镍离子对尖叶莴苣氮素吸收和生长生理的影响

以‘全年油麦菜’尖叶莴苣为试验材料,采用水培方式,研究3个浓度(0 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1)Ni²⁺在22.4 mg·L^-1 N处理下对尖叶莴苣氮素吸收的生长及生理影响。结果显示：(1)尖叶莴苣根系和地上部生物量随处理时间的增加呈上升趋势。与对照T₁(0 mg·L^-1 Ni²⁺、112 mg·L^-1 N)相比,T₂处理(0 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及叶片生长具有一定抑制作用,植株鲜重、干重、根冠比、根系长度、平均直径、表面积、体积、根尖数、分根数、叶片表面积和体积在T3处理(0.1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)下显著高于对照,T₄处理(1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及其叶片生长具有一定促进作用,但对其根尖数和分根数表现出一定抑制性。(2)随着Ni²⁺浓度的增加,尖叶莴苣叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的变化规律,且均在T₃处理下显著提高。(3)随着处理时间的增加,尖叶莴苣叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)逐渐上升,胞间CO₂浓度(C_i)逐渐下降,且T₃处理叶片的G_s显著高于对照,其C_i最低,P_n最大。(4)施加Ni²⁺对尖叶莴苣有机酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD和POD活性有显著影响,在T₃处理下有机酸含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高。(5)T₃处理尖叶莴苣根系中N及叶片中B和Ca含量较高;根系中Ni含量高于叶片,T₃处理叶片中的Ni含量较低,Mg含量较高;植株体内Cu含量随Ni²⁺浓度增加而下降。研究表明,外源Ni²⁺处理能影响低氮条件下(22.4 mg·L^-1 N)尖叶莴苣幼苗生长及生理状况,适宜浓度(0.1 mg·L^-1)Ni²⁺可有效提高尖叶莴苣根系对氮素的吸收利用效率,减少氮素施用量,促进尖叶莴苣根系和地上部叶片生长,增加光合色素含量,并提高净光合速率,进而改善植株的产量和营养品质。     

荷兰鸢尾突变株‘紫韵’的花色突变相关机理分析

为了探索荷兰鸢尾蓝紫色花及突变紫色花的显色分子机制及色素沉积差异,该研究以蓝紫色野生型‘展翅’和紫色突变株‘紫韵’为材料,通过花色素苷测定、转录组测序和qRT PCR方法对花色变异进行分析。结果表明：(1) 紫色突变株‘紫韵’花旗瓣中的总花色素苷含量(392.7 μg·g^-1)显著低于野生型‘展翅’(543.5 μg·g^-1);与‘展翅’相比,‘紫韵’有3种花色素苷含量显著下降［矢车菊素 3 芸香糖苷含量由144.42 μg·g^-1降为46.39 μg·g^-1,矮牵牛素 3 (6 鼠李糖基 2 木糖基葡萄糖苷)含量由61.86 μg · g^-1降为31.67 μg · g^-1,矢车菊素 3 (2G 木糖基芸香糖苷)含量由25.22 μg·g^-1降为7.65 μg·g^-1］,但6 羟基矢车菊素 3 葡萄糖苷含量由5.88 μg·g^-1升为10.34 μg·g^-1。(2)RNA seq分析共获得46 530个unigenes,与‘展翅’相比,‘紫韵’有43个基因上调表达,73个基因下调表达; 层次聚类分析发现,花色素苷途径中共有2个差异表达基因——查尔酮合成酶(CHS)基因(IhCHS1)和花青素 3 O葡萄糖转移酶(UFGT)基因(IhUFGT1),且二者均下调表达。(3)qRT PCR分析表明,随着花的发育,IhUFGT1在2个品种中表达量均上升,始花期达到最高,且在‘紫韵’花中的表达明显低于‘展翅’。研究认为,4种花色素苷含量的显著变化,可能是导致花色由野生型‘展翅’蓝紫色向突变株‘紫韵’紫色方向转变的主要原因;IhUFGT1基因在紫色‘紫韵’花中表达量比‘展翅’相对大幅度的降低,致使花色素苷含量相应变化,最终导致花色由蓝紫色转为紫色。     

不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。     

氮、磷、钾肥对绣球‘花手鞠'容器苗生长及养分状况的影响

为指导绣球容器苗的合理施肥,该研究以两年生盆栽绣球‘花手鞠''(Hydrangea macrophylla ‘Hanatemari'')为材料,利用“3414”平衡施肥设计,研究了氮(N)、磷(P)、钾(K)三种肥料的4个水平(N、K₂O:0、4、8、12 g·plant^-1; P₂O₅:0、1.5、3.0、4.5 g·plant^-1)对‘花手鞠''生长及植物养分状况的影响,并利用临界浓度法确定适宜的施肥量,为绣球容器苗的科学施肥提供依据。结果表明:(1)在氮(N)肥处理中,‘花手鞠''苗高、蓬径、植物生长指数(PGI)、地上部分及全株生物量均随施肥量升高呈上升趋势,当施肥量超过“2”水平时,这些指标升高不再显著,或略有下降。(2)低水平磷(P)肥(P1)和低水平钾(K)肥(K1)有利于绣球‘花手鞠''生物量的积累。(3)绣球‘花手鞠''叶片和茎中的养分含量均随N、P、K施肥量的增加而升高,而根系中K含量随K肥水平的升高变化不显著,与对照无显著差异。(4)根据临界浓度法确定绣球‘花手鞠''叶片中N和P的适宜范围分别为35.31～46.64 g·kg^-1和1.88～2.28 g·kg^-1。综合考虑养分含量、植物生长指标及生产成本,盆栽绣球N、P、K肥适宜的用量为N2(8 g N·plant^-1)、P1(1.5 g P₂O₅·plant^-1)和K1(4 g K₂O·plant^-1)。     

铁皮石斛四倍体离体诱导和鉴定及生理特性研究

以铁皮石斛原球茎为材料,经不同质量浓度的秋水仙素(C₂₂H₂₅O₆)和0.02 g·mL^-1二甲基亚砜(DMSO)混合水溶液处理后进行组织培养,通过对变异株进行形态学、细胞学及流式细胞仪鉴定,以期获得稳定的四倍体植株并分析其生理特性。结果表明:用2.0 g·L^-1秋水仙素和0.02 g·mL^-1 DMSO混合水溶液处理铁皮石斛原球茎36 h后,植株诱导率达20%;诱导四倍体植株在形态上明显矮化、茎秆粗壮、叶片变小增厚、气孔直径增大;细胞遗传学观察发现,四倍体植株染色体2n=4x=76,二倍体植株染色体2n=2x=38;流式细胞仪分析显示,DNA相对含量四倍体为400,二倍体仅为200;四倍体植株叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于二倍体,分别为5.03、3.59、2.98 mg·g^-1;四倍体叶片中主要抗氧化酶POD和SOD活性均显著高于二倍体,分别为9.08、180.4 U·mg^-1,且四倍体植株明显降低了MDA含量累积。研究认为,2.0 g·L^-1秋水仙素和0.02 g·mL^-1 DMSO混合水溶液处理原球茎36 h可提高诱导成功率、降低嵌合体比例,此组合为诱导四倍体较佳诱导条件。     

干旱条件下外源蔗糖对高表达玉米C4型pepc水稻种子萌发的影响

为揭示外源蔗糖参与干旱胁迫下高表达转玉米C₄ 型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)基因(C₄ pepc)水稻(简称：PC)种子萌发的生理机制,该研究以 PC及其未转基因野生型受体‘Kitaake’(简称：WT)的种子为材料,研究外施不同浓度蔗糖联合模拟干旱(10% PEG 6000)处理下,其种子发芽参数、总可溶性糖及可溶性蛋白含量、蔗糖非发酵1 (sucrose nonfermenting 1, SNF1)相关蛋白激酶(SNF1 related protein kinase 1s, SnRK1s)基因以及PEPC基因表达等参数的变化。结果表明：(1)PEG 6000模拟干旱处理均显著抑制两材料发芽,但明显促进胚根的生长;外施蔗糖则呈现浓度效应,高浓度蔗糖(>150 mmol·L^-1)进一步加剧了干旱对发芽的抑制效应,而低浓度(<30 mmol·L^-1)则可缓解干旱的抑制,但与WT(<30 mmol·L^-1)相比,促进PC水稻萌发的外施蔗糖浓度(<6 mmol·L^-1)更低,且各处理的发芽表现与其α 淀粉酶活性的动态表现一致。(2)与WT相比,外施3 mmol·L^-1蔗糖联合干旱处理下,显著提高了PC种子的发芽率,且伴随PC内源蔗糖含量、总可溶糖和可溶性蛋白含量显著增加;且外施3 mmol·L^-1蔗糖使PC中内源C₃ pepc基因表达下调,而外源导入C₄ pepc基因表达显著增加。(3)与WT相比,干旱处理下外施3 mmol·L^-1蔗糖,PC的糖信号相关基因SnRKs亚家族基因(包括SnRK1s：OsK1a OsK24 OsK35和SnRK2s:SAPK6)的表达也显著增加。研究发现,外施低浓度蔗糖通过上调PC水稻种子中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强SnRK1s亚家族基因和外源C₄ pepc基因的表达,提高了α 淀粉酶活性,从而缓解了干旱胁迫对PC种子萌发的抑制。     

盐分胁迫下杠柳叶片光合特性的光响应研究

利用CID型便携式光合作用仪测定不同NaCl浓度下杠柳叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率（WUE）及光能利用率(LUE)生理参数的光响应过程,阐明盐分胁迫下其对光照响应的规律,探讨有利于杠柳正常生长的盐分浓度和光照条件。结果表明:（1）各盐分浓度下杠柳叶片光补偿点（LCP）在21.89～65.05 μmol·m^-2·s^-1之间变动,介于阴性植物与阳性植物之间;杠柳随土壤盐分的不同,其光合作用参数对光照强度表现出一定的适应性和可塑性;50 mmol·L^-1盐分浓度下杠柳光合同化能力最强,最有利于其干物质的积累,表现出一定的耐盐性。（2）轻度的盐分胁迫（小于50 mmol·L^-1）可以提高杠柳叶片的P_n、G_s、WUE和LUE,而盐分胁迫对杠柳的T_r有抑制作用,并随着盐分浓度的增加其抑制作用愈强烈。（3）维持杠柳正常生长的土壤盐分浓度小于50 mmol·L^-1,最佳PAR为1 000～2 000 μmol·m^-2·s^-1;而保持杠柳最大WUE和LUE的光照强度分别为800和100 μmol·m^-2·s^-1。     

豇豆子叶节再生体系建立及Pti4基因遗传转化

为获得豇豆(Vigna unguiculata)遗传转化体系,以‘成豇七号’带1 片子叶的子叶节作为外植体,对其高效再生体系和农杆菌介导抗病基因Pti4 的遗传转化进行了研究。结果表明,豇豆无菌苗、不定芽诱导和不定芽伸长培养的最适培养基分别为MSB₅ + 6-BA 3.0 mg L^-1、MSB₅ + 6-BA 1.0 mg L^-1 + KT 0.06 mg L^-1 和MSB₅ + 6-BA 0.5 mg L^-1 + IBA 0.2 mg L^-1。不定芽在MS 培养基上能迅速诱导生根,获得完整植株。以豇豆子叶节为受体,通过农杆菌介导成功将 Pti4 整合到‘成豇七号’抗性芽基因组中。因此,豇豆高效再生体系的建立为遗传育种研究奠定了基础。     

超氧化物歧化酶模拟化合物的生物活性研究

根据天然超氧化物歧化酶(SOD)活性部位结构合成了含苯并咪唑的5种配体及其32种分别含Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）的模拟化合物.经光谱、电化学测试证明这些化合物具有拟S3D活性,其50％抑制率浓度（IC50）为10-6～10-8mol·L-1,催化超氧离子自由基（O-·2）歧化的反应速率常数kq为106～108mol-1·L·s-1.同时观察到几种模拟化合物有抗肿瘤活性或增强水稻抗寒性.     

基于生理生化指标选择红锥二代优良家系

通过对29个红锥优树二代家系苗光合碳氮同化过程关键物(叶绿素、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、总ATP酶含量、PEP羧化酶含量和RUBP羧化酶含量)进行测定,运用主成分分析及隶属函数法进行优良家系的筛选和评价。结果表明:9个生理指标29个家系间均存在显著差异。叶绿素a含量为0.13～0.72 mg·g^-1FW,叶绿素b含量为0.01～0.27 mg·g^-1FW,叶绿素a+b含量为0.18～0.98 mg·g^-1FW,类胡萝卜素含量为0.03～0.32 mg·g^-1FW,硝酸还原酶活性为1.16～10.26 μg·g^-1·h^-1,谷氨酰胺合成酶活性为0.30～1.24 A·mg^-1protein·h^-1,总ATP酶含量为0.37～3.55 U·mg^-1 prot,PEP羧化酶含量为8.42～21.24 IU·L^-1,RUBP羧化酶含量为2.09～9.12 ng·mL^-1。其中,总ATP酶含量变异最大,其次为硝酸还原酶活性,变异最小的为RUBP羧化酶含量。采用主成分分析及隶属函数法分别筛选出10个红锥优树二代优良家系,重复率达到90%,分别为B2、B5、P5、A6、P3、P6、R3、D2、R4家系。这说明主成分分析法和隶属函数法均可用于评价红锥二代优良家系。     

模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响

用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平(0、60、120\,240 kg · hm^-2 · a^-1)下石栎(Lithocarpus glabra)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)幼苗的土壤呼吸速率及土壤温度、含水量对其土壤呼吸的影响。结果表明,氮沉降对土壤呼吸的影响根据施氮水平和幼苗的种类不同而异。低氮(60 kg · hm^-2 · a^-1)处理下石栎和苦槠的土壤呼吸速率平均值分别为(4.014±0.812)μmol · m^-2 · s^-1和(5.170±0.689)μmol · m^-2 · s^-1,比对照组(0 kg · hm^-2 · a^-1)土壤呼吸速率平均值(3.802±0.948)μmol · m^-2 · s^-1和(3.557±0.906)μmol · m^-2 · s^-1分别高5%和45%;两树种在中、高氮处理下均出现对土壤呼吸明显的抑制。其中石栎中、高氮实验组的土壤呼吸速率分别为(2.653±0.681)μmol · m^-2 · s^-1、(2.592±0.736)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低27%和29%。苦槠中、高氮实验组的土壤呼吸速率为(3.563±0.402)μmol · m^-2 · s^-1、(3.466±0.994)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低7%和8%;石栎在高氮(240 kg · hm^-2 · a^-1)处理水平下,其土壤呼吸速率同10cm土壤温度之间呈现显著的指数关系(R²=0.811,P=0.001),而在低、中氮实验均未发现有明显指数关系。苦槠各处理水平下其土壤呼吸与土壤温度之间均未发现有明显的指数关系;在土壤呼吸与5cm土壤含水量的相关性方面,仅有苦槠高氮实验组表现出明显的二次方程关系(R²=0.722),而其低、中氮实验组及石栎各实验组均未有明显的相关性;与单因素(温度、含水量)拟合它们与土壤呼吸速率的方程相比,多元回归分析得到的土壤呼吸速率同土壤温度和含水量之间的拟合方程在P=0.05水平上能更好地解释土壤呼吸的变化情况。石栎和苦槠在氮沉降处理下的土壤呼吸温度系数Q₁₀值分别为2.29、1.95、1.59和1.46、1.41、1.76,同对照组2.64和1.78相比,均有明显降低,且两者Q₁₀值的变化分别呈递减和先减小后增大的趋势,表明氮沉降是影响石栎和苦槠土壤CO₂通量的一个重要因素。     

氮磷钾肥对有柄石韦生理及绿原酸合成积累的影响

为探讨氮磷钾3种养分对有柄石韦生理及有效成分绿原酸合成积累的影响,该研究以有柄石韦组培苗为材料,分别用低养分(不施肥:N₀,P₀,K₀)、正常施肥(N:0.20 g·kg^-1,P:0.15 g·kg^-1,K:0.15 g·kg^-1)和高养分(N₁:0.40 g·kg^-1,P₁:0.30 g·kg^-1,K₁:0.30 g·kg^-1)3个浓度梯度,设置7个处理分别为NPK、N₀PK、N₁PK、NP₀K、NP₁K、NPK₀、NPK₁,测定不同处理下有柄石韦的抗性生理指标、绿原酸(CGA)含量及其合成关键酶活性。结果表明:(1)氮磷钾肥对有柄石韦的抗性生理有显著的影响,超氧化物歧化酶(SOD)在高氮和低钾处理中活性显著增加,而3种养分的低浓度和高浓度处理均会导致过氧化氢酶(CAT)活性显著上升。(2)不同养分水平氮、磷和钾对有柄石韦CGA含量存在显著影响,正常施肥的CGA含量最高,达到12.92 mg·g^-1; 高钾施肥的CGA含量最低,为7.79 mg·g^-1; 钾肥对CGA含量影响最显著。(3)CGA合成关键酶活性在不同施肥处理中差异显著,CGA含量与奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HQT)和4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)活性呈显著正相关,与莽草酸羟基肉酰转移酶(HCT)活性显著负相关,HQT、4CL和HCT是导致CGA含量差异的关键因素。该研究结果为有柄石韦药材的人工栽培提供了理论依据。     

草莓TCP转录因子家族生物信息学鉴定及基因表达分析

TCP转录因子家族是植物特异的一类调控逆境胁迫的重要转录因子。该研究利用生物信息学方法对草莓TCP转录因子家族成员进行鉴定,采用qRT PCR方法检测转录因子家族在非生物胁迫中的表达,并对相应转录因子家族基因的结构和功能进行了预测,为探究TCP转录因子在森林草莓非生物胁迫中的作用奠定基础。结果显示：(1)从森林草莓(Fragaria vesca)基因组和凤梨草莓(Fragaria ananassa)基因组中分别筛选了18个和58个TCP基因,并根据基因在染色体上的位置分别命名为FvTCP1~FvTCP18和FaTCP1~FaTCP58,亚细胞定位显示TCP家族基因主要位于细胞核上。(2)qRT PCR分析表明,森林草莓家族基因对逆境胁迫具有响应作用,但不同成员在不同胁迫处理下的响应程度存在差异,FvTCP14在200 mmol·L^-1 NaCl、10% PEG、100 μmol·L^-1 ABA、4 ℃低温、40 ℃高温和100 mmol·L^-1 H₂O₂处理下相对表达量极显著高于对照,分别是对照的43.78倍、166.73倍、38.39倍、265.87倍、626.24倍和451.85倍,表明^FvTCP14响应干旱、盐、ABA、H₂O₂、低温和高温胁迫;另外发现,FvTCP12在4 ℃低温、100 μmol·L^-1 ABA和100 mmol·L^-1 H₂O₂胁迫下与对照相比呈下调趋势,推测FvTCP12基因对低温、ABA和H₂O₂胁迫具有负调控作用。研究表明,森林草莓TCP转录因子在不同逆境胁迫中的表达存在一定的差异。     

枯落物输入变化对云南松林地CO2释放的影响

为研究枯落物输入变化对云南松（Pinus yunnanensis）林地CO₂释放的影响。本研究于2018年3月至2020年2月,应用枯落物添加和去除实验（DIRT）,设置对照（CK）、双倍枯落物（DL）、去除枯落物（NL）、去除有机层和A层（O/A-Less）、去除根系（NR）和无输入（NI）6个处理水平,采用Li-6400便携式光合作用测量仪及TRIME-PICO 64/32土壤温度水分测定仪对不同处理样地每月的CO₂通量（R_s）、土壤温度和土壤水分（15cm）进行了测定。结果表明：（1）不同处理样地CO₂通量均呈现出明显的月变化,7至8月最高,1至4月最低,平均值表现为R_{s （DL）}=8.10 μmol m^-2 s^-1 > R_{s （CK）}=6.27 μmol m^-2 s^-1 > R_{s （NL）}=5.44 μmol m^-2 s^-1 > R_{s （NR）}=4.46 μmol m^-2 s^-1 > R_{s （O/A-Less）}=3.86 μmol m^-2 s^-1 > R_{s （NI）}=2.94 μmol m^-2 s^-1。（2）与CK相比,DL样地CO₂通量升高了29.12%,而去除地上枯落物和地下根系样地CO₂通量显著降低,CO₂通量平均变幅分别为α（NR）=-28.85%,α（NI）=-53.14%,α（O/A-Less）=-38.46%,α（NL）=-13.29%。（3）不同处理土壤水分和土壤温度均存在显著的月变化（P<0.01）,NL和O/A-Less的土壤水分显著低于CK,而其余处理与CK间无显著差异（P>0.05）;不同处理间土壤温度表现为NR和NI均显著高于CK,其余处理与CK间无显著差异（P>0.05）。（4）不同处理样地CO₂通量与土壤温度呈显著指数相关（P<0.01）,与土壤水分在NI和O/A-Less处理中无显著相关（P>0.05）;与CK相比,NI、O/A-Less和NL处理的Q₁₀增加,而NR和DL处理的Q₁₀则降低;不同处理林地CO₂通量与土壤水热因子双因素模型能更好的解释林地CO₂通量的变化。本研究表明枯落物不同处理通过改变土壤碳输入和土壤环境因子从而影响生态系统碳排放,研究结果可为未来气候变化和人为干扰下云南松林的碳循环提供基础数据。     

低钾胁迫对谷子幼苗叶片光合作用的影响

为了探究低钾胁迫引起谷子幼苗光合作用改变的响应机制,以谷子品种‘晋谷21号’(钾敏感型)和 ‘龙谷25号’(钾非敏感型)为试验材料,设置正常供钾(5.0 mmol·L^-1, K₅)、低钾(1、0.1、0.01 mmol·L^-1, K₁、K_0.1、K_0.01)和无钾(0 mmol·L^-1,K₀)5个处理,通过营养液盆栽实验,分析不同程度低钾胁迫对谷子幼苗生长、光合气体交换参数、叶绿素荧光特性和碳同化关键酶活性的影响。结果表明：(1)低钾胁迫显著抑制了谷子幼苗的生长,株高、茎粗、叶面积及干物质显著降低,同时叶片钾含量减少,K₀处理‘晋谷21号’和‘龙谷25号’叶片钾含量较K₅处理分别显著降低了48.14%和37.85%。(2)K₀处理谷子幼苗光合色素含量较K₅处理显著降低,但K_0.1和K₁处理与K₅处理差异不显著。(3)低钾胁迫导致谷子幼苗叶片净光合速率(P_n)降低,与K₅处理相比,K₀、K_0.01、K_0.1处理P_n、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)显著降低,胞间CO₂浓度(C_i)却显著增加,证明光合速率降低主要由非气孔限制引起。(4)低钾胁迫很易导致光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)光化学量子产量降低,K₁处理叶片的PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、PSⅠ光化学量子产量［Y(Ⅰ)］分别降低了5.32%~9.57%和2.38%~5.63%,K₀处理则分别显著降低了17.15%~20.15%和18.71%~21.28%。(5)K₀处理下‘晋谷21号’的 1,5 二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性较K₅处理分别显著降低了42.86%和42.71%,相应处理的‘龙谷25号’则分别显著降低了26.85%和42.77%。研究发现,低钾胁迫下‘龙谷25号’对钾素吸收利用能力较强,各生长生理参数变化幅度较小,表现出较强的低钾耐性;低钾胁迫导致谷子幼苗净光合速率降低,K₀和K_0.1处理下光合速率降低主要与气孔导度降低、光系统的电子传递与能量转换抑制以及碳同化关键酶Rubisco、PEPC活性下降等有关。     

氮素形态对杉木幼苗侧根生长和叶片光合特性的影响

以3月龄的杉木实生苗为试验材料,分析了不同氮素形态——硝态氮(NO₃^- N)、铵态氮(NH4⁺ N)和硝酸铵(NH₄NO₃)(氮素浓度均为3 mmol·L^-1)对杉木幼苗侧根生长、叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响,以揭示杉木幼苗对不同形态氮的偏好性,以及不同形态氮肥下杉木幼苗侧根生长和光合生理的响应特征,为杉木苗期氮肥管理提供理论依据。结果显示：(1)不同氮素形态对杉木幼苗地上部和侧根生物量具有显著影响,其中NH₄⁺ N处理下幼苗地上部和侧根生物量最大,NO₃^- N处理次之,而NH₄NO₃处理最小。(2)NH₄⁺ N和NO₃^- N处理下杉木幼苗总根长、根系总表面积和根系总体积均显著高于NH₄NO₃处理(P＜0.05),且NH₄⁺ N处理又显著高于NO₃^- N处理,但不同氮形态处理间侧根数量差异不显著。(3)NH₄⁺ N处理下杉木幼苗叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显高于NO₃^- N和NH₄NO₃处理,但NO₃^- N和NH₄NO₃处理之间无明显差异。(4)NH₄⁺ N处理下杉木叶片初始荧光强度低于NO₃^- N处理,而最大荧光强度、可变荧光强度和PSⅡ潜在活性却高于全硝氮和硝铵氮处理。上述结果表明,NH₄⁺ N处理不仅有利于杉木幼苗侧根生长发育,且其叶片具有较强的光合能力,较高的PSⅡ中心稳定性、光化学活性以及电子传递效率,从而更有利于植株生长。因此,从根系生长和光合特性来看,杉木幼苗对铵态氮具有偏好性。     

γ-氨基丁酸(GABA)种子引发缓解辣椒盐胁迫的效果及生理生化的变化

种子引发是提高作物生长期耐盐性的有效方法,而γ-氨基丁酸(GABA)种子引发对辣椒(Capsicum annuum)耐盐性的效果和作用机制尚不清楚。该研究以‘茂蔬360''朝天椒为材料,分析了不同浓度γ-氨基丁酸(0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 μmol·L^-1)种子引发对4～6叶期100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下的植株生物量、渗透调节物质、抗氧化能力、光合作用系统及钾钠离子吸收的影响。结果表明:(1)种子引发能显著增加盐胁迫下辣椒植株的生物量,以6.0 μmol·L^-1 GABA引发处理的效果最佳。(2)种子引发处理增加了盐胁迫下植株的可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸的含量,同时,O₂^-和MDA的含量下降,抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性增强,叶片叶绿素含量增加,叶片叶绿素荧光参数受胁迫影响程度低,叶绿素荧光指标包括F_v ''/F_m ''、qP_Lss、QY_Lss、NPQ_Lss和Rfd均有所上升。根、茎中的K⁺含量和K⁺/Na⁺比值下降。(3)灰色关联度分析表明,GABA种子引发主要通过提高POD、CAT的活性和渗透调节物质含量来缓解盐胁迫对辣椒植株的伤害。综上所述,6.0 μmol·L^-1 GABA种子引发可有效提高辣椒苗期的耐盐性,其作用机制可能是提高了盐胁迫下辣椒植株的抗氧化能力和渗透调节能力。     

Leaf Photosynthesis of the Mangrove Avicennia Germinans as Affected by NaCl

In leaves of the mangrove species Avicennia germinans (L.) L. grown in salinities from 0 to 40 ‰, fluorescence, gas exchange, and δ¹³C analyses were done. Predawn values of F_v/F_m were about 0.75 in all the treatments suggesting that leaves did not suffer chronic photoinhibition. Conversely, midday F_v/F_m values decreased to about 0.55-0.60 which indicated strong down-regulation of photosynthesis in all treatments. Maximum photosynthetic rate (P _max) was 14.58 ± 0.22 μmol m^-2 s^-1 at 0 ‰ it decreased by 21 and 37 % in plants at salinities of 10 and 40 ‰, respectively. Stomatal conductance (g _s) was profoundly responsive in comparison to P _max which resulted in a high water use efficiency. This was further confirmed by δ¹³C values, which increased with salinity. From day 3, after salt was removed from the soil solution, P _max and g _s increased up to 13 and 30 %, respectively. However, the values were still considerably lower than those measured in plants grown without salt addition. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

NaHCO3胁迫对紫根水葫芦形态学指标和光合参数的影响

为研究NaHCO₃胁迫对紫根水葫芦的形态学指标及光合参数的影响,该文以紫根水葫芦为材料,采用不同浓度碱性盐NaHCO₃溶液处理成株紫根水葫芦,测定在NaHCO₃胁迫下紫根水葫芦的植株株高、根长、根冠比、生物量、含水量和光合参数[净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)]。结果表明:紫根水葫芦在20 mmol·L^-1 NaHCO₃浓度下的水溶液pH值最为平缓; 在低浓度NaHCO₃溶液中(≤40 mmol·L^-1),相比CK,紫根水葫芦的形态学指标呈现增长或无显著影响情况,而在高浓度NaHCO₃溶液中(≥60 mmol·L^-1),随着NaHCO₃浓度的升高,紫根水葫芦形态学指标显著降低,且与NaHCO₃浓度呈负相关; NaHCO₃胁迫对紫根水葫芦的光合参数影响显著,随着NaHCO₃浓度的增加及试验处理时间的延长,紫根水葫芦的P_n呈持续下降的趋势,C_i、T_r和G_s整体呈上升趋势,其光合作用受到的主要是非气孔限制。综合分析显示,紫根水葫芦具有一定的耐NaHCO₃能力,能正常生存在不超过40 mmol·L^-1 NaHCO₃浓度的水体中,且能改善低NaHCO₃浓度下的水体pH值。     

施氮肥和钙肥对烤烟根系形态、生理代谢及产量的影响

为了解氮肥和钙肥对烤烟(Nicotiana tabacum)生长的影响,对成熟期烤烟的根系形态、生理代谢指标和产量进行了研究。结果表明,与施0.12 g kg^-1氮相比,施0.20 g kg^-1氮的烤烟根系最长侧根长、根系体积、根干重、叶干重和可溶性蛋白质含量均极显著升高,MDA含量极显著下降,SOD活性显著下降,但对侧根数、CAT活性和O₂^·的影响均不显著。施钙0.40 g kg^-1,根系体积、侧根数、CAT和SOD活性以及可溶性蛋白质含量均比对照提高,MDA含量和O₂^·则降低;施钙1.00 g kg^-1,最长侧根长、根干重和叶干重均提高。氮×钙互作对烤烟的最长侧根长、根系体积、根干重、叶干重和生理代谢指标的影响均极显著,但对侧根数的影响不显著。因此,施0.20 g kg^-1氮和0.40 g kg^-1钙能最大限度地改善烤烟根系形态、生理状况及提高产量。