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.     

外源γ-氨基丁酸对Ca(NO3)2胁迫下甜瓜幼苗NO3--N同化的影响

以盐敏感型甜瓜品种‘一品天下208’为试材,用80 mmol·L^-1 Ca(NO₃)₂模拟设施土壤盐渍化,采用深液流水培,研究外源 γ-氨基丁酸(GABA)对Ca(NO₃)₂胁迫下甜瓜幼苗硝态氮(NO₃^--N)同化的影响.结果表明: Ca(NO₃)₂胁迫显著降低了甜瓜幼苗体内硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性,增强了谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性,导致铵态氮(NH₄⁺-N)和游离氨基酸含量增加,NO₃^--N和可溶性蛋白质含量下降,植株生长和光合作用受到严重抑制.Ca(NO₃)₂胁迫下,外源喷施GABA有效促进了甜瓜根系对NO₃^--N的吸收及其向地上部的转运,并通过增强NR、GS和GOGAT活性提高了甜瓜幼苗对NH₄⁺的同化力;通过抑制GDH脱氨作用减少了甜瓜幼苗体内NH₄⁺的释放量,从而缓解了盐诱导产生的NH₄⁺-N积累所造成的氨毒害作用;外源喷施GABA也能调节甜瓜组织中氨基酸代谢途径,促进蛋白质的合成.表明外源GABA能增强甜瓜幼苗对NO₃^--N的同化能力,调控氨基酸代谢,进而有效缓解Ca(NO₃)₂胁迫对甜瓜幼苗的盐伤害作用.     

外源H2O2对盐碱胁迫下苹果矮化砧木幼苗生理特性的影响

以2年生苹果矮化砧木M9 T337为试材,采用盆栽试验法,设置浇灌清水(CK)和盐碱胁迫(0.1 mol/L NaCl+NaHCO₃溶液)+ 喷施5种浓度的H₂O₂ ［0(T₁)、0.2 mmol/L(T₂)、0.4 mmol/L(T₃)、0.6 mmol/L(T₄)、0.8 mmol/L(T₅)］ 处理,测定各处理叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和细胞膜透性,并利用相关性与主成分分析进行综合评价,以探讨外源过氧化氢(H₂O₂)增强其盐碱耐性的生理机制。结果表明：(1)随着盐碱胁迫(T₁)的时间延长,M9 T337幼苗叶片叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b (Chl b)含量、叶绿素总量(Chl t)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、可溶性蛋白(SP)含量均呈逐渐下降趋势;胞间CO₂浓度(C_i)、可溶性总糖(TSS)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降趋势。(2)与CK相比,盐碱胁迫+外源H₂O₂(T₂- T₅)处理后M9 T337幼苗叶片各指标均呈现不同幅度变化,且存在明显浓度效应,并以T₃(0.4 mmol/L H₂O₂)处理叶片的Chl a、Chl b、Chl t、SP和G_s降幅最小,C_i、REC、MDA升幅最小,TSS、Pro、APX升幅最大。(3)M9 T337幼苗叶片P_n与T_r、G_s、Chl a、Chl b、Chl t、SP、SOD、POD呈显著正相关,与C_i、MDA、CAT、APX、REC呈显著负相关。(4)综合评价表明,各处理对M9 T337幼苗叶片生理特性的效应依次为：CK>T₃>T₄>T₂>T₅>T₁。研究发现,叶面喷施适宜浓度H₂O₂可有效改善盐碱胁迫下M9 T337幼苗光合能力,显著提高抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量,降低细胞膜透性,从而达到缓解盐碱胁迫的作用,并以0.4 mmol/L H₂O₂处理效果最佳。     

Cu2+胁迫对2种速生柳幼苗生长及生理特性的影响

以营养溶液中培养的‘苏柳172’(Salix jiangsuensis CL J-172)和垂柳(Salix babylonica Linn)幼苗为材料,分析它们在不同浓度Cu2+溶液(0、20、40、80、100、200、300μmol.L-1)下的生长以及部分生理指标的变化,以明确2种速生柳树用于植物修复的潜力。结果显示:2种柳树幼苗的生物量、叶片色素含量、根系活力以及根系形态的各指标都随Cu2+浓度的增加而显著降低。它们叶片SOD和POD活性以及脯氨酸含量随Cu2+浓度的增加呈先上升后下降的趋势,‘苏柳172’和垂柳中SOD活性在Cu2+浓度为20μmol.L-1时最大,其POD活性分别在Cu2+浓度为100和40μmol.L-1时达到最大,而其脯氨酸含量在Cu2+浓度为200μmol.L-1时达到最大。可见,2种柳树生长均受到Cu2+胁迫的抑制,它们能够在一定程度上通过增加保护酶活性和脯氨酸含量来提高对Cu2+的耐受性,且‘苏柳172’对Cu2+的忍耐力强于垂柳。     

外源H2O2对盐胁迫下小白菜种子萌发和幼苗生理特性的影响

以小白菜\"甜脆青\"为试材,研究不同浓度（5、10、25、50和100 mmol/L）过氧化氢（H₂O₂）浸种处理对100 mmol/L NaCl胁迫下小白菜（Brassica chinensis L.）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：100 mmol/L NaCl胁迫明显抑制小白菜种子的萌发状况和幼苗生长,发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗根和芽长度和鲜重均明显降低,根和芽中CAT的活性及K⁺含量明显受到抑制,渗透调节物质、活性氧和MDA含量显著增加。不同浓度H₂O₂浸种处理提高了NaCl胁迫下小白菜种子发芽势、发芽指数和活力指数,促进小白菜根和芽的生长,增强了NaCl胁迫下根和芽中SOD、CAT和APX的活性及K⁺含量,降低O₂^-·产生速率及H₂O₂和MDA含量,进一步促进脯氨酸和可溶性糖含量的增加,降低体内Na⁺含量。其中以10 mmol/L H₂O₂处理缓解盐胁迫效果最好,明显缓解NaCl胁迫对小白菜种子萌发和幼苗生长的抑制。     

外源硫化氢和水杨酸对盐胁迫下加工番茄幼苗生长与生理特性的影响

以加工番茄KT-7为材料,在水培条件下,研究外源水杨酸(SA,0.15 mmol/L)、硫化氢(H2S)供体硫氢化钠(NaHS,50 mmol/L)对150 mmol/L NaCl胁迫下加工番茄幼苗的渗透调节、活性氧代谢和快速叶绿素荧光的影响,以探讨H2S和SA这2种信号分子协同作用、以及实际生产中缓解加工番茄幼苗盐胁...     

外源褪黑素对干旱胁迫下牡丹幼苗生理特性的影响

为探究褪黑素(Melatonine,MT)对牡丹幼苗抗旱性的影响及生理机制,以牡丹品种凤丹(Paeonia ostii Fengdan)幼苗为试材,研究不同浓度外源褪黑素(50、100和200μmol/L)对干旱胁迫下牡丹幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫严重限制了牡丹幼苗的生长和光合作用,叶片细胞脂质过氧化及伤害指数增加,引起氧化应激及渗透调节反应。经外源褪黑素预处理能够减轻干旱胁迫对牡丹幼苗的伤害,具体表现为根系、茎叶及总干物质量提高;减少叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素等光合色素降解,改善光合作用及PSⅡ电子传输能力;降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2-)含量及细胞膜质伤害指数(MII),提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性减少脂质过氧化;促进渗透调节物质积累。总之,以100μmol/L MT处理对牡丹幼苗抗旱性提高效果最好。外源褪黑素预处理能提高干旱胁迫下牡丹幼苗光合荧光特性、抗氧化和渗透调节能力,促进干旱胁迫下牡丹幼苗生长。     

外源钙对干旱胁迫下桔梗幼苗生理特性和桔梗品质的影响

【目的】干旱胁迫抑制药用植物光合色素合成,降低植株光合活性、光合碳同化效率,阻碍养分运输,严重影响药材的产量和品质。钙是植物生理活动中多种酶的活化剂,同时Ca2+作为细胞内第二信使与植物非生物胁迫密切相关。揭示外源钙缓解桔梗干旱胁迫伤害的潜在生理机制,对利用外源钙提高干旱、半干旱地区桔梗耐旱性和药用品质具有重要意义。【方法】以桔梗幼苗为材料,采用盆栽试验在干旱条件下叶面喷施10 mmol/L CaCl2,研究外源钙对桔梗幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性及药用部位品质等的影响。【结果】（1）外源钙处理能促进干旱胁迫下桔梗根长和干鲜生物量显著增加。（2）外源钙使干旱胁迫下桔梗叶片气孔开度、叶绿素a含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）分别显著增加30.28%、57.67%、44.44%、100.33%、89.53%、60.00%和83.11%。（3）外源钙使干旱胁迫下桔梗叶片丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）含量分别显著降低13.82%和18.66%,同时使干旱胁迫下桔梗叶片中过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别增加了25.43%、7.90%和33.92%。（4）外源钙不仅促进桔梗根中药用成分皂苷D、多糖、总黄酮、游离氨基酸在正常条件下分别显著增加35.34%,34.87%,4.19%和6.52%,还使它们在干旱胁迫处理下分别显著增加10.94%、7.53%、6.07%和5.78%。（5）外源钙提高了干旱胁迫下桔梗根中可溶性蛋白含量,以及地上部和地下部矿质元素含量。【结论】喷施10 mmol/L CaCl2能进一步激发干旱环境中桔梗叶片抗氧化系统的保护作用,通过渗透调节提高光合色素含量和光合性能,协同促进次生代谢产物和矿质元素累积,改善药用部位品质,从而缓解干旱对桔梗幼苗的伤害。     

小流域内植被类型对土壤NO3-/NH4+空间变化的影响

流域内植被类型、地形地貌特征对土壤氮循环过程有重要的作用,是影响下游水体无机氮素来源以及富营养化的关键因子。通过比较小流域内4种植被类型(落叶松人工林、油松人工林、天然阔叶次生林和农田(玉米))对土壤NO3--N和NH4+-N含量空间变化的影响,揭示流域内不同立地条件下水源涵养林与土壤无机氮变化特征之间的关系。结果表明:4种植被类型土壤NO3--N和NH4+-N含量差异显著(P<0.05);由坡上到坡下土壤NO3--N和NH4+-N含量显著降低;在土壤表层NO3--N和NH4+-N含量最高,随着土层深度增加无机氮含量减少;与水源涵养林天然植被和人工林植被相比,农田土壤NO3--N含量最高(11.86mg·kg-1),有较高的氮流失风险。     

外源H2S影响黄瓜幼苗响应高盐胁迫的蛋白质组学分析

为了阐明外源H₂S对高盐胁迫下黄瓜蛋白质表达的影响,以盐敏感型黄瓜栽培种‘春夏秋王’为材料,通过双向电泳（2 DE）技术分离叶片总蛋白质,采用基质辅助激光解析飞行时间串联质谱（MALDI TOF/TOF MS）技术对差异表达蛋白质进行质谱鉴定,并利用NCBI及SwissProt数据库检索进行差异表达蛋白质功能注释和代谢通路分析。结果表明：(1) 共检测到约2 490个蛋白质,其中蛋白质表达差异在1.5倍以上且差异显著(P<0.05)的有45个,其中有24个蛋白质表达上调,21个蛋白质表达下调。(2) 成功鉴定蛋白质26个,这些蛋白质参与了光合作用（26.92%）、蛋白质代谢（23.08%）、能量与碳水化合物代谢（11.54%）、氨基酸生物合成（11.54%）、细胞结构相关蛋白（7.69%）、抗氧化作用（3.85%）、信号转导（3.85%）及未知功能蛋白（11.54%）。(3) GO注释表明差异表达的蛋白质分子功能主要以蛋白质结合与水解酶活性为主,生物学过程涉及应激反应、有机物代谢过程、胁迫响应和细胞分化等,细胞组成集中分布在细胞部分和一些胞内细胞器。KEGG代谢通路分析表明,差异表达蛋白质主要参与了肌动蛋白细胞骨架调控、细胞凋亡、碳代谢和光和调控等代谢途径。研究表明,外源H₂S诱导了高盐胁迫下黄瓜叶片蛋白质的差异表达,为后续探索外源H₂S对黄瓜的抗盐分子机制研究提供了理论依据。     

干旱胁迫下外源硫化氢对烤烟幼苗光合荧光参数及抗氧化系统的影响

为探究干旱胁迫下外源硫化氢(H_2S)对烟草幼苗生长的缓解效应与机制,以烤烟‘豫烟6号’品种为试验材料,采用营养液水培的方法,研究15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,叶面喷施不同浓度(0、0.1、0.2和0.4 mmol·L~(-1))硫氢化钠(NaHS)对烤烟幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性、叶绿素含量和光合荧光特性的影响。结果显示:(1)干旱胁迫下烤烟幼苗生长受到显著抑制。(2)外源H_2S处理显著提高了干旱胁迫下烤烟幼苗的地上部与地下部生物量,增加了总根长、总根表面积、根平均直径、根尖数,提高了叶绿素相对含量(SPAD)、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(qP),降低了胞间二氧化碳浓度(C_i)和非光化学猝灭系数(NPQ),增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子■产生速率,其中以0.20 mmol·L~(-1) NaHS处理效果最佳。(3)与单独干旱胁迫处理相比,叶面喷施0.20 mmol·L~(-1) NaHS使烟苗地上部和地下部生物量分别提高了41.82%和44.83%,SPAD、P_n、F_v/F_m、Φ_(PSⅡ)和qP分别提高62.88%、246.96%、8.43%、23.71%和10.84%,C_i和NPQ分别降低25.79%和22.68%,SOD、POD和CAT活性分别增加50.67%、140.59%和71.68%,MDA含量和■产生速率分别降低40.08%和47.58%。研究表明,外源H_2S处理通过提高烟草幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进烟苗生长,并通过提高幼苗的抗氧化水平,减少干旱胁迫对烟草幼苗造成的氧化损伤,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。     

苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构功能的影响

为了探究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构的伤害机制,以‘寒富’苹果为试材,研究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合作用和光系统功能的影响。结果表明：随褐斑病菌侵染加重（叶片感病程度分0、1、2、3、4和5级）,叶片的叶绿素a含量和总叶绿素含量持续下降,其中2～5级与对照相比差异显著,病菌侵染提高了叶片类胡萝卜素含量,但仅以2级与对照差异显著。苹果褐斑病菌侵染显著降低了叶片的净光合速率（Pn）,3～5级病叶的Pn分别较对照下降44．9％、56．6％和70．3％,而胞间CO2浓度（Ci）上升,说明非气孔因素是光合作用的主要限制因子。褐斑病菌侵柒影响了光合电子传递效率,随病菌侵染程度加重,光系统Ⅱ反应中心、供体侧放氧复合体（Wk）和受体侧（Vj）受到的伤害加重,并引起苹果叶片PSII的光合性能指数用PIABS和PSI受体侧末端电子受体的量子产额（φRo）急剧下降。褐斑病菌侵染加重了苹果叶片的膜脂过氧化程度,1～5级感病叶片的丙二醛（MDA）含量均显著高于对照,引发超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性的上调。以上结果表明,苹果褐斑病菌侵染引起叶片光合色素降解,对PSII反应中心、受体侧和供体侧造成伤害,进一步影响了PSI的电子传递效率,并导致叶片膜脂过氧化,造成苹果叶片光合能力下降。     

化感物质衍生物吡喃酮对不同谷子品种的安全性评价

基于化感物质开发新型除草剂是植物化感作用在绿色农业应用中极具开发潜力的杂草控制策略。前期研究发现,化感物质衍生物吡喃酮具有显著的杂草抑制效果,但其对作物安全性,尤其是对除草剂极为敏感的杂粮作物的安全性还需进一步研究。本研究采用萌发试验和盆栽试验将其与市售除草剂2,4-D对20个谷子品种的安全性进行了评价。结果表明:除晋汾109号对高浓度2,4-D比较敏感外,吡喃酮和2,4-D对其他品种的萌发率无显著影响。盆栽试验表明,吡喃酮显著提高了谷子的叶绿素含量,增幅达9.0%～67.9%,其中对冀谷42号的作用最强。与对照相比,吡喃酮对谷子叶片最大光化学效率、实际光化学效率、电子传递速率和非光化学猝灭系数无显著影响,而2,4-D对不同品种谷子荧光参数产生显著的抑制作用。吡喃酮处理下吨杂16号、冀谷39号、冀谷41号和晋谷28号叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等活性显著高于对照,且上升幅度显著高于2,4-D。表明化感物质衍生物吡喃酮对谷子幼苗期生长具有较高的安全性,有望成为谷田新型的除草剂。     

氮素营养水平对膜下滴灌玉米穗位叶光合及氮代谢酶活性的影响

本文以先玉420为试验材料,研究在大垄双行膜下滴灌种植模式下,氮素水平对玉米穗位叶光合特征及氮代谢关键酶活性的影响。结果表明：1)玉米穗位叶氮素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE),均以N3(300 kg/hm2)水平最高,其平均Pn达35.1μmol m-2 s-1,Tr达7.57 m mol m-2 s-1,Gs 为0.58 mol m-2 s-1,WUE为 4.64μmol mmol-1。2) 最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭(qP),以N3水平最高,Fv/Fm均在0.75以上,ΦPSⅡ和qP均在0.45以上。3) PEP羧化酶对氮肥的响应较RUBP羧化酶敏感。氮肥少于100 kg/hm2才显著降低RUBP羧化酶活性;而PEP羧化酶则仅在N3处理时活性最高。4) 施用氮肥均增加穗位叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,以N3处理增幅最大,平均比不施氮肥分别增加22.4%(NR)和64.8%(GS),蛋白水解酶活性则相反,平均比不施氮肥分别降低51.6%(内肽酶)和76.9%(氨肽酶)。5）相关分析表明：穗位叶氮含量与与内肽酶和氨肽酶呈现负相关,与其他各项指标均呈现正相关,差异显著性因花后不同时期而不同。6）在供试试验区,在氮肥施用总量为300 kg/hm2时,玉米穗位叶保持较高的光合特性和相关酶活性,为玉米籽粒产量的形成奠定了基础。     

内蒙古温带草原大针茅叶片光合生理特性对氮添加的响应

大气氮沉降增加生态系统氮有效性,优势种植物对不同水平氮输入的响应影响草原生态系统结构和功能。研究设置4个氮添加水平,分析内蒙古温带草原优势种大针茅（Stipa grandis）光合生理特性对不同梯度氮添加的响应。结果表明：低氮（0-2 g m^-2 a^-1）处理时,大针茅叶片氮含量较低,叶绿素含量和1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的活性不高,光能利用效率低,导致光系统II出现过剩激发能,光合器官受到抑制,净光合速率相对较低。适量氮添加（5-10 g m^-2 a^-1）提高了大针茅叶片羧化系统和电子传递系统的氮分配,进而提高了1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的活性以及电子传递速率,净光合速率增大。高氮（25 g m^-2 a^-1）处理时,叶片氮含量较高,但光合氮分配比例下降,降低了光合氮利用效率。大针茅光抑制程度增大,叶绿素含量、1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的活性下降,不利于生物量积累。研究结果有助于进一步了解全球变化背景下草原生态系统优势种的生理响应机制,并为草原的可持续发展提供一定的理论依据。     

PAC对谷子花后土壤氮素供应和叶片抗氧化特性的影响

全基施肥方式会造成作物全生育期内营养供应失衡,导致生育后期缺氮早衰。为探究聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(PAC)保障谷子(Setariaitalica)花后氮素供应和调控叶片抗氧化特性的机制,建立全基施肥背景下东北春谷防衰增产的生产技术,于2020–2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展大田试验,以谷子品种张杂谷13号和华优谷9号为材料,设置常规氮素(CN)和PAC配合氮素(PN) 6个氮素水平(0、75、112.5、150、225和337.5 kg·hm^–2)播种前进行全基施肥处理。结果表明,与常规氮肥处理相比,相同施氮量下,PAC处理后,两品种谷子花期和灌浆中期0–20cm和20–40 cm土层土壤硝态氮和铵态氮含量升高,花后叶面积显著增大,叶面积降幅减小;花后0–40天旗叶超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性升高,丙二醛含量降低。因此, PAC有效保障了谷子生育中、后期土壤氮素的供应,提高了叶片抗氧化能力,延缓了叶片衰老进程,进而提高产量。2020年和2021年Z13的增产幅度分别为11.24%–21.55%和8.65%–14.22%,...     

施氮时期对高产夏玉米氮代谢关键酶活性及抗氧化特性的影响

选用玉米品种登海661和郑单958为材料,研究了高产条件下施氮时期对夏玉米产量、氮素利用率、氮代谢相关酶及抗氧化酶活性的影响.结果表明:拔节期一次性施氮不利于夏玉米产量提高和氮素积累,分次施氮且增施花粒肥显著提高了植株和籽粒的吸氮量,并提高了籽粒产量.拔节期、10叶期、花后10d按2∶4∶4施氮,登海661产量最高可达14123.0kg· hm-2;基肥、拔节期、10叶期、花后10 d按1∶2∶5∶2施氮,郑单958产量最高可达14517.1 kg· hm-2,这2种施氮方式较拔节期一次性施氮分别增产14.5％和17.5％.花前分次施氮可以显著提高开花期硝酸还原酶活性;登海661和郑单958在花后0～42 d中,施氮处理的谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶活性分别平均提高了32.6％、47.1％、50.4％和14.5％、61.8％、25.6％,减缓了其下降趋势;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性提高了22.0％、36.6％和13.4％、62.0％,丙二醛含量显著降低.在高产条件下,分次施氮且适当增加花粒肥施入比例可以提高氮代谢相关酶活性,延缓植株衰老,促进氮素吸收利用,进而提高籽粒产量.     

施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响

以'扬稻6号'和'粳稻941'为材料,在施氮总量相同条件下分别设置低分蘖肥高孕穗肥和高分蘖肥低孕穗肥2个施氮处理,通过盆栽试验研究施氮量和施氮时期对水稻植株生长、颖果发育和稻米品质的影响.结果表明:水稻植株鲜重、干重、分蘖数和株高随分蘖期氮肥用量增加而增加;增加孕穗期氮肥用量比例能显著提高抽穗期水稻剑叶和颖果光合速率、颖壳叶绿素含量、呼吸速率、颖果CAT及SOD活性;增加孕穗期氮肥用量还能提高水稻籽粒出糙率、精米率、整精米率,降低稻米垩白率,改善稻米的碾米品质和营养品质.因此,增加分蘖期施氮比例能促进水稻植株生长,而提高孕穗期施氮量则有利于水稻颖果发育和稻米品质改善.     

硫化氢合成酶抑制剂金丝桃素的体内外抗结肠癌作用研究

为研究金丝桃素对硫化氢合成酶活性的影响,探索金丝桃素作为胱硫醚-β-合成酶(CBS)抑制剂的体内外抗结肠癌作用。本研究通过亚甲蓝法测定金丝桃素和氨基氧乙酸(AOAA)对CBS产H2S活性的抑制作用,以HT29人结肠癌细胞和移植HT29细胞的裸鼠肿瘤模型为抗肿瘤研究对象,测定金丝桃素体内外抗肿瘤作用。结果表明,来源于贯叶连翘(Hypericum perforatum L.)的化合物金丝桃素是CBS的高效选择性抑制剂,其IC50为7.9±1.42μmol/L。金丝桃素能显著抑制HT29人结肠癌细胞的增殖,其IC50为22.2±2.25μmol/L。基因沉默实验表明CBS蛋白可能是金丝桃素在细胞内的潜在靶标之一。意外的是,目前普遍使用的CBS抑制剂AOAA抑制HT29细胞增殖作用非常弱,其IC50为152.5±35.68μmol/L。此外,不同剂量的金丝桃素(5~30mg/kg·d)均能显著减少裸鼠肿瘤体积和重量,30mg/kg·d剂量皮下给药2周后,和对照组相比肿瘤重量减少了68%。以上结果表明金丝桃素作为CBS的选择性抑制剂具有显著的抗结肠癌作用。     

Selective Irreversible Inhibition of Neuronal and Inducible Nitric-oxide Synthase in the Combined Presence of Hydrogen Sulfide and Nitric Oxide

Citrulline formation by both human neuronal nitric-oxide synthase (nNOS) and mouse macrophage inducible NOS was inhibited by the hydrogen sulfide (H₂S) donor Na₂S with IC₅₀ values of ∼2.4·10⁻⁵ and ∼7.9·10⁻⁵ m, respectively, whereas human endothelial NOS was hardly affected at all. Inhibition of nNOS was not affected by the concentrations of l-arginine (Arg), NADPH, FAD, FMN, tetrahydrobiopterin (BH4), and calmodulin, indicating that H₂S does not interfere with substrate or cofactor binding. The IC₅₀ decreased to ∼1.5·10⁻⁵ m at pH 6.0 and increased to ∼8.3·10⁻⁵ m at pH 8.0. Preincubation of concentrated nNOS with H₂S under turnover conditions decreased activity after dilution by ∼70%, suggesting irreversible inhibition. However, when calmodulin was omitted during preincubation, activity was not affected, suggesting that irreversible inhibition requires both H₂S and NO. Likewise, NADPH oxidation was inhibited with an IC₅₀ of ∼1.9·10⁻⁵ m in the presence of Arg and BH4 but exhibited much higher IC₅₀ values (∼1.0–6.1·10⁻⁴ m) when Arg and/or BH4 was omitted. Moreover, the relatively weak inhibition of nNOS by Na₂S in the absence of Arg and/or BH4 was markedly potentiated by the NO donor 1-(hydroxy-NNO-azoxy)-l-proline, disodium salt (IC₅₀ ∼ 1.3–2.0·10⁻⁵ m). These results suggest that nNOS and inducible NOS but not endothelial NOS are irreversibly inhibited by H₂S/NO at modest concentrations of H₂S in a reaction that may allow feedback inhibition of NO production under conditions of excessive NO/H₂S formation.