^(13)C示踪技术在利玛原甲藻中腹泻性贝毒合成研究的应用 被引量：1

1

作者 张昊宇 谭志军 +3 位作者 郑关超 吕颂辉 杨越聪 吴海燕 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期457-464,共8页

选取具有显著产毒差异的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)SHG株与2XS株为研究对象,以2-^(13)C-甘氨酸为示踪原料结合高分辨质谱方法,为腹泻性贝类毒素及其酯化态毒素合成与代谢途径的研究提供新方法和思路。结果表明,两株藻共发现16种腹... 选取具有显著产毒差异的利玛原甲藻(Prorocentrum lima)SHG株与2XS株为研究对象,以2-^(13)C-甘氨酸为示踪原料结合高分辨质谱方法,为腹泻性贝类毒素及其酯化态毒素合成与代谢途径的研究提供新方法和思路。结果表明,两株藻共发现16种腹泻性贝毒及其酯化态毒素成分。对照培养条件下SHG株(大田软海绵酸毒素含量为7.88 pg/cell,鳍藻毒素1含量为4.35 pg/cell)的产毒能力高于2XS株(大田软海绵酸毒素5.70pg/cell),而甘氨酸作为氮源培养条件可显著提高两株藻的产毒总量(P<0.05)。^(13)C-甘氨酸标记组与甘氨酸培养组单细胞产毒量无显著变化(P>0.05)。腹泻性贝毒被标记后其同位素异构体丰度发生变化,其中酯化态受^(13)C标记的影响程度更高,二级质谱图清晰表示出其碎片离子及脱水峰的标记情况。该方法直观阐明了甘氨酸可作为P.lima标记原料的产毒供体,并使用稳定同位素标记方法首次实现了酯化态的同步标记,有助于腹泻性贝毒生成机制的进一步研究。 展开更多

关键词 利玛原甲藻 腹泻性贝类毒素 酯化态 13c同位素示踪 四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱

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用-(13)C示踪研究CO_2浓度倍增对枸杞光合产物积累的影响 被引量：9

2

作者 石元豹 曹兵 +1 位作者 宋丽华 汪贵斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期201-206,共6页

CO2作为光合作用的底物,其浓度的高低直接影响植物光合作用能力的大小,为探究近年来大气CO2浓度升高对宁夏枸杞光合产物的影响,应用碳同位素示踪技术与开顶气室法,测定分析2种CO2浓度(倍增浓度(720±20)μmol/mol;对照(360±20)... CO2作为光合作用的底物,其浓度的高低直接影响植物光合作用能力的大小,为探究近年来大气CO2浓度升高对宁夏枸杞光合产物的影响,应用碳同位素示踪技术与开顶气室法,测定分析2种CO2浓度(倍增浓度(720±20)μmol/mol;对照(360±20)μmol/mol)处理下宁夏枸杞苗木各器官中光合产物积累与分配的差异。结果表明:CO2浓度倍增处理下,宁夏枸杞叶片净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、水分利用效率均明显高于对照;在速生期,叶片蒸腾速率较对照显著降低,在生长后期没有差异。CO2浓度倍增处理下,未进行标记的宁夏枸杞各个器官的13C自然丰度值相对于对照均有不同程度的下降。13C标记90 d时,对宁夏枸杞各器官在24 h、48 h和7 d的δ13C值进行测定,并与未标记之前的δ13C值比较发现宁夏枸杞叶片δ13C值在24 h最大,根和茎δ13C值在标记结束后48 h最大,之后开始下降,根部δ13C值下降的幅度较小,光合产物总体呈现的是叶向茎,再向根部转移的规律。在CO2浓度倍增处理90和120 d时,宁夏枸杞δ13C值在枸杞根、茎和叶中均有不同程度的升高。处理90 d时δ13C值较对照增加的百分比分别为茎(65.53%)>根(27.39%)>叶(18.05%),120 d时为果实(145.04%)>叶(143.56%)>根(49.96%)>茎(43.26%)。因此大气CO2浓度倍增,增强了宁夏枸杞的光合能力,增加了光合产物在各器官中的积累,在速生期光合产物在茎中的增加比例最大,而生长后期则在果实和叶中的增加比例较大。 展开更多

关键词 cO2 光合 作物 宁夏枸杞 13c示踪技术 光合产物 开顶气室

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侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度

3

作者 王文倩 宋媛 +3 位作者 张辉 郭胜利 栗现文 胡亚鲜 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期119-129,共11页

[目的]探讨沉积泥沙粒级及厚度对剖面CO_(2)传输过程的影响,明确不同含水率条件下侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度,为完善沉积区有机碳矿化和排放过程提供理论依据。[方法]通过沉降速度分选为4个粒级(≥250μm,250~125μm... [目的]探讨沉积泥沙粒级及厚度对剖面CO_(2)传输过程的影响,明确不同含水率条件下侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度,为完善沉积区有机碳矿化和排放过程提供理论依据。[方法]通过沉降速度分选为4个粒级(≥250μm,250~125μm,125~63μm,≤63μm),各粒级分别在静态水体中沉积形成0.4 cm,0.7 cm,1.4 cm和2 cm共4个薄层沉积厚度。各沉积土柱保持田间持水量,先进行恒湿自矿化(7 d),后将^(13)C葡萄糖标记黄土置于土柱底部作为独立CO_(2)释放源,进行^(13)C标记CO_(2)示踪(7 d),最后将各土柱自然干裂(7 d),对比这3个阶段的CO_(2)释放效率和^(13)C相对丰度变化特征。[结果](1)各土柱的平均CO_(2)通量在恒湿自矿化阶段(无^(13)C标记CO_(2)释放源)为0.21μg/(cm^(2)·h),略低于^(13)C标记CO_(2)示踪阶段的0.35μg/(cm^(2)·h),且两者均显著低于自然干裂阶段0.9μg/(cm^(2)·h),说明湿润状态下黄土沉积层均对CO_(2)释放有不同程度的抑制作用,但随着土壤干裂,封存于土层中CO_(2)便会集中释放,削弱沉积碳汇效应。(2)粗颗粒(D≥250μm)在3个培养阶段的平均CO_(2)通量较细颗粒(D<63μm)分别高出77.9%,39.6%和30.8%,且粗颗粒在3个培养阶段的CO_(2)通量和^(13)C相对丰度差异比细颗粒更显著,且峰值提前1 d。(3)各沉降粒级在湿润状态时,粒径≥125μm的黄土容重较小而充气孔隙度和气体扩散系数相对较大,需至少2 cm沉积厚度才可有效抑制CO_(2)传输,而粒径为63≤D<125μm和D<63μm时,充气孔隙度和气体扩散系数极小,仅1.4 cm甚至更薄的沉积厚度,便可有效抑制CO_(2)向表土扩散。[结论]黄土沉积区须有细密颗粒覆盖且保持较高的含水率才可有效抑制CO_(2)向地表传输,从而保证沉积掩埋碳汇效应,且不同黄土颗粒抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度存在差异。 展开更多

关键词 黄土 沉积 碳汇 粒径 cO_(2) 气体传输 ^(13)c示踪

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^(13)C同位素标记法研究木质素与木聚糖的连接 被引量：3

4

作者 杨海涛 谢益民 +1 位作者 范建云 王鹏 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 2007年第1期11-14,共4页

以带13C标记的松柏醇葡萄糖苷作为木质素的前驱物,在β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶、过氧化物酶的酶体系中,向木聚糖胶体中滴加松柏醇葡萄糖苷的溶液,得到木质素脱氢聚合物(DHP)与木聚糖的复合体,并用FT-IR、13CNMR对DHP-木聚糖复合体(DH... 以带13C标记的松柏醇葡萄糖苷作为木质素的前驱物,在β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶、过氧化物酶的酶体系中,向木聚糖胶体中滴加松柏醇葡萄糖苷的溶液,得到木质素脱氢聚合物(DHP)与木聚糖的复合体,并用FT-IR、13CNMR对DHP-木聚糖复合体(DHPXC)进行分析。结果表明,DHPXC中,木质素结构单元之间主要通过β-O-4、β-β、β-5和β-1方式连接,而木质素与木聚糖之间可能通过苯甲酯键和苯甲醚键相连。 展开更多

关键词 木质素脱氢聚合物 木聚糖 ^13c同位素示踪 木质素

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大气CO_(2)浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响

5

作者 薛海清 乔云发 苗淑杰 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1119-1126,共8页

【目的】阐明大气CO_(2)浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响,为黑土碳中和应对气候变化提供理论依据。【方法】以黑土为研究对象,依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位模拟气候变化开顶箱(OTC)试验平台,设2个处理,分别为对照处理(CK... 【目的】阐明大气CO_(2)浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响,为黑土碳中和应对气候变化提供理论依据。【方法】以黑土为研究对象,依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位模拟气候变化开顶箱(OTC)试验平台,设2个处理,分别为对照处理(CK,CO_(2)浓度400μmol/mol)和CO_(2)浓度升高处理(eCO_(2),CO_(2)浓度700μmol/mol),采用13C同位素示踪法,研究大气CO_(2)浓度升高对黑土及不同粒级团聚体有机碳稳定性的影响,并对土壤有机碳含量与更新率和半衰期进行相关分析。【结果】与CK相比,eCO_(2)处理使>0.25 mm粒级团聚体含量显著增加11.09%(P<0.05,下同),0.25~0.053 mm粒级团聚体含量显著减少23.85%,提升团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD);大气CO_(2)浓度升高使>0.25 mm粒级团聚体有机碳显著增加11.61%,0.25~0.053 mm粒级团聚体有机碳含量显著减少8.72%,全土及<0.053 mm粒级团聚体有机碳含量无显著变化(P>0.05,下同)。13C丰度随着粒级减小而依次增大,且CO_(2)浓度升高使全土及各个粒级团聚体的13C丰度均显著降低,全土、>0.25 mm粒级及0.25~0.053 mm粒级团聚体的更新率分别显著增加34.62%、21.60%和57.22%,半衰期依次显著降低34.61%、19.63%和36.84%,<0.053 mm粒级团聚体更新率和半衰期未发生显著变化;更新率与全土和>0.25 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关,半衰期与全土和>0.25 mm团聚体有机碳含量呈显著负相关。【结论】大气CO_(2)浓度升高对黑土有机碳含量影响不显著,但使大团聚体结构稳定性和有机碳含量增加,加快全土和大团聚体有机碳更新周转,有利于提升黑土肥力。 展开更多

关键词 大气cO_(2)浓度升高 有机碳 团聚体 13c同位素示踪 黑土

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CO2浓度升高对土壤-植物(春小麦)系统光合碳分配和积累的影响 被引量：13

6

作者 马田 刘肖 +2 位作者 李骏 张旭东 何红波 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2238-2246,共9页

光合碳在土壤-植物系统的分配与截获是生态系统碳循环过程研究中的重要科学问题,解决这个问题对农田生态系统未来大气CO2浓度升高或CO2施肥条件下的农田土壤碳截获能力评价具有重要意义。实现土壤-植物系统新老碳的区分必须依赖于同位... 光合碳在土壤-植物系统的分配与截获是生态系统碳循环过程研究中的重要科学问题,解决这个问题对农田生态系统未来大气CO2浓度升高或CO2施肥条件下的农田土壤碳截获能力评价具有重要意义。实现土壤-植物系统新老碳的区分必须依赖于同位素示踪技术。因此,研究利用13C标记CO2供给春小麦生长,并在小麦不同生长阶段(拔节期、抽穗期和成熟期)测定光合C在小麦植株中的富集动态以及转运到地下部分的碳同化物变化。结果表明:CO2浓度升高可促进植物光合作用,产生更多的碳同化产物,增加小麦各器官生物量,增幅在拔节期最为显著。CO2浓度升高同时显著提高了光合C在小麦各器官的富集程度。在收获期,籽实中积累的光合C数量在CO2浓度升高条件下显著高于常规浓度,表明CO2浓度升高通过增加生物量,促进光合C的富集而提高了作物产量。随着小麦的生长,土壤中13C富集比例不断增加,但是在一个生长季中土壤有机碳含量并未发生显著变化,表明光合C不断向土壤转化并促进了SOC的更新。在常规CO2浓度下,经过小麦一个生长季后共有140mg·kg-1的13C进入土壤,其中植物光合C所占比例为97.9%。在CO2升高条件下,土壤13C富集比例在拔节期和抽穗期与常规CO2处理没有显著差异,到了成熟期13C富集比例由-17.9‰增至3.1‰,比常规CO2浓度处理提高了52.4%,表明更多的光合C在作物营养生长后期通过根系过程进入土壤,促进了SOC的更新。 展开更多

关键词 13c示踪 cO2浓度升高 光合c 分配 土壤-植物系统

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同位素标记法用于植物纤维中LCC蒸煮过程中结构变化的研究 被引量：5

7

作者 杨海涛 郑兴 +1 位作者 姚兰 谢益民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期1069-1075,共7页

为了研究植物纤维原料中的木素-碳水化合物复合体(lignin-carbohydrate complexes,LCCs)在硫酸盐法蒸煮过程中的结构变化,向天然植物稻秆中投入带13 C同位素标记的松柏醇葡萄糖苷,用Bjrkman的方法将木素-碳水化合物复合体从稻秆粉末... 为了研究植物纤维原料中的木素-碳水化合物复合体(lignin-carbohydrate complexes,LCCs)在硫酸盐法蒸煮过程中的结构变化,向天然植物稻秆中投入带13 C同位素标记的松柏醇葡萄糖苷,用Bjrkman的方法将木素-碳水化合物复合体从稻秆粉末中分离出来,结合红外光谱和高分辨率的液态13 C NMR检测分析发现木素与糖类主要是通过苯甲醚键、酯键和缩醛键连接。其中,在LCC中木素的主要结构为β-O-4结构。将分离出来的带标记的LCC模拟硫酸盐法蒸煮,分离得到木素-碳水化合物复合体的硫酸盐木素。通过对天然稻秆LCC硫酸盐木素和稻秆LCC硫酸盐木素-[α-13 C]的红外光谱和高分辨率13 C NMR分析,证实了在稻秆LCC硫酸盐蒸煮后,产物中还存在少量以苯甲醚键和缩醛键连接的LC结构。另外,所得硫酸盐木素主要以β-O-4结构为主,含有少量的β-β、β-5和β-1结构。 展开更多

关键词 木素-碳水化合物复合体 硫酸盐法蒸煮 13c同位素示踪 稻秆

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木素脱氢聚合物-葡萄糖复合体形成机理的研究 被引量：2

8

作者 谢益民 蒋晨 刘雁超 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第4期27-33,共7页

为阐明植物纤维细胞壁中木素与聚葡萄糖化学键的连接,本研究探讨了在(6-13C)葡萄糖和纤维二糖的存在下,松柏醇葡萄糖苷的过氧化物酶催化脱氢聚合过程中与碳水化合物之间化学键的形成。研究发现,木素脱氢聚合物(DHP)能与(6-13C)葡萄糖形... 为阐明植物纤维细胞壁中木素与聚葡萄糖化学键的连接,本研究探讨了在(6-13C)葡萄糖和纤维二糖的存在下,松柏醇葡萄糖苷的过氧化物酶催化脱氢聚合过程中与碳水化合物之间化学键的形成。研究发现,木素脱氢聚合物(DHP)能与(6-13C)葡萄糖形成DHP-(6-13C)葡萄糖的聚合物,核磁共振碳谱(13C NMR)分析结果表明,葡萄糖C6位上的碳与木素结构单元以苯甲醚键连接。此外,研究还发现,木素前驱物与纤维二糖之间发生了共聚,得到了DHP-纤维二糖的复合体,13C NMR分析结果表明,纤维二糖与DHP之间可能存在苯甲醚键、苯甲酯键和α-缩醛键等化学键的连接。 展开更多

关键词 木素 脱氢聚合物 葡萄糖 纤维二糖 13c示踪

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不同光照条件下结缕草全株碳素生理整合格局及其生态效应 被引量：8

9

作者 何莹莹 李德志 +3 位作者 徐洁 王浩 程立丽 刘微 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1-10,共10页

在4种光照处理条件下(处理Ⅰ:对所有分株光照处理;处理Ⅱ:对所有分株遮光处理;处理Ⅲ:仅对引入13CO2的复合节分株进行遮光处理;处理Ⅳ:仅对引入13CO2的复合节分株进行光照处理),分别从结缕草(Zoysia japonica Steud.)克隆植株的基部、... 在4种光照处理条件下(处理Ⅰ:对所有分株光照处理;处理Ⅱ:对所有分株遮光处理;处理Ⅲ:仅对引入13CO2的复合节分株进行遮光处理;处理Ⅳ:仅对引入13CO2的复合节分株进行光照处理),分别从结缕草(Zoysia japonica Steud.)克隆植株的基部、中部和梢部(分别为第7、第17和第24复合节)分株引入13CO2,对13C在克隆植株不同器官内的分配格局及传输特征进行了研究。实验结果表明:从克隆植株的不同部位引入13CO2,13C的传输格局均表现出以引入点为起始点沿匍匐茎向基和向顶双向运输的趋势,但向顶传输的陡度值均小于向基传输的陡度值,向顶传输的距离则均大于向基传输的距离,说明13C的向顶传输更具优势。分株叶片、匍匐茎和复合节根中13C的传输格局有一定差异;引入点分株叶中δ13C值较高,其他分株叶中δ13C值均迅速降低;匍匐茎内δ13C值总体较低,但13C传输范围广;当13CO2引入点位于基部和中部时复合节根的δ13C值高于匍匐茎,但当13CO2引入点位于梢部时复合节根的δ13C值低于匍匐茎。从13C的传输范围及陡度值看,总体上分株叶中13C的陡度值显著大于复合节根和匍匐茎;在匍匐茎中13C呈现出平缓的传输格局但传输距离最远。此外,在4种光照处理条件下,处理Ⅳ的根及匍匐茎中13C向基或向顶传输的陡度值总体上均最高,且各器官13C的传输距离均最远;但从基部、中部和梢部分株引入13CO2后,分别在处理Ⅱ、处理Ⅲ和处理Ⅰ的分株叶中13C向基或向顶传输的陡度值均最高。根据实验结果,对不同光照条件下结缕草克隆植株不同器官内光合产物的分配格局及其生态效应进行了探讨。 展开更多

关键词 结缕草 光照条件 生理整合格局 ^13c同位素示踪 克隆植物 生态效应

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植物细胞壁中甘露糖单元与木质素间化学键连接的研究

10

作者 石超群 谢益民 王鹏 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期43-48,共6页

从甘露糖单元的角度分析半纤维素中糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的连接方式,从而阐明裸子植物中木质素-碳水化合物复合体(LCC)的木质素与半纤维素之间的相互关系。为了使生长中的植物细胞壁甘露糖单元上的碳原子被13C同位素示踪并... 从甘露糖单元的角度分析半纤维素中糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的连接方式,从而阐明裸子植物中木质素-碳水化合物复合体(LCC)的木质素与半纤维素之间的相互关系。为了使生长中的植物细胞壁甘露糖单元上的碳原子被13C同位素示踪并抑制甘露糖向木质素转化,将带D-13C6-甘露糖、外源性木质素前驱物松伯醇-β-D-葡萄糖苷以及苯丙氨酸解氨酶的抑制剂AOPP一起投入到银杏(Ginkgo biloba L.)植株中。结果表明,新生木质部的LCC中甘露糖单元被13C同位素标记,而且对银杏的正常代谢没有明显的影响。从带13C标记的新生木质部组织提取LCC,并用纤维素酶和半纤维素酶酶解LCC得酶解LCC(EDLCC)。用FT-IR及13C NMR分析LCC和EDLCC,结果证明半纤维素中的甘露糖C-6位与木质素侧链的α-C以苯甲醚键方式连接。 展开更多

关键词 木质素-碳水化合物复合体 半纤维素 甘露糖 13c示踪 苯甲醚键

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干湿交替灌溉对水稻花后同化物转运和籽粒灌浆的影响 被引量：40

11

作者 徐云姬 许阳东 +3 位作者 李银银 钱希旸 王志琴 杨建昌 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期554-568,共15页

为阐明干湿交替灌溉对水稻花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理原因,大田种植扬两优6号、武运粳24和旱优8号3个水稻品种,自移栽后10 d起,设置常规灌溉(CI)、轻干-湿交替灌溉(WMD)和重干-湿交替灌溉(WSD)3种灌溉模式,观察产量及构成... 为阐明干湿交替灌溉对水稻花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理原因,大田种植扬两优6号、武运粳24和旱优8号3个水稻品种,自移栽后10 d起,设置常规灌溉(CI)、轻干-湿交替灌溉(WMD)和重干-湿交替灌溉(WSD)3种灌溉模式,观察产量及构成因素、强弱势粒灌浆动态、籽粒中酶活性变化、剑叶光合性能、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)运转及其淀粉水解酶活性变化,并利用^(13)C同位素示踪茎鞘物质运转动态。结果表明,与CI相比,WMD显著增加了3个水稻品种的每穗粒数、千粒重和结实率,进而提高籽粒产量。WMD显著提高千粒重和结实率的主要原因是促进了弱势粒的灌浆。WMD和WSD显著增强了茎鞘α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,促进同化物质再运转与分配,提高茎鞘储藏物质对粒重的贡献率。其中WMD提高了剑叶光合性能以及增强了水稻弱势粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性,WSD的作用相反。表明较好的叶片性能、花后茎中较多的同化物向籽粒转运、较高的茎鞘淀粉水解酶活性以及弱势粒中较高的糖代谢酶活性是WMD促进弱势粒灌浆的重要生理原因。 展开更多

关键词 水稻 干湿交替灌溉 籽粒灌浆 13c同位素示踪 强势粒 弱势粒 茎鞘物质运转

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适宜套作玉米品种的物质积累与分配特性 被引量：6

12

作者 李丽 陈国鹏 +5 位作者 蒲甜 马艳玮 罗万宇 任永福 杨文钰 王小春 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期592-600,共9页

为明确适宜套作玉米品种的干物质积累分配特性,以套作减产率较高的玉米品种(珍禾玉1号、众望玉18)、套作减产率较低的玉米品种(荣玉1210)为试验材料,设置套作和单作两种种植模式,利用13C同位素示踪法,研究适宜套作玉米品种在套作模式下... 为明确适宜套作玉米品种的干物质积累分配特性,以套作减产率较高的玉米品种(珍禾玉1号、众望玉18)、套作减产率较低的玉米品种(荣玉1210)为试验材料,设置套作和单作两种种植模式,利用13C同位素示踪法,研究适宜套作玉米品种在套作模式下的产量及产量构成、干物质积累与分配特点。结果表明,套作减产率较高的玉米品种在套作与单作条件下的产量差异达显著水平,两年平均减产率为20.40%,而套作减产率较低的玉米品种产量在两种模式下产量差异不显著。套作减产率较高的玉米品种在套作条件下的花后干物质同化量和收获指数与单作相比分别下降了21.18%、11.24%,而套作减产率较低的玉米品种在套作模式下的花后干物质同化量和收获指数较单作分别提高了48.14%、2.42%。两类品种在套作条件下宽行穗位叶13C向穗分配比例较窄行高5.96%,向茎秆和穗位叶的分配分别减少5.01%、0.13%,套作减产率较低的玉米品种窄行穗位叶13C向穗的转移率比套作减产率较高的玉米高10.90%,但向茎秆的转移率降低了8.98%。因此,与单作相比,两类品种在套作条件下,套作减产率较低的玉米品种能够维持较高的花后干物质积累量,光合产物向籽粒的分配比例提高,收获指数增加,且套作大豆产量显著提高,实现了套作双高产的目标。本研究结果为筛选与培育适宜套作玉米品种提供了理论依据。 展开更多

关键词 套作与单作 适宜套作玉米品种 干物质转运及分配 13c同位素示踪

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适量供锌明显提高平邑甜茶幼苗碳氮吸收和同化效率 被引量：4

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作者 于波 秦嗣军 吕德国 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期97-108,共12页

【目的】氮素利用率低严重制约我国果树产业的可持续发展。通过研究不同供锌水平对苹果砧木平邑甜茶幼苗生长、光合作用、^13C同化与分配和15N吸收、利用与分配的影响,探究锌对苹果氮素吸收利用的影响机制,为苹果生产中氮肥利用率的提... 【目的】氮素利用率低严重制约我国果树产业的可持续发展。通过研究不同供锌水平对苹果砧木平邑甜茶幼苗生长、光合作用、^13C同化与分配和15N吸收、利用与分配的影响,探究锌对苹果氮素吸收利用的影响机制,为苹果生产中氮肥利用率的提高提供理论参考。【方法】以苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材进行砂培试验,试验周期为30天。设置ZnO、Zn2、Zn4、Zn8、Zn16(分别相当于0、2.0、4.0、8.0、16.0μmol/L Zn^(2+))5个锌浓度处理,每3天更换一次营养液,每次向营养液中加入Ca(^(15)NO_(3))_(2)0.01 g,共计加入0.1 g。正式处理25天后进行13C标记,于13C标记后24、48和96 h取样,测定各器官13C丰度。另于正式处理第30天取样,测定幼苗各器官生物量、根系形态、光合特性、碳氮代谢相关酶活性、各器官锌含量以及各器官含氮量、^(15)N丰度。【结果】5个处理中,Zn4处理幼苗各器官生物量与根系活力最高,根系形态指标(根系长度、根系总表面积与根尖数)最优。叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、硝酸还原酶(NR)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性随供锌水平的提高呈先升高后降低的趋势,均在Zn4处理下达到最大,其值分别为15.21μmol/(m^(2)·s)、184.12μmol/(m^(2)·s)、0.839、8.4μmol/(g·min)、103.25μg/(g·h)和96.6 mg/(g·h);在Zn0处理最低,其值仅为Zn4处理的0.65、0.71、0.92、0.51、0.60和0.52倍。各器官锌含量均表现为Zn16>Zn8>Zn4>Zn2>Zn0。同位素示踪结果表明,随着供锌水平的提高,幼苗整株13C积累量、^(15)N吸收量以及^(15)N利用率表现为先升高后降低,均在Zn4处理下达到最高,其值分别为1.95 mg、0.57 mg和15.8%。不同供锌水平对幼苗^(13)C与^(15)N分配率也有一定影响。其中,Zn4处理下根系^(13)C分配率与叶15N分配率最高,分别为Zn0处理的1.53和1.18倍。【结论】供锌不足与过量均抑制幼苗对氮素的吸收利用。而适宜供锌一方面通过改善叶片的光合作用,提高了叶片碳代谢相关酶活性,加强了叶片对碳的固定;提高了根系对光合产物的竞争力,加强了叶片光合同化物向根系的运输,促进根系生长发育的同时,改善了根系形态,提高了根系活力,进而增强了幼苗对氮素的吸收。另一方面,促进了氮素由根系向叶片的运输,同时提高了叶片硝酸还原酶活性,提高了幼苗对氮素的同化利用能力,进而促进了幼苗对氮素的吸收。因此,适宜锌营养可以有效提高幼苗的碳、氮吸收和同化效率。 展开更多

关键词 苹果 锌 ^(13)c、^(15)N同位素示踪 吸收 利用 分配

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水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配及其对CO_2升高和施氮的响应 被引量：11

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作者 任逸文 肖谋良 +5 位作者 袁红朝 祝贞科 李巧云 葛体达 苏以荣 吴金水 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1397-1404,共8页

采用^(13)C-CO_2进行连续标记,研究水稻分蘖期和孕穗期光合碳在植株-土壤系统中的分配及其对大气CO_2浓度升高(800μL·L^(-1))和施氮(100 mg·kg^(-1))的响应.结果表明:CO_2浓度升高显著提高分蘖期根系生物量和孕穗期地上部生... 采用^(13)C-CO_2进行连续标记,研究水稻分蘖期和孕穗期光合碳在植株-土壤系统中的分配及其对大气CO_2浓度升高(800μL·L^(-1))和施氮(100 mg·kg^(-1))的响应.结果表明:CO_2浓度升高显著提高分蘖期根系生物量和孕穗期地上部生物量,并使生物量根冠比在分蘖期增加,而在孕穗期减小.CO_2浓度升高条件下,施氮使水稻地上部分生物量增加,却显著降低了孕穗期水稻根系生物量.CO_2浓度升高使光合^(13)C在孕穗期向土壤的输入显著增加,然而施肥并没有促进由CO_2浓度升高驱动的光合^(13)C在土壤中的积累,而且还降低了土壤中的光合^(13)C的分配比例.综上,CO_2浓度升高显著提高了稻田土壤光合碳输入,促进稻田有机碳周转;施氮促进了水稻地上部的生长,却降低了光合碳向地下的分配比例. 展开更多

关键词 水稻 cO2浓度升高 13c同位素示踪 光合同化碳 植物-土壤系统

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红壤和风沙土添加不同化学结构有机碳对外源碳去向及累积贡献的影响 被引量：2

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作者 张琳梅 李梦娇 +1 位作者 元方慧 胡亚林 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2593-2601,共9页

植物凋落物碳输入显著影响陆地生态系统土壤CO_(2)排放和有机碳(SOC)形成,然而,针对不同质地土壤添加不同化学结构外源碳去向依然不清楚。本研究将^(13)C标记的葡萄糖、淀粉和纤维素添加至红壤和风沙土,比较2种质地土壤添加不同化学结... 植物凋落物碳输入显著影响陆地生态系统土壤CO_(2)排放和有机碳(SOC)形成,然而,针对不同质地土壤添加不同化学结构外源碳去向依然不清楚。本研究将^(13)C标记的葡萄糖、淀粉和纤维素添加至红壤和风沙土,比较2种质地土壤添加不同化学结构外源碳在土壤释放的CO_(2)、SOC、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)库的净累积量、回收率及贡献比例上的差异。结果表明:添加外源有机碳显著提高了CO_(2)、SOC、DOC和MBC的δ^(13)C值,且随着外源有机碳化学结构复杂性的增加,CO_(2)的δ^(13)C峰值依次延迟出现;外源有机碳种类、土壤类型和培养时间均显著改变外源碳去向及其在各碳库的贡献比例;在风沙土中,外源有机碳更多被矿化为CO_(2),且CO_(2)库的外源碳净累积量和回收率大小依次为葡萄糖>淀粉>纤维素;红壤添加外源碳转变为SOC的累积量和回收率显著高于风沙土,且红壤SOC库的外源碳净累积量和回收率大小顺序也为葡萄糖>淀粉>纤维素。可见,外源有机碳化学结构和土壤质地共同调控外源碳去向及累积贡献。 展开更多

关键词 外源有机碳 ^(13)c同位素示踪 土壤质地 碳回收率 SOc累积

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