砷对玉米生长、抗氧化系统及离子分布的影响

采用温室砂培试验,研究了不同浓度砷（As）处理对玉米郑单958幼苗生物量积累、光合色素含量、抗氧化系统、As及矿质离子吸收、分布的影响.结果表明：低浓度（＜2 mg·L^-1）的As刺激了玉米幼苗的生长,植株株高、主根长和生物量积累均显著增加;高浓度（＞4 mg·L^-1）As严重抑制了玉米幼苗生长.2 mg·L^-1As处理下,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达到峰值;随As处理浓度增加,叶绿素含量逐渐下降;电镜观察发现,10 mg·L^-1 As处理下,叶片叶绿体结构遭到破坏,类囊体膜溶解.根系3种抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均随As浓度增加而增大;叶片3种抗氧化酶活性在8 mg·L^-1出现峰值,且对As处理的敏感性表现为POD>CAT>SOD.MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量与As浓度呈正相关.高浓度的As明显抑制了P、K、Ca、Fe等元素的吸收.根系对As胁迫的反应比地上部更为敏感,因此根系生长发育指标更适合作为植物As毒害的指示指标.     

邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰效应

采用批次培养的方法研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对绿色巴夫藻(Pavlova viridis)的生长毒性和干扰效应。实验设置了0 mg·L^-1、2.5 mg·L^-1、3.0 mg·L^-1、3.5 mg·L^-1、4.0 mg·L^-1、5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1 共7个质量浓度梯度的DBP暴露处理组,测定了绿色巴夫藻的细胞密度、光合色素含量、叶绿素荧光特性及丙二醛(MDA)含量等指标,试图揭示DBP对绿色巴夫藻的生态毒性影响规律及机制。结果表明:DBP暴露对绿色巴夫藻的生长具有显著抑制作用,高质量浓度(5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1)DBP暴露下绿色巴夫藻细胞10 d内全部死亡;随着DBP暴露质量浓度增加,藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量均显著降低;DBP暴露使光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率(F_v/F_m)、潜在光化学活性(F_v/F_o)、实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递速率(ETR)等指标也显著降低;DBP暴露还能够使绿色巴夫藻的细胞MDA含量显著增加。该研究进一步证实了DBP污染物对微藻光系统和酶类生理生化过程的干扰作用。     

亚适宜温光下萘乙酸钠对番茄幼苗生长与生理特性的影响

以番茄“中杂105”为试材,研究亚适宜温光条件下根施10 mg·L^-1萘乙酸钠对番茄幼苗生长与生理特性的影响.结果表明： 亚适宜温光处理番茄幼苗生物量、壮苗指数、根系活力、光合速率、根系和叶片中全氮含量均显著下降,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性升高,过氧化氢酶活性降低,玉米素核苷含量显著下降,而脱落酸含量显著增加.亚适宜温光条件下,与对照相比,根施10 mg·L^-1萘乙酸钠可使番茄幼苗全株干质量、壮苗指数分别提高16.4%、22.9%,并使根、叶中全N含量及光合速率分别增加8.5%、28.5%、37.0%,提高根系活力和保护酶活性,增加吲哚乙酸和玉米素核苷含量,抑制脱落酸含量的增加.亚适宜温光处理下,根施10 mg·L^-1萘乙酸钠可以通过提高番茄幼苗根系活力、保护酶活性和光合速率,调控内源激素水平变化,促进番茄幼苗生长.     

5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（ALA）对NaCl胁迫下番茄光合特性的调控作用,以‘金鹏一号’番茄幼苗为试材,研究叶面喷施50 mg·L^-1或根施10 mg·L^-1 ALA对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下番茄幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响.结果表明： NaCl胁迫下,番茄幼苗光合气体交换参数（净光合速率P_n、气孔导度g_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r）及叶绿素荧光参数（实际光化学量子产量F_v′/F_m′、F_m′、PSⅡ反应中心实际光化学效率Φ_PSⅡ、表观光合电子传递效率ETR、光化学淬灭q_P、光化学反应Pc）均显著降低,根施或叶施ALA均可以提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力,但两种处理方式之间存在一定差异.叶面喷施50 mg·L^-1ALA或根施10 mg·L^-1ALA处理均显著提高了番茄叶片P_n、T_r、g_s和C_i,提高了水分利用效率（WUE）,显著增加了NaCl胁迫下叶片的最大净光合速率,减轻了光抑制.根施ALA对叶绿素含量的作用效果较好,而叶施ALA对光合参数的作用效果较好,两处理叶绿素荧光参数差异不显著.叶面喷施或根施ALA可以提高番茄幼苗的耐盐性,其调控作用与促进叶绿素合成与稳定、维持正常气孔开闭、降低气孔限制,进而提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力和PSⅡ光化学效率有关.
     

Cr3+,Cr6+及其复合污染对狐尾藻的毒害作用

采用急性毒害水培法,研究比较了不同浓度的Cr⁶⁺,Cr³⁺单一及复合处理对狐尾藻不定根和叶片生理生态的影响。实验结果表明:1)当浓度≤1mg·L^-1时,Cr³⁺对不定根的生长表现出促进作用,数量增加,长度增长。而Cr⁶⁺及复合处理系列对不定根却表现出强烈的抑制作用,在高浓度时甚至使其生长停止;2)叶绿素含量在1mg·L^-1Cr³⁺培养液中达到最大值,随Cr⁶⁺及复合处理浓度的增大而呈连续下降趋势;3)可溶性蛋白含量在三种处理方式中都表现出抛物线形式,复合处理组在1mg·L^-1时使蛋白含量出现高峰;4)细胞内超氧阴离子产生速率,膜脂过氧化水平与污染浓度和时间呈显著正相关;5)随着处理浓度的增加,SOD,OD,CAT活性先升后降,但其高峰分别出现在处理浓度为1mg·L^-1,10mg·L^-1,5mg·L^-1时;6)研究证实,Cr⁶⁺,Cr³⁺复合处理对狐尾藻的毒害作用较单一Cr⁶⁺,Cr³⁺显著,二者表现出协同作用,而其中Cr⁶⁺毒性大于Cr³⁺。     

植物生长调节剂对银柴胡细胞生长特性的影响

利用细胞悬浮培养技术,研究不同激素对银柴胡细胞生长特性及过氧化氢酶和硝酸还原酶活性的影响。结果表明,第4种激素配比的培养液M₄(MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+2,4-D 1.0 mg·L^-1+NAA 1.0 mg·L^-1)的细胞鲜重、干重,细胞数目均明显高于其他处理;M₄处理可有效增强银柴胡细胞硝酸还原酶的活性,提高氮素利用率;M₂(MS+6-BA 1.0mg·L^-1+NAA0.5 mg·L^-1)处理有利于增强银柴胡细胞过氧化氢酶活性。     

再力花处理河涌和湖泊水样有机污染物及离子的特性

为了明确河涌和湖泊水样中COD、TP、TN和阴阳离子的植物处理效果,以及含氮污染物的植物转化规律,以前期研究中选育的再力花处理了广州市某河涌和暨南大学明湖水样.结果证明,再力花能有效地促进河涌和湖泊水样中TN、COD_Cr和TP的去除.处理144h后,河涌水样初始浓度为11.15mg·L^-1、45mg·L^-1和1.17mg·L^-1的TN、COD_Cr和TP分别降至3.21mg·L^-1、15.8mg·L^-1和0.53mg·L^-1;湖水初始浓度为4.50mg·L^-1、36mg·L^-1和0.25mg·L^-1的TN、COD_Cr和TP分别降至2.31mg·L^-1、11.7mg·L^-1和0.03mg·L^-1.水样中的微生物和再力花均能去除NH₄⁺,并引起水中还原态氮发生亚硝化和硝化,但是不会明显改变Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等离子的浓度.     

DMS对三种水生生物急性毒性的实验研究

研究了DMS对鱼类、藻类及水生甲壳类的毒性,以探讨DMS对海洋生物及海洋环境的影响。结果显示DMS对食蚊鱼(Gambusia affinis)3h、6h、9h、12h、24h半致死浓度(LC₅₀)分别为34.1mg·L^-1、23.4mg·L^-1、22.4mg·L^-1、20.2mg·L^-1和19.1mg·L^-1,对网纹溞(Ceriodaphnia reticulata)6h、9h、12h、24h半效应浓度(EC₅₀)分别为47.4mg·L^-1、21.4mg·L^-1、18.0mg·L^-1、12.3mg·L^-1,DMS对扁藻(platymonas elliptica)96h生长潜力半抑制浓度(IC₅₀)为18.3mg·L^-1。     

壬基酚对三角褐指藻的毒性效应及其机理

为了探讨壬基酚(Nonylphenol,NP)对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择三角褐指藻(Phaeodactylum triconutum Bohlin)作为受试对象,设置7 个NP 质量浓度梯度(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 和2.0 mg·L^-1),测定了不同浓度处理下三角褐指藻的生长情况、光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及最大光能转化效率(Fv/Fm)以及24 h,48 h,72 h,96 hEC₅₀ 等指标。结果表明,NP 对三角褐指藻的96 h EC50 为0.84 mg·L^-1;当NP 暴露浓度在0.4 mg·L^-1 以上时对三角褐指藻生长表现抑制效应,而且随着NP 质量浓度的增加,生长抑制效应加强,当暴露浓度≥1.0mg·L^-1 时即可造成藻细胞大量死亡,当NP暴露浓度≥2.0mg·L^-1 时,藻细胞基本不能生长。三角褐指藻的细胞密度、可溶性蛋白含量、光合色素含量以及Fv/Fm 等指标随NP 暴露浓度质量浓度的增加而下降的幅度更加显著,暴露处理24 h,MDA 含量随NP 质量浓度的增加而上升,表明较高质量浓度的NP 胁迫,使藻细胞膜脂过氧化程度增强,可能会导致细胞膜结构的破坏和功能的丧失。NP 对三角褐指藻的生长具有明显的毒性效应,并可以造成抗氧化酶系统和光合系统的损伤。     

有机磷农药草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻的毒物干扰效应

以我国典型赤潮藻赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)为研究对象,设置了6个浓度梯度(0 mg·L^-1、0.001mg·L^-1、0.01 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1和10 mg·L^-1)的草甘膦异丙胺盐处理,研究了草甘膦异丙胺盐暴露对赤潮异弯藻的生长、叶绿素a含量和可溶性蛋白含量等指标的影响.结果表明,草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻具有明显的毒性效应,10 mg·L^-1浓度处理下,赤潮异弯藻细胞大量死亡,藻细胞密度以及叶绿素a、可溶性蛋白的含量显著降低(p<0.05);当草甘膦异丙胺盐浓度在0.001～1 mg·L^-1范围内,在培养的第3 d草甘膦异丙胺盐能够显著促进赤潮异弯藻的细胞密度增加,叶绿素a含量也明显高于对照组(p<0.05),表现出毒物刺激效应;在暴露实验的中后期(第7 d、第9 d和第11 d),赤潮异弯藻的各生长指标均与对照无显著差异,可能是随着培养时间的延长,农药的降解、生物体对农药的适应、进入细胞的农药减少等原因,藻细胞生理状态逐渐恢复到正常水平.     

DA-6对秋季草莓叶片光合速率和植株生长的影响

以‘法国3号’草莓为材料,研究了秋季叶面喷施10、20和30 mg.L-1的DA-6处理对草莓幼苗叶片光合作用、活性氧代谢和植株生长的影响.结果表明:叶面喷施20和30 mg.L-1的DA-6处理使叶片净光合速率分别提高了17.5%和20.6%,并显著提高了叶绿素a、b含量及SOD、CAT酶活性,同时降低了MDA和活性氧含量.20和30 mg.L-1的DA-6处理显著增加了草莓平均单叶干质量,极显著增加了草莓茎和根系干质量,根冠比分别增加了29.9%和29.3%.表明秋季施用一定浓度的DA-6有利于草莓幼苗植株生长.     

设施调温模式下叶施低浓度NaCl对黄瓜幼苗生长和生理指标的影响

为了明确设施调温模式下叶施低浓度NaCl对黄瓜幼苗生长和物质积累的影响,本试验在日光温室内加设地膜小棚进行调温,形成中低温(L)区和中高温(H)区,采用0(L0和H0)、5(L5和H5)、10(L10和H10)、15 mmol-L-l(L15和H15)的NaCl 对2子叶1 心期的黄瓜幼苗进行连续21 d的叶面喷洒处理...     

不同积温对春玉米灌浆期叶片光合性能的影响

以不同抗冷型玉米品种丰单3(抗冷型)和郑单958(非抗冷型)为试验材料,在黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带进行大田试验,研究了不同积温对不同抗冷型春玉米灌浆期叶片光合性能的影响.结果表明: 在3个积温带,丰单3和郑单958抽雄开花期和成熟期按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带顺序依次延长,籽粒容重依次降低;丰单3和郑单958叶片的RuBP羧化酶、PEP羧化酶活性对温度的敏感性不同,其中,丰单3灌浆前期(开花后0~20 d)两种酶活性高,在温度限制区可正常成熟;郑单958灌浆前期和后期(开花后0~10 d、40~60 d)两种酶活性高,中期(开花后10~40 d)对活动积温不敏感,在温度限制区不能正常成熟.两类玉米叶片的光合速率均与开花后0~10 d和30~40 d的活动积温呈显著正相关.3个积温带积温在灌浆初期和后期对春玉米光合性能影响显著,同一品种灌浆期活动积温越高,籽粒产量越高;郑单958产量均高于丰单3.     

植酶Q9对大田遮阴夏玉米产量和衰老特性的调控作用

黄淮海夏季太阳辐射量降低以及种植密度增加引起了夏玉米冠层光照不足,产量大幅降低。本试验选用夏玉米品种‘登海605'(DH605)为试验材料,设置3个遮阴处理:花粒期遮阴(S₁)、穗期遮阴(S₂)和全生育期遮阴(S₃),以大田自然光照为对照(CK),并选用化控试剂植酶Q9(原液稀释100倍)对遮阴处理和CK进行外源调控,即花粒期遮阴-植酶Q9(S₁Q)、穗期遮阴-植酶Q9(S₂Q)、全生育期遮阴-植酶Q9(S₃Q)及大田自然光照-植酶Q9(CKQ),化控处理以同时期喷施清水为对照,探讨植酶Q9对大田遮阴夏玉米衰老特性的调控作用。结果表明: 遮阴显著降低了夏玉米的叶面积指数(LAI)、功能叶片叶绿素相对含量值(SPAD值)和净光合速率,进而显著降低了夏玉米产量。同时,遮阴夏玉米穗位叶的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量显著增加,可溶性蛋白含量显著降低。喷施植酶Q9后,S₃Q和S₂Q的LAI、功能叶片SPAD值和净光合速率显著提高;S₃Q、S₂Q、S₁Q的MDA和游离脯氨酸含量显著降低,可溶性蛋白含量和POD活性显著提高,S₂Q、S₃Q各时期的SOD和CAT活性显著提高;S₃Q、S₂Q、S₁Q的产量分别较S₃、S₂、S₁平均提高19%、8%、7%,CKQ与CK间无显著差异。因此,喷施植酶Q9通过提高弱光胁迫下夏玉米的光合能力,延缓叶片的衰老,增加产量,可有效缓解弱光胁迫导致的减产危害。     

大田增温对夏玉米光合特性的影响

在大田条件下研究了增温对两个夏玉米品种农大108(ND108)和掖单13号(YD13)光合特性及产量的影响.结果表明:大喇叭口期到成熟期增温显著降低了夏玉米籽粒产量,ND108和YD13的籽粒产量分别较对照降低了46.6%和45.1%;叶面积指数平均值分别降低了15.4%和11.5%;穗位叶叶片光合速率平均值分别降低了22.85%和18.14%;两个玉米品种叶片的叶绿素a和叶绿素b含量显著降低,但对叶绿素a的影响更显著.增温后玉米叶片的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性都显著降低,ND108、YD13叶片的PEPCase和RuBPCase活性分别较对照降低了51.1%、32.4%和29.5%、7.7%.     

外源Ca2+对PEG处理下转C4型PEPC基因水稻光合生理的调节

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)通过固定二氧化碳参与光合作用, 是关键的C₄植物光合作用酶。为了揭示高光效转C₄ PEPC基因水稻(Oryza sativa)对干旱胁迫的适应机理, 以高表达转C₄ PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake (WT)为供试材料, 在植株的4-5叶期, 使用不同浓度外源CaCl₂溶液处理, 测定在15%聚乙二醇6000 (polyethylene glycol-6000, PEG-6000)胁迫下叶片相对含水量、光合参数、内源钙总含量、叶片总蛋白激酶活性、PEPC酶活性以及相关基因表达和蛋白质含量。结果表明, 0.5 mmol∙L^-1 CaCl₂明显提高PC叶片相对含水量(P<0.05), 2 mmol∙L^-1和10 mmol∙L^-1 CaCl₂则作用不显著, 对WT则影响不显著。不同浓度钙处理对PEG处理PC的净光合速率影响不显著, 而通过维持气孔导度减少水分胁迫。内源总钙浓度的数据显示, 在PEG6000处理下, PC具有维持稳定内源Ca²⁺浓度的能力, 过高浓度(10 mmol∙L^-1 CaCl₂)钙处理反而降低了PEPC酶活性、PEPC基因表达和可溶性蛋白的含量。     

NaHCO3胁迫下硝酸镧对黑麦草幼苗光合机构的保护作用

研究了150 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,不同浓度硝酸镧对黑麦草幼苗光合作用、叶绿素荧光参数、Mehler反应,以及叶黄素循环的影响.结果表明：低浓度硝酸镧(0.05 mmol·L^-1)叶面喷施处理能显著减小NaHCO₃胁迫下黑麦草叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)的下降幅度和胞间CO₂浓度(C_i) 的上升幅度,有效缓解NaHCO₃胁迫对叶片PSⅡ光化学猝灭(q_P)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、依赖光合碳同化电子传递(ETR_p)和依赖Mehler反应电子传递(ETR_m) 的抑制,增强黑麦草叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,提高非光化学能量耗散(NPQ)、叶黄素循环库(V+A+Z)和脱环氧化程度(A+Z)/(V+A+Z),从而减轻NaHCO₃胁迫对光合机构的伤害;但高浓度硝酸镧(0.5 mmol·L^-1)对NaHCO₃胁迫伤害的缓解效果不明显.表明适宜浓度的硝酸镧能够缓解NaHCO₃胁迫下非气孔因素引起的黑麦草叶片光合速率下降以及对光化学效率的抑制,并通过促进Mehler反应直接耗散过剩激发能和激活依赖叶黄素循环的热耗散,保护NaHCO₃胁迫引起的过剩光能对光合机构造成的伤害,而Mehler反应加强所产生的活性氧可被抗氧化酶活性的提高所清除.     

NaHCO3胁迫下硝酸镧对黑麦草幼苗光合机构的保护作用

研究了150 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,不同浓度硝酸镧对黑麦草幼苗光合作用、叶绿素荧光参数、Mehler反应,以及叶黄素循环的影响.结果表明：低浓度硝酸镧(0.05 mmol·L^-1)叶面喷施处理能显著减小NaHCO₃胁迫下黑麦草叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)的下降幅度和胞间CO₂浓度(C_i) 的上升幅度,有效缓解NaHCO₃胁迫对叶片PSⅡ光化学猝灭(q_P)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、依赖光合碳同化电子传递(ETR_p)和依赖Mehler反应电子传递(ETR_m) 的抑制,增强黑麦草叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,提高非光化学能量耗散(NPQ)、叶黄素循环库(V+A+Z)和脱环氧化程度(A+Z)/(V+A+Z),从而减轻NaHCO₃胁迫对光合机构的伤害;但高浓度硝酸镧(0.5 mmol·L^-1)对NaHCO₃胁迫伤害的缓解效果不明显.表明适宜浓度的硝酸镧能够缓解NaHCO₃胁迫下非气孔因素引起的黑麦草叶片光合速率下降以及对光化学效率的抑制,并通过促进Mehler反应直接耗散过剩激发能和激活依赖叶黄素循环的热耗散,保护NaHCO₃胁迫引起的过剩光能对光合机构造成的伤害,而Mehler反应加强所产生的活性氧可被抗氧化酶活性的提高所清除.     

种植方式对夏玉米光合生产特征和光温资源利用的影响

为研究套种与直播两种种植方式对夏玉米光合生产特征和光温资源利用的影响,选取郑单958和登海661为研究对象,设置3个播期,密度为67500株·hm^-2,以地上干物质积累量和作物生长速率、叶面积指数、穗位叶的单叶光合速率来评价夏玉米的光合生产特征;以Richards模型拟合籽粒灌浆过程;结合气象数据计算夏玉米光能利用率.结果表明：直播处理比套种处理籽粒产量增加1.17%～3.33%（P<0.05）,但千粒重显著降低;生育期随播期提前而延长;直播条件下叶面积指数和单叶光合速率在灌浆前期显著高于套种,但灌浆后期下降较快;与套种相比,直播开花前和开花后具有较高的干物质积累量和较快的作物生长速率.Richards模型解析表明,直播处理达到最大灌浆速率的时间明显早于套种,起始势较套种高,但灌浆期、活跃灌浆期和灌浆速率最大时的生长量均低于套种;与套种相比,直播处理生育期间总积温和总辐射量分别减少150～350 ℃·d和200～400 MJ·m^-2,但籽粒光能利用率较套种提高10.5%～24.7%.因此,直播较套种有优势,在夏玉米大田生产条件下,重视叶片的光合生产特征,延缓叶片衰老,有利于提高夏玉米的光能利用率,进一步挖掘增产潜力.