Na 值和Ca2 /Na 值提高,从而增强了耐盐性.     

盐胁迫下番茄砧木对嫁接苗生物量、氨基酸含量和活性氧代谢的影响

为探讨砧木对提高番茄嫁接苗耐盐性的作用机理,以耐盐性较敏感的‘中杂9号’(S)为接穗,耐盐性较强的‘OZ-006’(R)为砧木,采用劈接法形成嫁接苗(RS)以及接穗自嫁接苗(SS)、砧木自嫁接苗(RR)3个试验材料,在175 mmol·L^-1 NaCl处理下测定植株生长、Na⁺积累、氨基酸含量和活性氧代谢的变化。结果表明: NaCl胁迫导致番茄幼苗的盐害指数和Na⁺含量均显著提高,幼苗生长速率和叶绿素含量显著降低,但不同嫁接苗的类型差异显著,在盐害表型上表现为SS>RS>RR的规律。NaCl胁迫诱导嫁接苗的叶片和根系总氨基酸含量显著提高,其中RR、RS叶片有9种、根系有8种氨基酸含量显著高于对照,以脯氨酸含量变化最为显著,而SS叶片中仅有2种、根系中仅有4种氨基酸含量显著高于对照;幼苗间的氨基酸含量呈现RR>RS>SS的规律,RR、RS叶片的氨基酸含量分别比SS叶片上升了32.8%、16.6%,根系分别比SS上升了53.1%和32.5%。NaCl胁迫造成活性氧代谢的变化,幼苗叶片和根系的抗氧化酶活性、超氧阴离子产生速率、丙二醛含量均显著提高,以RR叶片和根系中抗氧化酶活性的增幅最大,其次为RS;SS和抗氧化酶活性的增幅最小,品种间活性氧水平表现为SS>RS>RR。综上,砧木通过抑制Na⁺向上运输、提高氨基酸水平和抗氧化酶活性缓解了盐胁迫对嫁接苗的伤害,但不同砧穗组合的耐盐性差异较大,以RR的耐盐性最强,其次为RS,SS最弱。因此,番茄嫁接苗的耐盐性主要受砧木耐盐性的影响,其次为接穗,同时,其与番茄体内的氨基酸和活性氧代谢调控密切相关。     

氯化钠胁迫对嫁接黄瓜叶片多胺含量的影响

以日本耐盐品种‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以’新泰密刺’黄瓜为接穗,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,对黄瓜嫁接和自根植株不同时期叶片中不同形态多胺含量的变化进行了研究.结果表明：NaCl胁迫下黄瓜嫁接植株游离态腐胺（Put）含量在胁迫2 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著高于自根植株;游离态亚精胺（Spd）和游离态精胺（Spm）含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株;游离态多胺总量（PAs）在胁迫第4天出现峰值;嫁接植株游离态Put/PAs值在胁迫4 d时与自根植株无显著差异,其余胁迫时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株;嫁接植株结合态和束缚态Put、Spd和Spm含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株,结合态和束缚态PAs在胁迫第6天出现峰值;结合态多胺的Put/PAs值和(Spd+Spm)/Put值变化趋势与游离态多胺一致;嫁接植株束缚态Put/PAs值在胁迫6 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株.表明黄瓜嫁接植株表现出较强的耐盐特征.     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

Kinetics and thermodynamics of peroxidase- and laccase-catalyzed oxidation of N-substituted phenothiazines and phenoxazines

N -substituted phenothiazines (PTs) and phenoxazines (POs) catalyzed by fungal Coprinus cinereus peroxidase and Polyporus pinsitus laccase were investigated at pH 4–10. In the case of peroxidase, an apparent bimolecular rate constant (expressed as k _cat/K _m) varied from 1 ×10⁷M⁻¹s⁻¹to 2.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ at pH 7.0. The constants for PO oxidation were higher in comparison to PT. pH dependence revealed two or three ionizable groups with pK _a values of 4.9–5.7 and 7.7–9.7 that significantly affected the activity of peroxidase. Single-turnover experiments showed that the limiting step of PT oxidation was reduction of compound II and second-order rate constants were obtained which were consistent with the constants at steady-state conditions. Laccase-catalyzed PT and PO oxidation rates were lower; apparent bimolecular rate constants varied from 1.8×10⁵M⁻¹s⁻¹ to 2.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ at pH 5.3. PO constants were higher in comparison to PT, as was the case with peroxidase. The dependence of the apparent bimolecular constants of compound II or copper type 1 reduction, in the case of peroxidase or laccase, respectively, was analyzed in the framework of the Marcus outer-sphere electron-transfer theory. Peroxidase-catalyzed reactions with PT, as well as PO, fitted the same hyperbolic dependence with a maximal oxidation rate of 1.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ and a reorganization energy of 0.30 eV. The respective parameters for laccase were 5.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ and 0.29 eV. Received: 20 September 1999 / Accepted: 24 February 2000     

Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin

The nanomechanical properties of the coiled-coils of myosin are fundamentally important in understanding muscle assembly and contraction. Force spectra of single molecules of double-headed myosin, single-headed myosin, and coiled-coil tail fragments were acquired with an atomic force microscope and displayed characteristic triphasic force-distance responses to stretch: a rise phase (R) and a plateau phase (P) and an exponential phase (E). The R and P phases arise mainly from the stretching of the coiled-coils, with the hinge region being the main contributor to the rise phase at low force. Only the E phase was analyzable by the worm-like chain model of polymer elasticity. Restrained molecular mechanics simulations on an existing x-ray structure of scallop S2 yielded force spectra with either two or three phases, depending on the mode of stretch. It revealed that coiled-coil chains separate completely near the end of the P phase and the stretching of the unfolded chains gives rise to the E phase. Extensive conformational searching yielded a P phase force near 40 pN that agreed well with the experimental value. We suggest that the flexible and elastic S2 region, particularly the hinge region, may undergo force-induced unfolding and extend reversibly during actomyosin powerstroke.     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。     

放牧对牧草光合作用、呼吸作用和氮、碳吸收与转运的影响

研究放牧对草地植物生理活动的影响,对于揭示草地放牧演替的生理机制有重要意义.大量研究表明,家畜放牧对牧草光合作用、呼吸作用以及C和N吸收与转运的影响,可以分为生理伤害和生理恢复2个阶段.放牧通过改变草地冠层结构影响牧草光合作用,净光合作用速率短期内迅速下降,随着叶面积指数增加又逐渐上升,呼吸作用有相似的变化趋势.牧草放牧后再生长所需的C和N最初主要来自根系和留茬中的贮藏物质,此后随着牧草生长恢复逐渐由同化作用供给,C代谢与土壤N水平负相关.放牧后牧草生理活动变化与牧草遗传特性、种间竞争、家畜放牧特征、非生物环境等因素密切相关.     

Synthesis of hapten and conjugates of coumestrol and development of immunoassay

3-O-Carboxymethylcoumestrol was prepared as the hapten for immunoassay by a partial alkylation of coumestrol with ethyl chloroacetate in acetone alkalized with potassium carbonate. 3-O-Ethoxycarbonylmethylcoumestrol was separated by column chromatography and finally was hydrolyzed with formic acid. 1H and 13C NMR data (APT, COSY, HMQC, and HMBC) revealed that the reaction was regioselective, as 3-O-ethoxycarboxymethylcoumestrol was the only monosubstituted derivative. The hapten was then conjugated to bovine serum albumin and used for immunization of rabbits. A radioimmunoassay (RIA) system was established based on the polyclonal antiserum and a 125I-labeled hapten-tyrosine methyl ester conjugate as the radioligand. Parameters of the RIA: sensitivity: 12 pg per tube, 50% intercept: 140 pg per tube, working range: 20-4000 pg per tube. The cross-reactivity of a panel isoflavonoid and lignan phytoestrogens was either negligible (e.g. formononetin 0.07%; biochanin A 0.06%) or not detectable at all. The major immunoreactive peak in HPLC fractions from an alfalfa extract had the same retention time as coumestrol standard and represented 94.8% of the signal. The remaining 5.2% of immunoreactivity was distributed between five minor peaks. We conclude that after the validation for particular matrices, the method will be a useful tool for analysis of coumestrol, especially in low volume and low concentration samples.