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双阻离子选择性微电极测定活体不结球小白菜叶片细胞中硝酸根离子的活度 总被引：5，自引：0，他引：5
详细介绍了用双阻离子选择性微电极活体测定小白菜叶片活体细胞中硝酸根离子的活度的方法原理及注意事项。微电极与溶液中硝酸根离子的浓度呈对数曲线的关系,斜率为48～58mV,对硝酸根离子浓度有较低的检出限,是一种选择性高、灵敏、经济的测定植物活体细胞中离子活度的方法。小白菜生长至六叶期时,用含有5molm-3NO3-的营养液诱导48h。测定结果表明,叶片细胞中硝酸根离子活度分布在活度高低明显不同的两个区间内,在细胞质中是0.24～10molm-3,液泡中20～110molm-3,且两个区间在细胞跨膜电位上也有差异。液泡占整个细胞体积的90%,所以,植物所吸收的硝酸根离子都集中在液泡中。 相似文献
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本文介绍了双阻NH4+选择性微电极的制作方法、工作原理及操作方法。微电极电位响应値与溶液中NH4+的活度呈对数曲线的关系,NH4+选择性微电极与其他类型的电极(如H+、NO3-)最大区别是K+的干扰,在含有72 mmol/L K+的标定溶液中,电极标定曲线的斜率为48~58 mV,对NH4+的检出限小于10-4 mol/L,说明电极对NH4+有较高的选择性,受K+的影响较小,可以用来测定。用以测定2.5 mmol/L NH4+培养2周的水稻叶片,结果表明,叶片细胞中NH4+活度分布在高低不同的两个区间内,分别代表了细胞质和液泡中的测定,水稻叶片细胞质和液泡NH4+的活度分别为2.58~9.30
mmol/ L和11.36~25.20 mmol/L。水稻叶片组织中的NH4+主要来自液泡,流动分析仪测定的水稻叶片组织的NH4+浓度为11.12 mmol/L。NH4+选择性微电极为研究水稻对NH4+的吸收利用提供了技术支撑。 相似文献
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双管离子选择性微电极制备方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
双管离子选择性微电极被广泛应用于植物细胞外离子流速和细胞内离子活度的测量,但双管离子选择性微电极(Ion-Selective Microelectrode,ISME)的制备过程繁琐,不可控因素多,制备成功率低。针对存在的问题,该研究提出了一种简易、快速的双管ISME制备方法。首先,介绍了双管微电极制备、硅烷化和电极尖端灌充液态离子交换剂(Liquid Ion Exchanger,LIX)的具体流程;其次,对制备的双管ISME的能斯特斜率和响应时间进行了测试。试验结果表明,使用蒸汽硅烷法对双管微电极进行硅烷化处理,最优硅烷化温度、二甲基二氯硅烷剂量和硅烷化时间分别为150℃、45μL和90min;制备的双管氢离子、钾离子、钙离子、氯离子选择性微电极的能斯特斜率分别为54.08、56.51、27.08和-58.80 mV/dec;4种双管ISME的响应时间介于0.20～0.42 s之间。研究结果表明,由该研究制备方法制作的双管ISME,可以满足植物细胞外离子流速和细胞内离子活度信息检测的要求。双管ISME的快速制备,降低了离子选择性微电极技术的应用难度,将有利于植物电生理检测试验的进行和离子选择性微电极技术在农作物育种、生理抗逆、植物营养吸收与同化等研究领域的应用。 相似文献
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非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)是一种通过微电极实时测定进出活体材料离子和小分子流速的技术,已广泛应用于植物的生长发育和逆境胁迫等研究领域中。目前该技术专用的重金属微电极种类非常少,因此其在重金属胁迫研究中的应用也受到了限制。本文在前期工作的基础上开发了一种基于非损伤微测技术的Zn~(2+)选择性微电极,首次实现了活体条件下植物根际Zn~(2+)离子流的实时、动态检测。研发的微电极在去离子水中对Zn~(2+)的线性响应范围为10–6～10~(–1) mol/L,能斯特斜率为30.2mV/decade(浓度每增加或减少10倍电位值的变化),响应时间t_(95%)≤1s,正常工作pH范围为3.5～7.0;在简易模拟土壤溶液(0.1mmol/L Ca(NO_3)_2、0.1 mmol/L KNO_3、0.1 mmol/L Mg(NO_3)_2和1 mmol/L NaNO_3)中,其线性响应范围变为5×10~(-5)～10~(-1) mol/L,能斯特斜率为28.1mV/decade,对土壤溶液中的共存阳离子具有较好的抗干扰性。利用构建的非损伤微测Zn~(2+)选择性微电极对Zn/Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)根际不同微区的Zn~(2+)离子流进行了实时检测。该技术的成功研发为活体条件下深入认识Zn~(2+)在植物根际的微界面过程与机制提供了一种强有力的研究手段。 相似文献
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自参考离子选择性电极技术应用中的微电极制备及测试 总被引：2，自引：2，他引：0
SIET（self-referencing ion electrode technique,自参考离子选择性电极技术）是电生理学研究的新手段,可以在植物抗逆研究中无损地获得植物细胞、组织、器官微区内离子流动态变化信息,而离子选择性微电极的制备及性能测试的标准化是SIET系统对植物活细胞、活体组织原位离子流测试的前提。该文以钾离子选择性微电极为例,详细讨论了离子选择性微电极的拉制、硅烷化、灌充等制备过程,研究了微电极内阻等电极参数的测量方法,测试了微电极的能斯特响应斜率、检测范围、响应时间等参数,讨论了制备过程中微电极性能的影响因素。离子选择性微电极使用WD-2型微电极拉制仪由无导液丝的TW150-3型硼硅酸盐玻璃毛细管拉制成形,其尖端直径为1～9 μm,干燥后用5%硅烷试剂在150℃温度下做硅烷化处理,再灌充入内充液与LIX（liquid ion exchanger,液态离子交换剂）而制成。研究表明：LIX成分是影响微电极内阻的重要因素,灌充LIX后的钾离子选择微电极（LIX长度为150～210 μm）内阻达到108～109 Ω,明显高于灌充LIX前;微电极在0.01～500 mmol/L K+浓度范围内具有很好的线性关系,R2=0.9998,能斯特斜率为53.095 mV/dec;微电极对1和100 mmol/L KCl溶液的平均响应时间t95%小于1 s。研究结果表明,离子选择性玻璃微电极的制备过程是影响微电极性能的关键,微电极尖端尺寸、内阻、响应时间等参数对微电极的应用影响显著。该研究可为离子选择性微电极的制备及其在SIET系统中的应用提供参考。 相似文献
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通过水培试验,探讨了主要盐基离子(NO3-、SO42-、SiO32-)对小白菜Cr(Ⅵ)污染毒性的调控作用,结果表明:①Cr对小白菜有极强的致毒能力,可有效抑制小白菜生长、Fe养分吸收和小白菜叶片硝酸还原酶活性,故妨碍碳氮代谢进而降低小白菜产量品质;②适度提高NO3--N浓度可有效缓减Cr对小白菜吸收Fe和硝酸还原酶活性的抑制毒性,并刺激小白菜生长,但NO3-同时也有协同促进小白菜吸收Cr的明显效果:③适当提高SO42-浓度能有效抑制小白菜对Cr吸收,并提高小白菜硝酸还原酶活性,但过高SO42-浓度有一定盐胁迫毒害效应,会影响其对降低小白菜Cr生物毒性的作用效果;④SiO32-对小白菜吸收Cr有较强的抑制作用,但这种作用未起到缓减小白菜Cr生理毒性的明显效果.试验结果表明,适当控制营养液NO3-浓度是抑制小白菜Cr吸收的关键,针对不同的Cr污染水平来调节NO3-、SO42-、SiO32-浓度配比,是抑制小白菜吸收Cr的有效技术措施. 相似文献
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基于离子选择性电极的硝酸盐快速检测系统 总被引：2，自引：2，他引：0
介绍了一种用于快速检测溶液中硝酸盐含量的流体控制系统。系统选用自主研发的以聚吡咯聚合物为膜材料的硝酸盐离子选择性电极作为传感单元,通过底层数据采集器编程控制微型泵和微型阀,实现检测溶液的自动传输控制。根据流体控制流程,离子选择性电极的标定溶液浓度选择为10-1、10-3和10-4 mol/L,标定时间可控制在4.5 min以内,每个样品检测时间为90 s。在10-4～10-1 mol/L的硝酸盐浓度范围内,电极的电势响应斜率值相对稳定,系统的硝酸盐含量检测下限约为10-4 mol/L,可基本满足对土壤浸提溶液和生活饮用水硝酸盐含量的快速和低成本检测要求。 相似文献
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蔬菜中硝酸盐因其对人类健康有不利影响而受到广泛的关注[1~4]。沈其荣等[5]认为植物液泡作为临时的无机离子和养分离子的储存库,在维持细胞质离子浓度的动态稳定的过程中有着很重要的作用。硝态氮是液泡中储存大量离子的成分之一,当外源硝态氮供应不足时,储存于液泡中的硝态氮能被调配出来维持细胞质中硝酸盐浓度的稳定而满足植物对氮的需求。同样也有人提出不同的观点,认为细胞液泡内的硝酸盐离子是不容易被植物再调动的[5],植物在细胞质中同化硝酸盐离子的速度远远超过了硝酸盐离子从液泡中释放进而被植物再利用的速率,仅仅通过调动液泡内的硝酸盐是不能够维持植物的正常生长的。我们先前在水稻、菠菜、小白菜、番茄、生菜等作 相似文献
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研究了昆明铁质砖红壤中水吸附性铜离子依次在包括去离子水在内的浓度从低到高的Na NO3溶液中连续解吸时,电解质浓度和有机质去除对不同p H段铜离子解吸率的影响。结果表明,当铁质砖红壤中水吸附性铜离子依次在去离子水、0.01 mol L-1Na NO3、0.1 mol L-1Na NO3及1 mol L-1Na NO3中连续解吸时,去离子水和Na NO3溶液对铁质砖红壤p H-铜离子解吸率曲线形状影响截然不同。在去离子水中解吸时,解吸率曲线表现为单调下降,当解吸平衡液p H达到5.3左右时,铜离子解吸率降至基本为零,且解吸次数不影响这一规律;在Na NO3溶液中解吸时,除1 mol L-1者外,对于0.01 mol L-1和0.1 mol L-1者,铜离子解吸率曲线均在p H4.4~4.6之间出现解吸峰。部分去除有机质对解吸率的整体变化趋势并无根本影响。研究结果表明,土壤中吸附性铜离子可在去离子水中解吸的原因与双电层重叠以及离子强度降低导致土壤表面对铜离子解吸势增加有关,而解吸峰产生的可能原因与在不同p H段,体系p H对铁质砖红壤中吸持铜离子的羟基化比例和表面电荷性质的综合影响有关。 相似文献
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以pH 4.5～8.0范围内的土壤为分析对象,建立离子色谱测定土壤有效硫含量的分析方法。采用0.01∶0.01(mol/L)CaCl2-KH2PO4浸提剂提取土壤有效硫,提取液经离子色谱分析,外标法定量。研究结果表明,实验采用的离子色谱条件能有效分离土壤有效硫和干扰组分,定量方法线性良好,相关系数r达0.9997,精密度相对标准偏差(RSD)(n=6)小于5%,3个浓度添加水平的回收率为88%～105%,回收率的RSD小于5%。使用该方法测定了4份土壤质控样品有效硫含量,测试结果与标示值一致。本工作建立的测定土壤有效硫含量的分析方法前处理简单、结果准确、重现性好,具有推广应用价值。 相似文献
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植物液泡中硝酸盐行为的研究概况 总被引：30，自引：4，他引：30
化学氮肥利用率低和损失严重而造成的环境污染问题是农业生态系统中氮素管理首当其冲要研究和解决的问题 ,这方面的研究工作在国内外报道浩如烟海 ,但突破性进展不多。另一方面 ,植物体内的硝酸盐含量高又严重影响农产品有关的品质性状 ,特别是我国加入WTO后蔬菜和果实中高含量的硝酸盐是影响这些产品出口的主要限制因子之一。因此 ,从植物体本身着手研究植物氮素高效利用的机理与途径 ,这是近几年来植物氮素营养研究的热点之一。植物液泡占据了成熟植物细胞体积的 90 %左右 ,而液泡和细胞质中硝酸盐的浓度通常分别在 30～ 5 0molm- 3和 3～ 5molm- 3,因此 ,如何调动植物液泡中的硝酸盐使之得到更高程度的再利用 ,这是提高植物氮素利用效率和降低植物体内硝酸盐含量的途径之一。本文综述了国内外有关液泡中硝酸盐行为的研究状况 ,在此基础上作者首次提出植物液泡中硝酸盐的内外流与植物氮素高效利用之间可能存在着密切的关系 ,旨在拓始这方面的工作能尽快开展 ,为植物氮素高效利用的分子生物学研究开辟新的研究领域。 相似文献
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在营养液中添加一定量的铵态氮能提高作物生物量和叶绿素含量。为研究增铵对植物生长及叶绿素含量的影响机理,采用了6个NO3-∶NH4 浓度比为5·0∶0·0、5·0∶2·5、5·0∶5·0、5·0∶7·5、5·0∶10·0和0·0∶5·0的处理对小白菜进行培养试验。结果表明,在5mmolL-1硝态氮存在时,适当添加一定量的铵态氮(2·5mmolL-1)小白菜生物量和叶面积分别增加39·6%和16·3%,叶面积与生物量显著相关(r=0·941,p<0·01)。营养液中铵态氮浓度与叶片SPAD值、活性铁及叶绿体蛋白质含量均显著相关,相关系数r分别为0·914、0·954和0·964。适当提高铵态氮浓度增加小白菜产量的机制在于其促进了叶片扩展,提高了总光合面积,其原因可能是适当提高铵态氮浓度促进了叶片细胞分裂。进一步研究表明,提高铵态氮浓度提高叶绿素含量的原因,可能在于其促进了小白菜体内全铁的再利用,从而提高了叶片活性铁含量和叶绿体蛋白质含量。 相似文献
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NITRATE UPTAKE KINETICS AND METABOLIC PARAMETERS IN TWO RICE VARIETIES GROWN IN HIGH AND LOW NITRATE
Leandro Azevedo Santos Walterliny Almeida Santos Marcus Vinícius Loss Sperandio Carlos Alberto Bucher Sonia Regina de Souza Manlio Silvestre Fernandes 《Journal of plant nutrition》2013,36(7):988-1002
A study was conducted on the effect of nitrate (NO3) levels on nitrate uptake kinetics and nitrogen (N) metabolism in two rice varieties, Piaui (landrace) and IAC-47 (improved). At 27 days after germination (DAG) N supply was suspended for 72 h, and then restored as 0.2 or 2 mM nitrate. The nitrate uptake kinetics was determined by the depletion method. Plants were harvested at 0, 6, and 24 h. Plants of the Piaui variety under 0.2 mM nitrate showed higher Vmax and lower KM, indicating higher efficiency of nitrate uptake at low supply. In the sheaths of both varieties, there was a greater accumulation of nitrate and lower activities of nitrate reductase and glutamine synthetase. The V-H+-ATPase activity increased between 0 and 6 h accompanying the nitrate influx, suggesting that the activity of this proton pump is necessary for the antiport activity (H+/2NO? 3) involved in the accumulation of nitrate into vacuoles. 相似文献
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氮肥对大白菜硝酸盐累积的影响及合理施用量研究 总被引：18，自引：2，他引：18
对宁夏灌淤旱耕人为土氮(N)肥与大白菜产量及菜体和土体中硝酸盐累积的关系进行了田间试验研究。结果表明,在设计范围内,银川平原复种大白菜的产量及净菜率与施N量成正比;施N肥增加大白菜硝酸盐含量;复种大白菜的最高产量施N量为448.5㎏/hm2,最佳产量施N量为427.5㎏/hm2;大白菜外叶硝酸盐含量高于内叶,内叶硝酸盐含量随施N肥量的增加而增加,外叶硝酸盐含量在高施N时,随生育期延长而增加;施用N肥明显增加土体各土层中的硝态N含量。 相似文献
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小白菜适当增铵下硝酸盐累积机理研究 总被引：14，自引：6，他引：14
利用NO3--N/NH44+-N为100∶0和75∶25的营养液对两个硝酸盐累积能力显著不同的小白菜品种(上海青和亮白叶1号)进行培养,测定了小白菜叶片、叶柄及根系硝酸盐含量、硝态氮和铵态氮吸收量及各部位硝酸还原酶活性,以探讨适当增铵降低小白菜硝酸盐含量以及小白菜不同品种和不同器官累积硝酸盐能力差异的机理。结果表明,适当增铵使叶片、叶柄和根系硝酸盐含量分别降低了22%、15%和22%,而硝态氮吸收量则降低了7.5%。小白菜各器官硝酸盐含量为叶柄叶片根系。叶片硝酸还原酶活性分别是叶柄和根系的27和9倍,呈现叶片根系叶柄,叶片是硝态氮的主要还原器官。亮白叶1号叶片、叶柄及根系硝酸盐含量分别较上海青高3%、38%和34%,硝态氮吸收量仅较上海青高11%;而叶片、叶柄及根系硝酸还原酶活性则分别较后者降低44%、56%和38%。适当增铵减少硝态氮吸收量是增铵降低硝酸盐含量的主要原因。不同器官的功能与结构的不同决定其累积硝酸盐能力的不同;不同品种硝酸盐累积的差异取决于还原硝态氮能力的差异。 相似文献
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One pot experiment was conducted to study the effects of a new polymeric slow release fertilizer (PRF) on Chinese cabbage growth and soil nutrients. The experiment comprised three kinds of fertilizer (common compound fertilizer, 21% and 45% solubility of PRF in 25°C water, all fertilizers with N:P2O5:K2O = 10:5.7:20) and three fertilizer levels (0, 21.6 and 43.2 g m?2). Results showed that the high water-soluble PRFs (PRFHH and PRFHL) fit nutrient requirements of Chinese cabbage, and the high fertilization level significantly increased yield and improved quality of Chinese cabbage. Although the PRFHL treatment at 21.6 g fertilizer m?2 had one-half less supplied nutrient than that of common compound fertilizer treatment (43.2 g fertilizer m?2), the yield of Chinese cabbage with PRFHH and PRFHL was 8.0% more. The soluble sugar, vitamin C and leaf chlorophyll contents of Chinese cabbage can be effectively improved with PRFHH (43.2 g m?2), PRFHL (21.6 g m?2) and PRFLH (low water-soluble PRF, 43.2 g m?2). The PRF treatment reduced the nitrate content and improved soil capacity of supplying nutrient effectively, and there were no changes in values of pH and electrical conductivity of soil. 相似文献
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(13-14):1465-1479
Abstract Chinese cabbage (Brassica rapa L. Chinensis group) production is expanding in the U. S., and guidelines regarding its production under Western cultural practices are needed. The objectives of this study were to investigate the effects of N source and rate on Chinese cabbage yield, marketability, and wrapper leaf nutrient concentrations, and to estimate the critical wrapper leaf‐N concentration associated with maximum yield and marketability. Chinese cabbage was grown in five sequential plantings using raised‐bed, polyethylene mulch culture with subsurface irrigation on a sandy soil. Nitrogen fertilizer was applied at rates of 0, 67,112, and 157 kg/ha using the following sources: 1) ammonium nitrate. 2) calcium nitrate, 3) urea‐ammonium nitrate solution (Uram, 32% N), 4) urea, and 5) a urea‐calcium solution (18% N). Mature Chinese cabbage wrapper leaf concentrations of P, Ca, and Mg increased with increasing N rate, while leaf‐K concentration decreased. Leaf‐N concentration increased in response to N rate, but was not affected by N source or harvest date. Leaf‐P, K, Mg, and B concentrations were sufficient or high according to established standards, but leaf‐Ca was low. Leaf‐Ca and Mg concentrations were lowest with N sources containing only urea, and highest where at least part of the N was applied as NO3 ‐. Chinese cabbage head weight and percentage marketable heads increased as N rate increased. Yield and quality were highest with N sources which contained NO3 ‐, and were smallest where N was applied entirely as urea, which may have been due to plant sensitivity to NH4 +. The critical value of mature cabbage wrapper leaf‐N concentration above which yield or marketability was not limited was estimated to be 36 to 41 mg/g, which agrees well with established standards. 相似文献
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杨梅硝酸还原酶活力研究 总被引：6，自引：0，他引：6
用改进的活体法测定了杨梅幼树体内硝酸还原酶(NR)的分布状况。杨梅叶片,枝条、根和根瘤的NR活力分别为404.59,226.40,135.87和45.05 n mol NO_2/30min/gFW。品种、枝梢种类及叶片成熟度不同,其NR活力也不同。介质中氮源的种类和浓度对杨梅叶片的NR活力也有明显影响。对未结瘤的幼苗和离体幼树枝条,硝态氮能提高叶片的NR活力和叶片中的硝态氮含量,两者随硝酸盐浓度的增高而提高;铵态氮抑制叶片的NR活力,浓度愈高,抑制作用愈强。 相似文献
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灌溉施肥对壤质潮土硝态氮淋溶的影响 总被引：64，自引：5，他引：59
在衡水市邓庄乡壤质潮上上进行了以灌水为主处理、氮用量为副处理,各五水平的定位试验。结果表明,氮肥用量是硝态氮淋溶损失的决定因素,冬小麦施氮150kghm-2不发生淋溶,施氮225～300kghm-2则硝态氮的淋溶增强。小麦播前基施氮肥量过高会使冬季发生硝态氮的淋溶。小麦拔节期和灌浆期灌溉一般不会引起硝态氮的淋溶损失;尽管一次灌水1350m3hm-2硝态氮的淋失量不高,但土壤剖面中的硝态氮含量显著比低灌水量的低。为降低硝态氮的损失,应控制一次灌水量不超过1050m3hm-2。雨季降水导致大量硝态氮淋溶损失,防治雨季土壤硝态氮的淋溶损失至关重要。 相似文献