电场作用条件与作物种子生长的相关性

在综合评价电场强度及处理时间对作物生物效应影响时,如何确定生物效应指标之间的权重一直是困扰生物信息综合评价的核心问题。比如叶绿素增长1mg·L–1的价值相当于多少厘米根长的增加,这是一个难以回答的问题。同时,通过指标加权合成的方法获得综合评价的结果也存在信息丢失的缺陷。针对电场条件对作物生物效应的影响,利用数据包络分析的基本思想,给出了用于综合评价电场强度及处理时间对作物生物效应影响的非参数综合分析方法和相应的数学模型,该方法不仅可以克服上述缺点,而且还为分析不同外部条件对作物综合生物效应的影响程度提供了一种有效的分析工具。应用该方法综合评价了不同电场强度和不同处理时间对小麦（Triticumaestivum）种子幼苗株高和根长的影响。结果表明：不同电场强度和处理时间对小麦幼苗生长产生不同影响,在0.5–6.0kV·cm–1场强范围内,随电场强度增加,生理指标呈现振荡性变化,当处理时间为5分钟时,1.0和2.0kV·cm–1场强为最佳处理条件;处理时间为10分钟时,2.5kV·cm–1场强为最佳处理条件。     

林窗对热带雨林冠层树种绒毛番龙眼幼苗生长的影响

在林窗中央、林窗边缘和林冠下3种不同光照梯度的森林生境中,研究了西双版纳季节雨林冠层树种绒毛番龙眼幼苗的早期 (种子萌发后10周内) 生长和定居后 (实生苗生长3个月以上) 的生长特点.结果表明: 绒毛番龙眼幼苗在早期生长阶段,林窗中央的株高、基径、总干质量、单株叶面积和相对生长率最大,分别为24.45 cm、3.17 mm、0.79 g、122.45 cm²和14.78×10^-3 g·d^-1.林冠下根冠比 (0.87) 高于林窗中央 (0.20) ,可能是光照和水分共同作用的结果.林窗中央较强的光照有利于定居后幼苗的生长,株高、基径、总干质量、单株叶面积、相对生长率和净同化率均在林窗中央最大,实验结束时分别达到31.48 cm、3.80 mm、2.22 g、174.52 cm²、2.29×10^-3 g·d^-1和2.54×10^-5 g·cm^-2·d^-1.幼苗死亡可能与水分胁迫密切相关,由水分胁迫引起的幼苗死亡率在林冠下最高 (26.88%),但林冠下由脊椎动物捕食引起的幼苗死亡率较低(2.93%),从而使林冠下幼苗的最终存活率最高 (70.19%).光照是影响绒毛番龙眼幼苗形态学调节的重要因素, 林窗中央不同生长阶段幼苗的比叶面积最低,但相对生长率和净同化率最大.水分胁迫和光照在幼苗定居后仍是影响幼苗生物量分配的重要因素, 林窗边缘幼苗的根冠比最高 (0.33).     

旱盐互作对冬小麦幼苗生长及其抗逆生理特性的影响

采用水培方法,以不同浓度的PEG-6000（0、8.3%、12.6%（W/V））和NaCl（0、25、50 mmol·L^-1）溶液模拟不同程度的干旱胁迫及盐胁迫,研究了盐分对干旱胁迫条件下冬小麦沧-6001幼苗生长及其抗逆生理特性的影响.结果表明：在8.3%或12.6% PEG-6000处理条件下,添加25 mmol·L^-1NaCl均使植株干物质积累和植株含水量比单一PEG处理增加,同时叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量增加,丙二醛和脯氨酸含量下降,植株各部位Na⁺含量升高、K⁺含量下降;在12.6% PEG-6000处理条件下,添加50 mmol·L^-1NaCl对植株的胁迫效应高于单一PEG处理.表明在干旱胁迫条件下,加入适量盐分可缓解干旱胁迫对冬小麦幼苗生长的抑制.     

二氧化氮对樟树幼苗生长及光合作用的影响

采用开顶式人工熏气装置,对1年生樟树幼苗进行了为期2个月不同体积分数NO₂(0.1、0.5和4.0 μl·L^-1)熏气试验,研究其对幼苗生长及光合作用的影响.结果表明:0.5和0.1 μl·L^-1 NO₂处理促进了樟树幼苗生长,而4.0 μl·L^-1 NO₂处理则抑制其生长.各处理樟树幼苗叶片净光合速率(P_n)日变化呈不对称的双峰型曲线,存在光合“午休”现象;在光合日进程中,0.5 μl·L^-1 NO₂处理使叶片P_n提高,最大值达8.542 μmol CO₂·m^-2s^-1,4.0 μl·L^-1NO₂处理的大多数时段使P_n降低,而0.1 μl·L^-1 NO₂处理对P_n的影响则依时段而不同;0.5和4.0 μl·L^-1 NO₂处理提高了叶片气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)的最大值和最小值,0.1 μl·L^-1 NO₂处理提高了C_i的最大值和最小值,降低了G_s的最大值和最小值.熏气处理中、后期,0.5μl·L^-1 NO₂处理叶片的日均净光合速率显著高于其他处理.在熏气处理前期,0.5和4.0 μl·L^-1 NO₂处理使叶片最大PSⅡ的光能转换效率(F_v/F_m)显著下降;在熏气处理后期,4.0 μl·L^-1 NO₂处理的叶片F_v/F_m仍显著低于对照.     

铝、硒、硅和磷复合处理对水稻幼苗生长的影响

采用二次正交旋转组合设计,以铝(Al)、硒(Se)、硅(Si)、磷(P)为处理因子,建立了多因子复合处理对水稻品种金优725幼苗存活率、百株苗鲜质量、百株根鲜质量和根脯氨酸含量影响的回归模型,并分析了各因子的主效应和互作效应.结果表明：在供试条件下,影响水稻幼苗生长的单因子主效应大小为Al>P>Se>Si.其中,Al表现为负效应,而P、Se和Si表现为正效应;除Al与Si的互作外,各因子间的互作效应均未达到显著水平.模拟寻优结果表明,Al在0.587～0.913 mmol·L^-1、Se在0.478～0.564 mg·L^-1、Si在0.613～1.069 mmol·L^-1、P在2.252～2.657 mmol·L^-1浓度范围时,可使水稻幼苗在一个存在铝胁迫的营养液环境下达到一个较佳的生长状态.     

麻竹花药培养及再生植株的获得

以麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)花药为材料, 于M₈+2 mg·L^–1 NAA +0.5 mg·L^–1 6-BA+15 mg·L^–1 PAA+7.5 mg·L^–1 STS+500 mg·L^–1 CH+100 mg·L^–1 proline+100 mg·L^–1 glutamin+5.4% maltose+0.8% agar的诱导培养基上成功诱导出胚性愈伤组织, 在此培养基上继代可形成体胚并分化成苗, 初步建立了麻竹花药一步成苗的再生体系。     

化学诱抗剂诱导黄瓜抗盐性及其机理

在200 mmol·L^-1 NaCl胁迫条件下,采用根际注射结合叶面喷洒的诱导方法探讨了不同浓度水杨酸、油菜素内酯、壳聚糖、亚精胺4种化学诱抗剂对黄瓜幼苗生长及其生理生化特性的影响.结果表明,4种化学诱抗剂在适宜浓度范围内,显著地降低了黄瓜幼苗的盐害指数和死苗率,以油菜素内酯0.01 mg·L^-1降低幅度最大,比对照分别降低了63.0%和75.0%;显著地促进了超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等保护酶活性,从而显著降低了丙二醛含量和电解质渗出率,干重含水量显著升高;促进了幼苗的形态建成,植株茎粗、展开叶数及壮苗指数显著提高,壮苗指数以壳聚糖150 mg·L^-1最大,比对照提高了30.9%.说明施用适宜浓度的化学诱抗剂可以诱导黄瓜幼苗的抗盐能力,减缓盐害症状.综合作用效果依次为：油菜素内酯0.005～0.05 mg·L^-1、亚精胺150～200 mg·L^-1、壳聚糖100～200 mg·L^-1和水杨酸50～150 mg·L^-1.     

油菜对3种作物种子萌发和幼苗生长的化感作用

油菜是我国重要的绿肥作物,除增加土壤肥力外,对后茬作物也有一定的化感作用。本文研究了不同浓度油菜浸提液(0.025、0.05和0.1 g·mL^-1)对3种作物(燕麦、玉米和向日葵)种子萌发、幼苗生长及生理生化的影响。结果表明: 油菜浸提液对3种作物种子发芽率的影响不显著,但对燕麦有“低促高抑”的趋势,对向日葵有抑制的趋势。油菜浸提液高浓度处理对燕麦幼苗根和茎长、玉米幼苗茎长以及向日葵幼苗根长起抑制作用,低浓度处理对玉米幼苗根茎长起促进作用。燕麦和向日葵幼苗在浸提液浓度为0.05 g·mL^-1时蛋白质含量最大,玉米在0.025 g·mL^-1时蛋白质含量最大,显著高于对照。3个浓度下,向日葵脯氨酸含量均显著降低,玉米脯氨酸含量在浓度为0.05 g·mL^-1时显著高于对照。玉米过氧化物酶(POD)活性在浸提液浓度为0.05 g·mL^-1时最大,向日葵POD活性在浓度为0.025 g·mL^-1时最大,与对照有显著差异,其余浓度处理与对照无显著差异。油菜浸提液浓度为0.025 g·mL^-1时显著降低了燕麦超氧化物歧化酶(SOD)活性,3种作物幼苗过氧化氢酶(CAT)活性与对照均无显著差异。加入油菜浸提液后,向日葵幼苗丙二醛(MDA)含量在浓度为0.1 g·mL^-1时显著增加,玉米幼苗MDA含量在不同浓度处理下均显著低于对照。综合分析,油菜浸提液对向日葵的化感抑制作用最强,其次为玉米、燕麦。     

异丙甲草胺及其高效体对我国南方潮土微生物的影响Ⅰ-过氧化氢酶

研究了0、5、20和100 mg·kg^-1浓度的异丙甲草胺及其高效体对土壤过氧化氢酶活性的影响.结果表明,不同浓度的异丙甲草胺处理对过氧化氢酶活性的影响不同,20 mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受到激活的程度最大,且一直处于激活状态,5 mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶在前期受到抑制,后期则100 mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受激活较强.不同浓度的金都尔对供试土壤过氧化氢酶活性的影响表现为先激活、后抑制、再激活,并且后期100 mg·kg^-1处理的激活程度最大;5 mg·kg^-1和100 mg·kg^-1处理的异丙甲草胺对供试土壤生态环境的影响和危害可能大于金都尔,但20 mg·kg^-1处理则表现出例外.     

落叶松和水曲柳不同根序细根形态结构、组织氮浓度与根呼吸的关系

根系具有高度的形态和生理功能异质性, 在森林生态系统碳和养分循环中起重要作用。根系分枝的顺序构成根序,是根系最基本的构型特征, 根序代表根系不同的发育阶段。然而, 目前直接测定不同根序细根生理功能的研究很少。以落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)的细根为研究对象, 使用气相氧电极测定不同根序细根的呼吸速率, 探讨根系呼吸速率与其形态、结构和组织氮浓度的关系。结果表明: 落叶松和水曲柳细根的直径、根长和维管束直径均随着根序的增加(1–5级)而增加, 而比根长、组织氮浓度和呼吸速率随着根序的增加而降低, 各根序之间差异显著(P < 0.05); 1级根比根长最大、皮层组织发达、组织氮浓度最高且呼吸速率也最高, 其呼吸速率分别为17.57 nmolO₂·g^–1·s^–1(落叶松)和18.80 nmolO₂·g^–1·s^–1(水曲柳), 比5级根分别高148%(落叶松)和124%(水曲柳); 并且, 落叶松根的呼吸速率几乎有96%与根系组织氮浓度相关, 而水曲柳根的呼吸速率则有89%与根系组织氮浓度相关。上述结果说明, 细根的形态和生理功能异质性是紧密相连的, 低级根的形态、结构决定其功能是吸收养分和水, 而高级根的形态、结构决定其功能是运输和贮存养分。     

Effect of Pulsed Electric Field Treatments on Permeabilization and Extraction of Pigments from Chlorella vulgaris

The effect of pulsed electric field (PEF) treatments of different intensities on the electroporation of the cytoplasmatic membrane of Chlorella vulgaris, and on the extraction of carotenoids and chlorophylls were investigated. Staining the cells with propidium iodide before and after the PEF treatment revealed the existence of reversible and irreversible electroporation. Application of PEF treatments in the range of 20–25 kV cm^?1 caused most of the population of C. vulgaris to be irreversibly electroporated even at short treatment times (5 pulses of 3 µs). However, at lower electric field strengths (10 kV cm^?1), cells that were reversibly electroporated were observed even after 50 pulses of 3 µs. The electroporation of C. vulgaris cells by PEF higher than 15 kV cm^?1 and duration is higher than 15 µs increased significantly the extraction yield of intracellular components of C. vulgaris. The application of a 20 kV cm^?1 for 75 μs increased the extraction yield just after the PEF treatment of the carotenoids, and chlorophylls a and b 0.5, 0.7, and 0.8 times, respectively. However, further increments in electric field strength and treatment time did not cause significant increments in the extraction yield. The extraction of carotenoids from PEF-treated C. vulgaris cells after 1 h of the application of the treatment significantly increased the extraction yield in comparison to the yield obtained from the cells extracted just after the PEF treatment. After PEF treatment at 20 kV cm^?1 for 75 µs, extraction yield for carotenoids, and chlorophylls a and b increased 1.2, 1.6, and 2.1 times, respectively. A high correlation was observed between irreversible electroporation and percentage of yield increase when the extraction was conducted after 1 h of the application of PEF treatment (R: 0.93), but not when the extraction was conducted just after PEF treatment (R: 0.67).     

微波和电场对蒙古裸腹溞存活、生长和生殖的影响

研究了微波和电场对蒙古裸腹溞存活、生长和生殖的影响.结果表明: 35 s以上的2 450 MHz的微波辐照对蒙古裸腹溞的致死效应明显.短时间(<25 s)微波处理显著提高了蒙古裸腹溞的每窝产幼量及一生产幼量,其中10 s微波处理组一生产幼量最高.微波处理使蒙古裸腹溞的寿命显著延长(总寿命15.8～18 d).短时间的微波处理对幼溞的发育无显著影响,但对成溞的生长具有一定的抑制作用.脉冲电场可大幅提高蒙古裸腹溞的一生产幼量, 其中29 kV·cm^-1的脉冲电场效果最佳; 高压静电场对蒙古裸腹溞的繁殖无显著影响.高压静电场和脉冲电场对幼溞的发育均无显著影响,高压静电场对成溞的生长影响不明显,而脉冲电场则对成溞的生长具有一定的抑制作用,且电压越高,抑制作用越明显.     

氮离子注入对蒙古黄芪多倍体诱导的影响

利用二倍体蒙古黄芪种子为材料,以低能氮离子束为诱变源,将化学诱导与物理诱变相结合,探索出一套高效的多倍体诱导新方法。研究结果表明：氮离子注入种子后表现出明显的生物学效应;氮离子注入与秋水仙素联合诱导黄芪多倍体的效果很明显。氮离子注入剂量为2.6×10¹⁶ N⁺/cm²,秋水仙素浓度为100 mg·L^-1,培养5 d诱导率最高为44.4%;氮离子注入剂量为5.2×10¹⁶ N⁺/cm², 秋水仙素浓度为150 mg·L^-1,培养10d的诱导率最高为46.2%;二者均高于对照组秋水仙素浓度为100 mg·L^-1培养15 d的最高诱导率13.9%。利用细胞染色体计数鉴定多倍体为四倍体。     

The influence of an electric field on growth and trace metal content in aquatic plants

It is known that both natural and artificial electric fields (EF) affect plants physiological parameters as well as germination, growth and yield. The present article describes results of a preliminary experiment on the impact of electric field on aquatic plants biogeochemistry. The objective of the present study was the assessment of the influence exerted by the electric field on growth and trace metals content of Elodea canadensis. In a laboratory experiment plants were exposed to the field intensity of 54?kV m^?1 for 7?days. The plants length was measured and the content of Fe, Mn, Ni, Pb, and Zn was determined using atomic absorption spectrometry (AAS). Results showed that the application of electric field slightly enhanced the growth of E. canadensis shoots. The content of Mn and Ni was significantly lower, and Pb and Zn significantly higher in plants exposed to the electric filed, while Fe content did not differ between control and EF treatment. This provides a rationale for further studies on biological effects of electric field in trace metal contaminated waters and application of an electrically enhanced phytoremediation.     

开花期加拿大一枝黄花水浸提液对3种作物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了入侵杂草加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）开花期的茎、叶和花序水浸提液对辣椒(Capsicum annuum)、番茄(Lycoperiscum esculetum)、长梗白菜(Brassica chinensis var. communis)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：（1）处于开花期的加拿大一枝黄花存在明显的化感作用,在25 mg·mL^-1时,对3种作物种子苗生长有促进作用,浸提液高于50 mg·mL^-1时,作物种子的萌发率和生长受到抑制,这种抑制作用随处理液浓度的提高而增强,在100 mg·mL^-1浓度处理下,甚至使作物种子失去活力;（2）加拿大一枝黄花叶和花序的水浸提液对种子萌发和生长的影响要大于其茎的浸提液;（3）在3种作物中,长梗白菜种子对加拿大一枝黄花水浸提液的敏感性最高。     

二氧化硫衍生物对玉米种子萌发、幼苗生长和细胞分裂的影响

研究3种二氧化硫衍生物硫酸钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠对玉米种子萌发、幼苗生长和细胞分裂的影响。结果表明,一定浓度(0.1 mmol·L^-1)的硫酸盐和亚硫酸盐处理液能促进玉米种子萌发和幼苗生长,但浓度超过2.5 mmol·L^-1时能抑制种子萌发和幼苗生长。较高浓度的3种盐溶液对根尖分生区细胞的分裂具有抑制作用,并导致其中的部分细胞异常,出现细胞核固缩,甚至产生质壁分离。3种二氧化硫衍生物的毒性排序为：亚硫酸氢钠＞亚硫酸钠＞硫酸钠。     

Effect of continuous ohmic heating to inactivate Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium and Listeria monocytogenes in orange juice and tomato juice

Aims: The purpose of this study was to investigate the efficacy of continuous ohmic heating for reducing Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium and Listeria monocytogenes in orange juice and tomato juice. Methods and Results: Orange juice and tomato juice were treated with electric field strengths in the range of 25–40 V cm^?1 for different treatment times. The temperature of the samples increased with increasing treatment time and electric field strength. The rate of temperature change for tomato juice was higher than for orange juice at all voltage gradients applied. Higher electric field strength or longer treatment time resulted in a greater reduction of pathogens. Escherichia coli O157:H7 was reduced by more than 5 log after 60‐, 90‐ and 180‐s treatments in orange juice with 40, 35 and 30 V cm^?1 electric field strength, respectively. In tomato juice, treatment with 25 V cm^?1 for 30 s was sufficient to achieve a 5‐log reduction in E. coli O157:H7. Similar results were observed in Salm. Typhimurium and L. monocytogenes. The concentration of vitamin C in continuous ohmic heated juice was significantly higher than in conventionally heated juice (P < 0·05). Conclusions: Continuous ohmic heating can be effective in killing foodborne pathogens on orange juice and tomato juice with lower degradation of quality than conventional heating. Significance and Impact of the Study: These results suggest that continuous ohmic heating might be effectively used to pasteurize fruit and vegetable juices in a short operating time and that the effect of inactivation depends on applied electric field strengths, treatment time and electric conductivity.     

龙脑樟(Cinnamomum camphora)组培快繁与苗木工厂化生产技术研究

选取龙脑含量高的优良单株,以其树干基部的幼嫩萌条为外植体开展龙脑樟组培快繁技术研究。结果表明：以改良MS+BA 2.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1为芽诱导培养基,诱导率为93%;最佳增殖培养基为改良MS+BA 2.0 mg·L^-1 +NAA 0.05 mg·L^-1,增殖系数为5.57,生长周期为30 d;适宜的增殖培养条件为温度25℃,光照强度3 000 lx,光照时间11 h,不定芽长势良好;最佳生根培养基为1/2改良MS+IBA 0.5 mg·L^-1+IAA 0.4 mg·L^-1+蔗糖20 g·L^-1,生根率可达97.3%,生根条数为3～5条,生根时间为12 d;以草炭+珍珠岩(3∶1)为移栽基质,成活率可达86.2%。通过试验总结出一套组培快繁技术体系,可应用于龙脑樟组培苗工厂化生产。     

侧柏不同器官水提取物对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应

研究了侧柏（Platycladus orientalis）根、枝、叶、果实不同浓度水提取物及枝叶挥发油对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应。结果表明：侧柏各器官及挥发油都含有化感物质,均对油松种子萌发及幼苗生长表现出“高抑低促”效应,而且低浓度时的促进作用明显强于高浓度时的抑制作用。与对照相比,在浓度为2 mg·mL^-1时,侧柏根水提取物对油松幼苗根长和鲜重的促进能力最强,其根长和鲜重分别比对照提高了79.78%和376.60%;侧柏叶水提取物对油松幼苗苗高促进能力最强,比对照提高了102.41%;侧柏枝水提取物对油松种子发芽的促进能力最强,发芽率比对照提高了65.63%。而在浓度为30 mg·mL^-1时,除了侧柏根和枝水提取物对油松种子萌发（87.50%）和鲜重（85.11%）表现出明显的抑制作用外,其它提取物对油松幼苗根长和苗高生长的抑制作用均不明显。侧柏枝叶挥发油对油松种子萌发,幼苗生长均表现为促进作用,特别对油松种子萌发具有显著的促进作用,其促进率达70.37%。说明侧柏和油松混交,可能有利于油松树木生长及生产力的提高。