科研产出
高温胁迫下黄嘌呤脱氢酶基因超表达对水稻幼苗的保护作用
《中国水稻科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase,XDH)是嘌呤代谢的关键酶。通过分析高温胁迫对Os XDH超表达转基因水稻株系幼苗叶片生理指标的影响,探究XDH缓解水稻高温胁迫的生理机制。【方法】以Os XDH超表达转基因株系(xdh1和xdh5)及受体品种日本晴(WT)为材料,研究了高温胁迫对水稻幼苗叶片叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢、抗氧化酶活性、XDH活性及嘌呤代谢产物尿囊素(allantoin)和尿囊酸(allantoate)含量等生理指标的影响。【结果】高温胁迫处理前,超表达株系的叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性等生理指标均与野生型无显著差异;高温胁迫5 d,超表达株系的叶绿素、相对含水量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均高于野生型,而过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)的含量显著低于野生型;适温恢复生长5 d,野生型和超表达株系的叶绿素含量、相对含水量及可溶性蛋白含量均有所提高,超表达株系均高于野生型,H2O2和MDA的含量降低,超表达株系均低于野生型;受高温诱导超表达株系与野生型中XDH酶活性及尿囊素和尿囊酸的含量均提高,且在整个处理过程中超表达转基因株系均高于野生型。【结论】XDH通过调控酰脲类物质的合成,补偿自身的抗氧化能力并增强抗氧化酶系统的活性,从而有效提高水稻幼苗对高温胁迫的耐受能力。
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不同施氮量对晚稻抵御抽穗扬花期低温的影响
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以超级杂交晚稻品种五丰优T025为材料,设置4种施氮水平,低氮(N_1,90kg N·hm~(-2))、正常氮(N_2,180 kg N·hm~(-2))、高氮(N_3,250 kg N·hm~(-2))和超高氮(N_4,330kg N·hm~(-2)),研究了抽穗扬花期低温条件下不同施氮量对晚稻生长发育、产量形成和相关生理特性的影响.结果表明:遇低温条件下,各处理产量均有不同程度的下降,以N_2产量最高,N_1最低,N_3和N_4居中,N_3、N_4单株有效穗数、每穗总粒数均较高,但结实率和收获指数均显著下降;随施氮量增加,包穗率、总干物质量和叶绿素含量有不同程度的升高,而穗部干物质量则以N_2最多;低温来临后,各处理叶绿素含量、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)均有不同程度的下降,N_3、N_4的Pn、T_r较N_2降幅更大;各处理游离脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活性均一定程度上升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量下降,以N_3、N_4的变化幅度最为显著.表明高氮量不利于晚稻抵御抽穗扬花期低温,生产上应避免氮肥施用失当,双季晚稻施氮量以不超过180 kg·hm~(-2)为宜.
关键词： 氮肥 晚稻 抽穗扬花期 低温 干物质 产量 生理特性
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氮素胁迫对水稻根系影响的转录组分析
《华北农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基因表达变化表明,氮素胁迫诱导大量新生蛋白质合成,形成各种酶类,促进新RNA合成,从而形成了更多的新生蛋白质。氮素胁迫诱导根系IAA积累更多来自极性运输,参与植物细胞伸长发育的EGase基因及木质素特异合成途径的关键酶(CCR)表达量发生上调,这些转录基因表达量的变化是根系受养分胁迫刺激而发生了伸长生长的内在机制。
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苜蓿素对脂多糖刺激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞活性和炎症相关基因表达的影响
《动物营养学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究苜蓿素对脂多糖(LPS)刺激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞活性和炎症相关基因表达的影响。将体外培养的奶牛乳腺上皮细胞分成6组,对照组采用基础培养基,试验组在基础培养基中分别加入1μg/m L LPS(L组)、1μg/m L LPS和2.5μg/m L苜蓿素(L+2.5组)、1μg/m L LPS和5.0μg/m L苜蓿素(L+5组)、1μg/m L LPS和10.0μg/m L苜蓿素(L+10组)以及1μg/m L LPS和15.0μg/m L苜蓿素(L+15组),培养24 h。结果表明:1)与对照组相比,L组奶牛乳腺上皮细胞相对增殖率极显著降低(P<0.01),而L+2.5组和L+10组则极显著升高(P<0.01);2)与L组相比,L+10组和L+15组细胞超氧化物歧化酶活性显著升高(P<0.05),而乳酸脱氢酶活性和一氧化氮浓度显著降低(P<0.05);3)与L组相比,L+5组和L+10组细胞的白细胞介素8、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α、Toll样受体2和Toll样受体4的相对表达量均极显著降低(P<0.01),L+5组细胞的髓样分化因子88相对表达量均显著降低(P<0.05)。结果提示,在LPS刺激下,添加苜蓿素能够提高奶牛乳腺上皮细胞活性和抗氧化性能,抑制炎症相关基因的表达,发挥抗炎作用。
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交联氨基淀粉吸附水中镉离子的影响因素研究
《江西农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以双醛淀粉和乙二胺为原料制备了一种新型重金属吸附剂——交联氨基淀粉(CASt),采用单因素吸附实验系统考察了pH值、离子强度、吸附剂用量、反应时间和吸附初始浓度等因素对交联氨基淀粉吸附性能的影响。结果表明:在pH为6、温度为25℃、吸附剂投入量为0.6 g、反应时间为90 min、吸附初始浓度为100 mg/L时,交联氨基淀粉对模拟废水中Cd~(2+)的去除率达到92.46%。吸附过程可以用准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型进行模拟。由交联氨基淀粉吸附Cd~(2+)后的红外光谱(FTIR)图谱可以看出,交联氨基淀粉与Cd2+是通过配位作用结合的,氨基淀粉对Cd~(2+)的吸附属于化学吸附。
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节水灌溉对双季晚稻农田生态及水肥利用的影响
《西北农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以大田双季晚稻为试验对象,通过设置淹水灌溉(T1)、间歇灌溉(T2)和精准灌溉(T3)3种灌溉方式,研究比较不同灌溉方式下水稻的群体建成、温光利用特点、产量和水分利用效率。结果表明,与T1比较,T2和T3 2种节水灌溉方式的稻田群体结构得到优化,田间温光条件改善,氮磷养分的吸收和转化速率加快,干物质生产量及肥水利用效率显著提高,且T3的增产和节水效果要优于T2。具体表现为T1较T2和T3的最高茎蘖数分别增加7.28%和8.86%;T3的成穗率较T1和T2分别提高20.47%和3.98%;在拔节期和抽穗期,T3的透光性较T1的分别提高41.39%和32.79%,较T2分别提高11.17和12.50%;田间温度在拔节期较T1和T2分别提高1.32℃和0.38℃,在抽穗期分别提高1.33℃和0.16℃;T3在抽穗前和抽穗后的干物质积累速率较T1分别提高14.58%和15.13%,氮积累速率分别增加8.17%和173.95%,磷积累速率分别增加3.70%和35.59%;T3总水分经济利用效率和总水分生物利用效率较T1分别增加72.34%和93.83%。
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幼穗分化期低温条件下灌水对早稻温度调节、产量形成及相关生理特性的影响
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探究可减轻水稻幼穗分化期低温胁迫的技术途径及其生理生态机制,本研究以超级杂交早稻品种淦鑫203为试验材料,设置不同灌水方式和水层深度,即日排夜灌,灌溉水深4~5 cm(H1)、日排夜灌,灌溉水深8~10 cm(H2)、深水灌溉,保持水深8~10 cm(H3)3个处理,以稻田湿润处理,水层0~1cm为对照(CK),研究幼穗分化期遭遇低温条件下不同灌水方式和水层深度对双季早稻有关温度、生理特性及产量形成的影响。结果表明,低温期间,不同灌水处理后叶片温度、土层温度和冠层温度较CK均有不同程度地提高,其中H2增温效果最好;低温期间各处理稻株叶片叶绿素含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、细胞间CO2浓度(Ci)、叶片气孔导度(Gs)均逐渐降低,以H2降低幅度最小;受低温影响,各灌水处理抗性酶活性呈现不同程度的变化,H2处理下超氧化物歧化酶(SOD)活性升高幅度、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性下降幅度均低于其他处理,脯氨酸和丙二醛(MDA)含量上升幅度低于其他处理,可溶性蛋白含量达到最高;各灌水处理均可达到增产效果,其中以H2效果最佳,遭遇低温明显的2014年第一播期和2015年第二播期H2较CK分别增产5.66%和4.80%;产量结构上,各灌水处理较CK在单株有效穗数、穗长、结实率、千粒重上均有一定的改善效果,其中H2效果最好。综上,日排夜灌8~10 cm水深是增强早稻幼穗分化期抵御低温最为有效的农艺措施。本研究结果为制定抵抗水稻幼穗分化期低温的农艺技术提供了理论依据。
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紫云英-早稻-晚稻农田系统的生态功能服务价值评价
《自然资源学报 》 2018 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：紫云英是南方双季稻区最主要种植的冬季绿肥作物,是我国传统农业的精髓,曾对我国粮食安全做出了重要贡献。针对紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值进行综合评估,有助于人们更深入了解紫云英对现代生态农业发展的重要性及其直接贡献,有利于恢复发展与推广种植紫云英等稻区冬季绿肥作物和政府部门制定相关政策。论文以连续8 a的大田定位试验数据为基础,选取农产品与轻工业原料供给、大气调节与净化、土壤养分累积和水分涵养等功能服务价值,采用生态经济学方法,构建紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值评价体系。结果表明:冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻系统生态功能服务总价值分别为64 230.89元/(hm~2·a)和87 438.46元/(hm~2·a),后者较之前者平均显著增加36.13%。该评价体系的各项功能服务指标中,冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻生态系统的农产品与轻工业原料供给服务价值分别达到38 777.03元/(hm~2·a)和56 635.83元/(hm~2·a),占系统功能服务总价值的比例均超过60%;其次为大气调节与净化和水分涵养服务价值(占比15%~22%),而土壤养分累积服务价值最低(占比<2%)。紫云英-早稻-晚稻系统的土壤养分累积服务价值主要表现为土壤有机质、速效钾和碱解氮的累积价值。由此可见,紫云英-早稻-晚稻系统能更好地兼顾经济和生态价值,而且评估结果还可为恢复发展与推广种植紫云英等稻田冬季绿肥作物的生态补偿政策提供理论依据。
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甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价指标筛选
《中国油料作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为建立甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价方法,筛选合理的次级评价指标和氮素营养高效基因型,在田间小区试验条件下设置低氮(45kg/hm~2)、中氮(180kg/hm~2)和高氮(270kg/hm~2)3个施氮水平,测定了416份不同生态类型甘蓝型油菜种质植株性状及氮素吸收效率(NAE)、氮素利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)。各性状在不同氮素水平下对氮的敏感性不同,低氮下第一次有效分枝数的变异程度最大,单株籽粒重次之;中氮和高氮处理水平下单株籽粒重的变异程度均表现为最大,低氮胁迫加大了种质间的差异。油菜种质氮素营养效率基因型间差异明显,表现中效类型的种质最多,高效和低效的较少。油菜种质间成熟期NAE的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和株高为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NUE的鉴定与评价应选择在高氮处理下,以单株地上干重、第一次有效分枝数、单株籽粒重和每角粒数为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NHI的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和茎基粗为间接指标进行选择效果明显。
关键词： 甘蓝型油菜 种质 氮素营养效率 单株籽粒重 单株地上干重 茎基粗
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