小麦叶片的电阻抗图谱参数对水分胁迫的响应

电阻抗图谱参数能够反映植物的基本生理信息,通过研究不同品种、生育期和水分胁迫下的小麦叶片,得到胞内电阻、胞外电阻、弛豫时间和弛豫时间分布系数等膜参数的变化特征.通过盆栽实验,测定了分属于旱地、水地和水旱兼用型3个不同抗旱类型的7个品种的小麦叶片在抽穗期、开花期和灌浆期3个生育期,以及适宜水分、中度干旱和严重干旱3个水分条件下的电阻和电抗,应用LEVM软件拟合出相应的电阻抗图谱参数,并分析了参数的变化特征.电阻抗图谱参数与不同小麦品种的抗旱性强弱没有明显的对应关系,水分胁迫使叶片的胞外、胞内电阻和弛豫时间分布系数增大,弛豫时间减小.不同生育期对胞外、胞内电阻和弛豫时间的影响表现为:开花期＞抽穗期＞灌浆期;对弛豫时间分布系数的影响则表现为:开花期＞灌浆期＞抽穗期.电阻抗图谱参数尚不能用于表征小麦品种的抗旱性强弱,但可以提供不同生育期小麦叶片在水分胁迫下细胞膜变化的电学信息.     

小麦叶片电阻抗图谱参数对重金属胁迫的响应

 为了研究小麦在重金属胁迫下电阻抗图谱参数的规律,测定了小麦叶片在重金属离子Zn²⁺、Pb²⁺、Cr（Ⅲ）、Cu²⁺、Ni²⁺、Cr（Ⅵ）6种离子胁迫下的胞外电阻、胞内电阻、弛豫时间和弛豫时间分布系数,并通过回归分析建立上述电阻抗图谱参数与重金属离子浓度之间的关系。研究表明,随着重金属离子浓度的增加,小麦叶片的胞外电阻和弛豫时间表现为减小,胞内电阻和弛豫时间分布系数增加,与其他4种离子相比,Cu²⁺和Cr(Ⅵ)离子更能显著减小胞外电阻和弛豫时间的数值,可以用弛豫时间来预测小麦叶片受重金属毒害的程度。研究表明,弛豫时间的变化基本满足logistic模型。     

低温胁迫对小麦叶片电阻抗图谱参数的影响

用电阻抗图谱的方法研究了小麦叶片在低温胁迫下的变化．测定了在设计的7个温度水平,盆栽小麦叶片的电阻、电抗以及相对电导率的变化,拟合了叶片在不同温度的胞外电阻、胞内电阻、弛豫时间和弛豫时间分布系数．结果表明：随着温度降低,叶片的胞外电阻、弛豫时间、弛豫时间分布系数减小,胞内电阻增加．用胞外电阻表示的小麦叶片的抗寒性为-14．10℃,与用相对电导率表示的抗寒性（-14．43℃）结果极为接近．胞外电阻是冷冻处理后确定小麦叶片抗寒性最适合的参数．     

亚精胺对渗透胁迫小麦幼苗生理活性的影响

研究了渗透胁迫小麦幼苗叶片某些生理参数的变化以及亚精胺(Spd)预处理对其变化的影响.结果表明,由-0.5MPa聚乙二醇(PEG)-6000引起的渗透胁迫明显降低了小麦叶片相对含水量(RWC)、叶绿素a、叶绿素b、水溶性和非水溶性蛋白质含量,Spd预处理显著延缓它们的下降;渗透胁迫过程中,脯氨酸和丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏在对照幼苗中明显增加,在Spd预处理幼苗中其增加受到明显的抑制.表明Sp预处理能够缓解渗透胁迫对小麦幼苗造成的伤害,提高小麦抗渗透胁迫的能力.     

硝酸镉污染高岭土电化学特性试验研究

通过对不同含量硝酸镉的高岭土进行电化学阻抗谱进行测试,结合其Nyquist和Bode图谱模拟出相应的等效电路参数。分析结果表明,在污染6 h时,随着硝酸镉浓度增加,高岭土Nyquist图中呈现出由准Randle向非Randle变化,溶液电阻减小、常相位角元件电容增大、以及扩散阻抗逐渐减小至消失;在污染24 h时,高岭土Nyquist图中呈现出两个时间参数,电化学参数溶液电阻、常相位角元件、固液界面电阻、扩散阻抗均有所改变;随着时间的推移,高岭土与孔隙溶液硝酸镉电离出的Cd2+产生较强的电化学作用,高岭土体系密实度增大吸附性增强。     

砂土的电化学阻抗特性及其试验研究

通过电化学工作站测试了不同颗粒尺寸、不同含水量砂土体系的电化学阻抗谱图,利用Z-View软件拟合与解析其等效电路,分析电路参数与颗粒尺寸、不同含水量的变化关系,并研究了各个参数之间的相互关系。结果表明:砂土的电化学阻抗谱呈准Randles模型,其等效电路元件包括:孔隙溶液电阻、固-液界面电容、电荷转移电阻、扩散阻抗。Bode图中阻抗模值随着频率、含水量及颗粒尺寸的增大呈下降趋势;当含水量相同时,孔隙溶液电阻基本相同,随着颗粒尺寸的增大,固-液界面电容呈增大趋势,电荷转移电阻、Warburg扩散系数呈减小趋势;当颗粒尺寸相同时,随着含水量的增大,固-液界面电容呈增大趋势,孔隙溶液电阻、Warburg扩散系数呈减小趋势。研究结果对电化学阻抗谱理论在岩土工程性质方面的应用与研究提供新的思路与技术。     

盐分和水分胁迫对多裂骆驼蓬渗透调节及叶片抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,分别用含有0～400 mmol·L-1NaCl和等渗于200 mmol·L-1NaCl的聚乙二醇6000(PEG6000)的Hoagland溶液处理多裂骆驼蓬(Peganum multisectum Bobr)幼苗,15 d后测定根和叶片中主要无机离子及有机溶质含量、渗透势和渗透调节能力及叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性.结果表明,NaCl胁迫下,幼苗无机离子总量及Na+、Cl-含量随NaCl浓度增大而增加,分别占计算渗透势（COP）的58     

接触电阻对电化学阻抗影响的试验研究

在电化学阻抗测试中,电极作为传递信号的载体,电极与材料的接触程度,也即之间存在的接触电阻的大小,直接影响到了电化学阻抗及其阻抗谱所拟合等效电路参数的结果。通过对粉土、灰土分别在不同电极间压力和不同电极面积的正交试验下,所测得的阻抗|Z|和接触电阻R_0,来探求R_0与|Z|及其等效电路参数的关系。研究表明:电化学阻抗谱呈现非Randles模型的材料,可以提出类似于材料电阻率ρ_m的材料阻抗率ρ来表征材料的特性;同时ρ可以用其相对应的R_0与参数α的乘积表示。α随着电极间压力的增大而缓慢增大,随着电极面积的增大而急剧增大,随着材料压缩模量E_s的增大而减小;随着电极间压力的增大,其ρ、R_0、|Z|以及等效电路参数溶液电阻R_s、电荷转移电阻R_t在不断减小,而其双电层电容C_d在不断增大;随着电极面积的增大,其R_0、C_d在不断减小,而其ρ、|Z|、R_s和R_t在不断增大;随着材料E_s、ρ_m的增大,其ρ、R_0、R_s和R_t在不断增大,而其C_d不断减小。     

干旱胁迫下假单胞菌HN1202对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

为研究假单胞菌HN1202在干旱胁迫下对小麦幼苗的抗渗透胁迫能力,应用聚乙二醇6000模拟渗透胁迫,研究小麦种子的萌发状况;通过不同水分管理,研究干旱胁迫下无土栽培的小麦幼苗形态、渗透调节、保护酶活性及膜质过氧化作用的生理变化.研究发现干旱胁迫下接种HN1202的小麦种子发芽势、发芽率分别高于阴性对照组3.9%、8%,小麦幼苗的株高、根长分别比对照组提高了28.3%、21.9%.小麦叶片含水量、叶绿素含量分别比对照组提高了4.1%、13.4%;可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量比对照组分别提高了17.0%、12.6%、41.6%;CAT、SOD含量比对照组增加了45.9%、14.0%; MDA比对照组降低12.8%.研究结果表明,干旱胁迫加剧了小麦的氧化胁迫,接种HN1202可提高小麦叶绿素含量,增加渗透势,增强小麦幼苗抗氧化酶的活性,降低膜质过氧化,提高小麦幼苗抗旱能力.     

干旱胁迫对栽培种及野生种北沙参叶片解剖结构及生理特性的影响

为探究干旱胁迫对北沙参生长发育的影响，以栽培种和野生种北沙参为试验材料，测定不同浓度PEG模拟干旱胁迫下北沙参的解剖结构、生理指标及叶绿素荧光参数。结果表明：随着干旱程度的增加，叶片、上下表皮、栅栏组织及海绵组织厚度减小，其中30%PEG胁迫对两种北沙参影响最明显；在PEG胁迫增加的过程中，栽培种较野生种叶绿素含量变化较小，可溶性蛋白含量较高，且较对照呈极显著提高；两种北沙参叶片F_v/F_m值、光化学荧光淬灭系数(q_p)和PSⅡ的实际光化学效率(Y(Ⅱ))与对照相比均呈下降的趋势，栽培种比野生种降幅小。这些结果说明栽培种比野生种北沙参对干旱胁迫有较强的耐受能力。     

水杨酸预处理对甘蓝幼苗冷害的缓解效应

研究了外源水杨酸(SA)对甘蓝(Brassica oleraceaL.)幼苗低温(4±0.5)℃冷害的缓解效应.低温胁迫前不同浓度SA(0.1 mmol/L,0.5 mmol/L,1.0 mmol/L)对甘蓝幼苗的预处理,能不同程度地提高可溶性糖和可溶性蛋白质的含量和保护酶活性,降低MDA的含量,以0.5 mmol/L效果最明显.同一浓度SA(0.5 mmol/L)对幼苗预处理后,随低温时间的延长,可溶性糖和可溶性蛋白质含量和保护酶活性呈先升后降的变化趋势,并显著高于同一时期的对照,而MDA含量也呈显先升后降,但显著低于同期的对照.说明适当浓度的外源SA对甘蓝幼苗低温冷害有一定的缓解效应.     

环境温度对活立木横截面电阻值的影响

为研究环境温度对活立木内电阻值的影响,采用树木电阻断层成像仪在不同温度下对落叶松和小叶杨两种活立木进行检测,获取截面二维电阻图像并分析其变化,量化横截面内各点电阻值及其与温度之间的关系。结果表明:①落叶松横截面心材电阻值较低,边材较高。随温度降低,边材红色区域(高电阻区)面积减少,心材蓝色区域(低电阻区)面积增大; 而小叶杨电阻图像呈现完全相反的规律。但随温度降低,两树种整体平均电阻值均增大。②样本立木电阻值与环境温度之间存在极显著的指数函数关系(P<0.01),模型相关系数R≥0.822,小叶杨甚至高于0.926,因此认为模型有很好的拟合优度。 ③在落叶松样本立木中,当温度大于0 ℃时,横截面内沿径向分布的各点电阻值之间变化不明显,最大差值为1 236 Ω(3.0 ℃时); 而温度小于0 ℃时波动很大,最大差值达到3 299 Ω(-5.0 ℃时),曲线存在较为明显的两个波谷和中间一个波峰。④在小叶杨样本立木中,随环境温度降低,横截面内沿径向分布的各点电阻值都呈增大趋势; 从边缘到髓心再到另一侧边缘,沿径向分布的电阻值呈由低向高逐渐增大、到最大值后再逐渐降低的趋势。     

水分胁迫对蚕豆叶片渗透调节能力的影响

为探讨蚕豆（Vicia faba L.)对水分胁迫的适应机理,经人工水分胁迫处理,研究了水分胁迫对蚕豆叶片渗透调节能力的影响,结果表明：蚕豆叶片中作为细胞内渗透调节物质的游离脯氨酸,K^ ,可溶性总糖等细胞内溶质含量在水分胁迫下都有明显增加,这些指标与土壤含水量呈负相关,表明蚕豆具有一定的渗透调节能力,但是,渗透调节作用有一定的局限性,在中度和严重水分胁迫下,蚕豆的蒸腾速率明显下降,气孔扩散阻力大大增加,最终表现为植株生物量的明显降低。     

米槁对水分胁迫的生理响应

为探讨药用植物米槁对干旱胁迫的适应性,以米槁幼苗为研究材料,采用室内人工控水的方法,经预实验设3个水分梯度:CK(土壤相对含水量(80±5)%)、MD(土壤相对含水量(60±5)%)、SD(土壤相对含水量(35±5)%),研究了米槁幼苗对水分胁迫的生理响应机制.结果表明:同一实验期内随着干旱胁迫的加剧,RWC逐渐降低,电导率、MDA含量、渗透物质含量及抗氧化酶活性均增加.而同一水分处理下,随着干旱胁迫时间的延长,叶片相对含水量呈先大幅下降后小幅回升趋势;渗透物质、电导率、MDA含量和抗氧化系统都呈逐渐升高趋势.并且干旱胁迫越剧烈,米槁幼苗叶片RWC越小,电导率、MDA、渗透物质含量及抗氧化酶活性越大,机体抵抗干旱反应越强.但总体而言,米槁幼苗表现出较强抗旱性,对水分条件的适应范围较广.     

地应力作用下裂隙对锚杆预应力扩散机制的影响

为深入了解裂隙对锚杆预应力扩散机制的影响,采用将锚杆预应力在裂隙围岩中形成的应力场-锚杆预应力场从围岩应力场中分离出来的方法,系统地研究了地应力作用下裂隙位置、长度和倾角对锚杆预应力扩散机制的影响。研究发现:裂隙长度对锚杆预应力场的影响最显著、次为倾角、再次为位置。裂隙长度存在阈值;随其长度增加,拉、压应力峰值区位置发生转移,拉应力峰值单调增加,压应力峰值则先增大再减小。随裂隙向围岩深部移动,拉、压应力区位置发生互换,拉、压应力峰值总体呈减小趋势。裂隙倾角90°时的锚杆预应力场与30°~75°时的显著不同;随裂隙倾角增大,拉应力峰值按减小→增大→减小的规律变化,压应力峰值先减小再增大。     

Changes in the power spectrum of electrical signals in maize leaf induced by osmotic stress

To quantify the characteristics of the power spectrum of plant electrical signals, we defined the following concepts:spectral edge frequency (SEF), spectral center frequency (SCF), power index (PI) and power spectral entropy (PSE). These parameters were used to examine and quantify changes in the power spectrum of electrical signals in maize leaves under osmotic stress. In the absence of osmotic stress, the SEF of the electrical signal in maize leaves was approx. 0.2 Hz and the SCF was approx. 0.1 Hz. The electrical signal in maize leaves was mainly a slow wave signal with a frequency of 0-0.1 Hz. After 2 h osmotic stress, the SEF and SCF of the electrical signal increased to higher frequencies. The proportion of the fast wave frequency also increased to 0.1-0.2 Hz, resulting in a dramatic increase in PSE. We also found that the changes in PSE and SCF were significantly correlated during osmotic stress. We propose that the changes in the PSE and SCF in maize leaves can be used as a sensitive signal indicating water deficit in leaf cells under osmotic stress. Thus, measurement of SCF or PSE of electrical signals in maize leaves could be used to develop early warning and rapid diagnosis techniques for the water demands of plants.     

干旱胁迫下铁皮石斛愈伤组织生理特性研究

以铁皮石斛愈伤组织为材料,采用PEG-6000模拟干旱胁迫处理铁皮石斛愈伤组织,检测愈伤组织可溶性蛋白含量及SOD、POD和APX活性的变化动态。结果表明,不同浓度PEG胁迫下,铁皮石斛愈伤组织可溶性蛋白均高于对照;各浓度PEG胁迫1d后,SOD活性均高于对照,当PEG浓度为30%时,胁迫2d、3d后却低于对照;POD活性随着PEG浓度的增强先上升后下降,在25%PEG胁迫下达到峰值;当PEG浓度为30%时,APX活性随着时间的延长而降低,当PEG浓度低于30%时,APX活性呈上升趋势。铁皮石斛愈伤组织可通过可溶性蛋白含量的增加和保护酶的变化来适应一定程度的干旱胁迫。     

不同浓度铝胁迫对甜玉米幼苗生长的影响研究

以粤甜3号为材料研究了在不同浓度铝胁迫下甜玉米幼苗生长的变化及SOD酶的反应。结果表明：在铝胁迫下3h甜玉米胚根伸长就受到抑制。胚根的相对伸长率随处理时间和处理浓度的增加而降低;株高、茎粗、单株生物量等在21d表现出受到抑制,并且随铝处理浓度和时间的增加抑制程度加深;在第7d和14d,各处理SOD酶活性先增加后下降．而到21d和28d则SOD酶活性呈下降的趋势。