不同干旱胁迫强度下白刺花幼苗叶片的生理生化反应

植物代谢产物和抗氧化酶活性与干旱胁迫强度的定量关系是评估植物适应干旱能力的重要科学问题.本文采用盆栽试验设计,设置土壤田间持水量(FC)80%、60%、40%、20%4个干旱胁迫处理.研究了不同强度的干旱胁迫梯度上2 a生白刺花(Sophora davidii)幼苗叶片内丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的变化特点.发现:(1)MDA与Pro含量随着干旱胁迫强度的增加呈线性增加趋势.(2)蛋白质和光合色素含量在干旱胁迫梯度上呈"钟型"抛物线变化趋势,在60%～40%FC下含量最高.(3)4种抗氧化酶活性的变化趋势不尽相同.其中SOD与APX的活性在干旱胁迫梯度上的反应均表现为多项式变化规律,即在中度干旱下的活性显著升高.而重度胁迫下降低;CAT活性变化规律与SOD和APX活性的变化正好相反;POD活性则表现为倒钟型趋势.60%FCT活性最低.综合分析表明,可溶性蛋白质和光合色素的含量、SOD、APX、CAT以及POD不仅能够较好地指示干旱胁迫对幼苗叶片的生理生化伤害程度,并且可反应叶片开始受胁迫伤害的土壤干旱水平.但是MDA和Pro含量则无法指示;60%FC左右的土壤含水量是白刺花2 a生幼苗叶片生理生化代谢受到伤害的干旱强度的阈值.图3参26     

盐胁迫下硅对黄瓜叶片抗氧化酶活性和膜脂过氧化物的影响

采用无土盆栽试验方法,研究了轻度和重度盐(NaCl)胁迫下,硅对黄瓜Cucumis sativus L.叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)活性及丙二醛(MDA)的含量的影响.施硅量设置5个水平,分别为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4 g SiO2·kg-1基质;钠盐(NaCl)胁迫设置轻度(每kg基质2.0 g)和重度(每kg基质5.0 g)胁迫两个水平.结果表明:硅显著提高了黄瓜叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,与不施硅的盐分胁迫处理相比,SOD活性提高了3.65%～130.1%,POD活性提高了11.7%～85.9%,CAT活性提高了44.6%～117.1%;MDA含量显著降低了1.0%～25.8%.施硅量相同,重度盐分胁迫处理SOD、POD、CAT活性低于轻度盐分胁迫,MDA含量高于轻度胁迫处理.相同盐分胁迫下,施硅量愈大,SOD、POD、CAT活性愈高,MDA含量愈低;轻度盐分胁迫条件下,硅对SOD、POD、CAT活性的提升作用大于重度盐分胁迫.以上结果说明硅对黄瓜叶片抗氧化酶活性和膜质过氧化物的影响与施硅量和盐分胁迫程度密切相关.     

水分亏缺时氮磷营养对春小麦幼苗抗逆性的影响

在盆栽条件下研究了水分亏缺时，氮、磷营养对春小麦幼苗渗透物质及相关保护酶活性的影响．结果表明：水分胁迫使春小麦幼苗叶片游离脯氨酸、可溶性糖含量增加，RWC降低，POD、CAT活性增强．随着水分亏缺加剧，氮营养相应地提高了幼苗叶片脯氨酸、可溶性糖含量以及POD、CAT活性；磷营养仅能提高叶片脯氨酸含量以及POD活性，但使其可溶性糖含量以及CAT活性维持在较低水平上．施肥使叶片RWC降低．春小麦的抗逆性指标之间存在相关性，特别是小麦幼苗叶片POD活性与游离脯氨酸累积量之间有极显著正相关关系，其决定系数r^2为0．7472．图1表2参12     

低温胁迫对腰果幼苗叶片组织结构和生理指标的影响

以腰果无性系FL30为材料,初步研究了10、12、15℃低温胁迫和不同低温处理时间,对腰果幼苗叶片组织结构和叶绿素含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等生理指标的影响.结果与分析表明:低温胁迫对腰果幼苗叶片CTR值没有太大影响;低温胁迫下,随着时间的延长,腰果幼苗叶绿素含量呈下降趋势,处理时间相同时,温度越低,叶绿素含量下降的幅度越大;随着低温胁迫时间的延长,腰果叶片内POD、CAT活性先上升后迅速下降,胁迫温度不同,POD活性上升的幅度和持续时间不同,与10、12℃低温处理相比,15℃低温处理的POD活性上升较为缓慢和持久;低温胁迫下,CAT活性上升幅度较小,温度越低,CAT活性上升幅度越小,上升持续时间也越短.     

藿香蓟(Ageratum conyzoides)对土壤铅胁迫的生理响应

为了解日益增加的城市土壤铅(Pb)胁迫对城市园林地被植物的影响,采用盆栽实验研究土壤Pb胁迫对藿香蓟(Ageratum conyzoides)叶片生理特性的影响.结果显示,Pb胁迫处理降低了藿香蓟叶片的叶绿素总量及叶绿素a和b含量,质膜透性增大,丙二醛(MDA)含量上升.随着Pb浓度增加,同一时期内藿香蓟叶片SOD、POD和CAT酶活性均上升,但土壤Pb浓度超过750 mg kg-1或1 000 mg kg-1后保护酶活性开始逐渐下降.随着胁迫处理时间的延长,SOD活性在d 20、d 40和d 60时都高于胁迫处理d 7时的活性,POD活性是在d 20时急剧下降,CAT活性则在胁迫处理d 60时急剧下降.研究表明,藿香蓟能在一定程度上适应土壤Pb胁迫,但Pb胁迫浓度超过750 mg kg-1后将影响其生理代谢过程.图4参20     

臭氧胁迫下外源喷施亚精胺和EDU对小麦生理指标的影响

采用开顶式气室模拟研究外源喷施亚精胺(Spd)和EDU对O3胁迫下小麦生理指标变化的影响,测定的生理指标包括丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)、可溶性蛋白质含量、还原型谷胱甘肽含量(GSH)、谷胱甘肽还原酶活性(GR)、抗坏血酸含量(ASA)和抗坏血酸过氧化物酶活性(APX)。结果表明,外源喷施Spd和EDU可不同程度地提高小麦叶片的SOD、POD、CAT、APX和GR活性,降低MDA和ASA含量,提高GSH和可溶性蛋白含量。当Spd的浓度为0.25、0.50和0.75mmol·L-1时,小麦叶片POD活性比对照处理提高90.0%～226.7%,CAT活性提高21.4%～40.6%,APX活性提高164.2%～191.0%,MDA含量降低9.7%～42.5%。喷施300mg·L-1EDU可导致小麦叶片POD、CAT和APX活性分别比对照处理提高76.8%、27.4%和128.1%,MDA和ASA含量降低,GSH含量提高25.6%。以上结果说明Spd和EDU是2种比较有效的缓解小麦O3胁迫的抗氧化剂,可用来防护O3对小麦的毒害。     

甜椒穴盘苗对不同程度水分胁迫-复水的生理生化响应

对温室甜椒穴盘苗进行水分处理,探讨了不同程度水分胁迫-复水过程中叶片生理生化特性的变化.叶片相对含水量(RWC)、渗透势随基质水分减少而降低,渗调能力逐步增强.POD、SOD、CAT酶活性随水分减少而上升,SOD对水分胁迫最敏感,复水后主要由POD、CAT负责清除H2O2和过氧化物.游离氨基酸、脯氨酸随基质水分减少急剧上升,复水后大幅下降,可能为水分胁迫下主要渗透调节物质.水分胁迫下,甜椒叶片可溶性蛋白主要降解为氨基酸的形式参与渗透调节.RWC降至45%(停水后d3)时,可溶性糖显著积累,但明显晚于氨基酸,但它基础含量高,主要在较为严重的水分胁迫时发挥作用.尽管水分胁迫使保护酶活性和渗透调节能力均提高,但任何程度的胁迫均不可避免伤害幼苗.穴盘苗生产中,建议“水分胁迫锻炼”时间以不超过3d逐步达到RWC≥45%为宜.图4表2参12     

间作百喜草对油橄榄根际微环境及抗旱生理的影响

以10年树龄油橄榄植株为试验材料,通过控制土壤含水量及间作或不间作百喜草,测定油橄榄根际土壤理化指标、土壤肥力相关酶活性及叶片生理生化指标,探究间作百喜草对油橄榄根际微环境和叶片抗旱生理的影响.结果表明:随着水分供应减少,油橄榄叶片细胞膜稳定指数显著下降,超氧阴离子(O_2ˉ·)产生速率、丙二醛(MDA)含量及过氧化氢(H_2O_2)含量上升,这表明干旱对油橄榄叶片造成了一定的胁迫和伤害;间作百喜草后,一方面提高了油橄榄叶片细胞膜稳定指数,抑制了O_2ˉ·产生速率、MDA含量及H_2O_2含量的上升,增加了可溶性糖、脯氨酸、Vc和还原型谷胱甘肽含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性;另一方面提高了土壤酶活性,降低了土壤的pH值,并从整体上提高了油橄榄的根系活力,增加了土壤有机质含量.其中以细胞膜稳定指数、脯氨酸含量、CAT活性、土壤转化酶活性和根系活力等指标在Water-2处理下变化最为显著,较不间作百喜草分别提高了20.2%、14.9%、24.3%、177.9%和15.9%.可见间作百喜草能够有效改善油橄榄根际土壤微环境,提高油橄榄自身的抗氧化能力,增强油橄榄的整体抗旱性.(图6表1参37)     

模拟干旱胁迫对岷江干旱河谷—山地森林交错带4种乡土植物抗氧化酶系统的影响

为解干旱河谷—山地森林交错带植物在干旱胁迫条件下的抗性生理特征,以交错带4种典型植物狗尾草(Setaria viridis)、岷江柏(Cupressus chengiana)、高山柳(Salix paraqplesia)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为研究对象,测定干旱胁迫条件下植物叶片抗氧化酶活性以及游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和色素含量的变化.干旱胁迫显著降低了4种植物叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,增加了叶片Pro和MDA含量,增加了细胞膜透性,提高了过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,表明交错带植物在干旱胁迫条件下具有较强的抗旱能力.相对于岷江柏和高山柳,狗尾草和沙棘在相应水分条件下表现出较高的叶绿素a/b、Pro含量及POD、SOD和CAT活性,抗旱能力较高;而高山柳叶片上述各指标相对较低,抗旱性相对较差.研究结果为了解交错带不同生活型物种在干旱条件下的适应提供了理论依据.图2表2参26     

磷酸缓冲液预处理对高温胁迫下油菜叶片膜脂过氧化及体内保护系统的影响

高温胁迫下，油菜叶片细胞膜相对透性、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活性增加；抗坏血酸（ASA）、谷胱甘肽（GSH）、可溶性蛋白质总量及热稳定性蛋白质所占比例与超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性下降;酸缓冲液预处理可维持较高的保护酶活性、抗氧化物质含量和较低的膜脂过氧化水平．     

酸雨,降尘对莴苣和小白菜3种抗氧化酶活性的影响

用酸雨（A）、降尘（D）、酸雨和降尘（A＋D）处理生长在紫色中性土和紫色酸性土上的莴苣和小白菜，以研究3种处理对2种蔬菜中超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的影响．结果表明：3种处理可提高莴苣中的SOD和CAT的活性，且以（A＋D）处理最为明显．与CK相比，在酸性土中，（A＋D）处理可使SOD活性提高11．1％～21．2％，CAT活性提高15．5％～22．7％；3种处理可使小白菜POD活性提高，其中中性土（A＋D）处理可使POD活性比CK提高50％～52％．     

NaCl胁迫对不同柑橘砧木品种抗氧化系统的影响

采用土培的方式,研究了不同浓度的NaC(l0,50,100,150,250,350mmol·L-1)对岑溪酸橘Citrus reticulata Blanco、龙州土柠檬Citrus limonia Osbeck和临桂砧板柚Citrus grandis Osbeck叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性以及谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、超氧自由基(O2·-)含量的影响。结果表明,随着NaCl处理浓度的增加,岑溪酸橘、龙州土柠檬和临桂砧板柚3种柑橘叶片中O2·-均有不同程度的增加,表明在NaCl处理下3种柑橘均受到了不同程度的O2·-胁迫。NaCl处理对岑溪酸橘和龙州土柠檬SOD、POD活性,临桂砧板柚MDA含量的影响不显著(P0.05),但引起临桂砧板柚SOD活性、岑溪酸橘和龙州土柠檬APX活性显著增加(P0.05)。在不同浓度的NaCl处理下,3种柑橘叶片的CAT活性均有不同程度的下降,但GSH的含量随着NaCl浓度的增加而增加,在NaCl处理浓度为350mmol·L-1时,岑溪酸橘、龙州土柠檬、临桂砧板柚GSH含量分别比对照提高了137%、59.1%、90.8%,表明GSH在解毒NaCl胁迫时起重要作用。     

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     

NaCl胁迫对不同柑橘砧木品种抗氧化系统的影响

采用土培的方式,研究了不同浓度的NaCl（0,50,100,150,250,350mmol·L-1）对岑溪酸橘Citrus reticulata Blanco、龙州土柠檬CitruslimoniaOsbeck和临桂砧板柚Citrus grandis Osbeck叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性以及谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、超氧自由基（02]含量的影响。结果表明,随着NaCI处理浓度的增加,岑溪酸橘、龙州土柠檬和临桂砧板柚3种柑橘叶片中02均有不同程度的增加,表明在NaCI处理下3种柑橘均受到了不同程度的O2-胁迫。NaCI处理对岑溪酸橘和龙州土柠檬SOD、POD活性,临桂砧板柚MDA含量的影响不显著C〉0．0S）,但引起临桂砧板柚SOD活性、岑溪酸橘和龙州土柠檬APX活性显著增加（P〈0．05）。在不同浓度的NaCI处理下,3种柑橘叶片的CAT活性均有不同程度的下降,但GSH的含量随着NaCl浓度的增加而增加,在NaCl处理浓度为350mmol·L-1时,岑溪酸橘、龙州土柠檬、临桂砧板柚GSH含量分别比对照提高了137％、59．1％、90．8％,表明GSH在解毒NaCl胁迫时起重要作用。     

Effects of different concentrations of tetracycline and oxytetracycline on the growth and ecotoxicity in lettuce北大核心CSCD

四环素类抗生素(TCs)是目前我国应用广泛、用量最大的一类抗生素,畜禽粪便和土壤中存在TCs残留,影响蔬菜作物的生长发育. TCs因水溶性较高更容易被植物转运和积累,植物对TCs耐受性机理研究仍不足.为更全面探究土壤TCs对蔬菜的毒性作用,研究不同浓度四环素(TC)和土霉素(OTC)分别对生菜的抗生素残留、生长特征及抗氧化酶系统的影响.结果显示,在0(对照)、2、10、50、250 mg/kg 5个施用水平下,生菜叶片抗生素含量逐渐增加,且土霉素含量始终大于四环素含量.与对照相比,抗生素浓度在50 mg/kg以上时对生菜生长具有显著抑制作用,其中,株高、根长、地上部和地下部鲜重与叶片TC残留量具显著负相关.生菜叶片的脯氨酸含量随浓度增加呈先增加后降低的趋势,在10 mg/kg时达到最大.并且低浓度(2 mg/kg)促进抗氧化酶基因SOD、POD21和CAT的表达,高浓度抗生素(50、250 mg/kg)对其产生抑制作用,10 mg/kg的抗生素处理对SOD、POD21和CAT基因表达的影响在抗生素种类上存在差异.本研究表明抗生素浓度超过50 mg/kg对生菜生长产生抑制作用,脯氨酸和抗氧化酶SOD、POD、CAT的转录水平及其酶活性能快速响应抗生素胁迫,可作为生菜对抗生素抗性的辅助评价指标.(图8表3参19)     

氰戊菊酯对小白菜抗氧化酶活性及丙二醛（MDA）含量的影响

为探讨菊酯类农药胁迫对蔬菜生理生化过程的影响,以小白菜为研究对象,采用大田试验研究了不同浓度氰戊菊酯(20%乳油,推荐用量:稀释1500倍;加倍用量:稀释750倍)对小白菜抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:喷施推荐用量及喷施加倍用量氰戊菊酯对小白菜抗氧化酶活性均有不同程度的影响.超氧化物歧化酶(SOD)活性在喷施氰戊菊酯后3d内明显受到抑制,之后明显增加,第21d又受到抑制;过氧化氢酶(CAT)活性在喷药后小幅增加,第21d与对照基本一致;过氧化物酶(POD)活性在喷药后明显受到抑制.喷施推荐用量及喷施加倍用量氰戊菊酯均可引起小白菜MDA含量显著增加,且喷药浓度越高MDA含量越大,存在一定的剂量效应关系,表明氰戊菊酯胁迫促进了小白菜的膜脂过氧化作用.氰戊菊酯可对小白菜产生一定的氧化损伤,导致SOD、CAT、POD活性发生不同程度的变化.氰戊菊酯胁迫对SOD和POD活性以及MDA含量的影响相对较大,其中对MDA的影响最大,MDA含量可作为植物受到氰戊菊酯胁迫时的标记物.     

2种鼠尾草对模拟酸雨胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

为探究2种具有较高药用和观赏价值的鼠尾草对酸雨的耐受性及其生理机制,以美丽鼠尾草(Salvia meiliensis S.W.Su)和贵州鼠尾草(Salvia cavaleriei Lévl.)为试验材料,分析了2种鼠尾草在不同p H(6.8、5.6、4.5、3.5和2.5)模拟酸雨胁迫下伤害等级、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及丙二醛和有机渗透调节物质含量的变化。结果显示:模拟酸雨对美丽鼠尾草的伤害程度高于贵州鼠尾草;随着p H的下降,2种鼠尾草叶片叶绿素a、b和总含量逐渐降低,但贵州鼠尾草叶片叶绿素a、b和总含量高于美丽鼠尾草,并以较高的叶绿素a/b适应模拟酸雨胁迫;2种鼠尾草在模拟酸雨胁迫下产生了适应性反应,表现为叶片可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的升高,但这一适应性反应被降低的过氧化氢酶活性严重削弱;模拟酸雨胁迫下,贵州鼠尾草叶片SOD、POD和CAT活性均高于美丽鼠尾草,叶片MDA含量低于美丽鼠尾草。研究表明,尽管美丽鼠尾草渗透调节能力很强,但其抗氧化酶活性、叶绿素含量和叶绿素a/b都低于贵州鼠尾草,使其膜脂过氧化程度较高、对光能的吸收和转化效率较低,是其对模拟酸雨的耐受性低于贵州鼠尾草的重要原因。