国家环境保护公益性行业科研专项(200809152)
- 作品数：8 被引量：90H指数：5
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- 相关机构：中国环境科学研究院中国科学院生态环境研究中心中国石油化工股份有限公司更多>>
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- 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
- 大气臭氧浓度升高对农作物产量的影响被引量：46
- 2014年
- 大气O3浓度升高对农作物产量的影响是评估大气O3造成农作物减产及经济损失的基础．分别在北京和广东东莞建立OTC（田间开顶式气室）系统，开展大气O3对大田冬小麦和水稻的影响研究，在整个生长期对作物进行O3熏蒸，计算O3暴露量，获得冬小麦和水稻产量与O3暴露量之间的响应关系．结果表明：东莞水稻临界水平（以AOT40计，AOT40为大于40nL／L的小时平均φ（O3）与40nL／L差值的累计值）为4．95μL／（L·h），而北京冬小麦为2．44μL／（L·h）．根据我国已有农作物O3暴露量-产量响应关系计算可知，我国水稻和冬小麦的AOT40分别为4．950～9．506和2．280～3．858μL／（L·h），水稻对O3的敏感性从我国北方到南方呈逐渐增加态势，但冬小麦对O3敏感性并无明显的地域变化规律．在大田环境大气妒（O3）条件下，东莞水稻相对产量损失为2．70％[AOT40=2．68μL，（L·h）]，北京冬小麦的相对产量损失为12．85％[AOT40=6．72μL／（L·h）]．我国农作物生长环境多样，作物种类繁多，需要继续开展试验研究来建立本地化O3暴露量一产量响应关系，用于合理评估区域农作物产量损失．
- 耿春梅王宗爽任丽红王燕丽王琼杨文白志鹏
- 关键词：大气臭氧水稻冬小麦
- 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
- 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
- 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：3
- 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
- 田间原位开顶式臭氧熏蒸系统研究被引量：6
- 2011年
- 臭氧污染造成的粮食作物减产及经济损失受到普遍关注,研究植被对臭氧的响应是评估臭氧污染造成影响的重要依据.针对国内外已有开顶式熏蒸系统的缺点,改进布气管的布气孔大小和形状,以保证气室内布气的均匀性;改进风机的供气方式,采用一供三的方式以提高各平行样间的平行性;通过计算机负反馈控制和采用引流装置,以提高臭氧浓度控制和测定的准确性.在国内率先尝试在跟随环境臭氧浓度的基础上增加一定浓度的臭氧作为熏蒸气体.田间实测表明:该装置气室内臭氧浓度与设定浓度一致且分布均匀,平行样的平行性好,气室内外温度、相对湿度及光照强度衰减均达到了国内外同类装置水平,可广泛用于田间原位大气污染物对植被影响的研究.
- 耿春梅杨文殷宝辉王宗爽刘红杰王效科王玮
- 关键词：臭氧原位田间
