国家自然科学基金(41071336)
- 作品数：8 被引量：56H指数：5
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- 相关机构：中国科学院生态环境研究中心中国环境科学研究院北京市农林科学院植物营养与资源研究所更多>>
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- O3浓度升高对麦田土壤碳、氮含量和酶活性的影响被引量：6
- 2013年
- 近地层O3作为全球最重要的大气污染物之一,其对作物的生长发育、土壤酶活性、土壤碳、氮的影响机制已成为人们关注的重要问题。采用开顶式气室(OTCs)法模拟研究O3浓度升高对冬小麦土壤碳、氮含量和酶活性的影响。结果表明,O3浓度升高导致麦田0～10 cm和10～20 cm土层的全碳(TC)和全氮(TN)含量呈现出下降的趋势。O3浓度升高对土壤酶活性也有影响。在冬小麦灌浆期,O3胁迫可促进土壤脱氢酶活性提高。当O3浓度为120 nL·L-1时,0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm土层的脱氢酶活性分别比对照处理提高59.4%、51.5%和22.2%。O3胁迫对土壤转化酶活性的影响随着冬小麦生长期和土壤采样深度的不同而发生变化。在冬小麦拔节期,O3处理对不同土层脲酶活性的影响没有达到显著差异水平,但是在灌浆期,20～40 cm土层的脲酶活性随着O3浓度的增加而提高,在120 nL·L-1浓度O3处理下脲酶活性比对照处理提高24.6%。在O3胁迫条件下土壤转化酶活性与土壤全碳含量、土壤脲酶活性与土壤全氮含量均呈现出显著的正相关关系。
- 黄益宗王斐钟敏隋立华伍文
- 关键词：脱氢酶转化酶脲酶全氮
- O_3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响被引量：10
- 2013年
- 臭氧(O3)被认为是重要的气污染物之一,水稻又是主要的粮食作物,因而准确地评估O3浓度升高对水稻生长发育的影响具有十分重要的意义。采用开顶式气室法模拟研究了O3对水稻叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响。结果显示,O3污染胁迫会导致水稻叶片产生明显的伤害症状,具体表现为:老叶叶鞘褪绿,有褐斑,直至完全干枯;稻穗小且黄化,籽粒不饱满;水稻成熟期提前等。O3浓度升高对水稻叶片的硝酸还原酶活性有显著影响。当O3浓度为40、80和120nL.L-1时,水稻叶片硝酸还原酶活性与对照组相比均降低,其中,分蘖期分别降低了25.3%、67.4%和86.3%;拔节期分别降低了57.4%、75.7%和97.8%;抽穗期分别降低了91.0%、97.2%和99.3%;乳熟期分别降低了89.5%、89.5%和96.7%。水稻叶片铵态氮和硝态氮含量随着O3浓度的升高而显著地降低,例如当O3浓度为40、80和120nL.L-1时,与对照相比,水稻叶片硝态氮含量分别降低46.3%、52.7%和65.7%,铵态氮含量分别降低6.5%、12.9%和43.4%。O3污染胁迫下水稻叶片脯氨酸含量在不同生长期变化不同,分蘖期、拔节期和抽穗期脯氨酸含量在40nL.L-1浓度O3熏蒸下急剧地提高,但是随着O3浓度的增加,脯氨酸含量又不断地降低。在水稻乳熟期,脯氨酸含量均随着O3浓度的增加而显著地下降。O3污染胁迫导致水稻叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著低于对照组,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量显著高于对照组。当O3浓度为40、80和120nL.L-1时,乳熟期水稻叶片GSH含量分别比对照组降低68.7%、80.2%和78.2%,GSSG含量分别比对照提高494.4%、527.2%和439.8%。研究表明,O3污染胁迫对水稻叶片氮代谢和抗氧化系统产生了极显著的影响。
- 黄益宗隋立华王玮耿春梅殷宝辉
- 关键词：水稻氮代谢硝酸还原酶抗氧化系统谷胱甘肽
- 臭氧胁迫下外源喷施亚精胺和EDU对小麦生理指标的影响被引量：10
- 2012年
- 采用开顶式气室模拟研究外源喷施亚精胺(Spd)和EDU对O3胁迫下小麦生理指标变化的影响,测定的生理指标包括丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)、可溶性蛋白质含量、还原型谷胱甘肽含量(GSH)、谷胱甘肽还原酶活性(GR)、抗坏血酸含量(ASA)和抗坏血酸过氧化物酶活性(APX)。结果表明,外源喷施Spd和EDU可不同程度地提高小麦叶片的SOD、POD、CAT、APX和GR活性,降低MDA和ASA含量,提高GSH和可溶性蛋白含量。当Spd的浓度为0.25、0.50和0.75mmol·L-1时,小麦叶片POD活性比对照处理提高90.0%～226.7%,CAT活性提高21.4%～40.6%,APX活性提高164.2%～191.0%,MDA含量降低9.7%～42.5%。喷施300mg·L-1EDU可导致小麦叶片POD、CAT和APX活性分别比对照处理提高76.8%、27.4%和128.1%,MDA和ASA含量降低,GSH含量提高25.6%。以上结果说明Spd和EDU是2种比较有效的缓解小麦O3胁迫的抗氧化剂,可用来防护O3对小麦的毒害。
- 隋立华黄益宗王玮耿春梅殷宝辉
- 关键词：亚精胺EDU小麦抗氧化系统
- 丛枝菌根真菌群落对白三叶草植株生物量磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性的影响被引量：12
- 2012年
- 丛枝菌根真菌(AMF)在土壤与植物的磷素循环中发挥着关键的作用。采用盆栽实验研究了丛枝菌根真菌群落对白三叶草植株生物量、磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性的影响。结果表明,接种不同AMF群落均能显著地促进白三叶草植株的生长及其对磷素的吸收,提高根际土壤磷酸单酯酶的活性。Mnp处理中,白三叶草生物量最大,白三叶草总生物量、茎叶生物量和根系生物量分别比对照处理(-M)提高64.48%、61.48%和84.91%。不同菌根处理中,Mck处理显著地提高白三叶草磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性,白三叶草磷吸收总量和茎叶磷吸收量分别比对照(-M)提高107.18%和91.91%,土壤碱性磷酸单酯酶和酸性磷酸单酯酶活性相对对照(-M)分别提高54.33%和138.43%。碱性磷酸单酯酶活性与AMF群落中的Acaullospora属孢子数呈显著的正相关关系,而酸性磷酸单酯酶活性则主要受Paraglomus属孢子数的影响。说明接种AMF群落可显著地影响土壤的磷酸单酯酶活性,从而影响白三叶草的生长及其对磷素的吸收。
- 钟敏黄益宗伍文隋立华贾炎王晓辉郝晓伟王晓英王幼珊
- 关键词：磷酸单酯酶磷白三叶草
- 臭氧污染胁迫下植物的抗氧化系统调节机制被引量：11
- 2013年
- 工业和农业的快速发展导致近地层O3浓度不断提高,这对陆地生态系统的动物、植物、微生物和人类健康造成伤害。O3对植物的影响尤其是对农作物的影响将关系到世界粮食的安全生产。O3污染胁迫可诱导植物产生活性氧物质,破坏植物的膜系统,影响植物的光合作用等正常生理功能。植物在自然适应过程中,可形成一套抗氧化机制来缓解O3胁迫伤害。综述了国内外近年来有关O3胁迫下植物抗氧化系统调节机制的研究进展,包括植物通过调节体内的抗氧化酶活性和非酶类物质含量来缓解O3对植物伤害的机制。O3污染胁迫下植物可调节其叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)等抗氧化酶的活性。抗坏血酸(AsA)、类胡萝卜素(Car)和谷胱甘肽(GSH)等非酶类物质在清除O3胁迫产生活性氧方面具有重要的作用。另外,根据目前的研究进展,提出了一些需要继续深入探讨的问题。
- 黄益宗隋立华
- 关键词：臭氧植物抗氧化系统胁迫
- O_3浓度升高对麦田土壤氨氧化细菌、氨氧化古菌和硝化细菌数量的影响被引量：5
- 2012年
- 硝化作用在氮循环过程中至关重要,包括氨氧化作用和亚硝酸盐氧化作用,通过氨氧化反应和亚硝酸盐氧化反应将N素转化为植物可利用的NO3-形态。利用开顶式臭氧气室(OTCs,open-top chambers)试验平台,通过大田模拟熏气试验,结合Real-timePCR探讨大气O3浓度升高对麦田土壤氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)及硝化细菌(NOB)数量的影响。结果表明,AOB、AOA和NOB对O3胁迫的反应不一样,AOB基因拷贝数基本上随着O3浓度的升高呈现出降低的趋势,而AOA和NOB基因拷贝数随O3浓度的升高变化不明显。冬小麦拔节期,当O3浓度为40、80、120nmol·mol-1时,20～40cm土层的AOB基因拷贝数分别比对照处理降低39.8%、51.2%和59.4%。AOB和NOB基因拷贝数灌浆期多于收获期,0～10cm土层多于10～20cm。AOA基因拷贝数随季节的变化不大。O3胁迫可通过影响AOB、AOA和NOB的数量和活性来影响土壤的硝化反应,从而影响土壤的氮素循环过程。
- 伍文黄益宗李明顺于方明钟敏隋立华郝晓伟
- 关键词：氨氧化细菌氨氧化古菌硝化细菌定量PCR
- O_3浓度升高对不同生长期冬小麦叶片抗氧化系统的影响被引量：5
- 2011年
- 由于人口的快速增长,人类活动导致近地层O3浓度不断提高,O3浓度升高将对植物、动物和人体健康产生极大的危害。采用开顶式气室(OTC)原位实验方法,研究O3浓度升高对不同生长期冬小麦叶片抗氧化系统的影响,进而分析O3对植物的伤害机制。结果表明,O3浓度升高可导致冬小麦拔节期和抽穗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量产生变化且呈现不同的变化规律。当O3浓度为120 nL.L-1时,与对照相比,冬小麦拔节期叶片SOD、CAT和APX活性分别降低50.3%、64.9%和75.5%,POD和GR活性分别提高45.1%和80.5%,MDA、AsA和GSH含量分别提高314.3%、8.4%和31.7%,可溶性蛋白含量降低47.5%。冬小麦体内抗氧化系统物质因其所处生长季节的不同以及O3浓度的不同而不同。本研究结果显示,冬小麦在O3的污染胁迫下,为了清除体内活性氧自由基的伤害,其抗氧化系统发生了极为复杂的变化,是植物自我调节的一种反应。
- 隋立华黄益宗王玮耿春梅殷宝辉
- 关键词：冬小麦抗氧化系统
- O_3污染胁迫下冬小麦的伤害症状及其对叶片氮代谢脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响被引量：2
- 2012年
- 采用开顶式气室模拟研究O3污染胁迫对冬小麦叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响,结果表明冬小麦在O3胁迫下表现出明显的受害症状,且O3浓度越高受害症状越严重。O3浓度升高导致不同生长期冬小麦叶片硝酸还原酶活性显著降低,当O3浓度为40～120 nL.L-1时,拔节期、抽穗期和乳熟期的叶片硝酸还原酶活性分别比对照处理降低45.4%～92.9%、58.0%～93.5%和90.0%～93.2%。O3污染胁迫对冬小麦叶片硝态氮和铵态氮含量也有影响,但是随着O3浓度、冬小麦生长期的不同影响不一样;冬小麦叶片脯氨酸和谷胱甘肽含量在O3污染胁迫下变化也各异。在冬小麦抽穗期,当O3浓度为40、80 nL.L-1时,脯氨酸含量分别比对照处理提高163.9%和173.2%,但是在O3浓度为120 nL.L-1时却降低42.4%。O3污染胁迫下拔节期冬小麦叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著比对照处理增加,而抽穗期GSH含量在较高O3浓度胁迫下却显著地比对照处理降低,说明植物在O3胁迫下表现出不同的调节和适应机制。
- 黄益宗钟敏隋立华王玮耿春梅殷宝辉
- 关键词：冬小麦氮代谢硝酸还原酶脯氨酸谷胱甘肽
