外源亚精胺对模拟干旱胁迫下番茄幼苗活性氧水平和抗氧化系统的影响

以耐旱性不同的2个品种番茄('粉802'和'皇冠')为试材,采用营养液栽培,研究了聚乙二醇(PEG)模拟的干旱胁迫下喷施外源哑精胺(Spd)对番茄幼苗活性氧(ROS)水平和抗氧化系统的影响.结果表明,喷施0.1 mmol L-1Spd降低了7.5%PEG胁迫下2个品种番茄幼苗叶中超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2,)、丙二醛(MDA)含量的上升,增加了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氧酶(CAT)以及AsA-GSH循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,提高了抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性没有影响.耐旱性较强的‘毛粉802'幼苗叶中抗氧化酶活性和抗氧化剂升高幅度明显大于耐旱性较弱的‘皇冠',ROS积累速度和膜脂过氧化程度相对较低,喷施Spd处理对‘皇冠'效果更为明显.这表明外源Spd通过减少干旱胁迫下番茄幼苗体内ROS的产生,提高植株体内抗氧化系统中抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和降低膜脂过氧化水平,起到缓解干旱胁迫对番茄幼苗伤害的作用,增强幼苗对干旱逆境的适应性.图4参32     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系膜脂过氧化作用的影响

采用营养液水培,研究外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、根系膜脂过氧化作用的影响.结果表明,100 μmol·L-1NO供体硝普钠(SNP)能显著缓解50 mmol·L-1NaCl胁迫对黄瓜植株造成的伤害,提高幼苗生长量,增强幼苗根系抗氧化酶活性,提高根系脯氨酸(Pro)含量,缓解根系膜脂过氧化作用,从而提高植株耐盐性.     

硅促进水稻种子萌发及缓解幼苗砷毒性的效应研究

通过As~(Ⅲ)胁迫下水稻种子的发芽试验和幼苗毒性试验,研究了外源硅对水稻种子发芽率、幼苗生长的影响及其缓解幼苗砷毒性的效应。外源硅的2种处理方式为种子萌发时添加外源硅(Si1)和采用硅处理液浸种(Si2)。结果表明,发芽时介质中As浓度达到10 mg·L~(-1)时显著抑制水稻种子萌发(P0.05),发芽率仅为80%,但是Si1和Si2处理下发芽率则提高到97%和100%,这说明外源硅可促进砷胁迫下水稻种子萌发;砷浓度≥5 mg·L~(-1)时,Si1和Si2处理均可提高水稻的相对幼苗高度和根耐性指数,提高幅度分别为6.00%~16.8%和57.9%~77.0%、7.10%~23.5%和54.2%~61.2%,并且降低了水稻幼苗砷含量,降低幅度分别为17.8%~21.4%和31.0%~49.1%。这说明外源硅处理可促进砷胁迫下水稻幼苗的生长;不同砷浓度处理与水稻芽长、根长及幼苗干重之间存在"S"型的剂量-效应关系,且外源硅显著提高了相应的EC50,缓解了砷对水稻幼苗生长的毒性。综上所述,砷胁迫下水稻种子萌发时添加外源硅或采用硅处理液浸种均可促进水稻种子萌发和幼苗生长,并降低了幼苗砷累积和缓解砷对水稻幼苗的毒性。     

外源NO介导Cu~(2+)胁迫下番茄幼苗活性氧与内源NO代谢的研究

采用营养液培养方法,研究Cu~(2+)胁迫下外源一氧化氮(nitric oxide,NO)介导的番茄幼苗活性氧及NO代谢途径。结果表明:在Cu~(2+)胁迫下,番茄叶片和根系氧自由基含量增加,NO释放量以及硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性降低。外源NO能提高Cu~(2+)胁迫下番茄叶片NR和NOS活性,促进NO的产生,根系NOS活性及NO产量也同时上升。外源NO使精氨酸含量显著增加,而Hb(牛血红蛋白,NO清除剂)可部分抵消NO的促进作用,使Cu~(2+)+SNP+Hb处理下番茄精氨酸含量显著下降。可见,外源NO的加入可通过酶促和非酶促途径促进Cu~(2+)胁迫下NO的合成,介导NO信号调控网络,调节内源NO、精氮酸和活性氧代谢途径,从而缓解过多Cu~(2+)引起的氧化伤害。     

二氧化硫对大麦幼苗的氧化损伤效应

以大麦(Hordeum vulgare L.)为材料,研究SO2水合物NaHSO3-Na2SO3混合液(1:3,mmol·L-1:mmol·L-1)对大麦幼苗的氧化损伤效应.结果表明,大麦幼苗的生长受SO2水合物浓度和作用时间的影响,低浓度促进幼苗生长,高浓度抑制生长,抑制效应随作用时间的延长而增强;在胁迫6d后,大麦叶组织中的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性增高,还原型谷胱甘肽(GSH)含量上升.加入外源抗氧化剂抗坏血酸(ASA)后,SO2水合物对大麦幼苗生长的抑制效应得到缓解,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量降低.研究结果表明:SO2水合物处理能引起大麦幼苗氧化胁迫,诱导抗氧化酶表达增强、活性氧清除能力提高,但活性氧的增加又会引起细胞氧化损伤,SO2对植物的伤害与其对细胞的氧化损伤有关.     

外源柠檬酸对水稻铜毒害的缓解效应

以水稻(宜香4106,Oryza sativa L.cv.Yixiang4106)种子为实验材料,研究铜(Cu)对水稻种子萌发和生长的影响,以及外施柠檬酸对铜毒害的缓解效应.结果表明,在不同浓度Cu2+(20、50、80μmol/L)胁迫下,水稻幼苗的芽长、胚根长、须根数和活力指数均明显下降.当Cu2+浓度达到80μmol/L时,与未胁迫处理相比,幼苗芽长和胚根长度抑制率分别高达23.6%和96.7%.2mmol/L的外源柠檬酸可缓解Cu2+的抑制作用,水稻种子萌发的活力指数提高,根系长度增长近7倍,幼苗平均每株根数增加约8.8倍,水稻幼苗叶片中丙二醛(MDA)含量降低,叶绿素含量提高41.9%,可溶性蛋白质的含量为铜胁迫处理的2.9倍,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性均显著提高.     

外源NO和水杨酸对盐胁迫下番茄幼苗光合机构的保护作用

以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下研究单独和复配施用一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)、水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗叶片气体交换、叶绿素荧光、CO_2响应曲线、光合色素含量和叶黄素循环的影响.结果显示:(1)单独或复配外施SNP、SA均能使受Na Cl胁迫处理的番茄幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v′/F_m′)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和叶绿素荧光衰减率(Rfd)不同程度升高,胞间CO2浓度(C_i)、初始荧光(Fo)和PSⅡ非光化学荧光猝灭系数(NPQ)显著降低,其中以SNP和SA复配处理的综合效果最好.(2)NaCl胁迫下,番茄幼苗叶片CO2羧化效率(CE)、Ru BP最大再生速率(J_(max))、RuBisCO及其活化酶活性和最大羧化速率(V_(c max))的下降均能在单独或复配施用SNP、SA的处理下得到有效缓解,并以SNP和SA复配处理更佳.(3)SNP、SA单独或复配处理均能有效抑制NaCl胁迫下番茄幼苗叶片光合色素(Chl a、Chl b和Car)含量、Chl a/b值和叶黄素循环库(V+A+Z)的下降及叶黄素循环脱环氧化程度(A+Z)/(V+A+Z)的升高,且以SA和SNP复配处理效果最明显.本研究表明,NaCl胁迫下依赖叶黄素循环的天线热耗散不是外源NO、SA单独或复配处理保护番茄幼苗叶片光合机构的生理机制,对PSⅡ及其初级电子受体醌(QA)下游电子传递通畅性的保护,以及对CO_2同化活性的改善才是外源NO、SA提高番茄幼苗叶片光合功能、增强其耐盐能力的主要原因,其中NO和SA复配处理时具有协同增效作用.     

臭氧污染胁迫下植物的抗氧化系统调节机制

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。     

外源NO对Cu胁迫下番茄幼苗L-精氨酸代谢的影响

一氧化氮(nitric oxide,NO)作为生物活性分子,广泛参与各种生物和非生物胁迫。采用营养液培养,研究Cu胁迫下番茄体内L-精氨酸、NO、多胺代谢对外源NO的响应机制,以期为铜污染区域蔬菜种植提供科学依据和技术支持。结果表明,Cu胁迫下添加外源SNP(硝普钠,外源NO供体)能够调节番茄根系和叶片中精氨酸脱羧酶(Arginine Decarboxylase,ADC)、鸟氨酸脱羧酶(Ornithine Decarboxylase,ODC)及一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)活性。根系中,外源SNP能够上调NOS活性,L-精氨酸代谢向着NO合成方向进行;叶片中,外源SNP能够同时上调ADC、ODC、NOS活性,PA、NO的合成同时进行;此外,Cu胁迫下添加外源SNP能够增加根系和叶片L-精氨酸含量,而作为PA、NO的合成前体,精氨酸含量升高无疑会间接促进PA、NO的合成,从而提高番茄对Cu胁迫的抵抗能力。     

槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫下内生真菌对木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响

采用水培方式研究不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷(Q3A)胁迫对感染(EI)和未感染(EF)内生真菌的木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响.结果显示:不同浓度Q3A胁迫下,感染内生真菌能够有限缓解化感物质的胁迫,在中轻度胁迫(50、25、12.5 mg/L)下有明显的效果,表现在与木麻黄EF相比,木麻黄EI根系生物量、根系总长、根表面积显著增加;根系活力显著提升,根系渗透调节物质除可溶性蛋白含量显著增加外,可溶性糖、游离脯氨酸含量显著降低;根系抗氧化系统除谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、还原型抗坏血酸(As A)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量均能显著增强;过氧化氢(H_2O_2)、羟自由基(OH·)含量、超氧阴离子(O_2~-)产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量也显著降低;内生真菌缓解化感物质胁迫的有效浓度与木麻黄根系能够耐受的化感物质胁迫浓度存在一定相似性.上述研究表明内生真菌能在一定条件下缓解不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫对木麻黄幼苗根系生长的抑制和氧化损伤,提升木麻黄根系的抗逆性,在木麻黄根系适应化感胁迫的调节中起关键作用.     

盐胁迫下玉米幼苗ABA和GABA的积累及其相互关系

盐胁迫下玉米幼苗内源脱落酸(abscisicacid,ABA)和γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyricacid,GABA)含量增加,且ABA的积累先于GABA.用100μmol/L外源ABA和150mmol/LNacl处理使玉米幼苗内源GABA含量增加,NaCl和ABA同时处理时,对玉米幼苗GABA积累的诱导表现加合效应.ABA生物合成抑制剂氟草酮预处理后使盐胁迫诱导的GABA含量增加幅度减小,说明在盐胁迫下ABA调节GBAA积累.NaCl和ABA处理均刺激谷氨酸脱羧酶(GAD)的活性,推测盐胁迫下ABA通过调控GAD的活性而导致GABA积累.图6参18     

低氧胁迫下苹果砧木根系的膜脂过氧化作用及其抗氧化机理

采用营养液水培的方法,以苹果砧木平邑甜茶(Malus hupenensis Rehd.)和变叶海棠(Malus toringoides Rehd.)为试材,研究了低氧胁迫下两种苹果砧木根系的膜脂过氧化作用及其抗氧化系统的响应.结果表明,低氧胁迫下苹果砧木根系超氧阴离子(O2-)产生速率和过氧化氢(H,0,)含量增加,丙二醛(MDA)含量上升,且随时间延长旱快一慢一快的变化趋势.同时根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性增加,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性前期有所提高而后期降低并低于对照,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量以及抗坏血酸/脱氢抗坏血酸(AsA/DHA)和还原性谷胱甘肽/氧化性谷胱甘肽(GSH/GSsG)比值在胁迫早期增加而后逐渐减少,中期和后期低于同期对照.变叶海棠根系细胞膜受到的氧化伤害大于平邑甜茶,其抗氧化系统的防御能力也弱于后者.说明低氧胁迫下苹果砧木根系活性氧(ROS)积累,细胞膜脂质过氧化加重,植株根系的抗氧化防御系统能在一定程度上减轻低氧胁迫所造成的膜伤害,但当胁迫持续加重时,植株将受到更大的氧化伤害.     

抗坏血酸对铜胁迫下广藿香幼苗生长、铜积累和抗氧化酶活性的影响

通过室内水培试验,研究了外源添加抗坏血酸(Ascorbic acid,As A)对铜(Copper,Cu)胁迫下广藿香(Pogostemon cablin(Blanco)Benth.)幼苗生长、Cu~(2+)积累和抗氧化酶活性的影响.结果显示,与对照相比,10—80μmol·L-1Cu~(2+)降低了广藿香幼苗的苗长、根长、植株生物量和根系耐性指数,且随Cu~(2+)浓度增大抑制作用增强.与Cu~(2+)胁迫相比,外源添加0.10—0.50 mmol·L~(-1)As A提高了广藿香幼苗的苗长、根长、植株生物量、根系耐性指数、根系活力以及SOD、POD、CAT和APX酶活性,降低其根系相对电导率、MDA含量和Cu~(2+)含量;随As A浓度的增加,苗长、根长、植株生物量、根系耐性指数、根系活力以及POD和CAT活性先升高后下降,相对电导率、MDA含量和Cu~(2+)含量先下降后上升,SOD和APX活性则一直增加.结果显示,外源添加0.25 mmol·L~(-1)的As A能提高广藿香幼苗细胞清除活性氧的能力,一定程度上缓解40μmol·L~(-1)Cu~(2+)胁迫对膜系统的伤害,减轻Cu~(2+)胁迫对广藿香幼苗生长的毒害作用.     

模拟酸雨对龙眼坐果的影响及钙调节

pH 4.5的酸雨处理的花粉萌发率比CK下降 9.38%,pH 3.5处理可观察到花粉受害的症状 ,花粉萌发率比CK下降 2 4.2 3%.pH 4.0的酸雨处理雌花 ,其坐果率显著下降 (P <0 .0 5 ) .0 .0 2～ 0 .0 4mmol/L的Ca(NO3 ) 2 溶液处理显著促进酸雨胁迫下花粉的萌发 ,当Ca(NO3 ) 2 的浓度超过 0 .0 8mmol/L时则促进作用开始减弱 .酸雨胁迫后用 2mmol/LCa(NO3 ) 2 溶液或清水喷洒可显著减少因酸雨对雌花和坐果的危害 .图 1表 6参 2 1     

外源脱落酸、水杨酸对小麦种子萌发及生理特性的影响

穗发芽严重降低籽粒产量、品质和种用价值,是小麦育种和生产急需解决的难题.为利用发芽抑制剂的化控途径有效防治穗发芽,研究了不同浓度的外源激素脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)对种子发芽的抑制作用及其生理生化响应.结果表明:浓度大于70 mg L-1 ABA和大于4 mmol L-1 SA均不同程度地抑制种子发芽并表现剂量效应,赤霉素对二者有拮抗作用,70 mg L-1 ABA+8.0 mmol L-1 SA对小麦普遍具有强烈的发芽抑制效应;ABA阻抑种子发芽是一种延缓作用,受基因型影响较大;SA对不同基因型有强烈的休眠促进作用,并显著提高种子对ABA的敏感性(P0.01);种子萌发过程中,两种激素均诱导籽粒α-淀粉酶和PPO活性下降,且SA处理组的酶活性降幅更大;ABA明显促进种子PAL活性,而SA处理组的PAL活性水平最低.因此,ABA与SA的发芽抑制效应与作用方式不同,SA增强种子的ABA敏感性,二者组合产生了良好、稳定的发芽抑制效果.     

荧蒽对大豆种子发芽的影响

针对国内外有关荧蒽(FLT)对种子萌发影响研究极少的现状,本文设置5个质量浓度(2,5,15,25,50 mg·L-1)的染毒组、1个空白对照组(0 mg·L-1)和1个助溶剂对照组(丙酮体积分数为1%),以大豆种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗长度为测量指标,探索性地研究了FLT对大豆种子萌发的毒性效应。结果表明:在浓度小于15 mg·L-1的FLT胁迫下,大豆发芽率与对照相比无显著差异,大于等于15 mg·L-1的FLT胁迫则显著抑制了发芽率(p0.05)。发芽势、发芽指数、活力指数则对FLT的胁迫作用更加敏感,当FLT浓度大于等于5 mg·L-1时呈显著降低(p0.05)。FLT对幼苗长度起抑制作用,且随浓度越高和处理时间增长,抑制作用逐渐增强。     

芒苞草（芒苞草科）种子的无菌萌发研究

选取野外采回的芒苞草种子为材料,研究无菌水和不同状态Ms培养基以及不同激素种类和浓度对芒苞草种子萌发的影响,并初步探讨了芒苞草幼苗的生长情况.结果表明:经4℃的低温春化处理2 mo后,播种在无菌水中的芒苞草种子萌发率可达95%,比同样条件下MS液体(25.1%)和固体(10.4%)培养基中的萌发率高;在有关激素影响的实验中,无菌水中6-BA和GA,对种子萌发没有促进作用,液体MS培养基中的1.0 mg/L GA,明显促进种子萌发,而固体MS培养基中0.5 mg/L 6-BA对种子萌发的促进作用较明显,1.0 mg/L 6.BA有利于从生芽的诱导.将无菌水和液体MS培养基中已发芽的芒苞草种子转移至固体MS培养基中培养可长成小植株.     

乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的机理研究

0．25mol/L的NaCl胁迫下的苜蓿种子转变1－氨基环丙烷－1－羧酸（ACC）和乙烯利为乙烯的能力明显降低。加入外源乙烯能引发受NaCl胁迫48h的苜蓿种子迅速萌发,但对种子内的Na^ 含量无明显影响。在种子吸涨过程中,外源乙烯对受NaCl胁迫的种子的水分吸收也无影响。外源乙烯能显著地提高NaCl胁迫下种子的呼吸速率和ATP含量。对乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的作用机理进行了讨论。图6表1参21     

槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫下内生真菌对木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响北大核心CSCD

采用水培方式研究不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷（Q3A）胁迫对感染（EI）和未感染（EF）内生真菌的木麻黄幼苗根系形态和生理特性的影响.结果显示：不同浓度Q3A胁迫下,感染内生真菌能够有限缓解化感物质的胁迫,在中轻度胁迫（50、25、12.5 mg/L）下有明显的效果,表现在与木麻黄EF相比,木麻黄EI根系生物量、根系总长、根表面积显著增加;根系活力显著提升,根系渗透调节物质除可溶性蛋白含量显著增加外,可溶性糖、游离脯氨酸含量显著降低;根系抗氧化系统除谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著降低,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量均能显著增强;过氧化氢（H2O2）、羟自由基（OH·）含量、超氧阴离子（O2^-）产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量也显著降低;内生真菌缓解化感物质胁迫的有效浓度与木麻黄根系能够耐受的化感物质胁迫浓度存在一定相似性.上述研究表明内生真菌能在一定条件下缓解不同浓度化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫对木麻黄幼苗根系生长的抑制和氧化损伤,提升木麻黄根系的抗逆性,在木麻黄根系适应化感胁迫的调节中起关键作用.     

Zn2+胁迫及恢复下番茄幼苗根系中抗氧化系统的动态变化

通过温室水培试验,研究1.0×10-4mol/LZn2 胁迫及解除胁迫对番茄(Lycopersicom esculentum Mill.)幼苗根系中抗氧化系统的动态变化.结果表明,胁迫条件下,番茄根系丙二醛(MDA)和蛋白质含量增加;超氧化物歧化酶(SOD,EC1.15.1.1),过氧化氢酶(CAT,EC1.11.1.6)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX,EC1.11.1.9)活性上升,而过氧化物酶(POD,EC1.11.1.7)活性下降;AsA-GSH循环代谢受影响;抗坏血酸过氧化酶(APX,EC1.11.1.11)活性在胁迫d1、d3上升,随后下降,而谷胱甘肽还原酶(GR,EC1.6.4.2)活性在胁迫1~5d时下降,随后上升;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量上升.解除胁迫后,根系中MDA和蛋白质含量随时间延长逐渐减少,接近对照;POD和APX活性增加,而SOD、CAT和GR活性及GSH含量先升高,随后减少;GPX活性和AsA含量却降低;恢复后根系中抗氧化物水平仍然高于对照.依据实验结果,文中讨论了胁迫及恢复过程中植物AsA-GSH循环代谢的作用.图3参16