不同营养条件下竹叶眼子菜NH4+-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN0.213 mg·L^-1,TP 0.0093 mg·L^-1;中营养:TN 0.71 mg·L^-1,TP 0.031 mg·L^-1;高营养:TN 7.1 mg·L^-1,TP0.31 mg·L^-1)对其生长与NH₄⁺-N的吸收动力学参数的影响。结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH₄⁺-N的吸收动力学参数有显著差异。竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH₄⁺-N最大吸收速率V_max分别为41.1、29.1、21.1μmol·g^-1·h^-1,米氏常数K_m分别为0.356、0.306、0.122 mmol·L^-1。竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低K_m值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养。     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4^＋-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN 0.213 mg·L-1,TP 0.0093 mg·L-1;中营养:TN 0.71 mg·L-1,TP 0.031 mg·L-1;高营养:TN 7.1 mg·L-1,TP 0.31 mg·L-1)对其生长与NH+4-N的吸收动力学参数的影响.结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH+4-N的吸收动力学参数有显著差异.竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH+4-N最大吸收速率Vmax分别为 41.1、 29.1、 21.1 μmol·g-1·h-1,米氏常数Km分别为 0.356、 0.306、 0.122 mmol·L-1.竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低Km值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养.     

长江三角洲地区雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和铵态氮自然丰度(δ¹⁵NH₄⁺)值的变化.结果表明：研究区3个观测点雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ¹⁵NH₄⁺值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关（人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发）,其对大气湿沉降中NH₄⁺的来源、形态组成及陆地不同NH₃排放源的强度具有明显的指示意义.     

不同N、P浓度条件下竹叶眼子菜的生理反应

比较研究了不同氮、磷浓度条件（分别对应于寡营养、中营养、富营养和超营养4种水质状况）培养下竹叶眼子菜的可溶性糖含量、生物量、SOD和POD活性以及ATPase活性变化。在对照（寡营养）中生长的竹叶眼子菜的可溶性糖含量、生物量明显高于其他3组不同氮、磷浓度的处理;试验期间,SOD和ATPase的活性一般表现为先上升再下降的格局,POD则相反 ;SOD活性在第1周内上升,对照条件下活性最小;POD活性在前2周内下降,对照条件下下降幅度最小;叶绿体Mg^2 -ATPase活性在前3周内呈现上升格局,对照条件下表现出较低的活性,线粒体Mg^2 -ATPase活性在前2周出现上升格局,对照条件下该酶活性较低,但其峰值在第3周出现;叶绿体和线粒体Ca^2 -ATPase活性在前2周均呈现上升趋势,超富营养条件下该酶活性最大,且酶活性一般呈现随着氮、磷浓度升高而升高的格局。试验表明竹叶眼子菜比较适合寡营养和中营养水质条件,氮、磷浓度的升高将影响其生理功能,过高的营养条件对竹叶眼子菜是一种胁迫,可抑制其生长。竹叶眼子菜对氮、磷浓度变化虽有一定耐性,但耐性会随时间延长而变弱。     

不同NH4+/NO3-比例的氮素营养对棉花氮素代谢的影响

The influence of different NH₄⁺/NO₃^- ratios on nitrogen metabolism of cotton was studied under controlled hydroponics.The results showed that compared with single nitrate nutrition,solutions with 25/75,50/50,75/25 and 100/0 of NH₄⁺/NO₃^- significantly increased the soluble protein accumulation in leaves and roots of cotton,and the maximum content of soluble protein in leaves and roots appeared respectively in the solution with 50/50 and 75/25 of NH₄⁺/NO₃^-.The soluble protein content in roots was increased with the increase of NH₄⁺ percentage,but was slightly less in the solution of 100/0 than 75/25,which was probably related to the excess NH₄⁺ limiting boot metabolism.With the increase of NH₄⁺ percentage,the nitrate content in petiole and the nitrate reductase activity in functional blade declined,but ammoniac nitrogen content increased in every organ of cotton.These results showed that foreign nitrogen affected the nitrogen metabolism of cotton in a different way,and the nitrogen absorption by cotton was probably related to different forms of foreign nitrogen.     

竹叶眼子菜种子的萌发实验研究

竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)是长江中下游湖泊沉水植被中的优势种,在野外条件下主要依靠断枝繁殖,很少发现它的实生苗。在实验条件下对竹叶眼子菜进行了种子萌发研究,探讨了萌发基质、温度和光暗周期以及冷藏时间对种子萌发的影响。结果表明,干藏3个月后未处理种皮的种子发芽率极低,撕破种皮后显著地提高了种子发芽率。在水基质条件下,25℃最适宜竹叶眼子菜的萌发,光暗周期对种子发芽率有显著影响。冷藏6个月的种子发芽率最高,8个月时发芽率显著降低,表明竹叶眼子菜的种子不耐贮藏。还讨论了竹叶眼子菜种子休眠与萌发机制的生态学意义。     

水深梯度对竹叶眼子菜生长和繁殖的影响

研究结果表明,水深决定了其生长区内竹叶眼子菜茎的长度,竹叶眼子菜茎叶比与水深有显著相关工：Ｙ＝０．００５１７Ｘ＋０．３１２６;竹叶眼子菜地上与地下部分生物量分配与水深没有相关性;沿着水深梯度,竹叶眼子菜的抽条数（无性繁殖）和花序数呈递减趋势。     

微齿眼子菜瘦果萌发特性的初步研究

微齿眼子菜(Potamogetonmaackianus A.Benn)是眼子菜科一种多年生的沉水植物1,是长江中下游草型湖泊的优势种和常见种,在水体生态系统及渔业活动中有重要作用2.       

微齿眼子菜繁殖生物学特性的初步研究

微齿眼子菜以风媒传粉为主,具有明显的雌蕊先熟性,显示出明显的异交特性;同时其雌雄可育期部分重叠,被片、花药和柱头三者的空间布局使其极利于自花受粉,暗示了自交存在的可能性.花粉保持萌发活力的时间短(约20h)及萌发率低(＜10%)可能是导致其自然结实率(20.16%)低的主要原因.自交作为衍生性状在其有性生殖中占有相当的比例,繁育系统属于兼性的交配类型,并有向自交演化的趋势.有性生殖分配与其营养体生物量呈显著正相关,异质性程度不同的生境中,微齿眼子菜表现出不同的繁殖对策,在稳定生境中以克隆生长为主,在变动生境中有性生殖率则有所增加,存在着有性生殖与无性繁殖之间的平衡.     

砷形态对黑藻和竹叶眼子菜有机酸含量的影响

采用室内溶液培养法,运用气相色谱-质谱联用(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术测定在As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和二甲基胂酸(Dimethylarsinic acid,DMA)3种形态砷(浓度0—5.0 mg/L)胁迫下,砷超富集植物黑藻(Hydrilla verticillata(Linn.f.)Royle.)和非砷超富集植物竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus Miq.)体内生成和体外分泌的7种有机酸的含量。结果表明,黑藻体内草酸、丙二酸、柠檬酸、苹果酸和棕榈酸都显著高于竹叶眼子菜(P<0.05)。在As(Ⅲ)处理时,黑藻体内柠檬酸、苹果酸、棕榈酸、亚麻酸和总有机酸显著下降,竹叶眼子菜棕榈酸显著下降;在As(Ⅴ)处理时,黑藻棕榈酸和总有机酸显著下降,竹叶眼子菜棕榈酸显著下降;在DMA处理时,黑藻草酸、柠檬酸和苹果酸显著下降,竹叶眼子菜棕榈酸、亚麻酸和总有机酸显著下降。黑藻在As(Ⅲ)处理下棕榈酸、亚麻酸、总有机酸和As(Ⅴ)处理下草酸含量与体内As含量呈显著负相关(P<0.05),而竹叶眼子菜在As(Ⅲ)或DMA处理下棕榈酸、亚麻酸、总有机酸含量以及在DMA处理下柠檬酸含量与体内As含量均呈显著负相关(P<0.05)。两种植物根系分泌物中均检测出草酸、丙二酸、琥珀酸和棕榈酸,但只有在As(Ⅲ)或As(Ⅴ)处理时黑藻分泌的草酸与体内As含量呈显著正相关。本研究表明As(Ⅲ)或As(Ⅴ)胁迫下黑藻向体外分泌草酸是其超富集砷的一种重要机制。     

(NH4)2SO4对瓜尔豆幼苗在不同光照下耐冷性的影响

通过温室穴盘育苗试验,研究叶面喷施(NH₄)₂SO₄对低温胁迫12 h后不同光通量密度（PFD）条件下,瓜尔豆幼苗在常温培养过程中幼苗生存及叶片SOD活性、POD活性和MDA含量的影响。结果表明：低温处理一夜后,在温室自然光照（强光）下进行常温恢复时,瓜尔豆叶片中SOD和POD活性始终显著低于对照,MDA含量显著高于对照,幼苗死亡率显著高于对照;在90 μmol·m^-2·s^-1弱光下恢复2～4 d后,叶片中保护酶活性显著高于对照,MDA含量保持较低水平,幼苗均正常生长。叶面喷施(NH₄)₂SO₄能显著提高低温处理后的植株叶片抗氧化酶类活性,减少叶片中MDA的产生,降低幼苗死亡率,0.2% (NH₄)₂SO₄处理效果最好,其次为0.4%(NH₄)₂SO₄。短期低温后,使植物处在弱光环境下能减少活性氧的发生,为植物抗氧化系统达到新的平衡提供有利条件,从而减轻甚至消除低温伤害。     

青海湖眼子菜科植物的研究

青海湖现有眼子菜科植物共3属11种,其中有7个是新发现的特有种：1．Potamo geton miniatus Y．D．Chen 2．P．erhaiensis Y．D．Chen 3．P．applanatus Y．D．Chen 4．P．bracteatus Y．D．Chen 5．P．leptanthus Y．D．Chen 6．P．nanus Y．D．Chen 7．Zannichellia qinghaiensis Y.D.chen并有海生植物(Ruppia maritima)区系成分出现。     

谷氨酰胺高产菌株在不同NH4+浓度下的基因差异表达

GH15菌株在高NH₄⁺浓度下能够积累过量的谷氨酰胺,并且随着NH₄⁺浓度的增加,谷氨酰胺的产量逐渐增加,但谷氨酸的产量却逐渐降低,这表明该菌株在不同NH₄⁺浓度下其高胞内的氮代谢及调控行为有很大的改变。利用抑制消减杂交技术分别构建了NH₄⁺菌株在高NH₄⁺浓度下和低NH₄⁺浓度下的基因表达抑制消减文库。通过对文库的测序得到了35个差异表达的基因。这些差异基因主要是细胞生长相关基因、能量代谢基因以及氨基酸合成代谢相关的基因,我们认为正是这些基因差异导致该菌株在高NH₄⁺下高产谷氨酰胺。     

短期NaCl胁迫对不同小麦品种幼苗K+吸收和Na+、K+积累的影响

为研究盐胁迫下小麦幼苗生长及Na⁺、K⁺的吸收和积累规律,以中国春、洲元9369和长武134等3种耐盐性不同小麦品种为材料,采用非损伤微测技术检测盐胁迫2 d后的根系K⁺离子流变化,并对植株体内的Na⁺、K⁺含量进行测定。结果表明:短期(2d)盐胁迫对小麦生长有抑制作用,且对根系的抑制大于地上部,耐盐品种下降幅度小于盐敏感品种。盐胁迫下,小麦根际的 K⁺大量外流,盐敏感品种中国春K⁺流速显著高于耐盐品种长武134,最高可达15倍。小麦幼苗地上部分和根系均表现为Na⁺积累增加,K⁺积累减少,Na⁺/K⁺比随盐浓度增加而上升。中国春限Na⁺能力显著低于长武134,Na⁺/K⁺则显著高于长武134。综上所述,盐胁迫下造成小麦组织器官中Na⁺/K⁺比上升的主要原因是根系K⁺大量外流和Na⁺的过量积累,耐盐性不同的小麦品种间差异显著,并认为根系对K⁺的保有能力可能是作物耐盐性评价的一个重要指标。     

长白山北坡不同土壤N2O和CH4排放的初步研究

用箱法技术原位测定了长白山北坡不同土壤(苔原土、生草森林土、棕色针叶林土和暗棕色森林土)6-8月间的N₂O和CH₄排放。结果表明,这些土壤既是N₂O的源,又同时是CH₄的汇。N₂O通量变化于6.17-12.33μg·m^-2·h^-3之间(平均9.37μg·m^-2·h^-1),CH₄通量为-85.63—7.58μg·m^-2·h^-1(平均-41.45μg·m^-3·h^-1),并观察到在N₂O排放和CH₄吸收之间有着相互消长关系。实验室培养实验表明,最大反硝化作用活性存在于土壤上层(0-6cm);不同土壤的反硝化作用活性明显不同。山地暗棕色森林土的CH₄吸收作用也主要发生在土壤的上层(0-12cm).     

NaHCO3胁迫下3种灌木Na+、K+、Ca2+的吸收及转运

通过盆栽试验,采用原子吸收分光光度法和非损伤微测技术,研究了NaHCO₃胁迫(300 mmol·L^-1)对大洋洲滨藜、四翅滨藜和宁夏枸杞3种灌木离子吸收及运转的影响.结果表明: 随着NaHCO₃浓度升高,两种滨藜和宁夏枸杞叶片中Na⁺含量升高,300 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,宁夏枸杞叶肉细胞Na⁺的外排增加,两种滨藜净Na⁺外排降低;随着胁迫时间的延长,大洋洲滨藜和宁夏枸杞叶片的K⁺含量下降,Na⁺/K⁺升高,四翅滨藜叶片K⁺含量升高,Na⁺/K⁺降低;随着浓度的升高,宁夏枸杞叶片积累Ca²⁺减少,Na⁺/Ca²⁺高于对照,叶肉细胞Ca²⁺外排;两种滨藜叶Ca²⁺含量总体呈升高趋势,叶肉细胞Ca²⁺表现为内流.在NaHCO₃胁迫下,3种灌木通过不同的策略来消除Na⁺毒害.宁夏枸杞叶片Na⁺的积累抑制了对Ca²⁺的吸收;两种滨藜Ca²⁺的内流促使细胞质中游离Ca²⁺增加,增加的细胞质\[Ca²⁺\]cyt防治质膜H⁺ ATPase去极化,限制K⁺的外排,从而维持细胞内Na⁺/K⁺的平衡,其中四翅滨藜调控Na⁺/K⁺平衡的能力较强.     

内蒙古眼子菜属植物形态学和解剖学的分类研究

作者用形态学和解剖学相结合的方法对内蒙古眼子菜属植物的茎和叶进行了比较分类学的研究。经过研究内蒙古有10种,其中5种是世界种:P.perfoliatus L.,P.cripus L.,P.pectinatus L.,P.panormitanus Biv.,P.lucens L.; 2种是东亚种:P.distinctus A.Benn.,P.malaianus Miq.;还有P.vaseyi Robbins是东亚北美种;P.zosterifolius Schum.是欧亚大陆种,P.intramongolicus Ma是内蒙古特有种,也是一个新种。根据叶的形态特征:形状和大小,先端和叶基、叶脉的数目,叶柄的有无,托叶与叶片分离或合生,浮水叶的有无等,绘出叶的形态比较图(图版1)。根据茎和叶的解剖学特征:茎中内皮层的结构(O型或U型),中柱内维管束的数目及排列的方式,叶的主脉内维管束的数目,同化薄壁组织内机械束的有无等,绘出茎、叶的解剖图(图版2-4). 作者以形态特征和解剖特征相结合的方法编写出分种检索表。许多中国文献认为中国有P.natans L.的分布,经作者研究应订正为P.distinctus A.Benn.,前者分布于欧洲和巴基斯坦。文章最后有本属植物标本采集点分布图(图版5)。     

低温条件下诱变菌株的营养动力学研究及分子鉴定

以实验室保存的经过低温混合诱导的乳酸菌菌株Q1-4-6为研究对象,通过生长及产酸情况,研究其在低温条件下对于各种营养素的需求,以期为工业大规模生产提供数据参考。低温条件下通过研究碳源对菌株生长及产酸的影响发现,麦芽糖和乳糖对于菌株的生长及产酸有非常好的促进作用,菌株在以蔗糖为碳源的培养基中生长缓慢,而在以乳糖为碳源的培养基中生长最好。3种氮源对于菌株生长的差异不显著,以酵母膏为氮源的菌株生长略好于其他2种。不同浓度金属离子对于菌株生长有不同影响,Zn2+的促生长作用略高于Fe2+,Zn2+浓度越低,菌株生长越好,高浓度的Zn2+则对菌株生长有抑制作用。Fe2+浓度为0.5 g/L时,菌株生长最好,Fe2+浓度过高或过低对于菌株的生长都有抑制作用。根据16S rDNA序列分析结果,同时结合形态学特征、生理生化特性,将菌株鉴定为棉籽糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)。     

不同遮荫条件下罗布麻光合特性的初步研究

用便携式光合测定仪和叶绿素荧光仪测定了不同遮荫条件下罗布麻叶片的光合参数和叶绿素荧光参数.结果显示:遮荫50%和70%处理较全光照的罗布麻叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和光饱和点(LSP)分别降低47%和65%、45%和68%、20.41%和37.45%,而表观量子效率(AQY)分别提高33%和36%;不同遮荫下罗布麻的叶绿素荧光参数PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均比全光照降低.研究表明,罗布麻虽对弱光有一定适应能力,但遮荫仍产生明显的弱光抑制而显著降低其光合效率,影响其正常生长.