L-茶氨酸对H2O2致L02细胞损伤的保护作用及其机制研究

研究L-茶氨酸对肝细胞损伤的保护作用及其机制。利用H2O2诱导的LO2肝细胞损伤模型,分别用MTT法检测细胞存活率、测定LDH、流式细胞术检测细胞凋亡率、Western blot法检测Caspase-3和PARP蛋白表达7LBax／Bcl-2比值的变化,评价L-茶氨酸是否能保护H2O2诱导的肝细胞损伤。结果表明,L-茶氨酸能提高H2O2损伤的L02细胞存活率,减少LDH的渗漏,降低肝细胞凋亡,且L-茶氨酸通过抑制caspase-3的激活和PARP的切割及Bax／Bcl-2比值的升高而发挥抗凋亡的作用。L-茶氨酸对肝细胞损伤有一定的治疗和保护作用。     

甘薯幼苗对NaCl胁迫的生理响应及外源钙的缓解效应

以甘薯品种‘徐薯22’为试验材料,研究了不同浓度NaCI胁迫对甘薯幼苗生根、叶片抗氧化能力、渗调物质含量、光合气体交换参数、荧光参数及叶片离子含量的影响及不同浓度Ca^2＋处理对300mmol·L^-1NaCl胁迫的缓解效应。结果表明,低浓度NaCl（50和100mmol·L^-1）胁迫对甘薯幼苗生根及叶片相对电导率和MDA含量影响较小,随着盐度的增加,叶片SOD活性呈先增加后降低趋势,脯氨酸和可溶性糖含量持续增加,叶片Pn、Tr、Gs、F√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0及K^＋、Ca^2＋含量、K^＋／Na^＋不断降低,ФD0和Na^＋含量升高;高浓度NaCl（300mmol·L^-1）胁迫下,甘薯幼苗的正常生理代谢受到显著抑制。适当浓度外源ca2’能显著缓解Nacl胁迫对甘薯幼苗的毒害作用,能促进盐胁迫下甘薯幼苗生根,改善细胞的渗透平衡,提高渗透调节能力,降低膜脂过氧化程度,使甘薯叶片维持较高的Fv√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0和较低的ФD0,增强光合作用和气孔蒸腾作用效率,说明外施Ca^2＋是提高甘薯耐盐性的一种有效方法。     

作物多样性对大豆蚜的控蚜效应

【目的】研究大豆蚜发生为害及大豆与多种作物间邻作种植对大豆蚜的控制作用,为大豆蚜的可持续综合治理提供理论依据。【方法】采用系统调查的方法,研究大豆蚜和天敌田间种群动态;通过田间罩笼、人工接蚜和释放天敌的方法,研究捕食性天敌对大豆蚜种群的控制作用;在佳木斯地区进行大豆与早熟马铃薯间作,牡丹江地区进行黄瓜-大豆-玉米、甜葫芦-大豆-玉米、烟草-大豆-香瓜、甜菜-大豆-玉米等多作物带状穿插种植模式,以单作大豆田为对照,对不同种植模式的大豆田大豆蚜与天敌进行调查,研究作物多样性对大豆蚜的控制作用。【结果】2009年6月中下旬大豆蚜开始侵入大豆田,3~5周后田间有蚜株率达到100%,大豆蚜种群发生高峰期在7月下旬至8月上旬,9月上旬在田间逐渐消失。草蛉、瓢虫和寄生蜂等为蚜虫天敌优势种;按大豆蚜与天敌数量之比700︰1,释放异色瓢虫和叶色草蛉成虫7 d后,蚜虫种群减退率分别为54.78%和78.79%;大豆与早熟马铃薯间作,在大豆蚜种群迅速增长期早熟马铃薯收获(7月20日)后第5天,豆田蚜虫天敌总数是收获前的2.6倍,与同期单作大豆田相比,间作田大豆蚜种群数量降低了51.3%。大豆与甜葫芦、香瓜、烟草和玉米等作物进行多样性间作种植,在大豆蚜田间发生高峰期,单作豆田益害比为1︰65.2,多样性种植区的大豆田益害比为1︰26~1︰42,与单作大豆田相比,间作田大豆蚜种群数量降低40.7%~83.5%。【结论】2009年大豆蚜的种群高峰期为8月3日,田间的天敌优势种类为草蛉、瓢虫和寄生蜂。早熟马铃薯与大豆间作,在大豆蚜种群迅速增长期间收获早熟马铃薯,大量蚜虫天敌转移至间作的大豆田,从而形成对大豆蚜的控制。大豆与其它经济作物间邻作,大豆田天敌昆虫与蚜虫的益害比明显提高,表明利用农田作物多样性能充分发挥自然天敌的生物控害作用。     

天敌昆虫对害虫的非直接致死效应

天敌是影响害虫种群动态的重要因素。一般认为天敌对害虫作用的方式,主要是通过直接的捕食或寄生。事实上,天敌还可以通过捕食或寄生过程中产生的"威吓"等非直接致死效应(Non-lethal effects)或胁迫作用(Stress),影响着害虫的生长发育、繁殖。有时这种天敌存在的非直接致死效应对害虫产生的负面影响甚至比天敌对害虫的直接捕食作用还强。显然,评价天敌作用时,除了计算天敌对害虫的直接捕食或寄生的效率,还应考虑天敌存在时对害虫的非直接致死效应。本文基于作者及前人的研究,分别论述了捕食性天敌、寄生性天敌对害虫的非直接致死效应,解析了环境变化对天敌非直接致死效应的影响,探讨了这种非直接致死效应的可能机制,提出了未来的研究发展方向。     

酚酸类物质的化感作用研究进展

酚酸类物质是普遍存在于高等植物组织并与植物生长密切相关的次级代谢产物。几十年来,人们对酚酸类化合物的认识逐渐加深,但关于其在生物学、生态学以及农业上的作用机制仍不是很清楚。因此,进一步了解这些生物分子将有助于生态系统的维持与保护。重点介绍了酚酸类物质的来源及化感作用,微生物对酚酸类物质的降解机理,代谢途径及相应分子水平的研究,指出了酚酸类物质研究中存在的问题,同时展望了酚酸类物质的研究方向与前景。     

天竺桂凋落叶添加对凤仙花生理特性的影响

采用盆栽试验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0(CK)、20(L20)、40(L40)和80g·pot-1(L80)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生理特性的影响。结果显示:(1)天竺桂凋落叶处理显著增加了凤仙花现蕾前期和现蕾期叶片H2O2含量,同时显著抑制了凤仙花现蕾前期、现蕾期和盛花期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。(2)凋落叶添加处理显著增加了凤仙花现蕾前期抗坏血酸(ASA)含量,但现蕾期和盛花期ASA含量却显著下降。(3)添加凋落物处理显著降低了现蕾前凤仙花叶片MDA含量,但显著增加了现蕾期MDA含量,而盛花期MDA含量在L20、L80处理下显著降低,在L40处理下则显著增加。(4)天竺桂凋落叶添加对可溶性蛋白和可溶性糖两种渗透调节物质含量影响不显著。(5)凋落叶处理显著抑制了凤仙花地径生长和地上生物量积累。(6)天竺桂凋落叶中主要化感物质可能有香豆素、桉叶油醇、肉桂醛、反式石竹烯和松油醇等。研究认为,非酶促活性氧清除系统可能在凤仙花抵御化感物质氧化胁迫过程中发挥着比酶促系统更为重要的作用,其中的ASA在氧化胁迫的早期过程扮演着重要角色;天竺桂凋落叶添加处理所造成的氧化胁迫可能超过了两类活性氧清除系统的清除能力,对凤仙花膜系统造成明显伤害,导致其地径和生物量积累显著降低。     

天竺桂凋落叶对凤仙花生长和光合特性的影响

采用盆栽实验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0g·pot-1(CK)、20g·pot-1(L)、40g·pot-1(M)和80g·pot-1(H)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生长和光合特性的影响。结果显示:(1)添加天竺桂凋落叶M和H处理下,凤仙花生物量和地径均显著降低,而株高无明显变化;其叶绿素含量受到显著抑制,净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)显著低于CK,而气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)3个气体交换参数显著高于CK。(2)Pn-PAR曲线和Pn-Ci曲线拟合表明,凤仙花在光饱和以及CO2饱和状态下的最大净光合速率(Pn max)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、RuBP羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)均随添加天竺桂凋落叶处理量的增加而呈下降趋势。(3)添加天竺桂凋落叶36d和67d时对凤仙花生长影响不明显,而处理58d时有明显抑制作用。研究表明,在模拟天竺桂凋落叶自然分解的土壤环境中,凤仙花的光合色素含量降低,抑制了其光合能力,对环境适应能力降低,导致凤仙花的生长受到抑制。     

巨桉凋落叶分解对牧草生长和光合特性及土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了巨桉凋落叶(0、50、100、150g凋落叶分别与8kg土壤混合)在分解过程中对牧草老芒麦和红三叶生长和光合生理特性的影响以及几种土壤酶活性的动态响应。结果显示:(1)两种牧草的草层高和生物量均随土壤中凋落叶剂量增大而减小,草层高受抑制的程度随分解时间延长而先强后弱。(2)凋落叶处理促进了老芒麦的净光合速率(Pn),使其对光和CO2的适应范围增大,表观量子效率(AQY)(50g处理除外)和羧化速率(CE)升高,对红三叶的光适应范围也有促进作用,并在低剂量(50g)下提升其Pn、AQY和CE,但降低其CO2适应范围;两种牧草暗呼吸速率(Rd)或光呼吸速率(Rp)几乎在各凋落叶处理下均高于CK。(3)红三叶的生长和光合生理受到的化感综合效应(平均0.317)小于老芒麦(平均0.380),表现出更强的抗性。(4)凋落叶在分解到20~60d时明显促进了土壤磷酸酶活性,在20~40d时明显促进了蔗糖酶活性,之后促进作用减弱,并与两种受体草层高受抑制作用的动态变化趋势一致;过氧化氢酶和脲酶活性受影响的程度较小。研究认为,巨桉凋落叶分解,通过释放化感物质直接或间接地作用于受体,尽管受体可能通过提高对光和CO2的利用能力来应对化感胁迫,但其呼吸消耗增大,生长始终表现为受到抑制。     

杉木人工混交林对土壤铝毒害的缓解作用

以四川盆周山地现有杉木人工林为研究对象,在划分林分类型并采用因子分析建立地上部分树种指标系统的基础上,经主成分分析,建立铝毒害指标综合评价函数,应用典范相关分析探讨树种与土壤铝毒害两组变量的相关关系。结果表明:杉木人工林分成6种林分类型,其中杉木纯林、杉木+柳杉和杉木+茶树林仍遭受铝毒害,杉木长势差,而以杉木+木荷为主,混栽如栎(栗)类、毛泡桐、桤木、檫木等阔叶树种的林分类型,由于提高了土壤pH值、Ca含量,降低了土壤Al含量,因此未遭受铝毒害,或者铝毒害已得到不同程度的缓解,杉木长势相对较好;缓解铝毒效果明显的树种有木荷、毛竹、桤木、檫木、黄绒润楠、香樟、连香和青冈;从缓解铝毒害的角度,茶树和柳杉等不宜与杉木混交。     

麦田根际土壤反硝化作用对O_3熏气和太阳辐射减弱的响应

为研究臭氧浓度升高和太阳辐射减弱复合背景下,麦田土壤反硝化作用及N2O排放的变化,采用开顶箱(OTC)法和遮光网技术,设置3个臭氧浓度梯度及3个辐射减弱梯度,连续4a对小麦生长季麦田土壤进行臭氧浓度增加太阳辐射减弱以及它们的复合作用的试验。采用MPN(最大或然数)法测定反硝细菌的数量,用气相色谱法测定反硝化强度。结果显示反硝化细菌数量和反硝化强度受小麦生长发育的影响,在小麦成熟期收割后土壤反硝化细菌数量和反硝化强度增加得特别明显。O3连续作用3个生长季后,以及太阳辐射减弱处理,土壤反硝化菌和反硝化强度显著升高,N2O排放量显著增加。减弱的太阳辐射与增加的O3复合作用,在小麦的每个生育期均显著促进了反硝化菌数量增加和反硝化强度增强,促进率显著高于O3和遮荫的单独作用。结果说明,O3浓度增加以及太阳辐射减弱对土壤反硝化菌和反硝化强度均有一定的促进作用,减弱的太阳辐射与高浓度的O3两因素之间存在协作关系,太阳辐射减弱有利O3的吸收,增加O3伤害,促进反硝化过程。