硅素对水稻幼苗镉积累及抗胁迫应答的调节效应

施硅(Si)可以显著缓解镉(Cd)胁迫对水稻生长发育的毒害效应。本研究通过水培分根试验,研究了Si对水稻幼苗Cd积累及胁迫应答的调节效应。结果表明: Cd胁迫下水稻幼苗的生物量显著降低,加Si可以显著缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制效应。水稻幼苗对Cd的吸收、转运和积累明显受到Si的影响,单侧根系Cd胁迫下加Si(Si-Cd+Si,Si-Cd)使根系对Cd的滞留系数达83.3%～83.6%,限制了Cd从根向地上部转移。单侧根系Cd胁迫下非胁迫侧加Si(Si-Cd)处理的植株对Cd的吸收和累积明显增加,尤其是根中Cd的积累量较单侧根系Cd胁迫下无Si(CK-Cd)处理增加了48.2%;而单侧根系Cd胁迫下双侧加Si(Si-Cd+Si)处理则显著降低了根和地上部对Cd的吸收,较CK-Cd处理分别降低了36.7%和54.9%。双侧Cd胁迫下单侧加Si(Cd-Cd+Si)则使根和地上部对Cd的吸收量显著减少,较双侧根Cd胁迫(Cd-Cd)处理分别降低了57.8%和46.5%。Cd胁迫下水稻幼苗根中含较高浓度的Si,加Si则使Cd胁迫下根和地上部积累更多的Si。加Si也影响了水稻幼苗对其他金属元素如钙(Ca)、镁(Mg)、锰(Mn)的吸收,Cd-Cd+Si处理显著增加了根系和地上部的Ca、Mg浓度,但Mn浓度的变化则因Cd胁迫程度而表现不同。加Si对Cd胁迫下根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性有一定的影响,尤其是Si-Cd处理的胁迫侧POD和非胁迫侧SOD活性显著上升,有利于清除Cd胁迫产生的氧自由基。总之,Si对Cd胁迫下水稻幼苗生长、Cd和Si等的吸收及根系的抗氧化反应有一定的调节效应,植株体内较高的Si浓度有利于增强植株对Cd的耐受性。     

水稻覆膜旱作对根叶性状、土壤养分和土壤微生物活性的影响

研究了水稻覆膜旱作、裸地旱作、常规水作处理对根系形态、叶片水势、土壤养分、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,覆膜旱作能改善水稻田间的生态环境,提高早季土壤温度1～3℃。与裸地旱作相比,覆膜旱作能增加抽穗期水稻根系的总根长、比根长,而这些指标与常规水作差别不大。在水稻抽穗期,无论是剑叶还是倒2叶的水势,均有如下趋势：水作〉覆膜旱作〉裸地旱作,但均未达到显著水平。不同处理对叶片叶绿素含量的影响在分蘖期差异不大,中后期覆膜旱作明显高于裸地旱作和常规水作,抽穗期分别增加29．44％和15．15％,成熟期则为74．4％、38．9％。覆膜旱作能显著增加水稻的有效穗数,早季和晚季产量比裸地旱作增产10．6％和12．5％,而与常规水作差别不大。与裸地旱作和常规水作相比,覆膜旱作土壤养分含量在分蘖期除了全磷、速效氮显著增加外,其他指标差异不大。而抽穗期则由于覆膜后作物对养分的消耗加大从而使土壤养分含量下降,特别是总磷、速效磷、速效钾与常规水作相比显著下降,分别降低25．9％,31．9％,16．2％。而成熟期则大多指标与常规水作相比有所下降,但未达到显著水平。与常规水作栽培相比,覆膜旱作能增加土壤微生物细菌、真菌、放线菌2．5倍,显著增加土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,而土壤脲酶活性则差异不大。土壤过氧化氢酶活性在分蘖期、抽穗期、成熟期分别增加13．8％,81．3％,17．4％,蔗糖酶活性则分别增加42．8％,28．8％和69．9％。     

人源抗狂犬病毒单链二硫键稳定抗体的重组设计与表达

以人源抗狂犬病毒糖蛋白母本单链抗体ScFv为模板,利用PCR点突变分别在重链FR可变区VH(44)和轻链FR可变区VL(100)分别引入一个半胱氨酸,成功构建了重组单链二硫键稳定抗体基因。连接pET22b( )载体,转化入E.coli BL21(DE3)得到工程菌,IPTG诱导表达。体外复性并经Ni-NTA亲和层析对目的蛋白ScdsFv进行纯化;利用荧光抗体实验和ELISA检测抗体活性及稳定性。结果表明重组ScdsFv蛋白实现了原核高效表达,通过体外复性和Ni-NTA柱纯化获得纯度大于90%的ScdsFv蛋白。荧光抗体实验和ELISA结果表明ScdsFv具有特异的抗原结合活性,与母本ScFv比较,稳定性有明显提高。这种具有特异抗原结合活性的稳定ScdsFv蛋白的获得为其进一步的功能研究提供了材料。     

《农业生态学》新书介绍

由中国生态学会副理事长、华南农业大学热带亚热带生态研究所所长骆世明教授主编的普通高等教育“九五”国家级重点教材和面向 2 1世纪课程教材《农业生态学》已于 2 0 0 1年 3月由中国农业出版社出版 .全书 5 5万字 ,共分十章 .第一章概述农业生态学的发展背景和研究内容 ,第二、三章介绍农业生态系统的结构(基本生物结构和综合结构 ) ,第四、五章阐述农业生态系统的基本功能 (能流和物流 ) ,第六章讲述农业的资源和效益 ,第七章介绍农业生态系统的调节和控制 .第八、九章利用农业生态学的基本概念和基本原理剖析农业发展的实际 ,探讨世界…     

硅在植物体内的分布和吸收及其在病害逆境胁迫中的抗性作用

硅在地壳中含量位居第二位,尽管还没有被列为植物生长的必需营养元素,但它在促进植物生长发育和营养吸收、提高植物对非生物逆境胁迫和生物逆境胁迫的抗性等方面都具有重要作用。综述了近些年来国内外关于硅在植物体内的分布、吸收及其生理效应,重点介绍了硅在病害逆境胁迫中的抗性作用机理。高等植物以单硅酸[Si(OH)4]的形式吸收硅,存在硅的主动吸收和被动吸收机制。硅主要沉积在叶片及叶鞘表皮细胞,形成硅化细胞和角质-硅双层结构,能增强寄主植物细胞壁的机械强度和稳固性,从而延缓和抵御病菌的侵入和扩展。更多的证据表明,硅处理能增加植物叶片保护酶(过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶等)活性和诱导寄主产生次生代谢抗性物质(如植保素、多酚类化合物、木质素),从而激活植物的防御系统,增强对病原菌的抵抗能力。分子水平上的研究显示,硅能诱导与植物防御机制相关的基因表达,参与抗病信号分子(如水杨酸、茉莉酸和乙烯)在信号传导中的作用。     

一种鉴别斜纹夜蛾蛹及成虫雌雄的简易方法

叙述了一种通过外部特征,快速判断斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)蛹、成虫性别的方法。蛹期的主要判断标准为雌雄生殖器官的差异分布:雄蛹第7腹节与第8腹节分界处平滑,外生殖器分布于第9腹节腹面中央,为连接两半圆状瘤状突起;雌蛹第7腹节与第8腹节分界线处不平滑,外生殖器为紧挨第8腹节。综上所述,可以以第7、8腹节分界处是否平滑以及是否有突起作为判断雌雄的标准。成虫期雌雄鉴别则表现在外观和结构上的差异:雄蛾翅面斑纹的外缘线与外横线之间有一明显的灰蓝色条纹,雌蛾则没有,雄蛾腹部狭长且末端有一圈黄色长毛簇,雌蛾腹部较为浑圆,末端毛簇较短。以此标准所建立的斜纹夜蛾雌雄的快速鉴别方法,对于识别田间性比、预测种群动态,斜纹夜蛾人工养殖具有重要作用。     

《农业生态学》新书介绍

由中国生态学会副理事长、华南农业大学热带亚热带生态研究所所长骆世明教授主编的普通高等教育“九五”国家级重点教材和面向 2 1世纪课程教材《农业生态学》已于 2 0 0 1年 3月由中国农业出版社出版 .全书 5 5万字 ,共分十章 .第一章概述农业生态学的发展背景和研究内容 ,第二、三章介绍农业生态系统的结构(基本生物结构和综合结构 ) ,第四、五章阐述农业生态系统的基本功能 (能流和物流 ) ,第六章讲述农业的资源和效益 ,第七章介绍农业生态系统的调节和控制 .第八、九章利用农业生态学的基本概念和基本原理剖析农业发展的实际 ,探讨世界…     

基因的功能冗余

1　冗余的定义对于特定的一个系统以及该系统的各种组成部件 ,其寿命总是有限的 ,不可避免地会发生故障。为了确保系统的正常运转 ,必须为系统配制一定数量的备用零件 ,即构成所谓的冗余[3 ] 。没有冗余的系统是脆弱的 ,经不起外界随机事件的干扰 ,必须具有足够的冗余 ,它才能维持其结构和功能的正常进行。冗余 (ｒｅｄｕｎｄａｎｃｅ)这一概念来源于自动控制系统可靠性理论[1] 。系统是由不同的元件 (成分 )组成的 ,元件的组合方式与系统的可靠性关系十分密切。按元件组合方式可把系统分为串联系统和并联系统。在串联系统中 ,当系统的元件…     

抽穗期不同程度水分胁迫对水稻产量和根叶渗透调节物质的影响

抽穗期是水稻生长对干旱胁迫比较敏感的时期,而渗透调节是作物适应逆境的重要生理机制之一。以水稻品种丰华占为实验材料,在人为控制水分的盆栽条件下,对水稻生长的抽穗期分别进行不同时间长短的控水处理,研究干旱胁迫对水稻干物质积累、产量、根系及叶片渗透调节物质的变化规律及其生理调节机制。结果表明,不同程度干旱胁迫后叶片水势均显著下降,除长期控水处理（12d）的可溶性糖含量下降外,其余控水处理（3～9d）的根系和叶片的有机渗透调节物质可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸均大幅度上升,而且水分胁迫程度越高,上升幅度越大,根系与叶片表现一致,但叶片的渗透调节能力大于根系,而根系的反应比叶片更迅速和敏感。短期干旱胁迫（3d和6d）再复水后根系和叶片的有机渗透调节物质含量可恢复到对照水平,而长期干旱胁迫（9d和12d）则不能。除长期干旱（控水12d）造成无机离子显著下降外,其他不同程度的干旱胁迫后根系和叶片的无机离子K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等含量则变化不大或轻微下降。水分胁迫后水稻根系、茎叶和穗干物质积累显著下降,抽穗期短期控水（3d）对产量没有明显影响,而控水6,9,12d分别使产量下降12．09％,48．55％,58．30％。不同控水处理均显著增加叶片的水分利用效率,控水时间越长,水分利用效率越高。研究结果表明了水稻在抽穗期经受短期干旱胁迫能有效地进行渗透调节,产量影响较小,而有机渗透调节物质比无机离子对干旱胁迫的反应更为敏感。     

《普通生态学》

由中国生态学会副理事长、华南农业大学热带亚热带生态研究所所长骆世明教授主编、全国6所高校（华南农业大学、山西农业大学、吉林农业大学、华中农业大学、沈阳农业大学、甘肃农业大学）参加编写的高等农林院校十五规划教材（普通生态学〉已于2005年8月由中国农业出版社出版。