水引发对油松种子和幼苗的生理效应及其作用机理

为了解决油松种子在直播造林中发芽率低、幼苗抗旱性差的问题,研究了油松种子水引发的方法及引发对其种子和幼苗的生理效应,并对水引发后幼苗的抗旱机理进行了探索。结果表明:油松种子水引发的最佳条件为10℃,闭光条件下分批给种子加水,加水总量为种子初始质量的30%,引发10 d。水引发可显著(P0.05)降低种子的半数发芽天数和硬实率,显著提高种子的发芽指数、最终发芽率和活力指数;水引发种子的可溶性糖及可溶性蛋白含量相比对照也得到提高。水引发可增加油松幼苗的茎粗、鲜重及根长,降低其相对苗高;并极显著(P0.01)提高了幼苗过氧化氢酶、过氧化物酶和根内脱氢酶活性,降低了游离氨基酸含量。干旱胁迫下,引发种子的幼苗脯氨酸和可溶性糖含量分别高于对照39.6%、118.9%,丙二醛含量低于对照93.4%,均达极显著水平。综合分析认为,水引发提高了种子可溶性糖及可溶性蛋白含量为种子萌发提供了保障,从而提高了种子发芽率,并通过增强幼苗抗氧化酶活性、降低丙二醛含量,进而增强幼苗抗氧化系统的功能,最终明显提高其抗旱性。     

解淀粉芽胞杆菌HZ-12中ysnE参与吲哚-3-乙酸合成的代谢途径研究

【目的】吲哚-3-乙酸是调控植物生长发育和生理活动的重要激素,吲哚-3-乙酸N-乙酰转移酶YsnE在吲哚-3-乙酸合成中发挥重要作用,本研究拟解析解淀粉芽胞杆菌中YsnE参与吲哚-3-乙酸合成的代谢途径。【方法】通过基因ysnE缺失和强化表达,分析ysnE对吲哚-3-乙酸合成影响,结合吲哚-3-乙酸合成中间物(吲哚丙酮酸、吲哚乙酰胺、色胺和吲哚乙腈)添加和体外酶转化实验,解析ysnE参与吲哚-3-乙酸合成的代谢途径。【结果】明确了YsnE在解淀粉芽胞杆菌HZ-12吲哚-3-乙酸合成中发挥重要作用。发现ysnE缺失菌株中的吲哚丙酮酸、吲哚乙酰胺和吲哚乙腈利用显著降低,揭示了YsnE主要发挥吲哚丙酮酸脱羧酶YclB和吲哚乙酰胺水解酶/腈水解酶/腈水合酶YhcX的功能,并通过参与吲哚丙酮酸、吲哚乙酰胺和吲哚乙腈途径来影响吲哚-3-乙酸合成。【结论】初步揭示了YsnE通过影响吲哚丙酮酸、吲哚乙酰胺和吲哚乙腈途径参与吲哚-3-乙酸合成的代谢机理,为吲哚-3-乙酸合成途径解析和代谢工程育种构建吲哚-3-乙酸高产菌株奠定了基础。     

香附浸提液对小麦种子的萌发及幼苗生长的影响

为了了解香附有效成分对小麦种子萌发和幼苗生长的影响,采用室内培养皿培养法,分析不同浓度的香附浸提液浸种后对小麦种子发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗高度、根长、根数、整株鲜重及干重等指标的影响。结果表明,香附浸提液对小麦种子的萌发及幼苗的生长有明显抑制作用,抑制作用随着香附浸提液浓度的增加,抑制效果增强,与浸泡蒸馏水的对照相比,香附浸提液浸种处理显著降低了小麦的种子发芽率、发芽指数、种子活力、苗高、根长、植株鲜重和干重。     

LaCl3对水稻幼苗生长 两种酶的活性及根尖细胞有丝分裂的影响

用不同浓度的LaCl3处理水稻种子,结果表明,当LaCl3浓度在0.1～1.0 mg/L时可提高发芽率,促进幼苗生长、根尖细胞有丝分裂指数明显上升,过氧化物酶和吲哚乙酸氧化酶活性下降。但随LaCl3浓度提高,则抑制幼苗生长,细胞有丝分裂减缓,两种酶活性均增加。且随浓度提高,其作用效果急剧加大。     

LaCl3对水稻幼苗生长、两种酶的活性及根尖细胞有丝分裂的影响

用不同浓度的ＬａＣｌ３处理水稻种子,结果表明,当ＬａＣｌ３浓度在０．１～１．０ｍｇ／Ｌ时可提高发芽率,促进幼苗生长、根尖细胞有丝分裂指数明显上升,过氧化物酶和吲哚乙酸氧化酶活性下降。但随ＬａＣｌ３浓度提高,则抑制幼苗生长,细胞有丝分裂减缓,两种酶活性均增加。且随浓度提高,其作用效果急剧加大。     

静电场处理对垂枝樱花插穗生根及相关生理生化特性的影响

以垂枝樱花为材料,设置1.5、3.0、4.5、6.0kV/cm共4种场强的静电场处理,分析静电场对垂枝樱花插穗生根性状及相关生理、生化特性的影响,探讨静电场促进垂枝樱花插穗生根的机制。结果显示:(1)1.5～4.5kV/cm场强的静电处理能显著提高插穗的可溶性蛋白、可溶性糖含量,且4.5kV/cm处理的增幅最大,峰值时比对照分别增加43%和44.1%;(2)1.5～4.5kV/cm场强的静电场处理能显著提高插穗的过氧化物酶(POD)活性,降低吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性,且4.5kV/cm处理的效果最明显,与对照相比增幅和降幅最大时分别达到58.9%和17.5%;(3)3.0、4.5kV/cm的静电场处理均能够显著提高插穗的平均单株生根数、根系平均长度、单株根鲜重、根系活力以及插穗成活率,且4.5kV/cm处理的增幅最大,与对照相比分别增加了127.4%、29.2%、88.9%、107.1%、116.3%。研究表明,静电场处理可以有效调节垂枝樱花插穗的可溶性蛋白、可溶性糖的含量以及POD、IAAO的活性,能显著提高插穗的扦插成活率,其最佳静电场场强为4.5kV/cm。     

一株伯克霍尔德菌的筛选鉴定及溶磷性能优化

为解决我国大部分耕地土壤中可溶性磷含量不足、植物生长困难的问题,本研究对一株溶磷微生物(PB)进行了筛选鉴定及溶磷性能优化。结果表明: 菌株PB属于伯克霍尔德菌。该菌具有固氮和分泌吲哚-3-乙酸(IAA)等植物促生能力,对大肠杆菌也表现出一定的抑制效果;在pH 8.0～10.0范围内,菌株PB仍然能够保持较高的活性和溶磷能力,具有良好的耐碱性;溶磷性能优化结果表明,在30 ℃、pH 7.0、180 r·min^-1条件下,以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源、磷酸三钙为磷源和添加50 μmol·L^-1赖氨酸时,菌株PB的溶磷能力达到最优,溶磷量为569.33 mg·L^-1,是优化前的1.9倍。该菌代谢过程中主要分泌柠檬酸、丙二酸和葡萄糖醛酸,添加赖氨酸后其分泌的有机酸种类不变,含量明显增加。盆栽试验表明,施用 PB菌肥能够显著促进大蒜幼苗的生长,而添加赖氨酸后促进效果更明显。与对照相比,PB加赖氨酸处理苗高增长18.6%,苗直径增长16.7%,地上部分鲜重和干重分别增长15.7%和22.1%,地下部分鲜重和干重分别增长22.0%和28.7%。土壤磷含量检测结果表明,PB和PB加赖氨酸处理土壤速效磷含量分别为对照的2.1和2.3倍,表明施用PB菌肥能够提高土壤中可溶性磷含量,而添加赖氨酸可以进一步强化PB菌肥的溶磷性能。     

水飞蓟萌发期和苗期对盐胁迫的生长生理响应

为了探讨水飞蓟萌发期和苗期对盐胁迫的响应,比较不同水飞蓟类型耐盐性的强弱,以黑色果皮（SD）和白色果皮（HW）2个类型水飞蓟为材料,用不同浓度NaCl（0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）溶液处理种子和幼苗,观察种子发芽势、发芽率和芽苗和幼苗生长及其生理生化特征。结果表明:（1）NaCl胁迫下,水飞蓟种子发芽率、发芽势下降,芽苗生长表现为低浓度促进高浓度（HW为≥0.5%,SD为≥0.3%）抑制,且盐分对子叶长、胚轴长和鲜重影响较大,对干重无显著影响。（2）盐胁迫下水飞蓟幼苗叶片中MDA含量升高,光合色素（Chl a、Chl b、Car）含量下降,幼苗生长表现为低浓度促进高浓度（HW为≥0.9%,SD为≥0.7%）抑制;植株体内可溶性蛋白、可溶性糖含量及保护酶（SOD、POD、CAT）活性先升高后降低,脯氨酸含量则持续增加,其中保护酶活性在0.7% NaCl处理下较对照显著下降,可溶性蛋白和可溶性糖含量在0.9% NaCl处理下较对照显著下降。研究发现,在水飞蓟种子萌发期,盐分主要通过改变种子吸涨能力来影响芽苗生长;在苗期,水飞蓟幼苗主要通过提高渗透物质含量和保护酶活性来缓解盐分造成的伤害;水飞蓟萌发期和苗期耐盐性有所差别,萌发期耐盐能力明显低于苗期,2个类型水飞蓟耐盐性强弱表现为白色果皮类型＞黑色果皮类型。     

外源赤霉素对紫斑牡丹种子萌发的影响

以紫斑牡丹种子为试验材料,研究不同浓度的赤霉素(GA_3)处理对种子生根以及生根过程中营养物质、酶活性和内源激素水平变化的影响,为探讨紫斑牡丹种子萌发机制提供依据。结果表明:(1)GA_3处理能够促进种子生根,并以300 mg/L GA_3处理对种子生根效果最好,与对照相比可提前14.67 d生根,生根率可达71.00%。(2)与对照相比,GA_3处理可以在0～15 d时促进种子淀粉水解和可溶性糖的积累,并加速可溶性蛋白的消耗,在0～30 d促进过氧化物酶(POD)活性的提高,从而促进种子萌发生根。(3)在种子沙藏生根过程中,种子脱落酸(ABA)含量呈下降趋势,赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和吲哚乙酸(IAA)含量均表现出先上升后下降的趋势,与对照相比,GA_3处理可使种子GA、ZR和IAA的含量在沙藏前期明显上升,以解除种子休眠。研究发现,外源GA_3处理可以调控紫斑牡丹种子内源激素含量和POD活性的变化,促进营养物质转化,从而提前解除种子休眠使其萌发。     

不同有机肥影响菠萝生长的生理生化机制

以菠萝品种'澳大利亚卡因'为材料,研究了施用不同有机肥对菠萝长叶期和抽蕾期植株生长量、生理生化指标以及土壤酶活性、微生物等的影响,以探讨不同有机肥对菠萝生长的影响机理.结果显示:(1)在花生麸处理中菠萝株高、青叶数、地上部和根鲜重较对照(施用化肥)提高,而在鸡粪和水肥处理中株高、青叶数、地上部鲜重较对照降低.(2)花生麸处理的菠萝叶片细胞膜透性较对照降低,而叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD活性均较对照提高;鸡粪和水肥处理的叶片细胞膜透性和根系SOD酶活性较对照提高,而叶绿素含量、根系活力、长叶期叶片和根系的可溶性糖含量、长叶期和抽蕾期叶片的可溶性蛋白含量、叶片SOD酶活性均比对照降低.(3)花生麸能提高土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶的活性及土壤微生物数量;鸡粪和水肥能降低土壤脲酶、蛋白酶活性,却能增强土壤转化酶、过氧化氢酶活性,鸡粪使土壤微生物数量增加,水肥使长叶期土壤微生物数量增加,但使抽蕾期的减少.研究表明,施用花生麸能提高菠萝叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并增强根和叶的SOD活性,同时增加了土壤相关酶活性和微生物数量,从而有效促进菠萝植株生长.     

活性炭对烟农19小麦发芽及其幼苗生长的影响

以烟农19号小麦种子为实验材料,采用园土为基本培养材料,用0.0（CK）、0.5、1.0、1.5、2.0 g活性炭与150 g园土混合均匀后装入培养容器中培养。发芽后测定小麦发芽率、株高、根长、鲜重等性状指标及还原性糖和叶绿素含量。结果表明：在实验范围内,随着活性炭施用比例的增加,小麦根长、还原性糖含量以及叶绿素含量呈先增后降的趋势,株高和发芽率持续增加。因此认为,适量施用活性炭能有效促进小麦的生长发育。     

甘露醇对小麦细胞IAA氧化酶过氧化物酶及GST活性的影响

研究了16g/L甘露醇处理对小麦细胞再分化,细胞IAA氧化酶,IAA过氧化酶,谷胱甘肽转移酶和过氧化物酶活性的影响,结果表明,甘露醇处理使小麦细胞再生能力明显降低,引起细胞蛋白质含量,IAA过氧化物酶和GSP活性明显降低,但使细胞IAA氧化格格不入产POD活性明显增高。     

镉胁迫对鸡冠花种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

采用水培法和盆栽法测定分析不同浓度Cd(0、50、100、150、200 mg/L)胁迫对鸡冠花种子萌发、幼苗生物量、叶片光合色素、渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸)、丙二醛(MDA)、低分子巯基化合物(GSH、GSSG、Cys、NPT)含量以及抗氧化酶 (SOD、POD、CAT、APX)活性的影响,探讨鸡冠花耐受Cd胁迫的能力及其生理机制,为植物解毒机制提供基础资料。结果显示：(1)鸡冠花种子的发芽势、发芽率和发芽指数在低浓度Cd处理下提高,而活力指数、根长及苗长在各浓度Cd胁迫下均不同程度降低,以上指标均在低浓度(50、100 mg/L)Cd胁迫下受到显著抑制,且根长受抑制程度显著高于苗长;幼苗生物量(整株鲜重、地上部分鲜重及地下部分鲜重)在200 mg/L Cd胁迫时受到显著抑制,较对照分别下降了61.9%、58.4%和72.7%;根冠比及主根长虽未受到显著影响,但总体呈现降低趋势。(2)鸡冠花幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量在100~200 mg/L Cd胁迫下均显著降低,叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量在Cd胁迫下总体呈升高趋势,并分别在50、150、200 mg/L时显著升高。(3)鸡冠花幼苗叶片各抗氧化酶活性在Cd胁迫下呈不同变化趋势,POD和APX活性在各浓度Cd胁迫分别增加23.1%~304.2%和160.0%~280.0%;SOD活性在各浓度Cd胁迫均受到抑制,但仅在150 mg/L时显著降低43.2%;CAT活性在50~150 mg/L Cd胁迫下显著增强了46.6%~66.5%,但在200 mg/L Cd胁迫却显著降低59.5%。(4)高浓度(200 mg/L)Cd胁迫下鸡冠花幼苗叶片巯基化合物GSH、GSSG、Cys、NPT含量分别比对照上升了53.2%、164.2%、53.9%和0.79%,而GSH/GSSG比值显著降低。研究发现,鸡冠花种子萌发期和幼苗期对Cd胁迫均具有一定的耐受力,但高浓度Cd胁迫仍致使幼苗部分抗氧化酶活性降低,ROS过量积累,引起膜脂过氧化程度加深,其产物MDA含量逐渐升高;Cd胁迫促进低分子巯基化合物含量呈不同幅度的增加,但GSH/GSSG比值下降,细胞内氧化还原反应(Redox)受到抑制,导致幼苗正常生长代谢受阻,生物量持续降低。     

外源24-表油菜素内酯对盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生理特性的影响

研究了150mmol·L^-1NaCI胁迫下,外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,0．05mg·L^-1外源EBR显著缓解150mmol·L^-1NaCI胁迫伤害,使茄子种子发芽率提高了8．23％,发芽势提高15．91％,发芽指数提高了17．23％,活力指数提高了44．29％;幼苗株高、根长和植株鲜重分别提高了56．67％、23．83％和56．68％;抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性分别增加了13．75％、24．00％、28．64％和21．46％,脯氨酸和可溶性糖含量分别提高30．96％和23．66％;MDA含量、Ｏ产生速率分别降低了29．58％和14．80％。表明0．05mg·L^-1外源EBR能显著促进盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生长,明显缓解叶片氧化损伤,增强茄子的耐盐能力。     

亚精胺浸种对渗透胁迫下白三叶子萌发及淀粉代谢的影响

以‘拉丁诺’白三叶为材料,用0、10％、15％、20％（W/V）即的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱条件,研究亚精胺fSpd）浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发和淀粉代谢的影响。结果表明,在PEG渗透胁迫下,白三叶种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重和胚根长度均显著（P〈0．05）降低,淀粉水解为糖类的速率减慢;与蒸馏水浸种相比,0．05mmol．L-1 Spd浸种处理显著（P〈0．05）提高了在渗透胁迫条件下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重、干重和胚根长度,同时大幅提高了α-淀粉酶、β-淀粉酶及（α＋β）．淀粉酶总活性,降低了淀粉含量,增加了还原糖和葡萄糖含量。说明Spd浸种提高了白三叶种子在渗透胁迫下的萌发能力和幼苗生长的环境适应性,这可能与增强种子体内淀粉酶活性,加速淀粉水解为还原糖和葡萄糖,为种子萌发和幼苗早期生长及时提供充足能量有关。     

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花种子萌发及幼芽生理特性的影响

以豆科牧草“绿宝石”小冠花为试材,研究PEG-6000(浓度8%和12%)模拟干旱胁迫下不同浓度外源水杨酸(0、0.5、1.0和2.0 mmol·L^-1)对小冠花种子萌发和幼芽生理特性的影响.结果表明: 0.5～1.0 mmol·L^-1水杨酸显著提高了干旱胁迫下小冠花种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽长,12%PEG胁迫下1.0 mmol·L^-1水杨酸处理小冠花幼芽干质量显著高于干旱处理.0.5～1.0 mmol·L^-1水杨酸处理显著提高了干旱胁迫下小冠花幼芽脯氨酸、可溶性蛋白含量,显著提高了过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性,显著降低了幼芽细胞电解质渗透率、H₂O₂含量、O₂^-·产生速率,其中以1.0 mmol·L^-1水杨酸处理效果最好.水杨酸浓度超过2.0 mmol·L^-1时对干旱胁迫没有缓解效应.表明适宜浓度的水杨酸(0.5～1.0 mmol·L^-1)可以提高小冠花幼芽渗透调节能力和抗氧化能力,促进小冠花生长,缓解干旱胁迫伤害.     

砂生槐根瘤内生菌对青稞种子萌发及幼苗的促生作用

该文以接种不同砂生槐根瘤内生菌的黑青稞种子和不接种菌株的黑青稞种子为研究材料,采用培养皿作为基质,观察黑青稞种子萌发及幼苗生长情况,测定接种不同根瘤内生菌后的黑青稞发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、须根数、根冠比、植株全株干/鲜重的生理性状,并对各不同处理进行隶属函数综合评价。结果表明:菌株R7和R17的发芽率均达到了100%,R17、R18及R19的发芽势达到了90%,R17和R18的发芽指数变化量与CK1对比分别为45.38%和32.05%。在不同处理下,R21、R14与R7的平均根长与CK1对比呈抑制作用,其变化量分别为-50%、-34.28%及-28.99%;黑青稞幼苗植株高与CK1对比,仅有4株菌对株高产生促进作用,分别是R5、R18、R22及R28;黑青稞幼苗须根数与CK1对比,除R15与R21呈抑制作用外,其余菌株均对幼苗须根数产生促进作用,但R17、R18及R19处理下须根数无显著差异(P>0.05)。与CK1对比,对植株全株鲜重产生促进作用的仅有4株菌,分别为R2、R18、R22和R28;菌株R5、R6及R14的全株干重均低于对照CK1,其余与CK1对比差异显著(P<0.05)。综上结果显示,不同砂生槐根瘤内生菌菌株对黑青稞的种子萌发及幼苗生理性状影响差异显著(P<0.05);接种不同根瘤内生菌效应的综合评价结果显示,接种R17、R18、R28、R20、R19菌株的黑青稞种子隶属函数值为6.71、6.45、6.31、5.81、5.76,可初步选为优良的促生菌株。     

Advantage of using PSIRB over PSRB and IRB to improve plant health of tomato

Twenty-one isolates of phosphate solubilizing-indole acetic acid producing rhizobacteria (PSIRB), 20 isolates of phosphate solubilizing rhizobacteria (PSRB) and 42 isolates of indole acetic acid producing rhizobacteria (IRB) were isolated from 49 rhizospheric soil samples of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) collected from tomato growing regions of Karnataka. A method combining Pikovskaya’s and Bric’s technique was developed to isolate PSRIB, PSRB and IRB’s. The selected isolates were further analyzed for their ability to solubilize calcium phytate. Based on the root colonization assays and the abilities of bacterial isolates to increase the seed germination and seedling vigor under laboratory conditions, five isolates were selected from each group for further studies. Under greenhouse conditions, all the selected rhizobacteria isolates significantly increased root length, shoot length, fresh weight, dry weight and total phosphorus content of 30-day-old-seedlings with respect to control. Isolate PSIRB1 and IRB36 significantly reduced the Fusarium wilt incidence over other isolates of same and other group, and the control. On the basis of results from laboratory and greenhouse studies, one bacterial isolate from each group was selected for plant growth and yield analysis studies. Isolate PSIRB2 showed increased plant height, fresh weight, number of fruits per plant and average weight of fruit over PSRB9, IRB36 and untreated controls. Studies on the nature of protection offered by these bacterial isolates following split-root technique revealed that the isolates PSIRB2 and PSRB9 had the ability to induce systemic resistance. One isolate, IRB36 appeared to protect the tomato seedlings through direct antagonism.