硝酸盐胁迫对大花美人蕉苗期生理生化特性的影响

【目的】通过研究美人蕉苗期响应硝酸盐胁迫的生理生化机制,为种植美人蕉改善水体富营养化提供依据。【方法】以云南大花美人蕉(Canna generalis Bailey)为材料,采用水培方法研究不同浓度硝酸盐处理对美人蕉氮素吸收、幼苗生长、光合参数、抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。【结果】采用0(CK)、10、50、100、150mmol/L硝酸盐溶液水培美人蕉5周,美人蕉硝态氮吸收总量分别为0、411.7、676.9、554.6和516.4mg/株,株高分别增加-0.27、5.25、4.25、0.05和-10.32 cm,鲜质量分别增加10.3、32.7、31.6、20.3和-11.0g/株;水培5周时间内,10、50 mmol/L两种低浓度硝酸盐培养植株的光合作用和蒸腾速率均显著高于对照,光合作用速率分别约为对照的11、15倍,蒸腾速率是对照的4.3、7.5倍,气孔导度和胞间CO_(2)浓度保持较高。100、150mmol/L两种高浓度硝酸盐培养植株的光合作用和蒸腾速率均处于较低水平,气孔导度非常低。0、10 mmol/L硝酸盐培养美人蕉植株的SOD、CAT活性均较低,而50、100、150mmol/L硝酸盐处理美人蕉植株的SOD、CAT活性显著高于对照,尤以50 mmol/L处理植株的SOD、CAT活性最高;50 mmol/L硝酸盐处理植株的POD活性在5周内均显著高于其他处理,而150 mmol/L处理最低。【结论】50 mmol/L硝酸盐处理能提高美人蕉植株的光合作用、抗氧化酶活性和硝态氮吸收,促进植株生长;而100mmol/L硝酸盐处理会降低美人蕉植株的光合作用、抗氧化酶活性和硝态氮吸收,抑制植株生长。

采用PCR-DGGE技术研究处理农田退水组合人工湿地微生物群落特征

以种植美人蕉和旱伞竹的复合垂直流人工湿地(MIL)系统的基质(分子筛、陶粒和碎石)及表流人工湿地的基质土壤为材料,采用PCR-DGGE技术研究处理农田退水的湿地中微生物群落结构的差异及其优势菌群.结果显示,MIL系统上行池中种植美人蕉、旱伞竹和不种植物对照3个处理的表层水样和上层碎石基质以及表流人工湿地3个处理的基质土样的可操作分类单元OTU(Operation Taxonomy Unit)数目都比较多(12-14),说明其微生物种类较多,微生物多样性较高,其优势种群主要为Uncultured Xylella sp.、Uncultred bacterium以及Uncultured Tolumones sp.和Acidovorax;MIL系统上行池下层的陶粒和分子筛基质的OTU数目以对照和种植旱伞竹的较高(6-11),而种植美人蕉处理最少(4-5),呈现微生物种类少、微生物多样性较低的特点,其优势种群主要有Uncultured Xylella sp.、Uncutured soil bacterium和Uncultured Sphingomon adacsas.这些结果表明垂直复合湿地系统选择种植美人蕉能提高其下层基质还原性,降低细菌多样性,有利于硝态氮的还原去除.

铝胁迫下质膜H^+-ATPase对水稻硝态氮吸收的影响

为了研究铝胁迫下水稻质膜H^+-ATPase对硝态氮吸收影响,以‘滇优35号’(粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究50μmol·L^(-1) Al^(3+)胁迫下添加质膜H^+-ATPase的激活剂壳梭孢素(FC)和抑制剂腺苷-5’-单磷酸(AMP)对质膜H^+-ATPase水解活性和H^+-泵活性,质膜H^+-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用对水稻NO_3^--N吸收的影响。结果表明,AMP处理使铝胁迫下水稻质膜H^+-ATPase水解活性、H^+-泵的活性,质膜H^+-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用下降,H_2O_2和MDA含量增加,从而导致水稻NO_3^--N吸收降低。FC处理可使铝胁迫下水稻质膜H^+-ATPase水解活性、H^+-泵的活性以及质膜H^+-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用增加,H_2O_2和MDA含量下降,从而使水稻NO_3^--N吸收增加。这些研究结果表明铝胁迫通过影响质膜H^+-ATPase与14-3-3蛋白互作来影响质膜H^+-ATPase水解活性和氢泵活性以及H_2O_2和MDA含量,进而影响对硝态氮的吸收。

外源抗坏血酸AsA对铝胁迫下水稻光合特性的影响

以峰1A（亲本）和峰1A优5号2个水稻品种为试验材料,采用溶液培养法研究不同浓度Al 3＋胁迫下抗坏血酸（AsA）对2个水稻品种的H2O2含量、叶绿素含量以及光合特性参数的影响。结果表明：2mmol·L^-1 AsA处理下,叶片H2O2下降7.1%-42.8%;叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量分别增加16.9%-52.5%、8.3%-34.2%和12.8%-52.7%,同时叶绿素a/b值增加7.8%-21.6%;光合参数叶片气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和光合速率分别增加47.9%-114.6%、9.2%-88.1%、11.6%-31.6%和23.8%-72.8%。由此可知,2mmol·L^-1 AsA可有效降低叶片H2O2含量,增加叶片叶绿素含量及叶绿素a/b比值,提高光合特性参数及光合作用效率,减轻水稻Al 3＋胁迫引起的氧化损伤,在一定程度上有利于光合作用的进行,对水稻植株的生长起促进作用。