FACE条件下大气O3浓度增高对小麦花后剑叶显微结构的影响

2008-2009年,应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002和扬辐麦2号4个小麦品种,以O₃自然浓度为对照,研究了大气O₃浓度增高50%对不同基因型小麦剑叶显微结构、叶绿素含量和粒重的影响.结果表明： 在开花期,大气O₃浓度增高对小麦产生轻微伤害,剑叶的叶肉细胞和叶绿体结构开始遭到破坏,基粒片层断裂并且开始松散;花后21 d,与对照的叶片微结构差异显著增大,剑叶内膜系统基本解体,叶绿体基本解散,基粒片层消失,加速了剑叶的衰老进程,剑叶的叶绿素含量、净光合速率和成熟期粒重均低于对照.小麦剑叶微结构和光合功能对大气O₃浓度增高的响应存在明显的基因型差异,嘉兴002对O₃胁迫的耐受性较好,而扬辐麦2号对O₃胁迫的反应较敏感.     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

阶段性干旱及复水对小麦光合特性和产量的影响

在田间人工遮雨条件下,研究了持续、缓慢的干旱胁迫及复水对小麦旗叶光合特性及产量的影响.结果表明:返青至成熟期充分供水(S0)的小麦旗叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、光合参数和产量较高;返青至成熟期(S3)或开花至成熟期(S2)遭受干旱胁迫的小麦上述光合特征参数与产量显著下降;开花至成熟期复水(S1)的小麦其上述光合参数与S0相比表现出超补偿效应,但产量略低于S0;S1、S2与S3水分利用效率分别为S0的143.2％、86.5％和97.3％;由此得出0～ 40 cm土层平均土壤相对含水量在返青至开花期保持在55％±5％,开花至灌浆期保持在70％±5％,可在获取一定产量的同时高效节水;由于水分和密度在产量表现上存在互作,得出0 ～ 40 cm土层平均土壤相对含水量在返青至开花期保持在55％ ±5％,开花至灌浆期保持在70％ ±5％,并采取675株·m-2的密度是该地区最佳的水分密度组合.     

光系统Ⅱ的结构与功能以及光合膜对环境因素的响应机制

光合膜是地球上捕获、转换和利用太阳能的关键场所,光合膜的活动所提供的能源、粮食及氧气,是人类世界赖以生存的基础。经过35亿年的进化,光合膜已经进化成了一个高度精密的结构,色素分子高密度结合并合理排列,具有高精度的能级耦联网络和高效率的能量传递系统,这使得光合膜成为自然界中能够最高效地吸收和传递太阳能、并能在常温常压下高效地将太阳能转换成化学能和还原势的色素蛋白复合体体系。由于这一特性,光合膜被认为是最有潜力的固定太阳能的新材料,并为研究新型光电转换器件提供了新思路和新理论。因此,长期以来,光合膜的结构-功能关系研究及其功能模拟,特别是执行固定和转化太阳能第一步的光系统Ⅱ,在新能源的利用中吸引了大量的研究力量,取得了突飞猛进的进展。本文总结了近年来关于光系统Ⅱ的结构与功能,以及光合膜对环境的感应和功能调节机制等方面的研究进展。     

昆明地区15种常见木本植物活枝的燃烧性

为分析比较不同植物活枝的燃烧性,在森林防火戒严期内,对昆明地区15种常见木本植物中小径级的活枝进行了热辐射引燃试验,对小径级的活枝进行了氧指数试验。在测定样品直径、含水率、引燃时间、有焰燃烧时间、试验过程中烟气温度和质量损失变化过程等基础上,提出并计算了表征活枝燃烧性能的综合燃烧特性参数S,根据该参数对15种植物中小径级活枝的燃烧性能进行了排序。结果表明,15种植物小径级的活枝均具有较强的阻燃性,燃烧性能顺序为:云南松<野八角<华山松<滇青冈<地盘松<云南樟<厚皮香<大白花杜鹃<炮状花杜鹃<云南含笑<小白花杜鹃<南烛<光叶石栎<元江栲<云南野山茶。根据氧指数及试验现象将15种植物的小径级活枝分为3类,其中难燃类4种(大白花杜鹃、野八角、厚皮香、南烛)、可燃类7种(云南含笑、云南松、地盘松、华山松、滇青冈、云南樟、云南野山茶)、较易燃类4种(小白花杜鹃、炮状花杜鹃、光叶石栎、元江栲)。分析了造成2种试验结果差异的主要原因。     

不同渍水时间对苗期和花期大豆生长及碳氮代谢的影响

以大豆品种南农99.6为材料,通过盆栽试验研究了苗期和花期渍水对大豆生长及碳氮代谢的影响.结果表明: 渍水显著抑制了大豆的生长,植株生物量、叶面积、叶片色素含量和光合速率均显著下降,而丙二醛(MDA)含量显著升高;随着渍水时间的延长,各生理指标的变化幅度增大;渍水胁迫解除后有一定的恢复,渍水10 d处理后恢复能力较渍水20 d处理强.可溶性碳、氮物质及关键酶对渍水反应不同,可溶性糖含量以及叶片谷氨酰胺合成酶和蔗糖合成酶的活性上升,而可溶性蛋白含量下降.渍水对苗期大豆植株生物量、叶面积和MDA含量的影响比花期小.苗期和花期渍水时间越短,大豆受到的伤害越小,其恢复能力也越强.渍水时间在10 d内,大豆植株能够通过自身的调节逐渐恢复.     

钒、汞胁迫对菜心幼苗生理生化特性的影响

通过水培实验研究了钒(V)、汞(Hg)单一和复合胁迫对四九黄菜心幼苗生理生化特性的影响。结果表明:随着胁迫强度的增加,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性明显上升,与对照相比,MDA含量和细胞膜透性分别增加了8.4%～271.5%和22.4%～145.6%;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)活性均呈先上升后下降的趋势;重金属浓度较低时,3种保护酶均有较好的协同效应,表现出较强的自我调节能力;重金属浓度较高时,叶绿素含量和3种酶的活性呈下降趋势,表明在逆境环境因子下,植物的生理特征发生变化,酶活性受到抑制;V、Hg复合胁迫对蔬菜幼苗的毒害作用大于同水平单一胁迫效应。     

精恶唑禾草灵对不同品种柴胡茎秆力学特性的影响

为应用茎秆生物力学性质指标研究不同剂量除草剂对柴胡安全性的影响,以南柴胡和北柴胡茎秆为试验材料,精恶唑禾草灵为试验除草剂,分别在拔节期和开花期利用非金属材料万能试验机对茎秆基部第2节间的最大荷载、应力、应变、弹性模量、拉伸强度、剪切强度等力学指标进行测定和统计分析.结果表明:北柴胡的茎杆直径、最大荷载、抗拉强度等均高于南柴胡,最大荷载高了约13%,抗拉强度与茎杆直径呈线性相关关系(R=0.9194);南柴胡和北柴胡拔节期的茎杆拉伸强度和剪切强度均高于开花期;柴胡茎经中低剂量(0-1500ml/hm~2)的精恶唑禾草灵处理后,其抗拉强度和剪切强度无明显变化,但高剂量(3000ml/hm~2)的精恶唑禾草灵施用后显著降低了柴胡茎杆的抗拉强度和剪切强度,会直接导致柴胡抗倒伏能力降低,造成柴胡产量和品质下降.该结果可为柴胡田除草剂的安全施用及药材机械化收割技术的研发提供参考依据.     

羊耳菊抗菌物质及其抑菌特性分析

通过硅胶柱层析法,结合活性追踪,从羊耳菊中分离到1种对水稻纹枯病菌具有较强抑菌活性的化合物,经菌丝生长速率法测定,其抑菌中浓度为47 mg/L。通过分析氢谱和碳谱数据,该化合物被鉴定为百里香酚,具有耐热、耐酸碱、抗紫外光和荧光的特性。百里香酚对15种植物病原真菌和4种植物病原细菌具有抑制作用,其中对水稻纹枯病菌、茉莉枝枯病菌、烟草黑胫病菌、香蕉弯孢霉叶斑病菌、白菜软腐病菌和木薯细菌性枯萎病菌的抑菌活性较强。     

α-亚麻酸甾醇酯的理化特性及氧化稳定性研究

本文研究了采用无溶剂直接酯化法合成得到的α-亚麻酸甾醇酯的理化特性、脂溶性、结晶特性、油脂氧化稳定性。结果表明,α-亚麻酸甾醇酯具有理想的理化特性,酸价和过氧化值分别为1.2 mg KOH/g和0.56meq/kg,反式脂肪酸含量小于0.1%,在不同植物油脂中的溶解性达到30%以上,结晶温度区间在-25.9～-29.6℃之间。α-亚麻酸甾醇酯在大豆油、油菜籽油和亚麻籽油中的浓度分别小于0.1%、0.1%和0.3%,油脂的氧化诱导时间随浓度增加而增加。因此α-亚麻酸甾醇酯良好的理化特性表明其在不同形态食品、保健品和医药产品等中将具有较广的应用范围,是一种具有较高营养价值的功能性食品添加剂。