Ca^(2+)对过量Fe^(2+)胁迫下水稻保护酶活性及膜脂过氧化的影响

采用水培法研究了不同浓度 Ca2 +在过量 Fe2 +胁迫下对水稻生长、保护酶 (SOD、POD、CAT)活性及脂质过氧化的影响。结果表明 ,Fe2 +供应正常时 ,10 0～ 30 0 m g kg- 1 Ca2 +的水培液能不同程度地促进水稻生长 ,提高 SOD、POD活性 ,而对 CAT的影响不大 ,高钙 (4 0 0 mg kg- 1 )供应则会加剧脂质过氧化。在过量 Fe2 +胁迫下 ,10 0～ 30 0 m g kg- 1 Ca2 +能较好地促进 Azucena的地上部及根系的干物质积累量 ,对 IR6 4的干物质积累量则以 30 0 mg kg- 1 Ca2 + 供应为最佳。适量的 Ca2 + 供应能提高植物体内 SOD、POD和 CAT的活性或使之保持在较高水平上 ,并使 MDA含量维持在较低水平。Ca2 +能较好地提高粳稻 Azucena对过量 Fe2 +胁迫的耐性。表明适合浓度 Ca2 +供应提高水稻耐铁毒能力的原因之一 ,在于增强了植株活性氧清除能力和对生物膜结构的稳定作用。

过量Fe^(2+)对水稻生长和某些生理性状的影响

通过溶液培养研究了不同浓度氧化亚铁 (Fe2 + )胁迫对水稻的生长、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明 ,高浓度的Fe2 + 胁迫明显抑制水稻地上部和根系的生长、降低下位叶片叶绿素含量。当介质中Fe2 + 浓度过高时 ,水稻植株体内过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)和硝酸还原酶 (NR)活性明显受抑。然而 ,低浓度Fe2 +胁迫时 ,上述酶活性反而提高 ,这可能是水稻抵御亚铁毒害的一种适应性机制。

水稻根表铁膜对磷的富集作用及其与水稻磷吸收的关系

采用溶液培养方法 ,使铁毒耐性不同的两个基因型水稻根表分别形成有铁膜和无铁膜的根系 ,研究水稻根表铁膜对磷的富集作用及其与水稻磷吸收的关系。不同基因型水稻根表形成的铁膜厚度存在显著差异 ,对介质中磷的富集能力也有显著差异。根表形成的铁膜越厚 ,对介质中磷的富集作用也越大 ,即根表铁膜数量与铁膜对磷的富集量呈显著正相关。铁膜对磷的富集作用是一个化学过程 ,吸附可在 0 .5～ 1.0 h内达到饱和。根表铁膜明显促进水稻对磷的吸收 ,表明在淹水降低土壤磷有效性时 ,水稻根表铁膜富集的磷可作为磷库 ,保证水稻能正常吸收利用磷。

磷对水稻高Fe^(2+)胁迫的缓解作用

采用溶液培养法研究了高 Fe2 +胁迫下不同磷水平对粳稻 Azucena(耐铁毒基因型 )和籼稻 IR6 4 (铁毒敏感基因型 )的生长和生理特性的影响。结果表明 ,与正常供 Fe2 +相比 ,高 Fe2 +胁迫抑制了水稻地上部和根系的生长 ,降低了干物质积累量和叶片叶绿素含量。外源供磷水平的提高 ,水稻地上部和根系生长受铁毒抑制程度有所减弱 ,叶片丙二醛含量和质膜透性下降 ,POD活性和叶绿素含量增加 ,而 SOD活性则有所下降。表明在一定程度上 ,磷营养对提高水稻的耐 Fe2 +毒害具有重要作用 ,而磷对缓解 Azucena的 Fe2

过量Fe^(2+)胁迫下水稻的养分吸收和分配

采用水培法研究了不同浓度过量Fe2+对水稻生长,地上部及根系的N、P、K、Ca、Mg以及Fe等微量元素吸收及分配的影响.试验结果表明:过量Fe2+胁迫抑制了水稻地上部和根系生长及N、P、Mg的吸收,促进了Cu的吸收.Fe2+浓度保持在一定范围能促进水稻地上部和根系对Ca、Mn的吸收,高浓度Fe2+则会抑制Ca、Mn的吸收.根系的Fe、Cu和Zn含量高于地上部.同时Fe2+胁迫也抑制了P、K、Mg和Zn等有效养分在根系与地上部之间的分配,破坏了养分的分配平衡,加剧了铁毒的发生,这可能是Fe2+胁迫下植株受伤害的机理之一.

大豆根缘细胞对Al^(3+)毒害的响应

【目的】研究大豆根缘细胞发育的生物学特性和对Al3+毒害的响应,为提高大豆的耐铝性提供理论依据。【方法】以浙春3号和辽鲜3号为材料,采用悬空气培法,研究大豆根缘细胞产生的数目、活性随根长的变化及Al3+毒胁迫下根缘细胞形成和释放的难易程度。【结果】大豆根冠周围新形成的根缘细胞呈圆形,随着生长逐渐发育成椭圆形或矩形或长条形。当根长为15～25 mm时,根缘细胞数目达最大值,浙春3号约3 000个,辽鲜3号约3 800个。去根缘细胞的大豆分别用100、200、300、400μmol.L-1 Al3+溶液喷洒根尖,根缘细胞的数目和活性明显低于0μmol.L-1Al3+溶液喷洒的处理,且Al3+浓度越高,根缘细胞数目和活性下降幅度越大。200μmol.L-1 Al3+、300μmol.L-1 Al3+处理4 h,两个大豆品种的PME活性明显升高,400μmol.L-1Al3+处理后PME活性均有明显下降。这说明高浓度Al3+不利于根缘细胞的形成和释放,降低细胞活性和PME活性,辽鲜3号的根缘细胞对Al3+胁迫反应更为敏感。【结论】Al3+毒害时,维持较高根缘细胞的数目、活性及PME活性是抗性品种耐铝毒的重要途径。

Al^(3+)对荞麦离体根边缘细胞的作用

以悬空气培法获得荞麦根边缘细胞,并收集、研究了边缘细胞的生物学活性和脱离根冠后对A l3+毒害的响应过程.结果表明,荞麦根边缘细胞绝大多数呈细杆状,少数呈弯曲的长条型.根长为25 mm左右时,边缘细胞的生物学活性最大,为(94±1)%.A l3+对离体边缘细胞有明显的毒害作用,用A l3+浓度为50μmol/L的溶液处理1~6 h就出现细胞死亡症状,在6 h之后毒害作用最大.系列浓度A l3+(0,12.5,25,50,100,200μmol/L,Ca2+浓度为0.1 mmol/L)处理12 h后,A l3+浓度为12.5μmol/L时处理就足以使离体边缘细胞大量死亡,这说明极其微量的A l3+浓度就可以显著影响离体根边缘细胞活性,也表明离体边缘细胞对A l3+的作用较为敏感,边缘细胞对铝毒响应的滞后性是细胞自身抗铝毒的一种生理反应.

钙、硅对铝胁迫下荞麦光合生理的影响

采用营养液培养法,研究了钙、硅对荞麦根长、光合作用和叶绿素荧光的影响。结果表明,15 d时0.5 mmol/L和5 mmol/L Al3+处理降低了荞麦根长、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Ci),对叶绿素荧光Fv/Fm、Fv/Fo的影响不大,30 d后以上伤害均加重。配施钙或硅的处理,能促进根的伸长和提高叶绿素含量,并使叶片的Pn、Ci保持在较高的水平,施硅能明显提高荞麦叶片的叶绿素荧光Fv/Fm、Fv/F,而钙的影响不大。硅对铝胁迫的缓解效果好于钙。

边缘细胞对荞麦根尖铝毒的防护效应和对细胞壁多糖的影响

以2个荞麦(Fygopyrum esculentum Moench)基因型‘江西荞麦’(耐性)和‘内蒙荞麦’(敏感)为材料,采用悬空培养(保持边缘细胞附着于根尖和去除根尖边缘细胞),研究边缘细胞对根尖铝毒的防护效应以及对细胞壁多糖组分的影响。结果表明,铝毒抑制荞麦根系伸长,导致根尖Al积累。去除边缘细胞的根伸长抑制率和根尖Al含量高于保留边缘细胞的根。去除边缘细胞使江西荞麦和内蒙荞麦根尖的酸性磷酸酶(APA)活性显著升高,前者在铝毒下增幅更大。同时,铝毒胁迫下去除边缘细胞的根尖果胶甲酯酶(PME)活性和细胞壁果胶、半纤维素1、半纤维素2含量显著高于保留边缘细胞的酶活性和细胞壁多糖含量。表明边缘细胞对荞麦根尖的防护效应,与其阻止Al的吸收,降低根尖细胞壁多糖含量及提高酸性磷酸酶活性有关,以此缓解Al对根伸长的抑制。

大豆根尖边缘细胞和粘液分泌对铝胁迫解除的响应

以耐铝性明显差异的两个大豆（Glycme max）基因型‘浙秋2号’（耐性）和‘浙春3号’（敏感）为材料，研究根尖边缘细胞比活度、粘液分泌和根长对铝胁迫和解除胁迫的反应，明确边缘细胞的粘液分泌对策在铝毒环境中的生态学意义。结果表明，‘浙秋2号’在100～400μmol·L^-1 Al^3＋处理的3～12h，边缘细胞比活率呈递减趋势，12h后比活率又略有上升。‘浙春3号’在300和400μmol·L^-1 Al^3＋处理的变化与前者一致。两个大豆基因型的粘液层随着Al^3＋浓度增加和时间延长而增厚，并于400μmol·L^-1 Al^3＋处理24h时达到最大（〉17μm）。‘浙秋2号’在低浓度Al^3＋（100和200μmol·L^-1）处理3～6h后就会分泌大量粘液，‘浙春3号’则在300μmol·L^-1Al^3＋处理12h后才有类似的变化。‘浙秋2号’在400μmol·L^-1Al^3＋处理下的根相对伸长率均高于100-300μmol·L^-1 Al^3＋处理，‘浙春3号’则表现为Al^3＋浓度越高，根伸长受抑越明显。Al^3＋胁迫解除后，‘浙秋2号’的粘液分泌速度和分泌量急剧下降，‘浙春3号’在胁迫解除后的24h，仍会持续、大量地分泌粘液（〉19μm）。可见，耐性大豆通过在铝胁迫初期快速、大量地分泌粘液以维持较高的边缘细胞活性和解除胁迫后迅速降低粘液的分泌速度及分泌量来适应铝毒害环境。

荞麦根缘细胞的发育及脱落后对铝毒的响应

采用悬空气培法,研究了荞麦根缘细胞发育过程的形态、活性变化和脱落后对铝(Al3+)毒的响应。结果显示,荞麦根缘细胞绝大多数呈细杆状,少数呈弯曲的长条型。根长25 mm时,根缘细胞中活细胞的比率最大(约94%);果胶甲基酯酶(PME)在根生长至5 mm时,活性最大,此后随着根的伸长,PME活性迅速下降,根长大于25mm时PME活性稳定在最大值的40%。脱离根尖的根缘细胞经50μmol/L Al3+处理,随着处理时间延长,存活率大幅度下降,处理后48 h时,存活率只有5%。铝毒加速离体根缘细胞的死亡。

蓼科、禾本科植物细胞膜对铝胁迫反应的比较研究

以4种蓼科植物(荞麦、金荞麦、虎杖、无辣蓼)和2种禾本科植物(水稻、小麦)为材料,比较研究不同科属植物的细胞膜对铝胁迫反应的差异。结果表明:(1)6种植物叶片的游离脯氨酸含量、MDA含量和根系质膜透性均随着Al3+胁迫浓度增加而增大,禾本科植物的游离脯氨酸含量高于4种蓼科植物,荞麦、金荞麦的质膜透性、MDA含量高于虎杖、无辣蓼、水稻、小麦。(2)荞麦、小麦叶片的SOD和POD活性随Al3+胁迫浓度持续增长,虎杖和水稻持续下降,金荞麦和无辣蓼在25 mg/L Al3+处理时最高,100 mg/L Al3+胁迫明显降低。综合细胞膜对铝胁迫反应的各种特征,可以说明蓼科植物细胞膜透性变化是Al3+引发氧化胁迫的一种受损表现,而禾本科植物细胞膜透性变化是对A3+胁迫的一种适应性反应。

土壤氧化铁的活化与环境意义

综述了土壤氧化铁的形态和土壤氧化铁活化的主要途径:渍水条件下氧化铁的还原、有机质活化、氧化铁表面羟基化和质子化及耕作方式和细菌等的作用.因活化后的氧化铁具有巨大的比表面积和很强的表面化学活性,能吸附众多的重金属(如镉、铜、锌、铅)、非金属(如氟、硒)和含氧阴离子(如磷酸盐),对于控制土壤中环境污染物的迁移和转化是十分有意义的.

钙减缓植物矿质元素毒害的机理

因土壤酸化、盐碱化、重金属污染等多因素导致的矿质元素毒害严重限制了作物生长.钙作为植物必需的元素,在减缓植物矿质元素毒害中起着十分重要的作用.其减缓矿质元素毒害的主要机理可归纳为:施用某些含钙物质如石灰可提高土壤pH值;钙对有害矿质元素的颉颃作用;维持细胞结构和功能的稳定性;维持较高的保护酶系统活力;改善植物的光合作用和呼吸作用以及发挥钙信使系统的功能.

《环境科学概论》课程课堂中培养学生兴趣的途径

文章基于环境科学课程的特点和学生知识背景，提出了成功开讲，课堂师生互动，合理运用多媒体技术．开展实践活动和适当的鼓励表扬等5条提高课堂中学生学习兴趣的途径，为提高该专业人才培养质量提供参考依据。

九龙山珍稀濒危植物南方铁杉种群数量动态

针对九龙山国家级自然保护区南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)种群的分布特点,设置了10个具有代表性的样地。以种群生命表及生存分析理论为基础,编制了南方铁杉种群的静态生命表,绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存率曲线、累计死亡率曲线、种群死亡密度曲线和危险率曲线,分析了种群数量特征;同时结合谱分析方法,分析了南方铁杉种群数量的动态变化。结果表明:1)南方铁杉种群结构存在波动性,幼年阶段的个体较丰富,成年个体数量相对较少,种群趋于DeeveyⅡ型。2)南方铁杉种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,均出现两个高峰,一个出现在第5龄级阶段,另一个出现在第15龄级阶段。3)南方铁杉种群的生存率单调下降,累计死亡率单调上升,生存率下降趋势前期高于后期,累计死亡率则相反。4)4个生存函数曲线表明,南方铁杉具有前期稳定、中期锐减和后期衰退的特点。5)种群动态的谱分析显示,南方铁杉种群动态除受基波影响外,还存在着明显的小周期波动,谐波A3处周期的波动与南方铁杉的高生长有关;A6处周期的波动与外界环境变化有关;A8处周期的波动与南方铁杉进入生理衰退期有关。

磷、钾营养对柑桔果实产量、品质和贮藏性的影响

采用田间试验以柑为材料研究了连续4年施用磷、钾肥后对柑桔果实的产量、品质和贮藏性的影响。结果表明,施用磷、钾肥,尤其磷、钾肥配施可显著提高柑桔果实的单果重和产量,以及采收时果实的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、还原糖含量、糖/酸比和维生素C(Vc)含量,降低可滴定酸含量;并且可以有效地降低柑桔果实在贮藏过程中的失重率和烂果率,减缓糖分、酸度和Vc含量的下降。磷钾营养对于提高柑桔果实的耐贮性和维持贮藏过程中果实的风味和营养品质有一定的作用。

水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆对锰毒的生理响应

采用水培试验,研究了不同的锰营养水平下,水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆的生理响应,通过丙二醛含量(M DA)、质膜透性(M P)、根系活力(RA)、可溶性糖含量(SS)、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量等指标的分析比较,来揭示它们的耐锰性差异。结果表明,锰对4种植物的生理特性都有明显的影响。在高浓度锰处理下(16000μm ol/L),4种植物的质膜透性极显著升高(p<0.01),根系活力明显降低(p<0.05),地上部锰含量极显著增加(p<0.01),除美洲商陆外的其他3种植物的丙二醛含量明显上升(p<0.05),其中小飞蓬的变化幅度最大,美洲商陆的变化幅度最小。水蓼、杠板归、美洲商陆的可溶性糖及叶绿素总量维持在一定水平,与对照相比无极显著差异(p>0.01)。植物通过维持较低的质膜透性和丙二醛含量、较高的根系活力、稳定的可溶性糖及叶绿素含量来增强耐锰性,研究发现,美洲商陆的耐锰性最强,水蓼和杠板归的耐锰性较强,小飞蓬的耐锰性最差,并且发现水蓼和杠板归均已达到锰超富集植物的标准。

黄瓜根边缘细胞生物学特性及其对铝的响应

以黄瓜为试验材料,研究了黄瓜根边缘细胞的生物学特性及其对铝毒的响应。试验结果表明,在黄瓜种子萌发过程中,根边缘细胞有很高的活性。当根长度在25mm,根边缘细胞数目达到最高值5480个,根伸长到10mm时,PME(果胶甲基酯酶)相对活性达到最高值,然后随着根的伸长,PME相对活性逐渐下降。在铝处理的条件下,黄瓜根长及边缘细胞的存活率会随着铝液浓度的升高依次递减,说明铝毒对根的发育有明显的抑制作用及危害,而根冠的PME活性却有所提高,说明了PME与植物铝毒胁迫之间存在着相关性。铝毒条件下边缘细胞PME活性的提高,使细胞壁的果胶去甲基化,增加了Al3+的结合位点,从而避免铝更多地进入细胞内,造成对植物的毒害。