外施Ca2+、ABA及H3PO4对盐碱胁迫的缓解效应

分别对300mmol·L^-1NaCl和100mmol·L^-1Na₂CO₃盐碱胁迫下的羊草苗进行以不同方式施加Ca²⁺、ABA和H₃PO₄等缓解胁迫处理.结果表明,外施Ca²⁺、ABA和H₃PO₄明显缓解了盐碱对羊草生长的抑制作用.叶面喷施效果好于根部处理;施用Ca(NO₃)₂效果好于施用CaCl₂效果;混合施用CaCl₂和ABA的效果比单独施用ABA或CaCl₂的效果好.     

黑曲霉生产β-葡萄糖苷酶发酵条件的研究产

经多项式回归分析,研究了不同浓度N源、C源、无机盐等对酶产量的影响,确定出最佳培养基配方为:麸皮4.9%,(NH₄)_2>SO₄0.4%,KH₂PO₄0.29%,CaCl₂0.05%,MgSO₄·7H₂O0.04%,FeSO₄·7H₂O 5mg·L^-1,ZnCl₂1.4mg·L^-1,0.2%油酸钠。并对培养温度、时间、培养基初始pH、通气量、接种量、接种方式等培养条件进行优化,使黑曲霉生产β葡萄糖苷酶的产量由17U·ml^-1增至21.3U·ml^-1.     

水杨酸在白桦苗期抵御盐碱胁迫中的调控作用

为探究盐碱胁迫下外施水杨酸(SA)对白桦(Betula platyphylla)苗生长及次生产物合成的影响,以白桦幼苗为材料,分别施加3种处理：清水处理(对照),200 mmol·L^-1 NaHCO₃,200 mmol·L^-1 NaHCO₃+360μmol·L^-1 SA,检测不同处理条件下的白桦苗中部叶片相对电导率、叶绿素荧光参数、渗透物质含量、抗氧化酶活性和三萜合成途径关键基因的相对表达量,同时检测白桦苗总三萜、黄酮和多酚含量变化。结果表明：(1)在200 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,再进行360μmol·L^-1 SA处理能够显著降低白桦苗叶片的相对电导率,提高叶绿素荧光参数F_v/F_m,增加脯氨酸、可溶性蛋白含量,一定程度上增强白桦苗抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性。(2)200 mmol·L^-1NaHCO₃     

不同供钾水平对平邑甜茶幼苗生长及NO3-吸收利用特性的影响

研究平邑甜茶幼苗NO₃^--N吸收和利用特性对不同供钾水平的响应,旨在明确钾肥对氮肥吸收利用的影响,从而为果园科学施肥提供理论依据.以平邑甜茶幼苗为材料进行砂培试验,设置K₀、K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆ 7个钾浓度处理,分别相当于0、2、4、6、8、10、12 mmol·L^-1 K⁺,运用¹⁵N同位素示踪技术和非损伤扫描离子选择电极技术,测定了不同供钾水平下平邑甜茶的氮素吸收和利用情况.结果表明: K₃处理平邑甜茶幼苗根系活力、硝酸还原酶活性以及根系形态指标均显著高于其他处理.与其他处理相比,K₃处理根、茎、叶从肥料中吸收分配到的¹⁵N 量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)均达到最高,分别为K₀处理的1.36、1.33和1.47倍.随供钾水平的增加,植株氮素利用率呈现先增高后降低的趋势,且在K₃处理时最大,为23.3%,是K₀处理的3.04倍.非损伤微测技术结果显示,K₃处理时,平邑甜茶根系对NO₃^-有强烈吸收且内流速度达到最大,为19.34 pmol·cm^-2·s^-1;在缺钾(K₀)和高钾(K₆)处理时有明显外排趋势.因此,钾的亏缺或过量均抑制氮素的吸收和利用,适当供钾能够促进幼苗根系生长,增强硝酸还原酶活性,从而促进平邑甜茶对氮素的吸收.     

脱落酸对水稻抽穗开花期高温胁迫的诱抗效应

为探究脱落酸(ABA)对水稻(Oryzasativa)抽穗开花期高温胁迫的诱抗效应,以江西省主推水稻品种黄华占为材料,于孕穗期用蒸馏水、ABA溶液(10、50和100μmol·L^-1)、氟啶酮(FLU)和原花青素(PC) 6种溶液进行叶面喷施,然后移入对照(CK)和高温胁迫(HS)环境处理8天,考查籽粒活性氧(ROS)积累、抗氧化防御能力、产量构成及相关基因的表达。结果表明,高温胁迫下,水稻的穗长、穗重、结实率、千粒重和产量与超氧阴离子和过氧化氢含量呈显著负相关。高温胁迫下,喷施ABA显著上调了ABA应答和抗氧化防御基因的表达,籽粒中活性氧含量下降了8.24%–31.35%;喷施ABA显著增加了水稻的穗长、穗重、结实率和千粒重,显著上调了产量形成基因的表达,增产12.73%–20.77%。高温胁迫下,喷施FLU可抑制ABA的生物合成,导致ROS过量积累和水稻减产;喷施抗氧化剂PC则抑制ROS过量积累,使产量增加。以上结果表明,高温胁迫下,孕穗期喷施ABA不仅能够激发ABA信号通路,而且上调抗氧化防御能力和产量形成基因的表达,进而提高水稻在抽穗开花期的耐热性,达到增...     

不同外源物质对镉砷复合污染胁迫下油菜生理指标和镉砷积累的影响

为缓解重金属对作物的胁迫,降低重金属对作物的毒害作用,通过叶面喷施比较不同外源物质茉莉酸(JA)、褪黑素(MT)、亚精胺(SPD)和2,4-表油菜素内酯(EBL)对Cd、As胁迫下油菜生理指标及吸收积累Cd、As的影响。结果表明:喷施200μmol·L^-1的JA和MT均显著提高油菜叶片的叶绿素SPAD值,而喷施20μmol·L^-1的EBL显著降低油菜叶片的叶绿素SPAD值;与CK处理相比,喷施500μmol·L^-1SPD和20μmol·L^-1EBL分别降低油菜叶片中MDA含量41.0%和52.3%,同时EBL处理提高油菜叶片SOD活性88.2%;喷施200μmol·L^-1MT导致油菜地上部Cd含量比CK处理降低27.8%,而喷施200μmol·L^-1的JA和20μmol·L^-1的EBL却分别提高油菜地上部As含量159.8%和136.8%; JA、MT、SPD和EBL在某种程度上均缓解了Cd、As复合污染对油菜的胁迫,为重金属污染农田...     

不同供钾水平对平邑甜茶幼苗生长及NO3-吸收利用特性的影响

研究平邑甜茶幼苗NO₃^--N吸收和利用特性对不同供钾水平的响应,旨在明确钾肥对氮肥吸收利用的影响,从而为果园科学施肥提供理论依据.以平邑甜茶幼苗为材料进行砂培试验,设置K₀、K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆ 7个钾浓度处理,分别相当于0、2、4、6、8、10、12 mmol·L^-1 K⁺,运用¹⁵N同位素示踪技术和非损伤扫描离子选择电极技术,测定了不同供钾水平下平邑甜茶的氮素吸收和利用情况.结果表明: K₃处理平邑甜茶幼苗根系活力、硝酸还原酶活性以及根系形态指标均显著高于其他处理.与其他处理相比,K₃处理根、茎、叶从肥料中吸收分配到的¹⁵N 量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)均达到最高,分别为K₀处理的1.36、1.33和1.47倍.随供钾水平的增加,植株氮素利用率呈现先增高后降低的趋势,且在K₃处理时最大,为23.3%,是K₀处理的3.04倍.非损伤微测技术结果显示,K₃处理时,平邑甜茶根系对NO₃^-有强烈吸收且内流速度达到最大,为19.34 pmol·cm^-2·s^-1;在缺钾(K₀)和高钾(K₆)处理时有明显外排趋势.因此,钾的亏缺或过量均抑制氮素的吸收和利用,适当供钾能够促进幼苗根系生长,增强硝酸还原酶活性,从而促进平邑甜茶对氮素的吸收.     

外源H2S对盐碱胁迫下裸燕麦幼苗叶片渗透胁迫的调节作用

硫化氢(H₂S)作为气体信号在植物抵抗盐碱胁迫中扮演着重要角色。为探讨H₂S对盐碱胁迫下植物渗透胁迫的调节作用,以裸燕麦幼苗为材料,采用根部浇灌盐碱混合溶液(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=12∶8∶9∶1)的同时叶面喷施H₂S供体NaHS的方法,研究了H₂S对盐碱混合胁迫下幼苗叶片细胞膜透性和渗透调节物质的影响。结果表明:在25、50和75 mmol·L^-1盐碱混合胁迫下,随着胁迫时间延长,裸燕麦幼苗叶片中膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性增大;喷施10、25和50μmol·L^-1NaHS均可使50 mmol·L^-1盐碱混合胁迫引起的裸燕麦叶片MDA含量和细胞膜相对透性增幅显著下降,其中25μmol·L^-1NaHS的作用最明显;用25μmol·L^-1     

外源褪黑素与钙离子互作对高温胁迫下黄瓜幼苗过氧化伤害的缓解效应

为了探明褪黑素(MT)和钙离子(Ca²⁺)在调控植物耐热性中是否存在互作关系,以黄瓜幼苗为试材,分析了内源MT和Ca²⁺对高温胁迫的响应;并通过叶面喷施100 μmol·L^-1 MT、10 mmol·L^-1 CaCl₂、3 mmol·L^-1乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA,Ca²⁺螯合剂)+100 μmol·L^-1 MT、0.05 mmol·L^-1氯丙嗪(钙调素拮抗剂,CPZ)+100 μmol·L^-1 MT、100 μmol·L^-1氯苯丙氨酸(p-CPA,MT合成抑制剂)+10 mmol·L^-1 CaCl₂和去离子水(H₂O),研究高温下(42/32 ℃)外源MT和Ca²⁺对黄瓜幼苗活性氧积累、抗氧化系统及热激转录因子(HSF)和热激蛋白(HSPs)等的影响。结果表明: 黄瓜幼苗内源MT和Ca²⁺均受高温胁迫诱导;外源MT可上调常温下钙调素蛋白(CaM)、钙依赖蛋白激酶(CDPK5)、钙调磷酸酶B类蛋白(CBL3)、CBL结合蛋白激酶(CIPK2)mRNA表达;CaCl₂处理的MT合成关键基因色氨酸脱羧酶(TDC)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAT)和N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(ASMT)水平也显著升高,MT含量快速增加。MT和CaCl₂可显著增强高温下黄瓜的抗氧化能力,减少活性氧(ROS)积累,同时上调HSF7、HSP70.1和HSP70.11 mRNA表达,从而减轻高温胁迫引起的过氧化伤害,植株热害症状明显减轻,热害指数和电解质渗漏率显著降低。加入EGTA和CPZ后,MT对黄瓜幼苗抗氧化能力和热激蛋白表达的促进效应明显减弱,Ca²⁺对高温下黄瓜幼苗过氧化伤害的缓解效应也被p-CPA逆转。可见,MT和Ca²⁺均可诱导黄瓜幼苗的耐热性,二者在热胁迫信号转导过程中存在互作关系。     

叶面喷施茉莉酸甲酯对马铃薯微型薯生长及产量的影响

以‘云薯505’马铃薯(Solanum tuberosum ‘Yunshu 505’)为材料,测定马铃薯块茎发育初期四个阶段茉莉酸含量,并以叶面喷施方式,研究茉莉酸甲酯对马铃薯生长和块茎产量的影响。结果表明,马铃薯块茎膨大过程中,茉莉酸的积累水平不断升高。在微型薯生产中,使用100 μmol·L^-1茉莉酸甲酯在结薯期以不同频率喷施叶面,测量并统计植株、块茎性状及产量变化。结果表明,与对照(CK)相比,1次·d^-1处理茎粗增加36.1%,2次·d^-1处理的叶绿素含量降低20.1%。此外,植株的叶色、茎色、花色、株型等生长性状及块茎大小整齐度、薯形、皮色、肉色、薯皮类型、芽眼深浅、裂薯率、大薯空心率等块茎性状在各组间没有显著差异。2次·d^-1、1次·d^-1、1次·2d^-1、CK四种处理的植株存活率分别为45.57%、100.00%、100.00%、87.29%;前三种喷施频率处理折合产量较CK分别增加-15.61%、8.77%、12.11%。综合分析,马铃薯在块茎形成初期茉莉酸积累水平不断升高,以1次·2d^-1频率叶面喷施100 μmol·L^-1茉莉酸甲酯,马铃薯微型薯的产量增加最大且不影响生长。     

幼穗分化期喷施磷钾肥对早稻抵御低温及产量和生理特性的影响

以超级杂交早稻品种淦鑫203为材料,以叶面喷清水为对照(CK),设置0.1%(P1)、0.3%(P3)和0.5%(P5)3个浓度的磷酸二氢钾以及撒施草木灰(MH)处理,研究了双季早稻幼穗分化期遭遇低温条件下喷施磷钾肥对水稻叶温、产量和生理特性的影响.结果表明: 低温期间6:00—18:00所有时间段,喷施磷酸二氢钾和草木灰的稻株叶片温度均高于CK;低温胁迫下各处理稻株叶片叶绿素含量和净光合速率均逐渐降低,以P3处理降低幅度最小;各处理抗氧化酶活性产生不同程度的变化,P3处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性上升幅度均高于其余处理,而过氧化氢酶(CAT)活性降低幅度低于其余处理;低温处理结束后,以CK处理的丙二醛(MDA)含量最高;低温胁迫下喷施磷酸二氢钾和草木灰处理均能不同程度提高植株干物质积累,达到减缓产量降低的效果,其中以P3处理最佳;从产量结构上看,各处理较CK每穗总粒数、结实率、千粒重均有明显改善.叶面喷施0.3%磷酸二氢钾是增强双季超级杂交早稻幼穗分化期低温抵御能力的较为实用的农艺措施.     

咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量的影响

为缓解农业用水供需矛盾,解决井灌区地下水超采问题,探究华北平原广泛分布的地下咸水灌溉对冬小麦品质和产量的影响,实现农业可持续发展,本研究在始于2006年的长期定位试验基础上,设置1、2、4、6、8 g·L^-1共5个灌溉水矿化度处理,其中1 g·L^-1灌溉水(取自当地地下水)为对照,研究咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量性状的影响。结果表明: 与对照相比,当灌溉水矿化度≥4 g·L^-1时可显著增加籽粒吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量,但显著降低出粉率、面团稳定时间和面筋指数;长期灌溉高矿化度咸水(4～8 g·L^-1)显著降低了冬小麦穗数(44.0%～60.7%)和籽粒产量(35.6%～64.7%)。在连续多年咸水灌溉条件下,与对照相比,2 g·L^-1灌水处理对籽粒产量及产量构成因素无显著影响,且能提高吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量等籽粒品质。采用主成分分析法对冬小麦产量性状和品质特性进行综合性评价,得出2 g·L^-1灌水处理综合效果最优。本研究可为华北平原咸水资源高效利用提供理论支撑。     

臭氧胁迫对稻穗不同部位糙米直链淀粉含量和RVA谱特征值的影响

近地层臭氧浓度升高使水稻产量下降,但臭氧胁迫对稻米品质的影响及其强弱势粒差异尚不清楚.本研究以8个不同类型水稻品种为供试材料,利用自然光气体熏蒸平台,设置对照(9 nL·L^-1)和高浓度臭氧(约100 nL·L^-1)处理,研究臭氧胁迫对稻穗不同部位糙米直链淀粉含量和RVA谱特征值的影响.结果表明: 与对照相比,臭氧处理使糙米直链淀粉含量、最高粘度、热浆粘度、崩解值和冷胶粘度分别下降5.9%、7.6%、5.9%、11.6%、2.9%,消减值和糊化温度分别增加24.9%和1.0%,均达显著水平.稻米直链淀粉含量和所有RVA特征参数的品种间差异均达极显著水平.稻穗不同部位稻米直链淀粉含量、最高粘度、热浆粘度、崩解值、冷胶粘度从大到小依次为强势粒>中势粒>弱势粒,消减值则表现相反.绝大多数情形下,臭氧与年度或臭氧与品种间的互作对稻米直链淀粉含量和RVA谱的影响达显著水平;尽管稻米RVA特征值对臭氧胁迫的响应多表现为稻穗上部略小于中部和下部,但臭氧与部位间的互作均未达显著水平.表明中等强度的臭氧胁迫使水稻食味品质明显变劣,变劣的程度因生长季和供试品种而异,籽粒着生位置受臭氧胁迫的影响较弱.     

K88大肠杆菌菌毛蛋白发酵工艺条件优化研究

分别采用LB培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、强化营养培养基、玉米浆培养基对大肠杆菌K88进行发酵培养,选出最适于大肠杆菌K88生长的玉米浆培养基;采用正交实验对玉米浆培养基的C／N、K2HPO4／KH2PO4、Mg^2＋的配比进行优化,筛选最适于大肠杆菌K88生长的营养配比;研究生长曲线、接种量以及菌体和菌毛生产量的相关性,根据实验结果优化发酵培养条件,确定菌种的最佳发酵工艺,以收获最多的K88菌毛蛋白。研究表明,K88大肠杆菌在玉米浆培养基C／N、K2HP04／KH2PO4的配比分别为5／11、1／1,Mg^2＋为0．1g/mL,pH值为7．2,转速为200r／min,接种量为4．5％的条件下发酵26个小时,菌体和菌毛生产量均达到高峰,同时得出菌毛蛋白产生量和菌体量成正相关。     

茄子无土栽培氮磷钾浓度优化施肥方案

本试验采用三因子二次饱和D-最优设计(310),以蛭石为栽培介质,建立了以氮、磷、钾浓度为变量因子,茄子产量和品质为目标函数的三元二次数学模型,以期得到茄子优质高产最优氮磷钾浓度范围.对模型解析结果表明: 氮、磷、钾浓度对茄子产量和品质均有显著影响.对产量和品质的影响程度均以钾浓度较大,对产量的影响程度以氮浓度次之,磷浓度较小,对品质则为磷浓度次之,氮浓度较小.氮磷、氮钾、磷钾浓度交互对茄子产量均有显著影响;氮钾浓度交互对茄子品质亦有显著影响.在低水平条件下,茄子产量和品质均随氮、磷、钾浓度增加而增加,但超过一定范围后,茄子产量和品质均随之降低.通过计算机模拟运算得出,本试验条件下茄子单株产量达3600 g的施肥方案为:氮16.0～20.0 mmol·L^-1、磷2.2～2.6 mmol·L^-1、钾9.9～12.9 mmol·L^-1;品质综合评分在90分以上的施肥方案为:氮18.0～21.1 mmol·L^-1、磷1.9～2.6 mmol·L^-1、钾10.6～13.3 mmol·L^-1.试验小区茄子产量预期达到43.2 kg(6个月生长期)、品质综合评分高达90分以上的优质高产营养液氮磷钾浓度范围为:氮18.0～20.0 mmol·L^-1、磷2.2～2.6 mmol·L^-1、钾10.6～12.6 mmol·L^-1,适宜的N∶P₂O₅∶K₂O浓度比例约为1∶0.13∶0.62.     

烟杆还田对水稻产量和养分吸收的影响及其替代钾肥的效果

选择不同供钾能力的烟-稻轮作区稻田,研究了烟杆还田对水稻产量、钾素吸收利用的影响及其替代钾肥的效果.结果表明: 烟杆还田(2250 kg·hm^-2)和施钾肥(K₂O 75 kg·hm^-2)均能增加水稻产量和地上部钾素的累积量,其中烟杆还田配施钾肥的增幅最大,低钾(土壤速效钾含量＜100 mg·kg^-1)、中钾(土壤速效钾含量100～150 mg·kg^-1)和高钾(土壤速效钾含量＞150 mg·kg^-1)土壤的水稻分别增产13.3%、17.1%和13.5%.烟杆还田(St+NP)可以提高钾素吸收利用率和农学效率.但在水稻当前推荐施肥量(75 kg·hm^-2)条件下,烟杆还田配施钾肥(St+NPK)对钾肥(素)吸收利用率和农学效率无显著影响,说明当前推荐施钾量可能偏高.通过对烟杆还田替代钾肥的计算,发现还田烟杆可以替代10%～22%的化肥钾(K₂O),烟后晚稻在烟杆还田时钾肥施用可以减少7.2～16.5 kg·hm^-2.因此,在烟杆还田条件下,高钾田块可减少化学钾肥的施用,而中钾和低钾田块为稳定水稻产量和维持土壤钾素平衡,则应保证目前推荐钾肥量的投入.     

Effects of Ultrasonic Seed Treatment on Rice Performances under the Seawater Irrigation

Irrigation with desalinated seawater is an effective way to use ocean resources and save freshwater resources. However, seawater irrigation would cause yield loss of rice. In order to explore the effects of ultrasonic seed treatment on rice performances under seawater irrigation, the present study was conducted with three irrigation treatments (fresh water (SW0), ten times diluted seawater (SW1%, 0.34% salinity), and five times diluted seawater (SW2%, 0.68% salinity)) and two seed treatments (ultrasonic treated seeds (UT) and untreated seeds (CK)). Compared with SW0 + CK treatment, SW1 + CK and SW2 + CK treatments significantly decreased grain yield by 56.19% and 66.69%, spikelets per panicle by 30.11% and 55.80%, seed-setting rate by 23.05% and 18.87%, and 1000-grain weight by 4.55% and 14.50%, respectively. Seawater irrigation also significantly increased malonaldehyde (MDA) and proline contents and the activities of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD). Ultrasonic seed treatment significantly increased the grain number per panicle, seed-setting rate, and grain yield of rice under seawater irrigation. Compared with CK, UT treatment substantially reduced MDA content, SOD activity, and POD activity in SW1 and SW2 conditions. Furthermore, UT treatment significantly increased proline content and down-regulated proline dehydrogenase activity under seawater irrigation. We deduced that ultrasonic seed treatment enhanced the salinity tolerance of rice by inducing the proline accmulation. Our findings indicated that ultrasonic seed treatment could an effective strategy to promote rice productivity under seawater irrigation.     

猪粪配施化肥对稻-麦轮作系统籽粒产量和氮素利用率的影响

通过大田试验,以水稻(品种‘F优498’)-小麦(品种‘内麦863’)轮作体系为研究对象,根据成都平原稻麦种植体系常规施氮水平,设7个不同猪粪施用处理:对照(CK,无化学氮肥,无猪粪)、常规化肥(T₁,无猪粪)、化肥减量25%+猪粪2500 kg·hm^-2(T₂)、化肥减量50%+猪粪5000 kg·hm^-2(T₃)、猪粪10000 kg·hm^-2(T₄)、猪粪15000 kg·hm^-2(T₅)和猪粪20000 kg·hm^-2(T₆),研究添加猪粪对稻麦干物质、氮素积累及分配特征、籽粒产量和氮素利用率等的影响.结果表明: 猪粪配施化肥对稻麦各生育期干物质积累均有促进作用,稻麦成熟期作物地上部干物质积累量均以高量猪粪施用处理(T₆)最高,但其干物质积累及氮素分配向茎叶富集,且籽粒干物质积累及氮积累分配率显著低于T₂处理;随着配施猪粪用量的增加,稻麦氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、籽粒产量均呈现先增加后减少趋势,其中水稻季以T₃处理最优,较常规化肥处理提高11.4%、55.4%、11.4%,小麦季则以T₂处理最优,较常规化肥处理提高14.0%、29.1%、14.0%.本试验条件下,2500～5000 kg·hm^-2猪粪+化肥减量25%～50%处理,有利于促进稻麦干物质积累、氮素向籽粒运移,达到增产及提高氮素利用率的效果,超量施用猪粪(15000～20000 kg·hm^-2)后,土壤氮素供应过量,干物质向经济器官运移受阻,氮素向茎秆富集,贪青晚熟现象严重,稻麦籽粒产量显著下降.