氨胁迫下沉水植物抗氧化酶系统研究进展

论文综述了不同浓度、不同形态氨及不同胁迫时间对沉水植物抗氧化酶系统的影响,分析了抗氧化酶系统各指标对氨胁迫的表征,结果表明:(1)抗氧化酶各指标绝对数值可重复性不强,抗氧化酶指标对氨浓度的响应规律才能揭示沉水植物的氨胁迫本质;(2)氨胁迫程度大小不仅与氨浓度有关,而且与胁迫时间有关,沉水植物能适应高浓度氨的短期胁迫;(3)抗氧化酶系统各指标比生长指标更为敏感,且抗氧化酶系统各指标对氨胁迫的表征能力随氨浓度及物种的不同而不同;(4)同工酶分析、外源性酶对抗氧化酶系统的刺激-响应研究以及ρ(NH_4~+)/ρ(NH_3)变化对沉水植物的影响及基于抗氧化酶系统的急性氨胁迫预警,均值得进一步研究和探索。     

旱柳(Salix matsudana Koidz)对Pb的耐性、富集、转运与胁迫响应研究

耐性机理的系统解析对于旱柳在土壤Pb污染控制上的应用具有重要意义.为了明确旱柳对Pb的耐性机理,通过盆栽试验研究了旱柳对Pb的耐性、富集、转运特征,采用STEM、EDAX、FTIR分析了旱柳对Pb的胁迫响应机制.结果表明:低含量(≤600 mg·kg-1)Pb对旱柳生长有促进作用,高含量(≥1000 mg·kg-1)Pb明显抑制旱柳的生长;旱柳对Pb具有很高的耐性,耐性指数TI(%)可达108.32,属Pb高耐性植物;旱柳对Pb的富集能力较强,富集系数均值可达7.5773,而对Pb的转运能力较弱,转运系数均小于1;低含量Pb胁迫不影响叶绿素的合成,也不会促生丙二醛(MDA),而高含量Pb胁迫明显抑制叶绿素的合成,促使MDA大量生成,导致严重的细胞膜脂过氧化和膜损伤;抗氧化酶(POD、CAT、SOD)及可溶性蛋白能够对低含量Pb胁迫做出积极有效的响应,但无法清除高含量Pb胁迫所产生的毒害;扫描透射电镜(STEM)分析表明,Pb胁迫使根系发黑、萎蔫,茎部破败、堵塞,叶片褶皱、卷曲,破坏气孔结构;傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,Pb胁迫使导致膜脂过氧化和膜损伤的自由羟基增多,而使对Pb具有络合、螯合作用的连生羟基、巯基、羰基数量减少;能谱(EDAX)分析表明,Pb胁迫抑制了Ca、K的吸收,同时干扰其他矿质元素的吸收利用.     

高寒地区氨氮降解菌诱变筛选及降解能力的研究

应用紫外诱变技术,将1株从湟水河北川河段水源中分离得到的氨氮降解菌,置于5℃下胁迫培养,筛选出1株氨氮降解率较高的诱变菌YB-6,同时将其应用于城市生活污水的氨氮处理,进行遗传稳定性试验。通过对诱变菌的接种量、反应时间和p H单因素试验的研究,确定了试验菌株在水样中氨氮降解的最佳条件。结果表明:紫外诱变的最佳处理时间为30 s,在5℃条件下,诱变菌株YB-6对生活污水的氨氮降解率达到50%以上,且具有遗传稳定性;并确定了试验菌株YB-6最佳降解条件为:接种量为15%,反应时间为60 h,p H为10.0,在5℃下,对生活污水的氨氮降解率达到68.62%。     

两个不同耐铝玉米自交系根系对铝毒胁迫的响应

通过铝(Al)毒胁迫处理,检测两个不同耐Al玉米自交系(耐Al自交系178和Al敏感自交系Mo17)根系氧化胁迫相关指标如Al含量、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量,抵御氧化胁迫的过氧化物酶(POD)活性及细胞壁木质素含量,以期为揭示Al毒抑制玉米根系发育的机制提供佐证.结果表明,Al毒处理后,两个玉米自交系根系的Al含量、H2O2含量、MDA含量、木质素含量和POD活性均有所增加.当Al处理24 h时,这些生理指标变化最大.其中,178中木质素含量和POD活性增加幅度大于Mo17,分别为0.126 OD和2.04 U;而Mo17中Al含量、H2O2含量和MDA含量增加幅度更大,分别为1.835μg g-1、16.71μmol g-1和40.2 nmol g-1.综上,玉米根系的生长抑制与Al诱导的膜脂过氧化有关,而根系细胞抗氧化酶POD的活性及木质素含量的变化是玉米对Al毒胁迫的一种诱发性防御反应.图5参29     

植物组织中游离氨基酸在盐胁迫下响应的研究进展

氨基酸作为生物功能大分子蛋白质的基本组成单位和植物体中重要的氮代谢物,对植株的氮代谢以及压力胁迫下植株的抗性都具有重要的作用。由于土地盐碱化的加剧,近年来对盐胁迫下植物组织游离氨基酸的响应研究日益增多,但是研究盐胁迫对植物组织游离氨基酸的影响主要都在强调中性盐的作用,而很少有人关注碱性盐胁迫下的响应情况。文章将主要关注盐胁迫下植物中游离氨基酸所扮演的角色,综述了当前植物中游离氨基酸在盐胁迫下响应研究概况和最新进展,主要内容包括盐胁迫下植物中游离脯氨酸(Pro)、γ-氨基丁酸(GABA)的响应机制以及植物中其它游离氨基酸的响应情况,并且阐述了今后的研究应关注复合环境压力胁迫下植物组织游离氨基酸以及相应代谢物组的响应研究,提出了施加氨基酸肥料以增强作物在逆境胁迫下抗性的新思路。     

镉对5种常绿树木若干生理生化特性的影响

研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应,实验结果表明,在高浓度镉胁迫下,5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化,但变化不尽一致。其中,黄杨、海桐,杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。      

模拟酸雨及其活化Al~（3＋）构成的复合污染对中小型土壤动物的毒杀效果

酸雨可引起土壤中铝离子的活化而造成铝毒问题,因此酸雨及其活化的金属铝离子势必造成对土壤中小型动物的复合污染与影响。为此,通过室内模拟试验,研究3种优势土壤动物直接暴露在4种不同酸度的模拟酸雨和4种不同铝离子浓度梯度组合而构成的复合污染处理条件下的死亡率,以探明酸雨通过降低土壤酸度同时活化Al3＋对土壤动物的叠加影响效应。研究结果表明：弹尾目、线虫、蜱螨目等土壤动物直接暴露在酸水和铝离子的复合溶液中,其死亡率总体上均会随着酸水pH值的降低和Al3＋离子浓度的升高而增加。通过单因素和双因素方差分析还发现,不同类群的土壤动物对模拟酸雨pH和溶液中Al3＋含量的敏感性各不相同,其中酸水和铝离子复合胁迫对线虫和蜱螨目动物死亡率的影响并没有表现出明显的交互作用,但对弹尾目土壤动物死亡率存在显著的交互作用影响。     

Response of the grain yield and quality of hybrid rice to weak light stress北大核心CSCD

In this study, three rice varieties, Byou268 (low light-sensitive type), Nei5you768 (intermediate type), and Yixiangyou1108 (low light-tolerant), were used as experimental materials to investigate the yield and quality responses of different rice varieties to low light stress under normal light (CK) and low light (SH). The results showed the following: (1) Compared with normal light, the decrease in Yixiangyou1108’s 1 000-grain weight, grain number per spike, and seed setting rate under low light treatment were much lower than those of Nei5you768 and Byou268. The yield decline of Yixiangyou1108 (46.5%) was significantly lower than that of Nei5you768 (56.5%) and Byou268 (69.8%). Yixiangyou1108 showed strong tolerance to low light stress in terms of 1 000-grain weight, seed setting rate, grain number per panicle, and yield. (2) Compared with normal light, the reduction in grain length and width of Yixiangyou1108 under low-light treatment was significantly greater than that of Byou268; however, the reduction in the length-width ratio did not reach a significant level. The amylose content and gel consistency of the rice were significantly reduced. The reduction in amylose content of Yixiangyou1108 (24.5%) was significantly lower than that of Nei5you768 (28.1%) and Byou268 (30.6%); however, the decrease in gel consistency of Yixiangyou1108 (14.7%) was significantly higher than that of Nei5you768 (9.8%) and Byou268 (8.1%). After low light treatment, the characteristic values of the RVA curve of rice changed. The peak viscosity and breakdown viscosity of Yixiangyou1108, Nei5you768, and Byou268 were significantly decreased, but the cold glue viscosity and setback viscosity were significantly increased, while there was no significant difference in the peak time and peak temperature. The response of 1 000-grain weight, grain number per spike, and seed setting rate under low light stress can be used as a yield index of rice breeding with low light tolerance; rice grain type, amylose, and gel consistency; and peak viscosity and hot paset viscosity in RVA characteristic values can be used as quality indexes of low-light-tolerant rice material breeding. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

高盐胁迫下芒硝盐岩弃渣场植被生态修复研究

为加速高盐胁迫下芒硝盐岩弃渣场植被生态修复,选取骄子山隧洞弃渣场及其周围环境区作为研究区,采用样地抽样调查法,从优势物种、群落结构、生物量、生物多样性等方面进行对比分析。结果表明：弃渣场土壤pH值为8.51～9.26,可溶性盐质量比在5.12 g/kg～38.45 g/kg之间,属高盐弱碱性土壤环境;弃渣场共发现植物17种,隶属9科16属,以草本植物为主,占总物种数的76.47%;弃渣场区植被生态修复以豆科、禾本科、菊科植物为主,占总物种数的64.71%;单位面积生物量和物种丰富度指数最大试验区均为有覆膜阻断客土区。试提出以构树+银合欢+草木樨+类芦+龙舌兰+葛为主的乔灌草植被配置模式进行植被生态修复。