镉胁迫下大豆幼苗生理生化特性分析

研究了镉对大豆发芽率、株高等形态指标和叶绿素含量、POD、SOD活性生理指标的影响。随着镉浓度的增高，叶片和根中过氧化物酶（POD）活性明显升高；超氧物歧化酶（SOD）活性也有提提高；大豆叶片叶绿素的含量受不同浓度镉处理的影响，且随镉浓度的增加，含量明显下降；镉危害下，细胞原生质膜遭到破坏，致使膜透性增加。     

添加磷对水稻-油菜轮作土壤N2O排放影响

我国南方红壤区域普遍属于缺磷土壤,种植作物需要施用较多的磷肥,但添加磷对水稻-油菜轮作土壤中N_2O的排放影响并不明确.以潜江、咸宁两处水稻-油菜轮作模式下的土壤为研究对象,添加不同浓度的磷(0、15和30 mg·kg-1)和不同浓度的氮(0和100 mg·kg-1)进行室内培养实验,探究添加磷对水稻-油菜轮作土壤N_2O排放的影响.结果表明,添加磷对土壤中N_2O的排放有较为显著的影响,但影响的方式有所不同:在土壤本身氮比较少的情况下,添加磷会促进土壤中微生物对氮的固定,降低N_2O的排放;在土壤中有充足的氮情况下,添加较少的磷会促进土壤中硝化微生物的活动,促进N2O的排放,但添加较多的磷同样会促进土壤中微生物对氮的固定,相比于添加较少的磷处理会抑制N_2O的排放;在土壤本身磷的含量较为充足的情况下,无论土壤中的氮源是否充足,添加磷仅对土壤中N_2O的排放起抑制作用.     

土壤中残留毒死蜱的作物效应

应用盆栽实验和室内分析方法,研究了红壤中残留毒死蜱农药对小麦、油菜苗生长及其对农药吸收的影响.结果表明,红壤中残留毒死蜱初始浓度为1～10μg/g,20d后,小麦苗地上部吸收的浓度可达0.257～4.50μg/g,油菜苗地上部吸收浓度可达到0.249～2.02μg/g;红壤中残留毒死蜱浓度低于10μg/g,对小麦苗地上部鲜重没有显著影响,低于5μg/g,对油菜苗地上部鲜重没有显著影响;残留毒死蜱在油菜苗根际的降解比非根际快1.4～4.2倍;油菜苗根际土细菌、真菌数量分别是非根际土的3.18倍、1.84倍,而放线菌数量差异不大;根际土比非根际土pH值低约0.19～0.23.     

镉胁迫对菜豆幼苗基因组DNA多态性的影响

采用随机扩增多态性DNA (RAPD)等技术,检测不同浓度镉(Cd)胁迫对菜豆幼苗叶片DNA损伤及相关生理特性的影响.结果表明,随着Cd处理浓度(0,20,40,80mg/L)的增加,菜豆幼苗中的Cd含量及叶片中丙二醛(MDA)含量升高;叶片中可溶性蛋白、脯氨酸、还原型谷胱甘肽在低浓度(20mg/L)Cd处理下含量增加,中、高浓度(40,80mg/L)Cd处理下减少.选取8条寡核苷酸引物(10bp),利用RAPD随机扩增技术,对菜豆幼苗叶片细胞基因组DNA进行扩增,8条引物均产生特异性谱带.正常叶片基因组DNA的RAPD图谱得到46条谱带.与正常组相比,Cd处理下利用不同引物扩增得到的RAPD图谱发生改变,呈现不同程度的谱带强度增强或减弱、谱带缺失或新增,与对照的RAPD图谱存在明显差异.Cd胁迫下基因组模板稳定性下降,并随Cd处理浓度的增加,稳定性下降幅度增大.利用RAPD技术获得的DNA多态性变化,可指示镉毒害生物遗传效应,并为镉污染地区蔬菜品种的选育及镉毒性的评价提供依据.     

UV-B辐射对大豆幼苗叶片含水量的影响

为探讨UV-B辐射胁迫对大豆幼苗的伤害机制,采用水培法和模拟UV-B辐射方法研究紫外辐射(UV-B,280～320 nm)胁迫对大豆"台湾292"幼苗叶片含水量的影响.静态试验结果表明,UV-B辐射降低了大豆幼苗叶片的自由水含量,UV-B处理组自由水与束缚水比值(自由水/束缚水)低于CK组.动态试验结果表明,UV-B辐射期大豆幼苗叶片含水量下降,恢复期含水量逐渐提升.UV-B辐射对大豆幼苗叶片两种渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖)含量的影响不同,可使游离脯氨酸大量积累,而使可溶性糖含量急剧下降.游离脯氨酸及可溶性糖在低剂量UV-B辐射下对维持叶片含水量的作用明显;而在高剂量UV-B辐射下,细胞严重失水,脯氨酸和可溶性糖的渗透调节作用有限.研究表明,UV-B辐射会抑制大豆幼苗水分代谢.     

抑制剂对铝胁迫下油菜根系代谢有机酸和相关酶活性的影响

采用水培法,研究两个油菜品种华油2790(铝敏感型)和中双7号(耐铝型),在4个铝浓度(0、50、100、200μmol· L-1)和外源抑制剂Mersal(5.μmol·L-1)复合处理下,根系分泌柠檬酸、苹果酸、总有机酸和4种根系代谢相关酶的活性变化.实验结果显示:短期、低浓度的铝胁迫使油菜根系分泌的柠檬酸、苹果酸、总有机酸含量,以及代谢相关酶活性总体上有所增加,但随着时间的延长和铝浓度的增加,均有所降低.加入Mersal后,与单铝处理相比,柠檬酸含量下降,苹果酸含量增加,柠檬酸合酶(Citrate acid,CS)、苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,MDH)、乌头酸酶(Aconitase,ACO)活性下降、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPCase)活性有所增加.结果证明:抑制剂Mersal加重了铝毒对油菜的伤害,破坏了油菜根系代谢中有机酸对铝毒的缓解机制,且在铝敏感品种华油2790中表现更明显,油菜主要可以通过调节根系分泌物的组分,增加苹果酸等的分泌,调控PEPCase的活性等来应对低浓度,短时间的铝胁迫,随着铝浓度的增加和处理时间的延长,铝毒害进一步加深     

模拟酸雨和稀土镧对大豆幼苗的复合影响

采用水培法通过测定大豆幼苗叶片和根的POD活性、MDA含量、H2O2含量,研究了酸雨(AR)和稀土La(Ⅲ)对大豆幼苗POD活性和脂膜过氧化的复合影响。结果表明:单一La(Ⅲ)(RE1/20 mg/L、RE2/60 mg/L、RE3/100 mg/L、RE4/300 mg/L)处理时,低剂量La(Ⅲ)(RE1/20 mg/L)处理下,叶和根中POD活性高于CK而MDA和H2O2含量较之降低,高剂量La(Ⅲ)(RE2/60 mg/L、RE3/100 mg/L、RE4/300 mg/L)处理下,叶和根3项指标均升高。在酸雨(ARl/pH2.5、AR2/pH3.5和AR3/pH4.5)单独作用和RE+AR复合作用影响下,叶和根3项指标均升高;而且AR的pH越低,RE的浓度越高,叶和根中的3项指标增幅越大。RE1和AR复合处理下叶和根中3项指标的增幅低于AR单一处理,其它浓度RE和AR复合处理叶和根中的3项指标增幅高于各自单独作用。单一酸雨处理组各指标变幅为叶>根,单一镧和复合处理组各指标变幅为根>叶。     

油菜-水稻轮作对作物吸收累积镉的影响

通过田间试验,利用不同吸镉特性的油菜与水稻轮作,研究镉污染农田土壤上不同轮作体系中植物对重金属的吸收累积规律,探索重金属污染土壤上农产品安全生产模式。研究结果表明:在镉污染农田土壤上,2个不同吸镉特性的油菜品种籽粒的产量没有显著性差异,高积累镉油菜品种朱苍花籽的籽粒中镉含量为0.29 mg/kg,超出食品污染物限量标准值的45%;而低积累镉油菜品种川油Ⅱ-93籽粒中镉含量为0.14 mg/kg,符合标准限值。2个油菜品种根系对根际土壤中的镉有不同程度的活化作用,川油Ⅱ-93的根际土有效镉含量由0.41 mg/kg上升到0.72 mg/kg,增长75.6%;朱苍花籽根际土中有效镉含量由0.45 mg/kg上升到0.55 mg/kg,增长22.2%。油菜收获后显著影响了下茬水稻糙米中镉的含量,油菜朱苍花籽成熟收获后种植水稻的轮作体系中,糙米中镉含量为0.22 mg/kg,超过标准限值10%,而其他轮作体系中糙米镉含量符合标准限值。通过品种筛选可以实现镉污染农田土壤的作物安全生产。     

模拟酸雨对小麦和玉米种子萌发及幼苗发育的影响

根据济南市降雨中ＳＯ４＾２－和ＮＯ３＾－比例配制成模拟酸雨，研究其对玉米种子及幼苗生长发育的影响。在胚根没有突破种皮以前，不同ｐＨ值的模拟酸雨对种子的萌发并无不良影响，有时还可加速萌发的进程。一旦胚根突出种皮后，较低ｐＨ值的模拟酸雨导致胚根死亡或严重阻碍幼苗进一步生长发育。模拟酸雨对小麦种子、幼苗活动有力产生抑制并生成危害的ｐＨ临界值为４．５，对玉米的ｐＨ临界值为４．０￣４．５。表明玉米对模拟酸雨     

不同种植制度对稻田旱作季节CH4和N2O排放的影响

通过大田试验研究了稻田旱作季节几种典型种植制度对CH4和N2O排放的影响,包括休闲（fallow）、油菜对照（OR-ck）、小麦对照（W-ck）、油菜施N（OR-N）和小麦施N（W-N）5个处理。试验结果表明,稻田旱作季节N2O排放明显,CH4排放量较低,甚至表现为弱的CH4汇。稻田旱作季节N2O排放除受到N肥和种植制度影响外,还受土壤含水量影响,施N处理显著促进了N2O排放,降雨后N2O排放明显。小麦和油菜施N处理N2O平均排放通量分别为18.51和13.47μg·m^-2·h^-1,季节累积排放量分别为87.31和59.48 mg·m^-2,均显著高于对照和休闲处理。不同作物种类间N2O平均排放通量无显著差异,N2O季节累积排放量则表现为小麦显著高于油菜。各处理综合温室效应（100 a）依次为：OR-N〉W-N〉W-ck〉fallow〉OR-ck。各施N处理综合温室效应以N2O为主,但各无N处理则以CH4为主,也不容忽视。