喻敏[1]2000年在《冬小麦不同基因型的钼效率及其生理基础》文中研究说明采用土壤培养，营养液培养及微区试验，深入研究了冬小麦不同品种的钼效率差异及营养特征和生理生化基础，初步探讨了钼对叶绿素生物合成的调控，获得了以下主要结果： 1 通过对34个冬小麦品种对钼营养反应的差异的筛选，在国内首次获得典型钼高效品种97003和钼低效品种97014。并利用这两个品种深入开展了冬小麦钼效率基因型差异营养特征及生理基础等的研究。 2 研究阐明了冬小麦不同品种钼高效的营养特征。不施钼时高效品种在分蘖期钼含量显著大于低效品种，这是其钼高效的关键；不施钼时，各时期钼累积量高效品种为低效品种的1.9倍以上，钼累积速率高效品种也显著大于低效品种，表明高效品种钼吸收能力大于低效品种；不施钼时高效品种幼苗期钼运转系数大于低效品种，抽穗期穗中钼分配比例大于低效品种，茎中则小于低效品种，成熟期种子中钼含量和分配比例大于低效品种，颖壳中钼分配比例小于低效品种，这些表明高效品种对钼往生长中心运输、分配和再利用能力强。不施钼时高效品种与低效品种在氮的吸收、运输、分配和再利用能力的差异类似于钼；高效品种硝态氮含量小于低效品种，全氮含量不施钼与施钼处理的差异小于低效品种；而游离氨基酸和可溶性蛋白质含量高效品种大于低效品种，表明高效品种对钼、氮的利用效率高。这是其在不施钼条件下能获得80％生物产量和95％以上的种子产量的营养基础。 3 研究明确了冬小麦不同品种钼高效的两个重要生理标记，即硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)。高效品种NR活性比低效品种高，尤其是不施钼时，抽穗期以前维持较高的NR活性，这对高效品种营养期对氮的吸收、利用及为生殖生长累积较多的氮十分重要。GS活性测定结果为：高效品种叶片GS大于低效品种；尤其是不施钼时，高效品种GS活性更显著大于低效品种；另外，高效品种叶片AS大于低效品种；不施钼时，叶片GS、AS、NH4~+上升，甘氨酸下降，丝氨酸累积，揭示植株光呼吸可能增强，因此高效品种可能具有高同化氨特性；采用梯度洗脱对GS同工酶进行分离提纯，测定2种同工酶的活性，高效品种GS_2(叶绿体GS)活性为低效品种的1.81倍，高效品种与低效品种GS_1(胞质GS)相差小，GS_2在硝酸还原产生的氨的初级同化和光呼吸释放的氨的次生同化中的作用，更进一步揭示叶绿体GS(GS_2)是高效品种钼效率高的重要生理标记。 4 研究证明冬小麦不同品种在逆境伤害和自由基清除能力方面存在钼效率差异。高效品种类胡萝卜素(Caro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性大于低效品种；不施钼时，高效品种下降小于低效品种，表明高效品种自由基清除能力强。不施钼时高效品种过氧化物酶(POD)变化小，低效品种变化大，表明高效品种受自由基伤害轻，低效品种受伤害严重。 5 首次揭示冬小麦不同品种在叶绿体结构和叶绿素含量上的铝效率差异：不施钼时低效品种叶绿体异形多，叶绿体数目少，体积小，基粒少而发育不良，而高效品种则叶绿体变异较小；叶绿素含量高效品种大于低效品种，且不施钼引起叶绿素含量下降时高效品种下降小于低效品种。叶绿体和叶绿素含量的差异表明冬小麦不同品种在碳、氮代谢方面存在钼效率差异。 6 首次系统分析了钼对冬小麦不同品种叶绿素合成途径调控。不施钼与施钼处理间的蛋白酶活性变化小，表明冬小麦缺钼时叶绿素含量下降是叶绿素合成受阻造成。缺钼时，Glu异常积累，ALA积累较多，UroⅢ下降明显，ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ、Pchl下降一致，加入LA抑制ALA转化时则不施钼时ALA形成少于施钼，这些表明缺钼阻碍ALA形成和向UroⅢ的转化，最终导致叶绿素合成减少。
赵秋芳[2]2012年在《两个冬小麦基因型根系生理特征对钼营养效率的影响》文中提出以钼高效冬小麦基因型97003和钼低效基因型97014为试验材料,采用根箱试验和营养液培养试验,研究钼效率高、低冬小麦基因型根系生理特征对钼效率的影响,主要研究结果如下：1.钼效率高、低冬小麦基因型的干物质累积量和产量存在差异。缺钼条件下,冬小麦钼高效基因型97003干物质累积量高于钼低效基因型97014,成熟期差异达显著水平；97003成熟期干物质累积速率、收获指数均高于91014。缺钼条件下97003能够获得与施钼时相当的产量,97014的产量仅为施钼处理的66.7%。2.钼效率高、低冬小麦基因型的钼吸收、累积、分配存在差异。缺钼时,在根箱培养条件下,除苗期外,钼高效基因型97003钼累积量在拔节期、抽穗期和成熟期均高于97014；水培条件下,97003的钼累积量也高于97014。缺钼时,钼高效基因型97003从根向茎叶中以及颖壳向籽粒中的迁移能力高于钼低效基因型97014；水培试验中根向地上部迁移钼的能力也较97014高；钼高效基因型97003在茎叶、籽粒中钼的分配比例高于97014,在根中的分配比例低于97014。3.钼效率高、低冬小麦基因型根际和非根际土壤有效钼含量及土壤钼形态存在差异。两个冬小麦基因型在各个生育期根际土有效钼含量高于非根际土。缺钼条件下,97003根际土有效钼在拔节期显著高于97014,在幼苗期、抽穗期和成熟期均低于97014；在各个生育期,钼高效基因型97003根际土中水溶态、弱酸溶态、还原态和有机结合态四种形态钼含量之和均高于97014。4.钼效率高、低基因型冬小麦根系形态有明显差异。缺钼条件下,小麦钼累积量与总根长、根系表面积、根体积和平均直径均显著或极显著正相关；缺钼条件下钼高效基因型97003的根长、根系表面积、根体积和平均直径均显著高于钼低效基因型97014。5.钼效率高、低冬小麦基因型根系分泌有机酸存在差异。两个冬小麦基因型均分泌酒石酸、苹果酸和乙酸,且苹果酸的分泌量最大。施钼时有机酸分泌总量高于不施钼处理,且在不施钼条件下,钼高效基因型97003根系有机酸分泌量略低于钼低效基因型97014。
孙学成[3]2006年在《钼提高冬小麦抗寒力的生理基础及分子机制》文中认为钼是植物必需的微量元素之一，钼在植物体内的生理功能主要通过含钼酶来实现。本文在总结国内外植物钼营养和抗寒机理研究进展的基础上，通过土壤培养和营养液培养试验，以冬小麦钼高效品种和钼低效品种为材料，应用生理生化研究法并结合荧光定量PCR技术、双向电泳和质谱分析技术，深入研究了钼提高冬小麦抗寒力的生理基础，初步分析了钼提高冬小麦抗寒力的分子机制。主要研究结果如下：1．研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦叶片半致死温度(LT_(50))、电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明：随着低温胁迫的延长，2冬小麦品种(97003和97014)施钼处理叶片半致死温度(LT_(50))均呈一直下降趋势，缺钼处理半致死温度(LT_(50))先下降后有所回升；低温胁迫前后2个冬小麦品种施钼处理叶片半致死温度(LT_(50))均显著低于缺钼处理，低温胁迫后，2个冬小麦品种缺钼处理电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量均显著高于施钼处理。在低温胁迫进程中，钼低效品种缺钼处理半致死温度(LT_(50))、电解质渗透率、丙二醛(MDA)含量的上升幅度高于钼高效品种，说明低温胁迫下冬小麦钼低效品种对缺钼更敏感。2．采用营养液培养的方法，研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦根及叶片含钼酶活性的影响。低温胁迫前后施钼均显著提高2个冬小麦品种根及叶片中NRA_(max)、NRA_(act)活性和NRA活化状态；低温胁迫前后施钼显著提高了2个冬小麦品种根及叶片中AO和XDH活性，低温胁迫时间越长，缺钼处理AO和XDH活性下降幅度越大。低温胁迫下冬小麦含钼酶活性存在基因型差异，钼低效品种施钼处理含钼酶活性上升幅度更大。3．采用营养液培养的方法，研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦根及叶片内源激素的影响。结果表明，低温胁迫前后施钼均显著提高2个冬小麦品种根及叶片中ABA和IAA含量，低温胁迫前期缺钼与施钼处理根及叶片中GA_3和Z含量差异不显著，低温胁迫后期施钼显著降低了冬小麦根及叶片中GA_3含量，显著提高了冬小麦根及叶片中Z含量。低温胁迫下缺钼冬小麦根及叶片ABA／GA比值显著下降破坏了的冬小麦激素稳态平衡。钼低效品种施钼处理叶片及根中ABA、IAA、Z含量和ABA／GA比值的上升幅度，GA_3含量下降幅度均远高于钼高效品种，说明缺钼对冬小麦内源激素及其稳态平衡的影响存在基因型差异。4．研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦叶片抗氧化酶活性影响。结果表明，低温处理2、4和6d时施钼均显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性，显著降低了2个冬小麦品种叶片中超氧阴离子产生速率；施钼后，随着低温胁迫时间的延长，2个冬小麦品种叶片中4种抗氧化酶活性均先升高而后呈下降或突降趋势，说明施钼冬小麦能通过正常的低温锻炼，有利于植株在经受更长时间低温胁迫时维持较高的抗寒力；钼对冬小麦钼高、低效品种叶片中抗氧化酶活性的影响存在基因型差异，与钼高效品种相比，钼低效品种缺钼处理叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性下降幅度更大，活性氧自由基积累速率更大。5．低温胁迫下钼对冬小麦光合作用气体交换参数的影响。结果表明，低温胁迫下施钼显著提高2个品系叶片的净光合速率(P_n)和气孔限制值(L_s)，显著降低叶片气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。随着低温处理时间的延长P_n下降，施钼处理C_i降低、L_s升高，说明其P_n下降主要由气孔限制因素引起；不施钼处理低温胁迫前期(0-4d)C_i下降、L_s升高，而后期(4-6d)C_i升高、L_s下降，说明不施钼处理P_n下降在低温胁迫前期可能主要由气孔限制因素引起，而低温胁迫后期可能主要由非气孔因素引起。钼对冬小麦叶片光合参数的影响存在基因型差异，低温处理前后钼低效品系施钼处理叶片P_n上升幅度和T_r下降幅度均显著高于钼高效品系。6．研究了低温胁迫下施钼对冬小麦钼高效品系97003和钼低效品系97014叶片光合作用光响应曲线和CO_2响应曲线参数的影响。结果表明，低温胁迫下施施钼显著提高了2个冬小麦品种叶片最大净光合速率(A_(max))、光饱和点(LSP)，表观量子效率(AQY)、CO_2饱和点(CSP)、表观羧化效率(CE)、Rubisco最大羧化效率(V_(cmax))和最大电子传递速率(J_(max))，显著降低冬小麦叶片光补偿点(LCP)、光下呼吸速率(R_(day))和CO_2补偿点(CCP)，这可能是施钼提高冬小麦叶片净光合速率的原因。7．研究了低温胁迫下施钼对冬小麦叶片光合色素、细胞色素和内囊体膜蛋白质复合体含量的影响。结果表明，低温胁迫下冬小麦叶片施钼提高了冬小麦叶片叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素b含量，缺钼导致chla／b比值逐渐升高，说明低温胁迫下缺钼冬小麦叶绿素a向叶绿素b转化受阻；施钼显著提高冬小麦叶片的类胡萝卜素含量，从而降低光抑制，有利于活性氧自由基的清除。低温胁迫前后施钼均显著提高了冬小麦叶片中的细胞色素f、细胞色素b563、光系统Ⅰ和细胞色素b6／f复合体含量，低温胁迫后期施钼显著提高了冬小麦叶片中细胞色素b559和光系统Ⅱ的含量，提高对光能的吸收和电子传递能力。低温胁迫下PSI复合体和细胞色素b6／f复合体对缺钼的反应更为敏感，推测低温下缺钼首先导致光系统Ⅰ和细胞色素b6／f复合体的损伤，进而才导致光系统Ⅱ的损伤。8．研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦叶片ABA含量、ABA依赖型抗寒基因、CBF／DREB转录因子基因和ABA非依赖型抗寒基因表达的影响。结果表明：随着低温胁迫的延长，2个冬小麦品种叶片ABA依赖型抗寒基因、CBF／DREB转录因子基因、ABA非依赖型基因的mRNA表达量均呈先快速上升后下降的趋势。低温胁迫前后2个冬小麦品种施钼处理ABA含量均显著增加，低温胁迫3h时施钼处理ABA依赖型抗寒基因(Wrab15、Wrab17、Wrab18和Wrabl9)mRNA表达量开始显著增加，推测钼可以通过醛氧化酶(AO)→ABA→bZIP→ABRE→COR基因表达这一途径来调控冬小麦的抗寒力。低温胁迫前缺钼与施钼处理CBF／DREB转录因子基因(TaCBF和Wcbf2-1)和ABA非依赖型基因(WCS120、WCS19、Wcor14和Wcor15)表达量差异均不显著，低温处理3h时，施钼冬小麦CBF／DREB转录因子基因(TaCBF和Wcbf2-1)表达量丌始显著增加，低温处理6h时，施钼处理ABA非依赖型基因(WCS120、WCS19、Wcor14和Wcor15)表达量开始显著增加，推测钼还能通过低温信号→CBF／DREB转录因子→CRT／DRE元件→COR基因表达这一途径来调控冬小麦的抗寒力的形成。9．通过双向电泳和质谱技术相结合的方法，研究了低温胁迫下钼对冬小麦叶片蛋白质表达的影响，并应用荧光定量PCR技术对编码差异蛋白质点的基因的mRNA表达量进行了动态分析。结果表明，低温胁迫前，施钼后叶片中的产生特异蛋白质点有2个；缺钼与施钼处理中表达量差异达1.5倍以上的蛋白质点15个；低温胁迫后，施钼处理叶片中的产生特异蛋白质点有3个，缺钼与施钼处理中表达量差异达1.5倍以上的蛋白质点13个。对12个蛋白质点的质谱鉴定结果表明，有5个蛋白质点(spot814、spot1296、spot1297、spot1255和spot1157)的功能与光合作用光反应过程有关，4个蛋白质点(spot918、spot548、spot1386和spot648)的功能与光合作用暗反应过程有关，1个蛋白质点(spot991)的功能与叶绿体基因的转录过程有关，1个蛋白质点(spot1305)功能与蛋白质翻译过程有关，1个蛋白质点(spot1058)在数据库中未找到匹配结果，这说明说明钼营养通过蛋白质表达调控冬小麦光合作用、叶绿体基因转录及蛋白质翻译等生理生化过程，但钼对光合作用的影响更为突出。10．结合含钼酶、激素、抗氧化系统、光合特性及内囊体膜组成的分析结果，提出了钼提高冬小麦抗寒力和增强光合作用的生理及分子机制。该机制以含钼酶活性的变化为基础，以植物钼营养对基因表达与蛋白质翻译的调控为核心，明确了叶绿体是缺钼条件下各种生化反应与代谢过程发生改变的关键部位，低温胁迫是各种基因表达及生理过程发生剧烈变化的诱发因素。
聂兆君[4]2014年在《两个冬小麦品种吸收利用土壤钼的差异及其调控机制》文中研究指明钼是植物必需的微量元素之一。不同作物对钼的需要量和吸收能力不同,因此植物钼营养存在基因型差异。钼高效品种97003和钼低效品种97014在干物质量、产量、钼含量及累积量、含钼酶及其调控过程等方面均存在显著差异。本文在已有研究的基础上,通过盆栽、根箱及营养液培养实验,应用生理生化研究技术,深入研究了两个冬小麦品种对钼吸收利用的差异及其调控机制。主要结果如下：1.研究了两个冬小麦品种根际过程对土壤钼生物有效性影响的差异。结果表明：缺钼条件下,两个冬小麦品种根区土壤有效钼含量显著高于不种植物的对照,且显著高于非根区土壤；施钼条件下,两个冬小麦品种根区土壤有效钼含量显著低于不种植物的对照,且显著低于非根区土壤。说明在缺钼条件下,冬小麦能够通过根系活化土壤钼以适应缺钼胁迫。缺钼条件下,两个冬小麦品种根区土壤pH显著高于不种植物的对照,且显著高于非根区土壤。说明冬小麦根际过程能提高根区土壤pH进而提高土壤钼的有效性。两个冬小麦品种根系N03-的吸收和NH4+的外排导致了H+的内流,说明H+内流是冬小麦根系提高根区土壤pH的原因。两个冬小麦品种根系活化土壤钼存在差异。缺钼条件下,97003根区土壤有效钼提高的幅度高于97014；施钼条件下,97003根区土壤有效钼降低的幅度低于97014,说明97003根系活化土壤钼的作用强于97014。缺钼条件下,97003外排较少的NH4+和吸收较少的N03-导致了较低的H+内流,进而导致了较低的根区pH。但是,97003根系较强的活化土壤钼的能力可能与较低的H+内流导致较低的根区土壤pH无关。2.研究了两个冬小麦品种钼吸收、转运及同化相关蛋白基因表达的差异。结果表明：两个冬小麦品种根系TaSultr5.1、TaSultr5.2和TaCnxl基因表达与钼吸收量密切相关。根系TaSultr5.2基因表达与钼吸收速率密切相关。当供钼水平低于1μmol、L时,97003具有较强的钼吸收能力,这与97003根系较高的TaSultr5.1、 TaSultr5.2和TaCnxl基因表达有关。相反,当供钼水平高于5μmol、L时,97003根系TaSultr5.2和TaCnx1基因的下调表达导致了其较弱的钼吸收能力。说明TaSultr5.1、TaSultr5.2和TaCnx1基因的不同表达模式可能是两个冬小麦品种不同供钼水平下钼吸收能力差异的原因。3.研究了竞争离子对两个冬小麦品种钼吸收转运相关蛋白基因表达的影响。结果表明：硫和磷的缺乏分别提高了两个冬小麦品种地上部以及根系钼含量、钼迁移系数及单株钼累积量,表明缺硫和缺磷均能促进冬小麦钼的吸收和迁移。同时,硫和磷的缺乏分别降低了两个钼水平下根系TaSultr1.1和TaPht1.1基因表达,提高了TaSultr5.1和TaSultr5.2基因表达。说明缺硫和缺磷提高TaSultr5.1和TaSultr5.2基因表达可能是缺硫和缺磷促进小麦钼吸收和迁移的原因。两个冬小麦品种钼吸收转运相关蛋白的基因表达对缺硫和缺磷的响应程度不同。4.研究了两个冬小麦品种钼辅因子合成相关蛋白基因表达的差异。结果表明：缺钼条件下,97003叶片或根系NR和SO活性高于97014,叶片AO和XDH活性低于97014；施钼条件下,97003叶片SO活性同样高于97014,根系SO活性低于97014；叶片AO和XDH活性低于97014,根系AO和XDH活性高于97014。缺钼条件下,97003叶片NR基因表达显著低于97014、叶片及根系AO和XDH基因表达显著高于97014；施钼条件下,97003叶片及根系AO和XDH基因表达显著低于97014,说明两个冬小麦品种含钼酶活性和基因表达在不同钼水平下表现出不同的差异。缺钼和施钼条件下,97003叶片和根系TaCnx2和TaCnx5基因表达显著低于97014,说明97003体内有较少的环状蝶呤单磷酸盐(cPMP)和钼喋呤(MPT)的累积。97003叶片和根系TaCnxl基因表达显著高于97014,说明97003体内有更多的钼辅因子(Moco)合成。97014根系具有较高的TaAba3基因表达,可能与钼辅因子相对缺乏诱导TaAba3基因表达有关。综上所述,两个冬小麦品种吸收利用土壤钼差异的可能机制是：缺钼条件下,钼高效品种97003根区土壤有效钼含量高于钼低效品种97014,说明97003具有较强的根系活化土壤钼的能力；97003根内钼吸收转运蛋白TaSultr5.2和TaSultr5.1基因表达显著高于97014,说明97003具有较强的钼吸收转运能力；97003体内钼同化过程关键蛋白TaCnx1基因表达显著高于97014,说明97003具有较强的钼辅因子生物合成能力。因此,冬小麦钼高效品种高效吸收利用土壤钼在于其在缺钼条件下具有较强的活化土壤钼的能力、钼吸收转运能力以及钼辅因子生物合成能力。其中,钼吸收转运能力的差异是两个冬小麦品种吸收利用土壤钼差异的主要原因。
秦世玉[5]2016年在《甘蓝型油菜钼高低积累品种的筛选及其生理分子机制研究》文中认为钼是植物必需的微量元素,在植物体内具有不可代替的生理功能。油菜是我国第一大油料作物,缺钼会影响油菜的生长、产量及品质,通过获得钼养分高效吸收品种是改善油菜钼营养的有效途径之一。本文通过两步筛选法获得钼高、低积累品种各1个,在初步分析其钼效率差异的基础上,研究了竞争离子、不同氮源对2个品种钼吸收、转运和分配的影响,在对甘蓝型油菜钼转运基因进行同源克隆和酵母异源表达验证的基础上,进一步分析了油菜钼高、低积累品种钼转运基因表达的差异,同时运用代谢组学法解析了供钼前后两个品种木质部汁液代谢物的差异及其参与的代谢途径。获得的主要结果如下:1.筛选获得油菜钼高低积累品种各1个。以30个甘蓝型油菜品系为材料,通过大田试验筛选获得高钼效率系数品系4个,中钼效率系数品系20个,低钼效率系数品系6个,进一步以4个高钼效率系数品系、4个低钼效率系数品系及另外10个不同品系为材料,通过营养液培养进一步筛选验证,获得油菜钼高积累品种ZS11和钼低积累品种L0917。2.研究了油菜钼高、低积累品种钼效率差异的生理基础。以钼高积累油菜品种ZS11和钼低积累油菜品种L0917为材料,在盆栽条件下探索了两个品种的生理差异。施钼可以提高两油菜品种单株干物质积累和单株钼积累量、薹期蒸腾速率Tr、叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、叶片NR活性、产量,提高了籽粒不饱和脂肪酸含量,促进了饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸的转化。相对于L0917,ZS11具有更高的生物量、产量、籽粒钼含量和单株钼积累量,同时具有高的钼效率系数。另一方面,ZS11在施钼条件下薹期具有高的色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)、光合参数(蒸腾速率、胞间CO2浓度)、叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量;ZS11籽粒具有更高的不饱和脂肪酸转化值。3.分析了油菜钼高、低积累品种钼转运基因表达的差异。同源克隆了钼酸盐转运基因Bn MOT1和Bn MOT2,并通过酵母异源表达进行功能验证,结果表明:转Bn MOT1和Bn MOT2酵母对钼的吸收受到硝酸盐的诱导,且钼吸收速率分别比对照高6.21%和25.43%;进一步分析了钼酸盐转运基因Bn MOT1和Bn MOT2在钼高、低积累品种中的表达模式,结果表明:缺钼条件下2个油菜品种Bn MOT1和Bn MOT2表达量高;在苗期,高钼积累品种ZS11根部Bn MOT1及地上部Bn MOT2表达量高于低积累品种,在薹期、花期和成熟期,高钼积累品种ZS11根部和地上部Bn MOT2均高于低积累品种,推测Bn MOT2的高表达是钼高积累品种ZS11具较强的钼吸收和转运能力的原因之一。4.研究了竞争离子钨酸盐对两个油菜品种钼吸收、转运和分配的影响。通过营养液培养试验探究两个钼酸盐水平下,等浓度钨酸盐对钼高、低积累品种ZS11和L0917的生长,钼积累、转运及亚细胞分布的影响及差异。两个油菜的生物量及根系参数在低钼水平下具有最大值,施钨处理显著降低了生物量和根系参数。低浓度钨改变了根尖细胞和叶肉细胞超微结构,高浓度钨处理产生更严重破坏。钨酸盐处理抑制了油菜对钼的积累。低浓度钨提高了木质部和韧皮部液钼含量;高浓度钨处理降低了两个品种木质部和ZS11韧皮部钼含量,提高了L0917韧皮部钼含量。对于ZS11品种,低浓度钨增加叶细胞壁钼百分比,高浓度钨增加根部可溶性组分钼含量,表明可溶性组分是根部钼储存的主要部位,而叶片细胞壁是钼的主要储存位置。综上,钨酸盐不利于油菜生长和钼的积累,ZS11和L0917在高、低钨酸盐处理下具有不同的响应机制。5.研究了不同氮源对两个油菜品种钼吸收、转运和分配的影响。采用营养液培养试验,分析了不同硝铵比对钼高、低积累品种ZS11和L0917钼吸收、转移和亚细胞分布的影响。在等硝铵比(NO3-:NH4+为7.5:7.5)条件下,两个品种均获得最大生物量和最大单株钼积累量,高铵处理(NO3-:NH4+为1:14)降低了生物量和钼积累量。在1:14处理下,两个品种具有高的叶片钼积累量百分比和叶片/茎秆迁移系数,表明低NO3-:NH4+促进钼从茎秆向叶片转移。相对于14:1处理,1:14处理下L0917木质部钼含量和韧皮部钼积累量呈现下降趋势,ZS11木质部液钼含量和韧皮部钼积累量呈现升高趋势。在叶片亚细胞中,1:14处理提高了L0917细胞壁和可溶组分钼含量及钼含量百分比,对ZS11影响不大。因此在不同硝铵比条件下,钼高积累品种ZS11积累更多钼与其具有高木质部和韧皮部运输及亚细胞钼代谢平衡具有重要关系。6.分析了供钼前后2个油菜品种木质部汁液代谢物差异及其参与的代谢途径。结果表明,钼高积累品种ZS11供钼前后差异代谢物45个,钼低积累品种L0917供钼前后的差异代谢物39个,其中2品种共有的差异代谢物有29个,这些差异代谢物主要包括氨基酸、生物碱、有机酸、激素、脂肪酸及芳香类等化合物,表明钼调控油菜氨基酸、脂肪酸、激素、生物碱物等代谢过程,尤其是氨基酸代谢和吲哚乙酸、水杨酸等激素代谢。供钼48h后木质部汁液中丙酸甲酯、9羟基-十八碳三烯酸、苦参碱、油酰胺、乙酰酪胺、单甘油酯、12-酮脱氧胆酸、茉莉酸甲酯、柠檬酸、脱氢抗坏血酸、糖糠和精氨酸等化合物含量有较大幅度提高,推测其中部分化合物可能参与钼酸盐在木质部中的运输。同时发现钼高低积累品种的关键差异代谢途径是脂肪酸代谢。
赵秋芳, 胡承孝, 孙学成, 谭启玲, 张木[6]2013年在《冬小麦不同钼效率品种钼吸收差异及其与根系形态特征的关系》文中进行了进一步梳理采用水培试验研究冬小麦钼高效品种97003和钼低效品种97014对钼的吸收累积能力差异及其与根系形态特征的关系,结果表明:冬小麦钼高效品种97003在缺钼条件下钼累积量高于钼低效品种97014。冬小麦钼高效品种97003向叶片中转移钼的能力高于钼低效品种97014,在施钼和不施钼时,97003叶片中钼的累积量分别占整株累积量的86.2%和96.3%,高于97014的78.9%和87.2%。同时,2个冬小麦品种在根系形态上还存在基因型差异。缺钼条件下,冬小麦钼高效品种97003具有较好的根系形态特征,根长、根表面积、根体积、平均直径分别是97014的1.16、1.41、1.21、1.73倍,在根表面积、根体积、平均直径上差异达显著水平。缺钼时,97003的总根长、根系总表面积、根系总体积、平均直径分别为施钼时的1.13、1.28、1.12、1.44倍,且除总根长外,各参数均达显著水平。无论是否施钼,97014的各参数差异不显著。
李路[7]2016年在《冬小麦对土壤钼污染的响应及其耐钼机制研究》文中研究说明钼是植物、动物和微生物必需的微量元素之一,同时也是非常重要的战略资源。目前对钼的研究主要集中在钼缺乏对农作物产量与品质的影响,事实上,钼污染对生态系统的影响也不容忽视,土壤中过量的钼可通过食物链传递导致动物或人体病害。研究植物对土壤钼污染的响应特征及其耐高钼的调控机制,不仅可为钼耐性植物及钼超富集植物的筛选提供理论指导,也可为土壤钼污染修复提供技术支撑。本文通过土壤培养和营养液培养试验研究了冬小麦对土壤钼污染的响应特征及其耐钼的生理机制。主要研究结果如下:1.采用土壤培养和营养液培养试验研究了不同钼水平对冬小麦生长发育的影响。结果表明:轻度钼污染(添加钼量0.15~500 mg·kg~(-1))对冬小麦产量影响不显著,严重钼污染(添加钼量1000~2000 mg·kg~(-1))显著抑制产量的形成。随钼污染水平的提高,冬小麦叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,而胞间CO_2浓度(Ci)和Gs呈下降趋势,推测钼污染条件下气孔限制可能是P_n下降的原因之一;随着钼污染水平的提高,叶绿素a/b值呈上升趋势,推测叶绿素a向叶绿素b转化受阻。钼过量可引起内囊体排列紊乱,线粒体嵴变形;极端钼污染条件下(3000~4000 mg·kg~(-1))冬小麦不能完成其生命周期。2.采用土壤培养试验,研究了钼污染条件下冬小麦对钼的吸收与分配规律。结果表明:钼污染条件下,冬小麦各部位钼含量高低顺序为根>叶片>茎>颖壳>籽粒;随着钼污染水平的提高,钼在籽粒和颖壳等生殖器官中累积分配比例下降,在一定范围(100~1000 mg·kg~(-1))冬小麦地上部的钼更多积累于茎中,严重钼污染下(1000~2000 mg·kg~(-1))叶片成为过量钼的积累部位,推测随钼水平的提高钼从营养器官向生殖器官的转移的比例降低,但冬小麦籽粒中钼含量仍可高达6.43~320.19μg·g~(-1),人体健康风险指数为0.98~48.67,且籽粒中钼含量与土壤有效钼呈现指数相关的关系,方程为y=0.942e0.009x(r=0.881 p<0.01),说明钼污染条件下的冬小麦通过食物链威胁人体健康的风险较大。3.采用土壤培养和营养液培养试验初步研究了冬小麦耐高钼污染的生理机制。结果表明:钼污染条件下,冬小麦细胞壁和液泡钼含量和分配比例显著提高,表明冬小麦吸收的过量钼主要分布在细胞壁和液泡中,这可能是冬小麦耐高钼的原因之一;冬小麦的MDA含量随钼水平的提高呈现上升趋势且与适量施钼(0.15 mg·kg~(-1))相比差异显著,推测随着钼污染水平提高膜结构会有一定程度损伤,细胞膜结构完整性易被破坏;同时脯氨酸含量呈现先升高后下降的趋势,推测轻度钼污染条件下冬小麦可通过脯氨酸的积累降低细胞水势,维持体内水分平衡,保持植物正常生长,重度钼污染条件下由于细胞膜氧化损伤而对脯氨酸合成有一定的抑制作用;随着钼污染水平的提高,冬小麦抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性基本稳定,推测其活性氧清除系统尚未被破坏,这可能也是冬小麦耐高钼污染的原因之一。4.采用营养液培养试验研究过量钼对冬小麦代谢物质变化的影响。结果表明:过量钼产生的差异代谢物主要包括有机酸、脂肪酸、氨基酸及植物激素等几类化合物,参与冬小麦TCA循环、脂肪酸代谢、氨基酸代谢和植物信号传导等生物过程;钼污染条件下,苹果酸、花生四烯酸、皮质脂酮、雄甾酮、MG、DG、cAMP、茉莉酸甲脂、γ-氨基丁酸等化合物含量变化幅度较大,可作为冬小麦耐受过量钼胁迫的候选代谢标识物,需在后续研究中逐步进行验证和分析。
朱伟堃[8]2014年在《不同硝铵比下钼对小白菜硝酸盐吸收、累积和代谢的影响及其机制》文中指出本文采用营养液培养试验,以硝酸盐高低积累小白菜品种H96和L18为试验材料,研究了不同硝铵比下钼对小白菜硝酸盐吸收、累积、代谢及生长、品质的影响。得出以下主要结论：1.试验结果表明：随着硝铵比的降低,两个小白菜品种单株鲜重和硝酸盐含量呈显著降低的趋势,钼含量也有所降低,而Vc、可溶性糖、游离氨基酸总量和可溶性蛋白含量呈增加的趋势。各硝铵比处理下施钼均能够促进小白菜生长,提高其产量,且在全硝营养(100/0)和50/50处理下达显著水平。硝铵比全硝营养(100/0)和50/50处理中,施钼均能够提高小白菜Vc、可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量,改善其营养品质,尤其在硝铵比全硝营养(100/0)处理中除L18可溶性蛋白含量外均达显著水平。综上所述,施钼能够不同程度的协调不同硝铵比下小白菜高产和优质的矛盾。2.试验研究显示：施铝有降低两个小白菜品种硝态氮吸收速率的趋势,且长期施钼高硝态氮浓度时全硝营养(100/0)处理下氮素浓度>1mmol/L和50/50处理下氮素浓度>0.5mmol/L)两个小白菜品种均达显著水平,说明施铝主要影响硝态氮的低亲和系统。施钼能够降低两个小白菜品种铵态氮的吸收速率,铵态氮浓度越大降低幅度越大,且在长期施钼处理中均达显著水平。铵的施入降低了根系对硝态氮的Vmax,而对Km则影响较小；而硝的施入也降低了根系对铵态氮的Vmax,对Km的影响也相对较小。3.试验结果表明：随着硝铵比的降低,两个小白菜品种各部位硝酸盐含量和NR活性呈显著降低趋势,而铵态氮含量、游离氨基酸总量则呈增加的趋势。硝铵比全硝营养(100/0)处理下,施钼更多的促进了硝态氮的还原；硝铵比50/50处理下,施钼更多的促进了铵态氮向有机氮的转化；硝铵比高铵(10/90)处理下,施钼抑制了铵态氮的吸收,促进了铵态氮向有机氮的转化,对铵毒害的发生有一定的缓解作用。综上所述,外源氮素形态是影响小白菜氮素代谢的主要外因；且三个硝铵比处理下,施钼均不同程度的促进了氮素的还原与转化。4.试验结果显示：随着硝铵比的降低两个小白菜品种钼含量呈降低的趋势,即铵能够抑制钼向地上部的转移；施钼能够抑制磷由叶柄向叶片的转运；随着硝铵比的降低,两个小白菜品种钾含量和钾累积量均呈下降趋势,硝铵比50/50处理下,施钼有提高钾含量的趋势,且在叶柄中达显著水平,说明钼能够在一定程度上缓解铵对钾吸收的抑制作用。
甘巧巧, 孙学成, 胡承孝, 谭启玲[9]2007年在《施钼对不同钼效率冬小麦叶片呼吸作用相关酶的影响》文中提出以冬小麦钼高效(97003)和钼低效(97014)品种为供试材料,采用土培方法,研究施钼对冬小麦分蘖期、拔节期、孕穗期和灌浆期功能叶多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、乙醇酸氧化酶(GO)等呼吸作用相关酶类活性变化的影响。结果表明,施钼后,PPO活性在4个生育期均降低;AAO活性在分蘖期和拔节期降低,而在孕穗期和灌浆期上升;GO活性则在分蘖期、拔节期和孕穗期降低,而在灌浆期升高。钼对不同钼效率冬小麦叶片呼吸作用酶的影响存在着差异。施钼有利于促进冬小麦分蘖期和拔节期碳水化合物的积累,从而促进生物量的提高,而在孕穗期和灌浆期由于植株生长中心的转移,呼吸作用酶变化复杂。
甘巧巧[10]2005年在《施钼对冬小麦钼酶、碳代谢相关酶类及细胞壁组分的影响》文中研究表明本文在总结国内外钼营养研究进展的基础上，以冬小麦钼高效品种97003和钼低效品种97014为供试材料，以湖北省武汉市新州区酸性黄棕壤为供试土壤，采用土培的方法，研究了钼对冬小麦钼高、低效品种光合作用、呼吸作用等碳代谢过程及细胞壁组分的影响。本研究获得的主要结果如下： 1．施钼提高了两个品种冬小麦(高效品种97003和低效品种97014)叶片中钼含量，影响了含钼酶的活性。施钼提高了硝酸还原酶(NR)活性；而对醛氧化酶(AO)、黄嘌呤脱氢酶(XDH)活性的影响是在分蘖期时降低其活性，而在后三个时期中提高其活性。 2．施钼有利于冬小麦光合作用的进行。施钼提高了两个品种冬小麦叶片中光合作用酶GAP脱氢酶和果糖-1，6-二磷酸酶(FBPase)的活性；同时在分蘖期、拔节期时提高了叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量，而在孕穗期起降低的作用；施钼对叶片中类胡萝卜素含量的影响为：分蘖期时提高其含量，在拔节期，施钼降低97003品种的类胡萝卜素含量，提高97014品种的类胡箩卜素含量，在孕穗期时则降低两品种冬小麦叶片类胡萝卜素含量；施钼提高了两品种冬小麦在分蘖期和拔节期时的净光合速率和蒸腾速率；在分蘖期，施钼提高97003品种的气孔导度值，降低97014品种的气孔导度值，拔节期时则起相反的作用；施钼还降低了两品种冬小麦分蘖期和拔节期时叶片的胞内CO_2浓度。 3．施钼影响冬小麦叶片中呼吸作用酶活性。施钼后，多酚氧化酶(PPO)活性在四个生育期均降低；抗坏血酸氧化酶(AAO)活性在分蘖期和拔节期时降低，而在孕穗期和灌浆期时上升；乙醇酸氧化酶(GO)活性则在分蘖期、拔节期和孕穗期时降低，而在灌浆期时升高。表明钼有利于促进冬小麦分蘖期和拔节期时碳水化合物的积累，从而促进生物量的提高。 4．施钼影响冬小麦叶片细胞壁组分相关酶的活性。施钼降低了97003品种分蘖期、孕穗期和灌浆期时的IAA氧化酶活性，而在拔节期时相反；对于97014品种，在分蘖期、拔节期和灌浆期时对IAA氧化酶活性有降低作用，而在孕穗期时相反。在分蘖期，施钼降低了果胶甲酯酶(PE)活性，而在拔节期、孕穗期和灌浆期施钼提高了PE活性。 5．施钼影响了冬小麦叶片细胞壁组分的含量。施钼提高了冬小麦分蘖期时叶片中纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、可溶性果胶的含量；在拔节期，施钼冬小麦叶片纤维素含量低于不施钼处理，半纤维素、木质素、原果胶、可溶性果胶的含量则高于不施钼处理；孕穗期时，施钼降低了97003品种的纤维素含量，而对97014品种有提高的作用，同时，施钼处理冬小麦叶片半纤维素、原果胶含量高于不施钼处理，木质素、可溶性果胶含量低于不施钼处理；灌浆期时，施钼处理提高了冬小麦叶片中纤维素、木质素含量，而降低了叶片中半纤维素、原果胶和可溶性果胶含量。
参考文献：
[1]. 冬小麦不同基因型的钼效率及其生理基础[D]. 喻敏. 华中农业大学. 2000
[2]. 两个冬小麦基因型根系生理特征对钼营养效率的影响[D]. 赵秋芳. 华中农业大学. 2012
[3]. 钼提高冬小麦抗寒力的生理基础及分子机制[D]. 孙学成. 华中农业大学. 2006
[4]. 两个冬小麦品种吸收利用土壤钼的差异及其调控机制[D]. 聂兆君. 华中农业大学. 2014
[5]. 甘蓝型油菜钼高低积累品种的筛选及其生理分子机制研究[D]. 秦世玉. 华中农业大学. 2016
[6]. 冬小麦不同钼效率品种钼吸收差异及其与根系形态特征的关系[J]. 赵秋芳, 胡承孝, 孙学成, 谭启玲, 张木. 华中农业大学学报. 2013
[7]. 冬小麦对土壤钼污染的响应及其耐钼机制研究[D]. 李路. 华中农业大学. 2016
[8]. 不同硝铵比下钼对小白菜硝酸盐吸收、累积和代谢的影响及其机制[D]. 朱伟堃. 华中农业大学. 2014
[9]. 施钼对不同钼效率冬小麦叶片呼吸作用相关酶的影响[J]. 甘巧巧, 孙学成, 胡承孝, 谭启玲. 植物营养与肥料学报. 2007
[10]. 施钼对冬小麦钼酶、碳代谢相关酶类及细胞壁组分的影响[D]. 甘巧巧. 华中农业大学. 2005