NaHSO3对水稻幼苗根系生长及生理活性影响的研究

于水稻幼苗期喷施１００ｍｇ／ＬＮａＨＳＯ３能促进水稻幼苗根系生长,提高根系活力与呼吸强度,此与ＮａＨＳＯ３增加稻苗叶绿素含量,提高光合速率,增加光合产物向根运输有关。     

外源胆固醇对水稻幼苗膜脂组成及抗冷力的影响

分析了水稻幼苗低温胁迫前后膜脂和膜脂脂肪酸含量变化。结果表明,经胆固醇处理的幼苗叶和根细胞膜脂中LPC、PS和PG含量比对照下降少,PA含量增加也较少。胆固醇处理的幼苗叶和根棕榈酸(16:0)增加量和亚麻酸(18:3)与IUFA减少量均明显比对照少。试验结果证明,水稻幼苗叶片和根系的抗冷力与PA含量和脂肪酸不饱和程度变化有密切关系。外源胆固醇处理水稻幼苗能阻止低温对膜脂的破坏作用,提高幼苗抗低温胁迫能力。     

生活污水尾水灌溉对麦秸还田水稻幼苗及土壤环境的影响

通过盆栽试验研究了麦秸还田下生活污水尾水灌溉对水稻幼苗和土壤环境的影响.测定了不同处理水稻幼苗根系形态、根系活力、分蘖、株高、干物质累积量、土壤亚铁、有机酸、酶活性.结果表明: 与自来水灌溉相比,不施化肥氮时,生活污水尾水灌溉显著提高了水稻移栽后41 d的分蘖数和根系活力;正常施氮肥时,生活污水尾水灌溉显著促进了水稻根系和植株生长,根长、根表面积、根体积、根系活力、水稻分蘖数和干物质累积量均显著高于自来水灌溉处理.生活污水尾水灌溉处理显著降低了土壤Fe²⁺和有机酸含量,土壤脲酶、过氧化氢酶活性等显著提高.生活污水尾水灌溉和施氮耦合能有效缓解秸秆还田初期对水稻幼苗生长的不利影响,改善水稻生长状况,提升土壤肥力和质量.     

外源胆固醇对水稻幼苗膜脂组成及抗冷力的影响

分析了水稻幼苗低温胁迫前后膜脂和膜脂脂肪酸含量变化。结果表明,经胆固醇处理的幼苗叶和根细胞膜脂中ＬＰＣ、ＰＳ和ＰＧ含量比对照下降,ＰＡ含量增加也较少。胆固醇处理的幼苗叶和根棕榈酸（１６：０）增加量和亚麻酸（１８：３）与ＩＵＦＡ减少量均明显比对照少。试验结果证明,水稻幼苗叶片和根系的抗冷力与ＰＡ含量和脂肪酸不饱和程度变化有密切关系。外源胆固醇处理水稻幼苗能阻止低温对膜脂的破坏作用,提高幼苗抗低温胁迫     

转BADH基因水稻幼苗抗盐性研究

以转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻品系52-7的受体亲本中花8号、旱作品种开系7和陆稻白珍珠为对照,分别用含0、5、7 g?L-1NaCl的水稻专用营养液培养水稻幼苗,对转BADH基因水稻品系52-7的抗盐性及其机理进行研究.结果表明:在正常培养条件下,转基因水稻幼苗比对照品种长势旺,根系活力强,可溶性糖和叶绿素含量高,抗氧化酶SOD和POD活性高.在盐胁迫条件下,水稻幼苗生长减慢,根冠比值减小,根系活力增强;膜透性和丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高;脯氨酸和可溶性糖含量升高,叶绿素含量下降,蛋白质分解加强;且随着盐浓度的升高各指标变化幅度增加.与对照品种比较,转基因水稻幼苗在盐胁迫下的生长量和根冠比较大,电解质相对渗出率和MDA含量较低,蛋白质和叶绿素分解较少,表现出较强的抗盐性.盐胁迫下转基因水稻幼苗比对照品种具有更高的脯氨酸和可溶性糖含量以及SOD和POD活性,使其抗盐性强.     

光质对水稻幼苗生长及生理特性的影响

以荧光灯为对照,采用发光二极管（light emitting diode,LED）精确调制不同光谱能量分布,研究了光质对‘武运粳7号’和‘抗优63’两种水稻幼苗生长及生理特性的影响.结果表明：光质对两个品种水稻幼苗生长有显著影响且存在差异.蓝光显著抑制幼苗株高,提高‘武运粳7号’叶片的可溶性蛋白含量及两个品种水稻五叶期幼苗的壮苗指数;红光显著提高三叶期幼苗的茎基直径、壮苗指数以及五叶期叶片的可溶性糖和淀粉含量;红蓝组合光显著提高三叶期幼苗的根数、茎基直径、壮苗指数、根系活力和可溶性糖含量,以及五叶期幼苗的鲜、干质量、壮苗指数、叶片可溶性糖和蔗糖含量;黄光可在幼苗生长初期明显增加株高,提高叶片色素含量.总体上,红蓝组合光有利于培育水稻壮苗.     

外源氯化镧对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

为了探究LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响,采用15%PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同浓度LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生物量、壮苗指数、根系形态、抗氧化系统、丙二醛含量等的影响。研究结果表明,喷施外源LaCl_3后,干旱胁迫下水稻幼苗的各项指标呈现低促高抑的浓度效应,其中,1μmol/L的LaCl_3可以显著促进植株鲜重及地上部分干重;100μmol/L的LaCl_3可以显著提高地下干重和壮苗指数、叶片和根系SOD活性、叶片CAT活性,降低根系MDA含量。本研究为LaCl_3调控水稻幼苗耐旱机制研究奠定了基础。     

C2H2型锌指基因 OsZPT5-07调节水稻根系的发育

根系是水稻的重要营养器官,起固着、吸收养分和水分的作用。已有的表达分析结果显示,水稻C2H2型锌指基因OsZPT5-07主要在水稻根系中表达,推测该基因可能参与调节水稻根系的发育。为了分析OsZPT5-07的功能,我们构建了OsZPT5-07的过量表达载体ProUbi:OsZPT5-07和抑制表达的RNAi载体pTCK303-OsZPT5-07,将这两种载体转到粳稻品种中花15后,分别获得了18个过量表达和21个抑制表达的转基因株系。观察这些转基因水稻幼苗的根部形态,发现增强OsZPT5-07的表达能明显促进水稻幼苗根系的生长;而减少OsZPT5-07的表达则明显抑制水稻幼苗根系的生长。这些结果表明,OsZPT5-07可能参与调节水稻根系的发育。     

盐胁迫下镧对水稻幼苗生长的保护效应

通过液培实验,研究水稻幼苗在盐胁迫下,镧对水稻幼苗的保护作用。结果表明：水稻幼苗植株在≤1．5％的盐浓度的盐胁迫下,10mg·L^-1镧能提高幼苗植株超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性;降低幼苗植株脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量和脯氨酸（Pro）的含量;减小质膜透性;提高叶片叶绿素含量和叶绿素a／b的比值;增强根系的活力,进而促进水稻幼苗的生长。10mg·L^-1镧对盐胁迫的缓解作用与盐浓度有关,随着盐浓度增大,镧的缓解作用将逐渐消失。分析表明,在≤1．0％和≥0．5％的盐浓度胁迫下,镧对水稻幼苗的生长存在更有效的防御机制,能够促进水稻幼苗的生长代谢。     

硫和6-苄氨基腺嘌呤对水稻幼苗硝酸还原酶活性的影响

缺硫培养6天的水稻幼苗,其叶片和根中的硝酸还原酶(NR)活性明显下降。用1pPm 的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)处理培养了10天的水稻幼苗根系,24小时后缺硫培养的水稻幼苗叶片和根系的 NR 活性升高,加硫培养的水稻幼苗叶片和根中的 NR 活性下降。用~(35)S示踪发现,6-BA 可降低加硫幼苗对~(35)S 的吸收和转化,但促进缺硫幼苗对~(35)S 的转化。     

低浓度NaHSO3促进田间水稻的光合磷酸化和光合作用

用1～2 mmol/L NaHSO3喷施于水稻(Oryza sativa L.)叶面可以提高叶片的光合速率,并能持续3 d以上.在此条件下,光下叶片中的ATP含量明显增高,叶片的叶绿素毫秒延迟荧光加强,反映与光合磷酸化活力有关的跨类囊体膜质子梯度增加.乳熟期喷施2次1 mmol/L NaHSO3后,水稻产量提高约10%.研究表明NaHSO3的主要作用和PMS(phenazine methosulfate)促进光合速率的原因可能类似,都是增加了ATP的供应.与此同时,观察到低浓度NaHSO3可促进水稻中反映循环电子传递的叶绿素荧光在作用光关闭后的短时上升.以上现象表明低浓度NaHSO3的促进作用很可能是通过促进围绕PSⅠ的循环电子传递及其耦联的光合磷酸化而促进水稻光合作用的.     

Promotive Effect of Low Concentrations of NaHSO3 on Photophosphorylation and Photosynthesis in Phosphoenolpyruvate Carboxylase Transgenic Rice Leaves

Spraying a 1-2 mmol/L solution of NaHSO3 on the leaves of wild-type rice (Oryza sativa L.)Kitaake (WT), phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) transgenic (PC) rice and PEPC phosphate dikinase (PPDK) transgenic rice (PC PK), in which the germplasm was transformed with wild-type Kitaake as the gene receptor, resulted in an enhancement of the net photosynthetic rate by 23.0%, 28.8%, and 34.4%,respectively, for more than 3 d. It was also observed that NaHSO3 application caused an increase in the ATP content in leaves. Spraying PMS (a cofactor catalysing the photophosphorylation cycle) and NaHSO3 separately or together on leaves resulted in an increase in photosynthesis with all treatments. There was no additional effect on photosynthetic rate when the mixture was applied, suggesting that the mechanism by which NaHSO3 promotes photosynthesis is similar to the mechanism by which PMS acts and that both of compounds enhanced the supply of ATP. After spraying a solution of NaHSO3 on leaves, compared with the WT Kitaake rice, a greater enhancement of net photosynthetic rate was observed in PEPC transgenic (PC) and PEPC PPDK transgenic (PC PK) rice, with the greatest increase being observed in the latter group. Therefore ATP supply may become the limiting factor that concentrates CO2 in rice leaves transformed with an exogenous PEPC gene and exogenous PEPC PPDK genes.     

喷施亚硫酸氢钠溶液对缺硫脐橙光合生理特性的影响

用营养液培养的方法,研究了施NaHSO₃溶液对缺硫脐橙光合生理特性的影响.结果表明,与对照相比,缺硫、缺硫+NaHSO₃溶液半程处理的脐橙叶片光合色素含量、可溶性蛋白质含量、净 光合速率(P_n)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、光化学效率(F_v/ F_m)和电子传递速率(ETR)显著下降,处理35 d后光合色素含量分别下降了23.45%和11.32%,可溶性蛋白质含量分别下降了43.43%和25.30%,但缺硫+NaHSO₃溶液全程处理与对照间差异不大,说明可通过叶面喷洒NaHSO₃溶液的方式为植物提供硫元素,但当植株经长时间缺硫胁迫后,这种方式将难以矫正其缺硫症状.     

NaHSO3对桃树的生理效应及产量、品质的影响

于桃树果实膨大期喷施100ppm NaHSO3可获得增产、优质、早熟的效果。此与NaHSO3能增加叶绿素含量、提高光合速率、比叶重、促进希尔反应,抑制硝酸还原酶、过氧化氢酶活性,增加单果重等多重生理效应相关。     

两种光呼吸抑制剂对草莓若干生理指标及产量品质的影响

以"丰香"草莓为试材,在花期喷施不同浓度的光呼吸抑制剂NaHSO₃和异烟肼。结果表明,喷施一定浓度的NaHSO₃(100 mg/L)和异烟肼(0.5 mg/ml),可增加草莓植株叶面积、叶绿素总量和光合速率;同时可提高坐果率,增加单果重和产量,果实总糖、可溶性固形物含量也显著提高。     

UV-B 胁迫下NaHSO3 对红芸豆叶片的保护作用

为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害, 本研究以离体红芸豆叶片为实验材料, 通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3 对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明：与未处理对照相比较, 用0.5 mmol.L-1 NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高; 叶片中过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高, 过氧化氢(H2O2)含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力, 减少叶绿体内有害自由基的产生, 减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。     

UV-B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用

为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害,本研究以离体红芸豆叶片为实验材料,通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明：与未处理对照相比较,用0.5mmol·L^-1NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高;叶片中过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性升高,过氧化氢（H2O2）含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力,减少叶绿体内有害自由基的产生,减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。     

HCO3^-、K^＋和HSO3^-对黄瓜幼苗光合作用的影响

本试验以‘津春4号’黄瓜幼苗叶片为试材,研究HCO3^-、K^＋和HSO3^-对黄瓜幼苗光合作用的影响,试图用KHCO3水溶液中的HCO3^-作为碳源来补充CO2的不足,同时用NaHSO3适当的抑制黄瓜的光呼吸,进而提高光合速率。结果表明：HCO3^-可以作为碳源来补充大气中CO2的不足,HCO3^-、K^＋和HSO3^-可以提高光合速率、叶片可溶性糖含量,可提高叶绿素a含量、叶绿素b含量及叶绿素总含量,从而增强了光合作用的原初反应,能显著提高PSI和PSII的光合电子传递速率,提高ATP合酶的活性,从而加快了光合磷酸化的进程。通过提高Rubisco羧化活性、PEPC酶的含量及活性,降低Rubisco加氧活性,加快了CO2的固定与还原。     

小麦根系活力变化与叶片衰老的研究

对小麦根系活力、叶片叶绿素含量和光合速率变化的田问实验结果表明,根系活力的衰退早且快于叶片叶绿素含量和光合速率的衰退;根系活力和叶片光合速率呈正相关关系(r=0．8006)．拔节期追施氮肥,改善根际营养条件后,叶片的光合速率、根系活力明显提高,叶片中ABA含量降低,ZRs升高,SOD活性增加,MDA的高峰期比对照推迟8～10d,说明根系活力变化与地上部叶片的衰老密切相关,改善根际营养,提高生育前期的根系活力有助于延缓地上部分的衰老．     

四种挺水植物生理生态特性和污水净化效果研究

采用人工气候室水培系统以人工污水培养慈姑(Sagittaria trifolia)、花皇冠(Echinodorus berteroi)、菖蒲(Acorus calamus)和芦苇(Phragmites australis) 4种挺水植物,比较它们的根和地上部分生物量、根长、根寿命、根孔隙度、根径向泌氧量(ROL)、光合作用等生理生态特性及对总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除效果。结果表明,ROL与根孔隙度、光合速率、地上生物量呈显著正相关(P<0.05),与根长极显著正相关(P<0.01);TP的去除与光合速率、COD的去除与ROL显著正相关; TN的去除与生物量极显著正相关(P<0.01),但与根生物量和地上部分生物量的比值(根茎比)显著负相关(P<0.05)。慈姑和花皇冠拥有庞大生物量和发达的根系,根孔隙度、ROL和光合作用等生理指标较高,在水培系统中的污水净化效果接近甚至优于菖蒲和芦苇,是构建人工湿地的优良植物。