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。     

连作对棉花抗枯萎病生理生化特性的影响

连作障碍引起棉花的产量和品质下降,严重制约着我国棉花产业的可持续发展。枯萎病作为典型的土传真菌病害,一直是困扰我国棉花生产的两大病害之一。研究采用室内盆栽试验,通过接种棉花枯萎病菌,研究不同连作年限(0、5、15a)土壤对棉花生长状况及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响,进而探讨其对棉花抗枯萎病性能的影响。研究结果表明:与非连作土壤相比,连作土壤显著影响棉花的生长,导致棉花幼苗鲜重、主根长、株高降低,SOD和CAT活性降低,可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量升高,抗病品种中棉38的POD活性无显著变化,但耐病品种南农10号的POD活性明显提高。说明连作降低了棉花对枯萎病菌的抗氧化酶反应,加重了棉花的膜质过氧化程度,进而降低了棉花对枯萎病的抗性。     

螺旋藻POD对温度和pH值适应性的研究

以毛乌素沙地碱湖特有的钝顶螺旋藻S₁、引进的钝顶螺旋藻S₂和极大螺旋藻S₃为材料,采用愈创木酚法探讨温度和pH值对其POD活性影响。结果表明:S₁、S₂和S₃的POD活性分别为480 U/g.FW、447 U/g.FW和408 U/g.FW(25℃、pH 6);最适温度分别为30℃、40℃和40℃;最适pH均为6.0。S₁的POD对温度和pH适应范围宽,在低、高温、强酸和强碱下的活性均比引进种的高。     

两个不同耐旱性棉花品种根系生理特性对干旱的响应

为探明不同抗旱性棉花品种的根系生理特性对干旱的响应及其与生物量的关系,以不耐旱性品种‘新陆早17号'(L17)和耐旱性品种‘新陆早22号'(L22)为试材,在土柱栽培条件下设常规灌溉(CK)、轻度干旱(W₁)和中度干旱(W₂)处理,研究干旱胁迫对不同耐旱性棉花品种根系活力、保护酶活性及解剖结构(导管直径、数量)和生物量的影响。结果表明:干旱胁迫下两棉花品种根系可溶性蛋白(SP)含量、根系活力(RV)、木栓层数、根茎导管数量、导管直径显著降低,根系丙二醛(MDA)含量及保护性酶活性显著增加,进而导致地上部干物质量显著降低。与L17相比,L22的SP含量、0～40 cm和80～120 cm土层RV、木栓层数、根茎导管数量、导管直径以及地上部干物质量均显著增加,尤其W₂条件下L22的RV降幅比L17低26.2%,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性和皮层厚度分别比L17高43.6%、6.9%、25.4%、19.9%,且差异均达到显著水平。干物质量与RV、SOD、POD、木栓层数、导管直径和个数之间均呈显著正相关。因此,耐旱性强的棉花品种在干旱条件下通过保持较高的根系活性、木栓层数、导管直径和数量,进而促进地上部生物量积累,是其具有较高耐旱性的生理机制。     

小麦白粉病菌对小麦幼苗光合生理特性的影响

为探讨小麦白粉病菌对不同抗性小麦品种幼苗光合生理特性的影响,本研究采用白粉病强致病力生理小种E09感染高抗小麦白粉病品种青春38、高感小麦白粉病品种龙麦33幼苗,研究接菌后0 d、1 d、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d小麦叶片总叶绿素含量、光合速率(Pn)、叶片可溶性蛋白、叶片细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的变化。研究数据表明,接种小麦白粉病菌后,两小麦品种青春38和龙麦33的体内相对叶绿素含量、光合速率及可溶性蛋白含量均不同程度的降低,且感病品种龙麦33降低幅度较抗病品种青春38高。接菌后,两个品种的相对SOD、POD及CAT活性均表现为先升高后降低的变化趋势,相对SOD活性表现为感病品种龙麦33的峰值高于抗病品种青春38的峰值;相对POD活性则是抗病品种青春38的增加幅度极显著高于感病品种龙麦33的增加幅度;相对CAT活性则表现为两品种出现峰值的时间不同,但峰值幅度差异不显著。     

NaHS对NaHCO3胁迫下黑籽南瓜种子萌发及生理特性的影响

以黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)种子为试材, 研究了外施不同浓度的NaHS对NaHCO₃胁迫下种子萌发及生理特性的影响。结果表明, NaHCO₃胁迫显著抑制了黑籽南瓜种子的发芽率、胚轴长和胚根长, 降低了种子萌发过程中的可溶性糖含量, 抑制了α-淀粉酶、β-淀粉酶、SOD及POD活性。而外施不同浓度的NaHS显著促进了NaHCO₃胁迫下黑籽南瓜萌发种子胚轴和胚根的生长, 提高了可溶性糖含量及α-淀粉酶、β-淀粉酶、SOD和POD活性, 降低了MDA含量; 外施其它盐类(Na₂S、Na₂SO4、NaHSO₄和NaHSO₃)及不同pH值(pH5.8–7.8)的Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液对NaHCO₃胁迫下黑籽南瓜种子的萌发则无影响。外施NaHS可有效缓解NaHCO₃胁迫对黑籽南瓜种子萌发的抑制作用, 其缓解效应可能与其释放的H₂S有关。     

NaCl胁迫对大果白刺幼苗生长和抗逆生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同浓度(0、50、100、200和400 mmol·L^-1)NaCl处理对1年生大果白刺生长状况及叶片过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、水势、可溶性糖和脯氨酸含量的影响.结果表明: 与对照相比,低浓度NaCl处理(≤50 mmol·L^-1)对大果白刺生长没有显著的抑制作用,叶片的SOD、POD、CAT和APX活性均有所提高;高浓度(＞50 mmol·L^-1)NaCl处理抑制了大果白刺的冠幅面积、分枝数和叶、枝、侧根干质量,叶片的SOD、CAT、POD活性和可溶性糖、脯氨酸含量显著下降. 随NaCl处理浓度升高,H₂O₂和MDA含量增加,叶片水势降低.
     

南极抗细菌活性菌株的筛选及系统发育分析

分别以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、青枯假单胞菌、绿脓假单胞菌和苏云金芽孢杆菌为指示菌,采用琼脂扩散法对实验室保存的580株极地细菌进行了抗菌活性菌株的筛选与活性验证,从中筛选出4株对上述指示菌株具有明显抗菌效果的活性菌株,其编号分别为97、Z11、Z18及Z19,并对其生长曲线、抗菌活性曲线和系统发育地位进行研究。结果表明,4株菌均在培养24 h后进入指数生长期,菌株97在培养48 h后达到稳定期,而菌株Z11、Z18及Z19在培养60 h后达到稳定期。抗菌活性分别在培养84、96、72和72 h时达到最高。系统发育分析表明,该4株菌分别属于伦黑墨氏菌属(Rheinheimera)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)。     

宁夏贺兰山斑子麻黄种群的性比及雌雄空间格局

性比、空间分布格局及关联性对雌雄异株种群的繁殖、进化与发展具有重要影响。斑子麻黄是雌雄异株且狭域分布的国家二级保护植物,在维持贺兰山荒漠生态系统稳定性和多样性发挥着重要作用,但有关斑子麻黄种群性比的研究未见报道。研究分析了宁夏贺兰山4个不同海拔(S₁、S₂、S₃、S₄)斑子麻黄天然种群性比、空间分布格局及关联性。结果表明：(1)斑子麻黄性比与生长环境条件密切相关。4个种群都偏雄,生长环境严酷的S₃、S₄种群性别显著偏雄(P<0.05);不同龄级分析显示由于环境的异质性,斑子麻黄种群偏雄发生在不同阶段,生境条件好的S₁、S₂种群在幼龄和成年阶段显著偏雌或有偏雌趋势,偏雄发生在老年阶段;而生长环境严酷的S₃、S₄种群偏雄发生在幼龄阶段,成年和老年阶段有偏雄的趋势。(2)雌雄种群的空间关联性会决定种群的发展。S₁、S₃、S     

根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花根系及叶片衰老特性的影响

在新疆的气候生态条件下, 选用北疆2个棉花(Gossypium hirsutum)主栽品种‘新陆早13号’和‘新陆早33号’为供试材料, 设置限根(RR)与对照(CK)处理, 每个处理设置4个水氮水平: 水氮亏缺(W₀N₀)、水分亏缺(W₀N₁)、氮素亏缺(W₁N₀)与水氮适量(W₁N₁), 组成再裂区试验方案。采用管栽方法, 通过人工改变根系垂直生长深度和水氮供应, 在棉花产量形成期测定根系及叶片抗氧化保护酶系活性、生物量累积及分配等, 探讨根域限制及水氮供应对棉花根系生长及叶片衰老的影响机理。结果表明: 根域限制条件下, 棉花根系生物量、根系与叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、棉株总生物量、根冠比均低于对照, 而地上部生物量与籽棉产量显著高于对照。水氮供应能有效地调节根系及叶片的生长, 不同水氮处理间棉花根系与叶片抗氧化保护酶系活性、叶绿素含量、地上部生物量及籽棉产量均表现为W₁N₁ > W₀N₁ > W₁N₀ > W₀N₀, 根冠比与根系生物量的表现与之相反。根域限制与水氮供应表现出互作优势, 根域限制下适量水氮供应处理的地上部生物量与籽棉产量均明显高于其他处理, 根冠比较低。因此, 在棉花根系生长受限的条件下, 优化生育期间水氮供应, 可以增强根系及叶片的抗氧化保护酶系活性、增加光合产物向地上部的分配比例、增加产量, 是进一步挖掘膜下滴灌棉花增产潜力的有效途径。     

盐胁迫对海岛棉和陆地棉幼苗生长及生理特性的影响

采用盆栽法,以海岛棉(Gossypium barbadense)品种新海21号、新海34号和陆地棉(G.hirsutum)品种新陆早50号、新陆早57号为材料,探讨了盐胁迫下海岛棉和陆地棉植株的生长、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、抗氧化酶活性、渗透调节物质及丙二醛含量变化的差异。结果显示,随着盐浓度的增加,4个供试品种幼苗的生长、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率均呈不同程度的下降,而过氧化物酶、超氧化物歧化酶及可溶性糖含量随着盐浓度的增加呈先增后降的趋势,脯氨酸和丙二醛含量均上升。不同品种之间,新海21号和新海34号受胁迫的影响程度小于新陆早57号和新陆早50号。在0.6%Na Cl胁迫下,海岛棉和陆地棉品种均表现出较好的耐盐性。而0.8%和1.0%的Na Cl胁迫对4个供试品种的生长抑制作用大,导致新陆早57号和新陆早50号幼苗生长缓慢、叶面积小、干物质积累少甚至死苗。在较高浓度的盐胁迫下,棉花品种幼苗第1片真叶展开受到显著抑制,可以作为棉花耐盐品种的筛选指标。     

陆地棉萌发至三叶期不同生育阶段耐盐特性

摘要：土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题,盐分胁迫几乎会影响棉花所有重要的生命活动, 造成棉花的减产或其他不利影响。本试验通过对14个品棉花种（系）的萌发期耐盐性、芽期耐盐性以及两个耐盐性不同的品种（系）三叶期的耐盐性,对棉花不同时期的耐盐特性进行了研究,结果表明：棉花在不同生育阶段耐盐能力是不同的,棉花盐敏感时间是在萌发出苗期。随着生育期的延长,棉花的耐盐性是逐步提高的,进行耐盐性鉴定的最佳时期在是萌发出苗期。在三叶期,随着盐分浓度的提高,棉花苗受伤害程度逐渐增加,盐敏感性品种受伤害大于耐盐品种,在同样盐浓度胁迫条件下,耐盐性不同的品种各部分受到的伤害不同,耐盐品种（系）中棉所35受伤害程度由高到低依次为：真叶>上胚轴>子叶;盐敏感品种（系）Tamcot CAB-CS受伤害程度由高到低依次为：真叶> 子叶>上胚轴。     

不同温度型花生品种的抗衰老特性

以我国北方4个大花生品种为研究材料,于花生结荚期到收获,用红外测温仪对各品种的冠层温度进行连续观测,并测定了花生主茎功能叶片中叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量及硝酸还原酶（NR）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性。结果表明,不同品种花生冠层温度存在明显差异。冠层温度低的品种比冠层温度高的品种叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及NR、SOD和CAT活性明显偏高,而MDA含量明显偏低,且越往生育后期越明显,说明冠层温度低的品种比冠层温度高的品种生活力更旺盛,抵抗衰老能力更强。因此,冠层温度可作为花生抗衰老能力的一个重要指标,用于指导花生育种和栽培等生产实践。     

不同生育期花生渗透调节物质含量和抗氧化酶活性对土壤水分的响应

通过防雨棚池栽试验,以不同花生品种为试材,研究了不同生育时期非充分灌溉对花生品种各生育期叶片膜脂过氧化、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明,苗期和花针期灌水,叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质和丙二醛(MDA)含量均有不同程度的降低.随生育期推进和土壤水分降低,其活性升高,但升幅因品种、抗氧化酶和渗透调节物质类型有异,两品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(Pr)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量均以对水分最为敏感的花针期升幅较大,且花育27号的SOD、CAT、Pr和AA的升幅大于花育20号;结荚期灌水后,各抗氧化酶和渗透调节物质未表现降低.两品种全生育期灌水处理与苗期灌水处理间的抗氧化酶活性、渗透调节物质和MDA含量差异均不显著.水分胁迫初期,抗氧化酶活性升高,但随胁迫时间延长其活性明显降低;而渗透调节物质和MDA含量显著高于各生育期灌水处理.POD活性变化对灌水处理响应较弱,SOD和CAT是花生适应土壤水逆境的主要保护酶.灌水处理对花生叶片抗氧化及渗透调节能力表现为花针期＞结荚期＞苗期,各渗透物质调节能力依次表现为脯氨酸、可溶性蛋白质＞可溶性糖＞游离氨基酸.     

Impact of transgenic cotton varieties on activity of enzymes in their rhizosphere

The impact of five Bacillus thuringiensis (Bt) cotton varieties and their respective isogenic non-Bt(NBt) isolines (ANKUR-2534, MECH-6304, RCH-317, ANKUR-651 and MECH-6301) was assessed on the key soil enzymes i.e., dehydrogenase, alkaline phosphatase and urease in their rhizosphere at four growth stages of the crop, namely vegetative, flowering, bolling and harvesting. These varieties were grown on farmer's field in villages 22 miles and 24 miles of Ganganagar District of Rajasthan State in India. Results showed that dehydrogenase, alkaline phosphatase and urease activities were higher in rhizosphere of Bt isolines as compared to NBt isolines of all the varieties. Except phosphatase, differences in dehydrogenase and urease activities in rhizosphere of Bt and NBt isolines of all five varieties were significant (P < 0.05). Maximum enhancement in the three enzymes activities was observed in MECH-6304 Bt isoline rhizosphere. Maximum and minimum activities of dehydrogenase and urease were observed in MECH-6304 and RCH-317 Bt isolines, respectively, whereas phosphatase activity was maximum and minimum in MECH-6304 and ANKUR-651 Bt isolines, respectively. Maximum dehydrogenase and urease activities were observed at boll formation and minimum at flowering and harvesting stage, respectively, while maximum phosphatase activity was observed at vegetative stage and minimum at harvesting stage. In conclusion, all the studied Bt isolines of cotton varieties showed no adverse effect on dehydrogenase, alkaline phosphatase and urease activities in the rhizosphere.     

萝卜营养生长期超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的变化

研究了不同品种萝卜营养生长期其超氧化物歧化酶 ( SOD,EC1.15.1.1)活性及丙二醛( MDA)含量的变化。结果表明 :不同品种萝卜及同一品种萝卜在不同营养生长期其 SOD活性存在较大差异 ,SOD活性随叶龄的增大而升高 ,4 0 d时达最大峰值 ,随后下降 ;MDA含量在叶片展开后 4 0 d内缓慢上升 ,此后明显升高。SOD活性低的萝卜品种其丙二醛含量高 ,萝卜肉质根的 SOD活性高于叶片的 SOD活性。说明萝卜营养生长期存在活跃的活性氧代谢 ,SOD活性降低可能是引起 MDA含量升高的原因之一。     

棉花植株中的单宁测定方法研究

通过 3种方法测定棉花组织中单宁含量比较表明,Folin酚还原法测定的 4个品种不同组织和不同生育期顶叶的含量显著高于正丁醇盐酸法 (即花色素反应,专门用于缩合单宁的测定)近 2倍,说明这种方法测定出的是相对总酚含量,用于表达棉花缩合单宁的含量是不合适的,而香草醛法测定结果与正丁醇盐酸法差异不显著,可用于棉花组织单宁含量的测定.在棉花各个组织中,花萼、铃皮和叶片缩合单宁含量较高,陆地棉中一般达 5%～10%;花瓣、花柱子房和铃心中含量较低 (2%左右).顶端嫩叶缩合单宁含量从苗期 (1%以下)起不断增加,至吐絮期达最高 (10%左右),表明缩合单宁含量与植物组织成熟衰老和木质化程度密切相关.     

缺磷条件下不同磷效率水稻品种光合特性和细胞保护酶活性

以6个不同磷吸收效率粳稻品种为材料,研究了缺磷条件下各种磷效率类型水稻品种的光合特性和细胞保护酶活性.结果表明:缺磷条件下,随着植株生长进程,不同磷效率水稻品种的光合速率(Pn)和可溶性蛋白质含量(pro)均不断下降;与丰磷处理相比,缺磷处理各测定时期的Pn和pro均有所降低.不同磷效率水稻品种中,磷高效品种的Pn(10.06～10.83μmolCO2.m-2.s-1)、叶绿素含量(3.32～3.56mg.g-1FM)和pro(33.08～33.95mg.g-1FM)最高,磷中效品种次之,磷低效品种最低;不同品种的气孔导度(Gs)差异不明显.随着磷胁迫时间的延长,各品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,表现为磷高效品种>中效品种>低效品种;各品种丙二醛含量的变化趋势与SOD活性相反;而过氧化物酶(POD)活性的变化规律不明显.因此,缺磷条件下,较高的SOD活性和较低的细胞膜脂过氧化程度在改善磷高效品种的光合生理功能中具有重要作用.     

蕾期土壤盐度降低后棉花叶片的生理功能恢复

试验于2011—2012年在江苏南京江苏省农业科学院经济作物研究所试验田进行,采用盆栽方法,以鲁棉研37号和苏棉22号为供试材料,设置土壤盐度降低试验(初始土壤含盐量为0.2%,棉花进入二叶期后每7d加入混合盐1次,每次增加0.1%,使土壤含盐量逐渐达到0.5%,蕾期进行盐度降低处理,使土壤含盐量降低到0.2%左右),研究蕾期土壤盐度降低后棉花叶片的生理代谢动态特征。结果表明:土壤盐度降低后,棉花叶片叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量和Chl/Car升高;净光合速率和气孔导度升高,且分别在土壤盐度降低后第14天和7天接近于低盐对照;土壤盐度降低后棉花叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量降低,MDA含量在土壤盐度降低后第14天接近于低盐对照;土壤盐度降低后棉花叶片中可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸含量降低,且接近于低盐对照。上述结果表明土壤盐度降低后,棉花叶片生理功能逐渐恢复,进而实现棉花生长发育的恢复补偿。棉花叶片生理功能在土壤盐度降低后的恢复能力存在品种间差异,鲁棉研37号较苏棉22号叶片生理功能表现出更强的恢复能力。