氧化钙对水稻幼苗的生理作用研究

利用几种含钙化合物处理土壤后播种水稻,发现氧化钙具有显著的生理活性,土壤中含量在1．0％时明显增加旱育身水稻幼苗高度,增加根数和加快叶片发育速度,进一步研究发现0．5－1．5％CaO能够降低稻苗细胞电解质渗透率和脂质过氧化过程,增加叶绿素含量和体内可溶性蛋白含量,并能提高POD活性,增强稻苗抗低温能力。     

硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用溶液培养 ,研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高、叶片干重、叶绿素、还原糖、叶片丙二醛含量以及保护酶 SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明 ,镉胁迫下稻苗矮化 ,镉毒害使叶片失绿 ,干重降低 ,还原糖含量下降 ,叶片 MDA含量增加 ,POD活性增强 ,而 SOD、CAT活性降低 ;硒可减轻镉对水稻的毒害 ,表现为 :减轻镉胁迫对株高增加的抑制 ,提高叶绿素含量 ,增加叶片干物质积累 ,提高叶片还原糖含量 (Cd0 .5 mg/ L加 Se 0 .1 0～ 0 .5 0 mg/ L例外 ) ,降低 MDA含量与 POD活性 ,提高 SOD、CAT活性     

不同有机肥对土壤镉锌生物有效性的影响

在南方典型稻田设置连续4年施用猪粪、鸡粪、稻草的定位试验,监测施用不同有机肥条件下土壤及水稻植株镉(Cd)、锌(Zn)含量的变化,研究有机肥对土壤Cd、Zn活性及其交互作用的影响.结果表明: 施用有机肥(猪粪、鸡粪、稻草)对土壤全Cd、有效态Cd含量及Cd活性皆无显著影响,但有增加土壤Cd全量的趋势,且显著增加土壤全Zn、有效态Zn含量及Zn活性.施用猪粪、鸡粪、稻草皆可降低稻米Cd含量,降Cd效果为猪粪>鸡粪>稻草,猪粪处理水稻稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降37.5%、44.0%、36.4%;鸡粪处理水稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降22.5%、33.8%、22.7%;而稻草处理水稻米Cd含量比对照下降7.5%,但茎、叶Cd含量比对照分别增加8.2%、22.7%;施用猪粪、鸡粪降低稻米Cd含量主要是降低了水稻植株对土壤Cd的富集,而施用稻草则主要是降低了水稻茎Cd向稻米的转运.施用有机肥还增加了水稻茎Zn含量,施用猪粪、鸡粪、稻草的水稻茎Zn含量比单施化肥分别增加53.4%、41.2%、13.9%,但对水稻稻米、叶Zn含量无显著影响.Zn、Cd在土壤、植株茎中皆表现出显著的拮抗作用,土壤及水稻茎Zn含量的增加显著抑制了水稻米、茎、叶对Cd的吸收积累,且随土壤有效态Zn/Cd含量比值的增加,Zn、Cd竞争土壤吸附不是抑制水稻吸收积累Cd的主控因子,而Zn、Cd竞争吸收才是影响水稻吸收积累Cd的主控因子.     

不同有机肥对土壤镉锌生物有效性的影响

在南方典型稻田设置连续4年施用猪粪、鸡粪、稻草的定位试验,监测施用不同有机肥条件下土壤及水稻植株镉(Cd)、锌(Zn)含量的变化,研究有机肥对土壤Cd、Zn活性及其交互作用的影响.结果表明:施用有机肥(猪粪、鸡粪、稻草)对土壤全Cd、有效态Cd含量及Cd活性皆无显著影响,但有增加土壤Cd全量的趋势,且显著增加土壤全Zn、有效态Zn含量及Zn活性.施用猪粪、鸡粪、稻草皆可降低稻米Cd含量,降Cd效果为猪粪>鸡粪>稻草,猪粪处理水稻稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降37.5%、44.0%、36.4%;鸡粪处理水稻米、茎、叶Cd含量分别比对照下降22.5%、33.8%、22.7%;而稻草处理水稻米Cd含量比对照下降7.5%,但茎、叶Cd含量比对照分别增加8.2%、22.7%;施用猪粪、鸡粪降低稻米Cd含量主要是降低了水稻植株对土壤Cd的富集,而施用稻草则主要是降低了水稻茎Cd向稻米的转运.施用有机肥还增加了水稻茎Zn含量,施用猪粪、鸡粪、稻草的水稻茎Zn含量比单施化肥分别增加53.4%、41.2%、13.9%,但对水稻稻米、叶Zn含量无显著影响.Zn、Cd在土壤、植株茎中皆表现出显著的拮抗作用,土壤及水稻茎Zn含量的增加显著抑制了水稻米、茎、叶对Cd的吸收积累,且随土壤有效态Zn/Cd含量比值的增加,Zn、Cd竞争土壤吸附不是抑制水稻吸收积累Cd的主控因子,而Zn、Cd竞争吸收才是影响水稻吸收积累Cd的主控因子.     

NaHSO3 对水稻幼苗根系生长及生理活性影响的研究

于水稻幼苗期喷施100 mg/L NaHSO3能促进水稻幼苗根系生长,提高根系活力与呼吸强度,此与NaHS03增加稻苗叶绿素含量,提高光合速率,增加光合产物向根运输有关。     

水稻和稗草共生土壤微生物生物量碳及酶活性的变化

以稻田稗草、化感水稻PI312777和普通水稻辽粳9为试材,研究了田间稗草和水稻1∶1共生条件下,土壤微生物生物量碳及脱氢酶、脲酶和转化酶活性的变化.结果表明：在稗草 的干扰下,化感水稻PI312777根区土壤微生物生物量碳含量比单作减少了 50.52％（P<0.01）,而行间土壤微生物生物量碳含量增加;普通水稻辽粳9根区土壤 微生物生物量碳含量比单作减少了38.99％（P<0.01）,但其行间土壤微生物生物量碳含量无明显变化.两个水稻品种根区土壤脱氢酶活性均被显著抑制（P<0.05）,下降率都在20％以上;PI312777根区土壤脲酶和转化酶活性均被显著促进（P<0.01）;而辽粳9根区土壤转化酶活性也被显著抑制（P<0.01）,但脲酶活性无明显变化.化感水稻根区土壤微生物生物量碳含量的显著减少及脲酶、转化酶活性的增加是其化感特性的表现,表明土壤微生物和酶均参与了水稻和稗草的种间作用,化感水稻具有抗稗草干扰的明显优势.     

干旱胁迫下Ca2+·CaM信使系统对稻苗保护酶活性的影响

以氯丙嗪(CPZ)和LaCl3对水稻幼苗根际预处理,阻断其Ca2+·CaM信使系统传导后,研究了干旱胁迫下稻苗膜脂过氧化和保护酶活性的变化.结果表明干旱胁迫下,LaCl3和CPZ根际预处理显著加剧稻苗膜脂过氧化,加剧过氧化氢酶(CAT)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降,对胁迫前期超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性无显著影响,且CPZ和LaCl3预处理加剧CAT和APX活性下降与加剧稻苗MDA含量积累分别呈极显著和显著正相关.这些结果暗示Ca2+·CaM信使系统可能主要通过调节或影响CAT和APX活性而调节稻苗的抗旱性.     

NaHSO3对水稻幼苗根系生长及生理活性影响的研究

于水稻幼苗期喷施１００ｍｇ／ＬＮａＨＳＯ３能促进水稻幼苗根系生长,提高根系活力与呼吸强度,此与ＮａＨＳＯ３增加稻苗叶绿素含量,提高光合速率,增加光合产物向根运输有关。     

长期双季稻绿肥轮作对水稻产量及稻田土壤有机质的影响

以中国农业科学院红壤实验站1982年布置的长期定位试验为研究对象,分析了长期双季稻绿肥轮作体系下水稻产量变化趋势、稻田土壤有机质变化特征及土壤活性有机质组成。结果表明,绿肥作物与双季稻轮作种植后,水稻产量显著高于冬闲对照,绿肥作物紫云英、油菜和黑麦草处理年平均水稻产量（1982-2008）分别为10.8 t?hm-2?a-1,10.2 t?hm-2?a-1和10.0 t?hm-2?a-1,较冬闲对照分别提高27.2%,20.5%和18.1%。试验前期（1982-1993）种植绿肥作物各处理之间水稻产量无显著差异,试验开展11年后（1994-2008）种植紫云英处理水稻产量显著高于油菜和黑麦草处理。长期双季稻绿肥轮作土壤有机质随年份显著增加,双季稻紫云英轮作土壤有机质积累速度最快,年增加0.31 g?kg-1,双季稻黑麦草次之,土壤有机质年增加0.28g?kg-1,双季稻油菜轮作土壤有机质年增加0.26g?kg-1。种植绿肥作物紫云英稻田土壤活性有机质显著高于其它处理。种植绿肥作物各处理土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳和土壤微生物量氮含量均显著高于冬闲对照。其中黑麦草和紫云英处理土壤微生物量碳含量及微生物熵显著高于油菜和冬闲对照处理。在湘南红壤丘陵双季稻区,种植绿肥作物对提高水稻产量、增加土壤有机质、提高土壤有机质活性具有重要意义,绿肥选择上以紫云英对水稻产量和稻田土壤培肥综合效果最好。     

不同灌溉模式对稻田土壤及糙米重金属积累的影响

为探讨降低土壤和糙米重金属的灌溉模式, 选取江西省萍乡地区的中度重金属污染稻田, 研究了灌浆期习惯性灌溉(间歇性灌溉)和长期淹水灌溉2种灌溉模式对水稻产量、糙米重金属及土壤理化性质的影响。结果表明: 与习惯性灌溉相比, 长期淹水灌溉条件下的水稻产量降低1.25%; 糙米Cd和Pb含量分别降低42.79%和3.70%, 其中糙米Cr含量显著降低44.81%, 但糙米Hg含量显著增加200%, 糙米无机As含量增加3.29%; 土壤Cd含量降低38.77%, 其中土壤有效态Cd含量和阳离子交换量显著降低72.08%和36.71%, 但土壤pH和有机质增加0.97%和6.32%; 同时相关性分析发现糙米Cr含量与土壤有机质呈显著负相关, 与阳离子交换量呈显著正相关, 糙米Hg含量与土壤有效态Cd含量和阳离子交换量呈极显著负相关。长期淹水灌溉可有效降低污染稻田土壤Cd进入水稻, 实现水稻安全生产, 但会增加糙米Hg积累和减产。     

生物炭调控盐胁迫下水稻幼苗耐盐性能

土壤盐渍化降低土壤生产力.探索生物炭对盐胁迫下水稻幼苗耐盐性能的影响,对调控盐渍区水稻生产潜力具有重要意义.本研究通过生物炭介入盐胁迫稻田土壤的盆栽试验,调查了生物炭对盐胁迫下土壤环境和水稻幼苗耐盐性能的影响.盐胁迫设置4个水平,分别为0 g NaCl·kg-1土(S0),1 g NaCl·kg-1土(S1),2 g ...     

低温胁迫对水稻幼苗抗坏血酸含量的影响

随着低温时间的延长,水稻幼苗抗坏血酸和GSH的含量均平行地下降,抗坏血酸含量与电解质渗出率之间呈负相关。增强低温胁迫程度,随着抗坏血酸含量逐渐减少,MDA含量则逐渐增加。经低温处理后在不同光强下恢复时,抗坏血酸和MDA含量的变化不同。抗氧化剂(GSH、半胱氨酸和巯基乙醇)的预处理可抑制低温引起的抗坏血酸含量的下降。     

热激对水稻幼苗耐冷性及热激蛋白合成的诱导

萌发的水稻种子经42℃热激处理后其幼苗的耐冷性明显增强,膜伤害程度降低,脯氨酸含量增加,超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和抗氧化物质抗坏血酸含量增加,而膜脂过氧化的关键酶脂氧合酶(LOX)活性及其产物丙二醛(MDA)含量下降.并且热激诱导萌发的水稻胚合成78、70、64、60、46、38、24、17、16kD的热激蛋白(HSP),其中属于HSP70的内质网结合蛋白(BiP)的合成与水稻幼苗耐寒性的提高有关.     

Glucose and δ-Aminolevulinic Acid Stimulate the Dark Chlorophyll Synthesis of Rice Seedlings

This research was to examine if rice (Oryza sativa L.), a monocotyledon of angiosperm, was able to synthesize chlorophyll (Chl) in complete darkness. Five-cm-tall etiolated seedlings of rice were used as starting materials and treated with or without various concentrations of glucose and/or δ-aminolevulinic acid (ALA) in the dark. Leaves harvested at the indicated time were determined for their contents of Chl, protoporphyrin Ⅸ(Proto), Mg-protoporphyrin Ⅸ(Mg-Proto) and protochlorophyllide (Pchlide). The mole percentage of porphyrin was calculated. The Chl content in the etiolated rice seedlings slightly increased from about 2.5 μg/g to 7.5 μg/g within 12 d in the dark, but the total Chl of dark-grown rice increased from 0.36 μg/g to 3.6 μg/g. While the mole percentages of Proto, Mg-Proto and Pchlide in the dark-grown seedlings without any treatment were about 65%, 27.5% and 7.5% at the beginning, respectively, those in the light-grown seedlings were about 42.5%, 35% and 22.5%, respectively. The mole percentage of porphyrin of etiolated seedlings resumed its normal ratio within 2 d after treatment with glucose. While the Chl content of etiolated seedlings grown in culture solution with 3% and 6% glucose increased 2.5 and 4.0 folds, respectively, those with 3% and 6% glucose and 1 mmol/L ALA increased 22 and 24 folds, respectively. It is concluded that angiosperm might be able to synthesize a small amount of Chl in complete darkness, that either glucose or ALA could stimulate dark Chl synthesis in angiosperm, and that a combination of glucose and ALA exhibited an additional effect. It is still unknown and remains to be further explored what is the mechanism of the effect of glucose and ALA on the Chl synthesis of rice in the dark. Key words: angiosperm; rice; dark chlorophyll synthesis; glucose; δ-aminolevulinic acid; protoporphyrin Ⅸ; Mg-protoporphyrin Ⅸ; protochlorophyllide     

褪黑素对水稻镉积累及其化学结合形态的影响

研究了添加外源褪黑素对水稻幼苗中Cd积累以及水稻体内Cd化学形态分布的影响.结果表明: Cd胁迫显著降低水稻幼苗地上部和根部的生物量,并且显著降低水稻叶片的叶绿素含量.适宜的外源褪黑素添加能明显提高Cd胁迫下水稻的地上部和根部生物量,降低水稻地上部和根部Cd含量.当Cd胁迫浓度为5 μmol·L^-1时,添加20 μmol·L^-1褪黑素使水稻地上部和根部Cd含量分别比对照处理降低48.4%和16.9%,添加100 μmol·L^-1褪黑素水稻地上部和根部Cd含量分别降低67.5%和47.9%.添加外源褪黑素也显著降低了水稻体内Cd的转运效率.当Cd胁迫浓度为20 μmol·L^-1时,添加20 和100 μmol·L^-1褪黑素使水稻Cd的转运效率分别比对照降低24.4%和46.8%.通过逐步提取法对水稻幼苗Cd的化学结合形态进行分析发现,添加外源褪黑素使水稻体内氯化钠提取态Cd的比例提高,而水溶态Cd、乙醇提取态Cd的比例明显降低,说明添加褪黑素可促进水稻体内移动性较强的Cd形态向移动性较弱的Cd形态转移,从而降低水稻对Cd的吸收和转运.     

土壤施钙诱导水稻幼苗抗低温和抗病生理机制研究

试验发现,以干土重1％的CaO混土处理培育水稻秧苗,能显著提高幼苗的抗低温和抗立枯病能力．对其生理机制研究表明,该处理对水稻幼苗体内活性氧清除酶系统具有显著影响,与空白对照处理相比。施钙处理的水稻幼苗根部和地上部SOD活性增强;根部POD活性显著增强,地上部POD活性下降;根部和地上部CAT活性则先下降,后上升;根部和地上部的可溶性蛋白含量均有所上升．POD同工酶PAGE电泳结果表明,CaO处理的水稻幼苗地上部POD同工酶谱带明显减弱和减少,而根部POD同工酶谱带增强和增多．这些结果揭示了土壤施加CaO可提高水稻幼苗抗低温和抗病能力的部分原因．     

粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）对稻根氧化还原特性及水稻多元酚和内根际激素水平的影响

联合固氮粪产碱菌结合于水稻根表时能增强水稻根部还原力和稻根超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性。实验室和田间试验证明粪产碱菌能提高水稻幼苗对高、低温不良环境的抗逆性。经浸种处理的水稻幼苗植株内多元酚含量增加了１２．５％。粪产以菌对接种水稻多元酚抽提物有强烈的趋化性,而该抽提物对粪产碱菌的固氮活性有明显的刺激作用。多元酚抽提物经双向纸层析和薄层层析表明接种诱导了至少一个特征组分含量提高。采用粪产减菌野生型Ａ１５０１（ｎｉｆ＋）和固氮缺陷型Ａ１５０６（Ｎｉｆ－）浸种能改变宿主水稻内源激素水平,提高内根际的ＩＡＡ和Ｚ的含量,促进植株及根系的生长发育,使其侧根和根毛数目明显增多。在根际联合体系形成过程中,多元酚或激素可能充当植物与细菌间相互作用的一类特异信号分子。     

水体酚类化合物污染对水稻幼苗生长的影响

用0、50、100和150 X 10-6浓度的苯酚溶液处理水稻幼苗,本实验的目的是探讨苯酚对水稻幼苗生长的影响。实验结果如下：苯酚抑制水稻幼苗生长,且随着浓度的增加,其抑制作用越明显。150 ppm是抑制作用最强的浓度。经苯酚处理后的水稻幼苗,其根和茎的生长都抑制了,而鲜重、干重、水分含量和叶绿素含量则明显减少,硝酸还原酶和过氧化物酶活性也下降了。     

新型真菌源激活蛋白诱导水稻抗病性及其生理机制

为明确新型真菌源激活蛋白对水稻抗病性的诱导作用及其生理机制,研究了激活蛋白对水稻稻瘟病和白叶枯病的诱导抗病性,监测了激活蛋白处理后水稻过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性及过氧化氢（H₂O₂）含量变化。结果表明,1～6 μg·mL^-1激活蛋白对稻瘟病和白叶枯病的诱抗效果分别为45.2%～71.4%和47.6%～66.3%,以6 μg·mL^-1激活蛋白的诱抗效果最好。与对照相比,2 μg·mL^-1激活蛋白处理水稻后3～15 d内不同程度诱导了防御酶POD、PPO和SOD活性,抑制CAT活性,提高H₂O₂含量。新型真菌源激活蛋白能够诱导水稻产生对稻瘟病和白叶枯病的抗病性,其诱导抗性机制与水稻体内的活性氧代谢密切相关。     

Transgenic rice tolerant to high temperature with elevated contents of dienoic fatty acids

Transgenic rice plants in which the content of dienoic fatty acids was increased as a result of co-suppression of fatty acid desaturase were more tolerant to high temperatures than untransformed wild-type plants, as judged by growth rate and chlorophyll content. When untransformed wild-type and transgenic rice seedlings were incubated at 35 °C, seedlings of the transgenic rice lines showed approximately 1.6 and 2.1 times the growth of untransformed wild-type seedlings, as assayed by shoot and root mass, respectively. The chlorophyll content of the transgenic leaves after 9 d at 35 °C was also higher than that of wild-type rice. The maximum photochemical efficiency of photosystem 2 was also higher in transgenic plants than in wild-type plants upon high temperature stress.