UV-C辐射增强对绿化树种膜质过氧化及抗氧化酶的影响

采用叶片试验法研究了模拟紫外辐射(UV-C)胁迫对3种绿化树种叶片膜质过氧化及抗氧化酶产生的影响。实验结果表明:UV-C辐射处理使连翘ForsythiasuspensaVahl和垂柳Salixbabylonica叶片的叶绿素质量分数增加,但使水蜡树FraxinuschinesisRoxb.叶片的叶绿素质量分数降低。UV-C辐射处理增加连翘和垂柳叶片的SOD活性,而水蜡的SOD活性则表现为先升高随后降低的变化趋势;辐射处理对水蜡树和垂柳POD活性影响不大,但使连翘POD活性先升高随后降低;辐射处理明显降低水蜡树和连翘的CAT活性,而垂柳的则先升高后降低。辐射处理导致MDA含量增加。     

增强UV-B辐射和CO2倍增的交互作用对蚕豆幼苗的保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

在4．52kJ m^-2 d^-1 UV-BBE的UV-B辐射和700μmol mol^-1的CO2浓度人工模拟复合处理下,研究了蚕豆(Vicia faba L.)幼苗的紫外吸收物含量、保护酶活性和抗氧化物质含量的变化,结果表明,在UV-B辐射和CO,的单独和复合胁迫下,紫外吸收物的含量均升高,而在复合胁迫下达到最大;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在UV-B辐射下降低,在CO2和复合胁迫下增强;丙二醛(MDA)的含量在UV-B辐射下提高,在CO2胁迫下降低,在复合胁迫下接近对照;抗坏血酸(AsA)含量在UV-B辐射下降低,在CO,和复合胁迫下增加,这表明CO2倍增能提高蚕豆对增强UV-B辐射伤害的防御能力,而蚕豆体内保护酶体系(SOD、POD、CAT)、抗氧化物质(AsA)和紫外吸收物是其在高浓度CO2下增强抗UV-B辐射能力的内在基础,图1参24     

UV-B增强对番茄的伤害及H2O2的防护作用

UV-B辐射使番茄叶片的叶绿素a,叶绿素b及总叶绿素含量先升高后降低,同样使叶片的抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性先升高随后降低,而使超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,膜脂过氧化产物MDA的含量增加;中等剂量(5mmol*l-1)的H2O2预处理能提高叶绿素b的含量,明显提高抗氧化酶的活性,并延缓CAT活性的降低,抑制膜质过氧化产物MDA的产生.中等浓度H2O2预处理能提高番茄对UV-B增强的抗性.     

低温对高产杂交稻抽穗期剑叶光合色素含量和抗氧化酶活性的影响

以高产杂交稻“两优培九”和常规杂交稻“汕优63”为试验材料,采用15和20℃处理2和4 d,比较低温对水稻抽穗期剑叶光合色素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:低温下抽穗期水稻剑叶光合色素(叶绿素、类胡萝卜素)含量随处理时间延长而下降,抗氧化酶CAT活性下降,SOD、POD活性变化存在品种间差异。低温处理4 d后,“两优培九”SOD活性上升,POD活性降低,“汕优63”变化则相反。抗氧化酶之间活性变化的不平衡,使活性氧的产生与清除失衡,O2-迅速积累,膜脂过氧化加剧,MDA含量上升。这些变化导致水稻剑叶净光合速率在低温下降低。试验结果表明,高产杂交稻“两优培九”比常规杂交稻“汕优63”对低温的适应能力更强。     

铝胁迫对八仙花抗氧化酶系统的影响

为了揭示八仙花富集铝的机制,以八仙花扦插苗为试材,进行外源铝胁迫,测定根系与叶片中铝含量、根系活力、丙二醛含量、过氧化氢含量和抗氧化酶活性的变化.结果表明:100μmol/L铝胁迫使八仙花植株受到铝毒害.在50μmol/L铝胁迫的最初4 h,根系铝含量降至最低,然后呈逐渐增加的趋势;5种抗氧化酶类活性均先升高再降低,铝胁迫4 h时升至最高,然后逐渐降低至无铝胁迫水平;丙二醛含量和叶片电导率随着处理时间的延长而升高,而根系活力变化趋势相反;在处理的最初1 h时,过氧化氢含量急剧增加,然后随着处理时间延长而缓慢降低.因此,八仙花体内抗氧化酶系统对缓解铝毒起着重要作用.     

CO2和O3体积分数升高对银杏希尔反应活力和叶绿体ATP酶活性的影响

近年来,随着温室气体体积分数不断上升,研究CO2和O3体积分数升高对植物的影响已取得一定进展,但二者对植物的复合作用及生理研究不够深入。文章利用开顶式气室研究了大气CO2和O3体积分数升高对银杏(Ginkgo biloba L.)光合特性的影响。结果表明,在整个生长季内,与对照相比,在大气CO2体积分数为700×10-6条件下,银杏叶片净光合速率显著增加(P<0.05),希尔反应活力增大,Ca2 /Mg2 -ATPase活性增强,光合产物可溶性糖和淀粉含量增多;而在O3体积分数为80×10-9的情况下,银杏叶片净光合速率下降,希尔反应活力减小,Ca2 /Mg2 -ATPase活性减弱,光合产物可溶性糖和淀粉含量减少;在CO2和O3复合作用(700×10-6 80×10-9)条件下,银杏叶片净光合速率、希尔反应活力、可溶性糖和淀粉均有所增加,且淀粉含量增加极显著(P<0.01),而Ca2 -ATPase活性先增强后减弱,Mg2 -ATPase活性先减弱后增强。说明CO2可缓解O3对银杏的负效应,而O3亦对CO2的正效应有削弱作用。     

双酚A对紫背浮萍生长和光合色素及抗氧化系统影响

以紫背浮萍为实验对象,探究双酚A(bsiphenol A, BPA)对其生长、光合色素含量、抗氧化系统和渗透压调节物质的影响。结果表明,不同浓度(0、1、5、20和50 mg·L~(-1))BPA连续暴露7 d后,与对照组相比,随暴露浓度升高,紫背浮萍湿重和叶绿素含量呈现先显著增加后降低的趋势;暴露组过氧化氢(H_2O_2)含量和抗超氧阴离子自由基活性显著降低;丙二醛(MDA)含量在20和50 mg·L~(-1)组显著升高;暴露组抗氧化酶活性包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和总抗氧化能力(T-AOC)均低于对照组;谷胱甘肽(GSH)含量在高浓度组显著升高,20 mg·L~(-1)组可溶性糖含量显著升高,可溶性蛋白含量在中高浓度组显著增加。研究表明,中低浓度BPA会提高紫背浮萍光合色素含量,有机物积累增多,促进其生长;但随BPA浓度不断升高,紫背浮萍体内产生氧化损伤,抗氧化酶活性及叶绿素含量降低,生长受到抑制。本研究结果将为BPA污染控制及对水生植物生态毒性效应评价提供理论基础。     

锌对汞胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

通过沙基培养方法研究不同浓度锌(Zn)对汞(Hg)胁迫下小麦幼苗叶绿素相对含量(SPAD)、丙二醛(MDA)与脯氨酸的积累及抗氧化酶活性等的影响.结果表明:单独Hg(10 mg L-1)胁迫下,小麦幼苗叶绿素含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性受到抑制,MDA与脯氨酸含量升高.加入10 mg L-1Zn后,叶绿素含量比Hg单独胁迫升高了5.6%,MDA含量降低了32.4%,表明该浓度Zn在一定程度上缓解了Hg对小麦幼苗的毒害;Zn浓度高于10 mg L-1的处理中,叶绿素含量逐渐降低,MDA则呈升高趋势,表明随Zn浓度升高,Zn对Hg毒害的缓解作用逐渐降低.低浓度Zn(10~20 mg L-1)提高了Hg胁迫下小麦幼苗SOD与CAT活性,其活性随Zn浓度升高逐渐增加,20mg L-1Zn处理下,两种酶活性比Hg单独胁迫分别升高了103.3%与71.0%,高浓度Zn(50~100 mg L-1)处理下,两种酶活性则呈下降趋势,表明Zn对Hg胁迫下两种酶活性的促进作用逐渐减弱.在试验设置的Zn浓度范围内,脯氨酸含量均低于Hg单独胁迫,并且低于对照,说明外加Zn抑制了脯氨酸的生成.综上所述,10~20 mg L-1的Zn可以在一定程度上缓解10 mg L-1Hg对小麦幼苗造成的毒害.     

大气CO2体积分数升高条件下玉米叶片抗氧化能力的变化

近年来大气中CO2体积分数急剧上升,对植物的光合作用、呼吸作用、水分利用等产生重要的影响.文章利用开顶式气室(OTC)研究了大气CO2体积分数升高条件下玉米(Zea mays L.)叶片抗氧化能力的变化.结果表明,整个生长季内,与对照相比,在高体积分数CO2(550×10-6)条件下,玉米叶片的相对电导率和MDA含量下降,说明膜脂过氧化程度有所降低;O2-·产生速率和H2O2含量与对照相比呈下降趋势并在灌浆期呈显著性差异(P＜0.05),但是随着熏蒸时间的延长,高体积分数CO2处理的植株O2-·产生速率和H2O2含量都逐渐降低,这说明高体积分数CO2下活性氧产生减少;SOD、POD、CAT的活性与对照相比明显升高并达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01);百粒质量、穗粒数和穗粒质量均高于对照,说明CO2体积分数升高有利于提高玉米的抗氧化能力,促进植物生长.     

不同UV-B辐射增幅对稻田土壤酶活性、活性有机碳含量及温室气体排放的影响

UV-B辐射增强对整个农业生态系统产生不同程度的影响,为探讨不同UV-B辐射增幅对稻田土壤碳转化和温室气体排放的影响,在元阳梯田稻田原位种植农家水稻品种白脚老粳,通过人工模拟不同UV-B辐射增幅(0、2.5、5.0、7.5 k J·m~(-2)),研究不同UV-B辐射增幅对水稻生长期稻田土壤碳转化酶活性、活性有机碳含量和CH_4、CO_2、N_2O排放的影响。结果表明,5.0 k J·m~(-2) UV-B辐射处理导致稻田土壤纤维素酶活性显著增加,增幅范围为15.4%—37.7%;而7.5 k J·m~(-2) UV-B辐射导致土壤碳转化酶(纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和蔗糖酶)活性显著降低。UV-B辐射增强导致土壤溶解性有机碳含量显著增加,而易氧化有机碳和微生物量碳含量减少。3个强度的UV-B辐射增幅处理均使稻田CH_4排放量显著减少,降幅范围为7.5%—30.6%;5.0 k J·m~(-2) UV-B辐射处理显著增加稻田CO_2、N_2O排放量,而7.5 k J·m~(-2) UV-B辐射导致稻田CO_2、N_2O排放降低;综合而言,UV-B辐射增强导致稻田3种温室气体的全球增温潜能降低。此外,土壤中多酚氧化酶活性与微生物量碳、易氧化有机碳含量呈显著正相关(P0.05),CH4排放通量与微生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01)。可见,随UV-B辐射增强稻田土壤多酚氧化酶活性降低,进而减少易氧化有机碳和微生物量碳含量,最终导致稻田CH_4排放减少、CO_2和N_2O排放增加。     

Toxicological impact of anilofos on some physiological processes of a rice field cyanobacterium Anabaena torulosa

This study deals with the toxicological impact of the herbicide anilofos on photosynthesis, respiration, nitrogen assimilation, and antioxidant system in a diazotrophic rice field cyanobacterium Anabaena torulosa. Treatment of anilofos (1.25, 2.5, and 5?mg?L^?1) affected growth, photosynthetic pigments, photosynthesis, and respiration of the cyanobacterium. Although all the photosynthetic pigments were affected, a maximum effect of the herbicide was observed on phycocyanin (51% reduction) followed by the carotenoids. The effect of the herbicide on photosynthetic pigments resulted in 57% decrease in photosynthetic O₂ evolution. Studies on the photochemical activity demonstrated that both photosystems (PS I and PS II) were affected by the herbicide. Decrease in the photosynthesis rate resulted in decreased nitrogen assimilation, as revealed by reduced nitrate (20%) and ammonium (26%) uptake and decreased activities of nitrogenase (63% decrease) and glutamine synthetase (22% decrease). This ultimately resulted in the reduced growth of the organism. Activities of superoxide dismutase, catalase, and peroxidase in the presence of anilofos increased by 1.8–3.5 times over control cultures. Proline content increased by 1.6 times, while the content of ascorbate decreased slightly. These results indicate that the organism was able to tolerate the herbicide stress by activating oxidative stress defense mechanism.     

光照对芦丁稳定性及抑菌活性的影响

黄酮类化合物具有多羟基结构易被氧化,为了解其羟基被氧化后,是否还具有抑菌、抗癌等多种生物学活性,对芦丁光照处理前后的含量、抗氧化活性(清除DPPH.和还原能力)、分子结构以及抑菌活性进行了比较研究.结果表明,随着光照时间的延长,芦丁含量和抗氧化活性均呈下降趋势,降解反应属于一级反应,半衰期为187.3 d.结构鉴定表明,光照处理芦丁母核结构没有降解,只是A环5、7-OH和B环3′、4′-OH氢解离,芦丁在溶液中以负离子或自由基形式存在.芦丁氧化前后的浓度与抑菌效果均成良好的量效关系,其相关系数分别为0.933 2和0.933 0.但氧化芦丁的EC50值(15.58 g/L)与对照(6.34 g/L)相比差异显著(P<0.01).可见,氧化芦丁的抑菌活性明显降低.这进一步表明,芦丁分子结构的细微改变与体外的抗氧化活性和抑菌活性三者之间的构效关系基本一致.     

Al~(3+)和阳离子型表面活性剂复合污染对玉米幼苗的影响

研究了阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)和Al3+ 共存 ,对玉米幼苗保护酶及叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率等的影响。结果表明 :CTAB能加剧Al3+ 对玉米幼苗的毒害作用。具体表现为使幼苗超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性升高 ,过氧化氢酶活性下降 ,超氧阴离子产生速率增大 ,脂质过氧化作用加剧 ,质膜透性上升 ,而叶绿素含量下降。当CTAB浓度在临界胶束浓度以上时 ,光合速率及蒸腾速率急剧降低     

水稻对UV-B辐射响应的敏感性差异

综述了UV-B辐射对水稻（Oryza sativa L.）的影响和水稻对UV-B辐射的抗性机制。UV-B辐射对水稻生长、叶片形态、生物量、产量、光合系统、病害等产生一定的影响。水稻对UV-B辐射的敏感性因子主要有CPD光解酶、UV-B吸收物质、抗氧化酶等。UV-B辐射使水稻叶片中产生了ROS,导致Rubisco酶降解,光合色素含量变化,抑制了光合作用,最终影响水稻籽粒形成和产量。水稻对UV-B辐射响应存在着品种差异,CPD光解酶编码基因的自然突变会引起水稻UV-B敏感性的差异,CPD光解酶活性是水稻对UV-B敏感性的关键因素。通过建立响应指数公式,对水稻UV-B响应敏感性的品种差异进行评估,存在品种差异的原因主要是基因、生长、生理、生育期和环境背景的差异。最后对UV-B辐射对水稻的影响、水稻对UV-B响应的差异及机理有待深入研究的方向进行了展望。     

Laser Radiation Can Retard Leaf Senescence of Isatis Indigotica Seedlings Exposed to Elevated UV-B

以菘蓝(Isatis indigotica Fort)幼苗为实验材料,比较研究了He-Ne激光对增强UV-B(辐射强度:10.08kJ·m-2;照射时间8h·d-1;共照射8d)辐射损伤菘蓝叶片衰老的延缓作用.结果表明:与对照相比,UV-B辐射可导致环丁烷嘧啶二聚体(CPD)形成,显著降低蛋白酶、转氨酶、游离氨基酸、可溶性蛋白质含量,同时降低了叶绿素含量、气孔导度、水分利用率和生物量;而菘蓝幼苗经UV-B辐射处理后再用激光辐照(波长:633nm;功率密度:5.23mW·mm-2;束径:1.5mm;照射时间:5min·d-1),叶片中CPD含量显著降低,蛋白酶、转氨酶、游离氨基酸、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、气孔导度、水分利用率和生物量与单独UV-B处理组相比显著提高.上述结果表明激光辐照可以显著延缓UV-B损伤菘蓝叶片的衰老。     

补增UV-B辐射对焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)叶片光合参数的影响

补增UV B辐射 ,焕镛木 (Woonyoungiaseptentrionalis)叶片的光饱和光合速率较自然光下的降低 2 9% ,叶片的光合量子产率降低 5 0 .4 % ,光能转换效率亦降低 4 9% .补增UV B辐射抑制光下呼吸速率 (Rd) ,但不明显改变不包括光下呼吸的CO2 补偿点 .补增UV B辐射 ,焕镛木叶片的RuBP饱和的最大羧化速率和最大电子传递速率分别较自然光下的低 4 3.4 %和 4 6 .4 % ,Jmax:Vcmax亦降低 ,显示补增UV B辐射对Jmax的影响较Vcmax明显 .补增UV B辐射亦引起磷酸三碳糖利用速率降低 .叶片多个生化过程被抑制可能是引起植物光合速率降低的原因 .补增UV B辐射 ,降低了气孔对空气CO2 浓度和相对湿度变化的敏感度 ,则可能影响植株对环境因素变化的适应性 .图 3表 4参 2 3     

1,2,4-三氯苯对铜钱草染毒的毒性响应及其机理

以水培铜钱草为材料,研究1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)染毒引起植株叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量等生理指标的毒性响应,并从叶片丙二醛(MDA)含量及各种抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD))的改变探讨了1,2,4-TCB的毒性作用机理.结果表明,1,2,4-TCB(5、10 mg.L-1)处理后,铜钱草叶片各种生理代谢指标与1,2,4-TCB处理之间呈现一定浓度-效应和时间-效应关系,但与对照组间无显著的统计学差异.叶绿素含量、叶绿素a/b和可溶性蛋白均随着1,2,4-TCB处理时间延长先升高后降低;MDA含量随处理时间延长先升高后降低,随浓度增加而增加;SOD和POD活性随处理时间和浓度增加先升高后降低;CAT活性变化不明显.在10 mg.L-11,2,4-TCB处理4—6 d时,各种抗氧化酶活性均达到最大.高浓度1,2,4-TCB(15、20 mg.L-1)处理铜钱草的抗氧化酶活性与对照组相比,均显著降低,且各处理组间也呈现统计学差异.     

The usability of oxidative stress and detoxification biomarkers in Gammarus pulex for ecological risk assessment of textile dye methyl orange

The present study was undertaken to determine the toxicity of the methyl orange by using the changes of some antioxidant and detoxification enzyme activities in Gammarus pulex. Lethal Concentration (LC) value of Methyl Orange (MO) was determined. Three sublethal doses of MO (1/4; 1/8 and 1/16 of LC value) were exposed to G. pulex for 24 and 96?h. Superoxide dismutase (SOD), Catalase (CAT), Glutathione peroxidase (GSH-P_X), Cytochrome p450 (CYP1A1), Glutathione S-transferase (GST) activities as well as Glutathione (GSH) and Malondialdehyde (MDA) levels were determined by using The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit. The CAT and CYP1A1 activities were decreased in all the groups exposed to different doses of MO. GST activity and GSH, MDA levels were increased all the groups exposed to different doses of MO. The GSH-P_X activities were changed in all the groups. MO affected SOD activity at different levels and in different concentrations. In our study, it has been found that exposure duration didn’t significantly affect the biochemical biomarkers except for GST and GSH. In conclusion, alterations in antioxidant and detoxification enzymes and lipid peroxidation may potentially be used as sensitive biomarkers for risk assessment of dyes in the environment and may contribute to the establishment of discharge regulations.     

酸雨对生菜的光合、抗氧化系统和产量的影响研究

目前国内外有关酸雨对植物生长危害的影响研究多集中在森林植物和粮食作物,而酸雨对叶菜类蔬菜生长的相关研究较少。酸雨的频发可能会影响蔬菜的生长,进而降低蔬菜产量。为探究酸雨对叶菜类蔬菜生理和产量的影响,选取生菜(Lactuca sativa L.var.ramosa Hort.)作为试验材料,采用野外原位研究方法,探究模拟酸雨(pH梯度为3.0、4.0、5.0)和自然降水(CK)对生菜光合、抗氧化系统和产量的影响。结果表明,pH 4.0和5.0酸雨对生菜光合系统影响不显著,pH 3.0酸雨对生菜光合系统影响显著;在整个试验期内,pH 3.0酸雨显著降低生菜净光合作用8.4%—17.0%。pH 3.0、4.0和5.0酸雨均显著提高生菜超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,表明酸雨会激活生菜抗氧化系统,同时会对生菜叶片膜系统造成损伤;在第20天后,pH 3.0酸雨下生菜过氧化氢酶(CAT)活性显著下降13.8%%—35.2%。pH 5.0酸雨对生菜产量影响不显著;pH 4.0和3.0酸雨显著降低生菜地上部产量,分别降低14.6%和16.7%。pH 3.0酸雨使生菜地下部产量显著降低19.0%。综上可见,模拟酸雨对生菜的光合系统、抗氧化酶系统和产量均产生显著影响,且酸雨对生菜的影响阈值在pH 4—5之间,pH 4.0以下的酸雨明显降低生菜产量,但酸雨强度为pH 5.0时已存在生菜减产的风险,研究结果可为生菜栽培的相关农户以及决策部门提供参考。     

增强的UV—B辐射对黄瓜（Cucumis sativus）不同叶位叶片生长、光合作用和呼吸作用的影响

在植物生长室中，黄瓜植株第1片真叶出现后，用人工UV－B光源照射60d，测定植物各叶位叶片的生长和生理活动。结果表明，UV－B辐射条件下，植物出叶时间被延迟，叶面积和叶干重下降，降幅与叶位高低正相关；叶片含水量降低，老龄叶片（1叶，下位叶）和幼龄叶片（第5叶，上位叶）的水分降幅均高于成年叶片（第3叶，中位叶）；叶片的伸展速度，叶片数目以及单叶面积减少,致使黄瓜总叶面积下降；植株节间长度缩短,是植株矮化的重要原因；根、茎、叶等器官之间的相关生长变化不大，叶片生长在其中起重要的协调作用。UV－B降低Pn和EAQE，对光合的抑制程度随叶位升高而增加，UV－B辐射后，黄瓜叶片的光呼吸显著提高，增幅与叶片发育阶段有关，UV－B对黄瓜第1叶的暗呼吸没有影响，第2、3叶略微下降，第4叶显著升高，分析认为，植株矮化叶面积减少有利于植物适应UV－B辐射；水分含量和光合作用减少、呼吸作用增强是黄瓜生长受抑制的生理基础。图2表2参18