增强的UV-B辐射对春小麦植株化学成分、真菌定殖和分解的影响

在UVB辐射下,叶可溶性糖含量显著降低,叶可溶性蛋白含量和粗纤维含量以及茎粗纤维含量显著增加,而根粗纤维含量没有显著变化.在生长期接受UVB辐射的叶和茎上,赭绿青霉和黑曲霉的定殖率显著增加,康宁木霉和出芽短梗霉的定殖率明显降低,而土曲霉的定殖率未受明显影响.这些叶和茎经过60d和100d的分解,分解率均显著增加.叶分解率与粗纤维含量和可溶性蛋白含量呈显著正相关,而与可溶性糖含量呈显著负相关.茎分解率与粗纤维含量呈显著正相关.在增强的UVB辐射下,春小麦植株化学成分的变化,真菌定殖率的改变,分解率的增加,可能会导致麦田生态系统营养周转加快,土壤库中营养贮量增加.     

干旱胁迫下接种丛枝菌根真菌对七子花非结构性碳水化合物积累及C、N、P化学计量特征的影响

以濒危植物七子花二年生幼苗为研究材料,采用盆栽试验方法,研究干旱胁迫和接种丛枝菌根真菌(AMF)处理对幼苗不同器官C、N、P化学计量关系和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响。试验共设计4个处理:对照(CK)、干旱胁迫(D)、接种AMF(AMF)、干旱胁迫和接种AMF(D+AMF)。结果表明: 在干旱胁迫下七子花根系AMF的侵染率显著下降,但接种AMF处理植株的株高、叶片数显著高于未接种处理。接种AMF显著提高了干旱胁迫下植株根、叶可溶性糖和NSC含量及茎、叶淀粉含量,且茎和叶可溶性糖与淀粉比显著下降。干旱胁迫导致植株C含量在根和叶中显著增加,P含量在茎中显著减少;与干旱胁迫相比,胁迫下接种AMF植株根、茎、叶P含量及叶C含量显著提高,而根C、N含量及茎C含量显著降低。胁迫下接种AMF植株根、茎C∶N、C∶P、N∶P和叶N∶P均显著低于单一胁迫处理。NSC与C∶N∶P计量比的相关性分析表明,根、叶P含量与可溶性糖和NSC含量呈显著正相关,茎P含量与淀粉和NSC含量呈显著正相关,各器官N∶P与NSC含量呈显著负相关。综上,干旱胁迫显著抑制了七子花幼苗的生长,接种AMF通过提高植株根和叶的可溶性糖含量、根的可溶性糖/淀粉,增加地上部分淀粉含量,促进P元素吸收和降低各器官N∶P来增强植株耐旱性,从而提高七子花幼苗在干旱环境中的存活率。     

甜玉米颖果的发育和淀粉粒的形态变化分析

采用常规方法测定颖果的鲜重、干重变化和籽粒中营养成分积累变化,同时用扫描电镜观察淀粉粒的形态变化的结果表明,籽粒中淀粉含量呈“s”型曲线变化;蛋白质含量先急剧下降后缓慢增加;可溶性糖和脂肪含量均呈单峰曲线变化;粗纤维含量呈“快-慢-快-慢”的变化。籽粒鲜重和可溶性糖、脂肪以及粗纤维含量均呈（极）显著的正相关,与蛋白质含量呈极显著负相关;可溶性糖与脂肪含量呈正相关,与蛋白质含量呈显著负相关。鲜食甜玉米的最适宜采收期为授粉后25d：甜玉米淀粉粒呈现“裸露型”、“非裸露型”和“中间型”3种形态。     

滤减UV B辐射对烟叶可溶性蛋白、〖HJ*3〗〖HJ*2〗光合色素和类黄酮的影响

在云南玉溪烟区种植烤烟海拔最高（1 806.0 m）的通海县,通过盆栽烤烟K326试验,研究了在滤减自然的太阳UV B辐射强度25%、50%和65%条件下,UV B辐射对烟叶发育过程中可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响。结果表明：随叶龄增加,可溶性蛋白含量下降,光合色素降解,类黄酮在老叶中积累,蛋白质在生理成熟期对UV B辐射最敏感。与对照相比,减弱UV B辐射处理降低了烟叶类黄酮和可溶性蛋白含量,但光合色素含量上升;较低的UV B辐射降低了叶绿素的降解速度。结果从一侧面说明UV B辐射对烟叶蛋白质的合成是有益的,类黄酮和叶绿素的变化是对UV B辐射变化的适应性反应,类黄酮与蛋白质之间可能存在一定的偶联关系。     

ABA对叶子花正常叶和变态叶部分生理生化指标的影响(研究简报)

为探索ABA对叶子花正常叶和变态叶部分生理生化指标的影响,利用不同浓度ABA溶液处理叶子花正常叶和变态叶,6h后,测定其叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量和SOD酶活性.结果表明:处理后,变态叶和正常叶的叶绿素含量,SOD酶活性,游离脯氨酸含量和变态叶可溶性糖含量均先增加后降低,在ABA浓度为100 μmol/L时最大.正常叶的可溶性糖含量、正常叶和变态叶的可溶性蛋白含量在ABA浓度为50 μmol/L时最大.这表明50～100 μmol/L浓度的ABA能提高叶子花的抗逆性.     

水分胁迫对杨树幼苗非结构性碳水化合物分配的影响

以1年生杨树幼苗为对象,采用盆栽控水法,设置适宜水分、轻度、中度和重度干旱胁迫处理,研究杨树幼苗叶、茎和根在处理15、30、45和60 d时非结构性碳水化合物(NSC)的变化。结果表明:与适宜水分处理相比,随着水分处理时间延长,水分胁迫导致杨树幼苗叶和茎的可溶性糖及NSC含量先增加后减少;根可溶性糖及NSC含量在轻度和中度胁迫处理呈下降趋势,在重度胁迫处理先增加后减少;叶淀粉含量在轻度胁迫处理先增加后降低,在中度和重度胁迫处理先减少后升高。水分处理45 d后,水分胁迫导致茎和根的淀粉及NSC含量显著下降。水分处理60 d时,NSC含量在各器官的下降率表现为根茎叶,淀粉含量下降率大于NSC含量。可溶性糖含量主要在叶中下降,在枝和根中保持稳定。水分胁迫导致杨树幼苗NSC储量降低,易遭受环境胁迫而导致死亡。     

增强UV B辐射对喜树生理指标及喜树碱含量的影响

喜树(Camptotheca acuminata Decne.)隶属于蓝果树科(Nyssaceae)喜树属(Camptotheca),为抗癌药物喜树碱的主要资源,提高喜树碱的积累以满足临床需求是喜树碱开发的重要途径。该研究运用UV B辐射对2年生喜树进行每天8 h辐射处理,对1年生喜树分别设置每天2 h、4 h、6 h和8 h的辐射处理,连续处理12 d后分别测定各处理喜树叶的叶绿素、MDA、游离脯氨酸 (Fpro)含量和SOD活性,以及幼叶、幼枝和根中喜树碱含量,分析UV B辐射对喜树生理指标和次生代谢物的影响,以揭示喜树碱为喜树适应UV B辐射逆境的防御产物。结果显示：（1）2年生喜树经UV B每天8 h辐射处理12 d后,叶绿素含量较对照显著降低,而MDA、Fpro和喜树碱含量均增加,说明每天8 h UV B辐射对2年生喜树产生了较强的胁迫伤害。（2）1年生喜树经UV B辐射处理12 d后,随着每天UV B辐射时间的增加,叶绿素含量不断降低,Fpro含量显著增加;每天2~6 h处理的MDA含量与对照无显著差异,但总体随处理时间增加呈上升趋势;每天8 h UV B辐射的MDA含量较对照显著增加;SOD活性随每天处理时间的延长呈先下降、后上升、再下降的变化趋势,说明每天8 h的UV B辐射对一年生喜树也产生了胁迫伤害。（3）1年生喜树幼叶、幼枝和根中喜树碱含量随着每天UV B辐射时间的延长均呈递增趋势,而且每天8 h辐射处理的喜树碱含量均最高,其中幼叶和幼枝中喜树碱含量显著高于根中含量。实验结果表明,增强UV B辐射对喜树造成了一定的伤害,而喜树通过改变生理以及次生代谢机制,以进一步产生喜树碱来响应增强UV B的胁迫。     

田间增强UV—B辐射对麦田生态系统K营养和累积的影响

研究大田栽培和自然光条件下,模拟UV－B辐射（UV－B,280－315nm)增强对麦田生态系统K营养和累积的影响,UV－B辐射显著影响春小麦不同生育期各部位K含量和群体K累积,并显著降低群体K总累积,在5．31kJ.m^-2UV-B辐射下,春小麦群体K总累积的降低最显著,UV－B辐射降低春小麦群体K输出,标志着麦田生态系统K产投比降低,K循环功能下降,麦田土壤速效K含量增加是春小麦群体K输出降低的结果,并将导致土壤库中K储量的增加。     

增强的ＵＶ—Ｂ辐射对麦田生态系统中杂草、大型土壤动物和麦蚜种群数量动态

研究了大田栽培和自然光条件下,模拟ＵＶ－Ｂ辐射（ＵＶ－Ｂ,２８０－３１５nm)增强对麦田生态系统杂草、大型土壤动物和麦蚜种群数量动态的影响,在ＵＶ－Ｂ辐射下,杂草和大型土壤动物的种类和数量降低,种物多样性改变,杂草总生物量也降低。ＵＶ－Ｂ辐射降低牙复合种群数量,并与麦叶粗纤维、可溶性蛋白、可溶性糖、Ｍg和Ｚn含量有显著的相关性。ＵＶ－Ｂ辐射还导致麦蚜与麦叶Ｍg、Fe和Ｚn含量均显著增加。     

黄土高原柠条锦鸡儿AM真菌多样性及空间分布

通过对陕西安塞、绥德、横山和榆林等4个不同生态条件下柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）AM真菌多样性和生态分布研究,共分离出4属11种AM真菌,其中球囊霉属（Glomus）5种,无梗囊霉属（Acaulospora）3种,巨孢囊霉属（Gigaspom）1种和盾巨孢囊霉属（Scutellospora）2种。结果表明,缩球囊霉（G．constrictum）和摩西球囊霉（G．mosseae）是柠条锦鸡儿的优势种;不同AM真菌种类出现的生境不同,如刺无梗囊霉（A．spinosa）和美丽盾巨孢囊霉（S．calospora）只出现在绥德,浅窝无梗囊霉（A．lacunosa）仅出现在横山,而易误巨孢囊霉（Gi．decipiens）和红色盾巨孢囊霉（S．erythropa）仅发生在延安样地。AM真菌定殖率及孢子密度与样地生态条件密切相关,泡囊定殖率和孢子密度在绥德最高,丛枝定殖率在榆林最高。采样深度对AM真菌定殖率和孢子密度有显著影响,最大孢子密度发生在10～20cm土层;而AM真菌定殖率在0～10cm或20～30cm土层有最大值。孢子密度与泡囊定殖率呈正相关,与丛枝定殖率呈负相关。孢子密度与土壤有机质、速效P、速效K和Cl含量呈负相关;泡囊定殖率与土壤pH呈正相关,而与土壤湿度、速效K和Cl^-含量呈负相关。     

增强的UV-B辐射对麦田生态系统中种群数量动态的影响

研究了大田栽培和自然光条件下,模拟UV-B辐射(UV-B,280～315nm)增强对麦田生态系统杂草、大型土壤动物和麦蚜种群数量动态的影响。在UV-B辐射下,杂草和大型土壤动物的种类和数量降低,物种多样性改变,杂草总生物量也降低。UV-B辐射降低麦蚜复合种群数量,并与麦叶粗纤维、可溶性蛋白、可溶性糖、Mg和Zn含量有显著的相关性。UV-B辐射还导致麦蚜与麦叶Mg、Fe和Zn含量均显著增加。     

Effects of enhanced ultraviolet-B radiation on plant nutrients and decomposition of spring wheat under field conditions

Spring wheat (Triticum aestivum) was grown in the field under ambient and supplemental levels of ultraviolet-B (UV-B, 280–315 nm) radiation to determine the potential for alteration in plant nutrients, decomposition, leaf quality and dry matter yield. Supplemental UV-B radiation simulating a 12, 20 and 25% stratospheric ozone depletion significantly decreased dry matter yield, but had no significant impact on harvest index. UV-B radiation resulted in an increase of the concentrations of N and K in all plant parts; changes of the concentrations of P, Mg, Fe and Zn varied in a tissue-dependent manner, as the decrease of P in leaves and stems, and its increase in spikes and grains. The mass of N, P, K, Mg, Fe and Zn in various plant parts and whole plant was generally decreased except leaf N mass was increased by enhanced UV-B radiation. Enhanced UV-B radiation decreased the concentrations of soluble carbohydrates in leaves and increased that of holocellulose and soluble proteins. After 60 and 100 days of decomposition of leaves and stems in the field, enhanced UV-B radiation stimulated the loss of organic C. As a consequence, the nutrient content of soils might be less diminished under enhanced UV-B radiation.     

Differential stimulation of an arid-environment winter ephemeral Dimorphotheca pluvialis (L.) Moench by ultraviolet-B radiation under nutrient limitation

A South African winter ephemeral D. pluvialis was exposed, under low and high nutrient conditions, to four different daily doses of biologically effective UV-B radiation. These simulated different depletions (range 0–30%) in the ozone layer at the southerly distribution limit (33° 56′S) of this species, and included daily UV-B doses received at the northerly distribution limit (26° 38′S) without ozone depletion. Growth inhibition by increased UV-B radiation was observed during early vegetative stages, but only under low nutrient conditions. Thereafter, net CO₂ assimilation rate, growth and reproduction were stimulated by an increase in UV-B radiation, though doses above those approximating a 20% ozone depletion appeared to be inhibitory. Differential stimulation occurred in the two nutrient treatments. Under high nutrient conditions, photosynthesis (specifically carboxylation efficiency), and numbers of leaves, inflorescences and diaspores per plant, and leaf areas increased, but leaf thickness decreased with increased UV-B radiation. Under low nutrient conditions, dry masses of leaves, stems, inflorescences and diaspores, and total above-ground dry masses increased with increased UV-B radiation. Foliar organic carbon and nitrogen concentrations and foliar concentrations of UV-B absorbing compounds were unaffected by increased UV-B radiation, but foliar P concentrations declined. Diaspore viability declined with increased UV-B radiation. The net effect was a 35 to 43% reduction in viable diaspore production under high nutrient conditions at UV-B doses equivalent to those currently received at the northerly distribution limit during the reproductive phase. It is concluded that anticipated increases in UV-B radiation could reduce regeneration success, and seedling survival in areas of low soil fertility, particularly at lower latitudes, and consequently increase the risk of localized population extinctions from stochastic causes.     

营养液强度对AM真菌生长发育的影响*

研究了在贫营养基质中不同强度Hoagland营养液对丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae, M)真菌Glomus versiforme生长发育的影响。结果表明:本试验条件下,菌根侵染率、菌丝量、孢子数间呈显著正相关。在施加5%~50%强度Hoagland营养液时, 菌根真菌的生长与宿主植物高粱根中磷浓度、可溶性糖浓度密切相关,而与氮浓度无显著相关。由此认为:在盆栽生产菌根菌剂时,基质中存在一个临界磷浓度,在这个临界浓度之下,菌根真菌的生长发育随磷浓度的提高而增长,超过该临界浓度则会随磷浓度的提高而下降。施用20%、50%强度Hoagland营养液对菌根真菌生长最为有利,其菌根侵染率、菌丝量、孢子数均高于其它处理,因此认为:宿主植物—菌根真菌之间共生关系的基础是营养条件,基质中养分的高低会影响互惠共生关系的建立和发展。在高质量菌剂生产中, 菌根共生体双方的生长发育完全可以由人工控制。施加营养液是一种有效的调控手段,有可能使共生平衡向有利于菌根真菌生长发育的方向倾斜,使真菌得到最大程度的生长。     

增强UV-B辐射和氮素互作对植物生长代谢影响的研究进展

不同氮源条件下,UV-B辐射增强能改变植株对氮的吸收利用以及植株叶片的碳氢比和碳氮比,增加氨基酸的生物合成.缺氮条件下, UV-B辐射增强使植物叶片中SOD、POD活性增强,MDA含量增加;氮素过量时,UV-B辐射增强会降低植物对UV-B辐射的耐性.UV-B辐射增强和氮缺乏相互作用会降低叶片的光合速率、叶绿素含量、可溶性糖及淀粉含量,从而抑制植物的生长,降低生物量.该文对近年来国内外有关UV-B辐射增强与氮素相互作用对植物抗氧化系统、氮代谢、光合作用、生物量和形态结构的影响进行综述.     

紫外辐射增强对灯盏花内生细菌的影响初探

灯盏花根茎叶表面消毒法后,采用稀释平板法分离灯盏花根茎叶中的内生细菌,对分离菌株进行革兰染色和芽胞染色,结果表明:灯盏花根内生细菌的数量显著或极显著多于叶和茎,紫外辐射极显著减少灯盏花叶和茎中内生细菌的数量.76 %和54 %的灯盏花内生细菌为G~+细菌和含芽胞的细菌,紫外辐射增加灯盏花叶和茎中内生G~+细菌和含芽胞细菌的比例.     

茉莉酸对小麦幼苗UV-B抗性的生理学效应研究

以小麦品种‘西农88’(Triticum aestivum L.,cv.Xinong 88)为材料,研究了外源施加不同浓度茉莉酸(1、2.5、5、10 mmol/L)对UV-B辐射(1.5 kJ·m-2·d-1)下小麦幼苗光合色素、抗氧化酶、丙二醛、游离脯氨酸、紫外吸收物、花青素、根系活力等生理指标以及对其生长的影响,探讨了茉莉酸在UV-B辐射胁迫中的可能作用及其作用机制.研究结果表明,外源茉莉酸对小麦幼苗生理指标产生显著影响,并且表现出浓度效应,其中较低浓度的茉莉酸(1 mmol/L和2.5 mmol/L)能明显提高小麦幼苗的UV-B抗性.表现为低浓度茉莉酸显著提高UV-B辐射下小麦幼苗叶片中的总叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.并且外源施加的茉莉酸还能够增加小麦幼苗的游离脯氨酸含量,降低脂质过氧化水平,提高花青素含量,增强根系活力.可见,茉莉酸通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物含量以及保护性色素含量,从而缓解膜脂过氧化程度和提高防御物质含量,进而增强植物抵抗UV-B辐射胁迫的能力,保证小麦幼苗正常生长.     

大穗型小麦叶片性状、养分含量及氮素分配特征

采用田间试验研究了8个大穗型小麦新品系和西农979不同生育期比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)与养分含量的差异性,并对其不同器官氮素积累和分配情况进行了探讨。结果表明,大穗型小麦的SLA和LDMC平均值小于西农979;小麦叶片养分含量由大到小依次为全氮(N)、全钾(K)和全磷(P);成熟期大穗型小麦品系各器官平均氮素积累能力都高于对照,氮素积累量及分配比例的大小顺序为籽粒>茎+鞘>穗草(穗轴+颖壳)>旗叶>倒二叶>余叶;大穗型小麦平均转移率和贡献率较西农979低;抽穗期旗叶SLA和LDMC呈负相关关系,SLA和N含量呈不显著的正相关,和P、K呈极显著的负相关。小麦叶片结构性状与养分含量影响体内有机物质的积累与转运,通过水肥调控措施来提高大穗型小麦养分利用效率的研究需进一步加强。