低氧胁迫下钙调素拮抗剂对黄瓜幼苗根系多胺含量和呼吸代谢的影响

采用营养液栽培,研究了根际低氧胁迫下三氟拉嗪(TFP)对两个耐低氧能力不同的黄瓜品种幼苗根系中多胺含量和呼吸代谢的影响.结果表明,单纯低氧下,黄瓜幼苗根系中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量显著增加,琥珀酸脱氢酶(SDH)活性显著降低,乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性显著提高,乙醇和乳酸含量相应增加;与耐低氧能力较弱的"中农8号"相比,耐低氧能力较强的"绿霸春4号"幼苗根系ADH活性增加幅度和乙醇含量较高,LDH活性增加幅度、SDH活性降低幅度和乳酸含量较低;与单纯低氧胁迫相比,添加TFP处理能显著降低黄瓜幼苗根系中Spd和Spm含量,增加Put含量,同时,根系中SDH和ADH活性降低,LDH活性增加,乳酸含量升高,植株根系生长受到严重抑制,并且对耐低氧性较强的"绿霸春4号"幼苗伤害程度更加明显.表明在低氧胁迫下,Ca2 、CaM参与了黄瓜幼苗根系多胺及呼吸代谢过程,TFP处理抑制了Ca2 .CaM信使功能,从而降低了黄瓜植株耐低氧的能力.表5参25     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜根系多胺含量和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下抗盐能力不同的2个黄瓜品种"长春密刺"和"津春2号"幼苗根系生长以及根系中多胺(PAs)含量和抗氧化系统的影响.结果表明,外源Spd提高了盐胁迫下黄瓜根系游离态Spd和精胺(Spm)、酸可溶性结合态和酸不溶性结合态腐胺(Put)、Spd和Spm含量,降低了游离态Put含量;同时提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了超氧阴离子(O2(-/.))产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量及电解质渗透率,明显促进了幼苗根系生长;根系中酸不溶性结合态Spd含量与抗氧化酶活性间呈正相关性.表明黄瓜幼苗根系中较高的游离态Spd和Spm、酸可溶性结合态和酸不溶性结合态PAs尤其是酸不溶性结合态Spd含量有利于提高植株抗氧化酶活性,降低O2(-/.)产生速率和膜脂伤害,增强植株抗盐性.     

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.     

水杨酸对铅胁迫下黄瓜幼苗叶片膜脂过氧化的影响

以黄瓜幼苗为材料,研究了外源水杨酸对铅胁迫下黄瓜幼苗叶片膜脂过氧化的影响。结果表明:水杨酸使铅胁迫的黄瓜幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量下降,可溶性蛋白质含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性降低;在0~1 mmol.L-1范围内的外源SA对铅胁迫的黄瓜幼苗叶片的丙二醛含量下降量和超氧化物歧化酶活性增加量与水杨酸处理浓度呈正相关,与外源水杨酸处理浓度呈正相关,而过氧化物酶活性增加量与外源水杨酸浓度呈负相关。外源水杨酸的作用可能是通过提高黄瓜叶片对膜脂过氧化的抗性来提高黄瓜幼苗对铅毒害的耐受力。     

铅胁迫下黄瓜幼苗内源多胺变化动态的初步研究

以黄瓜幼苗为材料,采用高效液相色谱法测定黄瓜幼苗叶和茎中内源多胺的含量,研究了铅胁迫下黄瓜幼苗生长及内源多胺的变化。结果表明:铅质量浓度为100mg·L-1时促进黄瓜幼苗的生长,铅质量浓度高于100mg·L-1时,黄瓜幼苗茎高和根长逐渐下降;铅胁迫下黄瓜幼苗地上部的腐胺含量明显高于对照值,且随着铅质量浓度增加和处理时间的延长呈下降趋势。黄瓜幼苗叶片精胺和亚精胺在处理第5d时高于对照值,茎中精胺和亚精胺含量在处理第7d高于对照值,而其它时间内的都低于对照值,而且其含量均随铅质量浓度的增加而呈下降趋势;过氧化物酶活性变化与内源多胺含量(腐胺、精胺和亚精胺之和)的变化相似,表明铅胁迫能改变黄瓜幼苗内源多胺的含量和调节过氧化物酶活性,从而影响着黄瓜植株的生长。     

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。     

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.     

镨对镉胁迫下水稻幼苗根系生长和根系形态的影响

为了解稀土镨对镉胁迫下水稻(Oryza sativa L.)根系毒害的缓解效应,以水稻幼苗为实验材料,采用溶液培养方法,研究了50μmol·L-1镉胁迫下不同浓度镨对水稻幼苗根系鲜质量、形态和根系活力的影响。结果表明,50μmol·L-1镉胁迫下,水稻根系生长受到明显的抑制,根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力明显降低,且随镉处理时间的延长,抑制程度加重。但镉对根系平均直径无明显影响。23～184μmol·L-1的镨对水稻镉毒害有一定的缓解效果,可不同程度的减轻镉对幼苗的伤害,促进了镉胁迫下根系鲜质量、根系长度、根系表面积和根系体积的增加,提高了根系活力,且随着处理时间的延长,缓解效应愈加明显,与单镉毒害相比,镨处理5天后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了0.92%～14.8%、1.61%～16.3%、2.57%～20.3%、1.52%～17.2%和3.71%～32.8%,处理10d后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了2.55%～31.2%、1.44%～21.4%、1.78%～27.2%、2.16%～23.4%和8.14%～52.9%;此外,23～184μmol·L-1的镨处理对直径≤1.0mm的根长和根表面积、直径0.5mmD≤1.0mm的根体积影响较大,其分别提高了0.9%～24.3%、1.9%～32.6%、0.4%～33.2%,其中以92μmol·L-1镨缓解效果最好。但随着镨浓度的进一步加大,当镨浓度达到230μmol·L-1时,反而会使水稻根系受到更严重的毒害。     

镨对镉胁迫下水稻幼苗根系生长和根系形态的影响

为了解稀土镨对镉胁迫下水稻（OryzasativaL．）根系毒害的缓解效应,以水稻幼苗为实验材料,采用溶液培养方法,研究了50μmol·L-1镉胁迫下不同浓度镨对水稻幼苗根系鲜质量、形态和根系活力的影响。结果表明,50μmol·L-1镉胁迫下,水稻根系生长受到明显的抑制,根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力明显降低,且随镉处理时间的延长,抑制程度加重。但镉对根系平均直径无明显影响。23—184μmol·L-1的镨对水稻镉毒害有一定的缓解效果,可不同程度的减轻镉对幼苗的伤害,促进了镉胁迫下根系鲜质量、根系长度、根系表面积和根系体积的增加,提高了根系活力,且随着处理时间的延长,缓解效应愈加明显,与单镉毒害相比,镨处理5天后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了0．92％～14．8％、1．61％～16．3％、2．57％～20．3％、1．52％-17．2％和3．71％～32．8％,处理10d后根系鲜质量、根长、根表面积、根体积和根系活力分别提高了2．55％-31．2％、1．44％～21．4％、1．78％～27．2％、2．16％～23．4％和8．14％～52．9％;此外,23．184μmol·L-1的镨处理对直径≤1．0mm的根长和根表面积、直径0．5mm〈D≤1．0mm的根体积影响较大,其分别提高了0．9％～24．3％、1．9％。32．6％、0．4％～33．2％,其中以92μmol·L-1镨缓解效果最好。但随着镨浓度的进一步加大,当镨浓度达到230μmol·L-1时,反而会使水稻根系受到更严重的毒害。     

镧对铅胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

在铅胁迫的条件下 ,研究了镧对小麦幼苗生长期地上部分及根系超氧化物岐化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)的活性、脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)的含量以及对植物生长的影响 .实验在严格控制的人工气候室进行 1 2d .Pb(NO) 3 处理量为 0 ,5 0 ,1 0 0mg·l- 1.在第二天至实验结束的研究结果表明 ,加La组与对照组比较有明显差异 ,根系的SOD和CAT各增加 0 4 5— 1 6 5倍和 32 2— 77 77% ,MDA减少 1 1 0 5—2 7 4 9% .当有铅胁迫时 ,在 0— 5d内 ,与对照组比较 ,镧使小麦幼苗的地上部分及根系的SOD和CAT有少量的但有统计学意义的增加 (p <0 0 5 ) ,MDA含量则减少 .表明La(NO3 ) 3 使抗氧化酶提高 ,增加了小麦抗铅胁迫的能力 ,但是只是在胁迫初期和胁迫不很严重的条件下 ,才具有这一作用 .     

铬胁迫下不同品种小麦萌发和内源激素的变化

采用K2(CrO4)3溶液,设5个浓度,对3种不同抗性的小麦品种(新麦19、矮抗58和豫麦18)进行萌发期胁迫处理,研究了幼苗的发芽势、发芽率、根长、芽长及内源激素含量的变化.结果表明:(1)随着铬浓度的增加,发芽势、发芽率和芽长均基本呈"先升后降"趋势;(2)同一浓度铬处理下,发芽率、发芽势和芽长从大到小的顺序依次为:新麦19、矮抗58、豫麦18,根长从大到小的顺序为:豫麦18、新麦19、矮抗58;(3)150 mg L-1的铬胁迫下,IAA与ABA在小麦幼苗、幼根中含量降低,在籽粒中含量升高,其中新麦19籽粒和根芽中ABA含量均高于其他品种的;(4)不同浓度铬胁迫下,IAA/ABA值在新麦19中最低,变化幅度最小,新麦19表现出较强的抵抗铬胁迫能力.图3表1参20     

环草隆与重金属复合污染对黄瓜及小麦的毒性效应评估

为探究草坪除草剂与重金属复合污染对高等植物的生态毒性效应,以小麦与黄瓜为敏感受试植物,采用滤纸发芽试验法,研究了典型草坪除草剂环草隆与4种重金属(Cu/Zn/Pb/Cd)单一及复合污染条件下,对2种植物种子萌发与幼苗生长的毒性效应并进行评估。在此基础上采用评估因子法外推环草隆在土壤中的预测无效应浓度(PNECsoil)。结果表明,2种植物的根长及小麦的芽长对环草隆与重金属非常敏感(P<0.01),且存在明显的剂量-效应关系。黄瓜根长对环草隆最敏感,根长半抑制浓度(RI50)为0.281 mg·L-1。小麦根长对Cu、Pb、Cd比黄瓜根长更敏感。环草隆与重金属复合污染时,黄瓜根长表现得最为敏感,可作为敏感生物标记物。环草隆与重金属复合污染对小麦及黄瓜根长抑制具有协同作用,并且随着重金属浓度的增大,黄瓜和小麦根生长对环草隆的敏感性增加。环草隆与重金属复合污染对小麦芽长的联合效应主要与重金属种类及其暴露浓度有关。以黄瓜的根伸长抑制率为急性毒性终点,利用外推法计算得环草隆在土壤中的PNECsoil为1.90μg·kg~(-1),远远低于环草隆田间推荐使用量1.5~9 mg·kg~(-1)。与重金属复合污染时,环草隆的PNECsoil明显降低,导致其生态风险提高。上述研究结果能够为草坪除草剂环草隆与重金属复合污染的生态风险评价提供数据支持。     

不同基质对马尾松容器苗及其菌根的影响

以10种培养基质，对马尾松进行容器育苗研究．结果表明：以竹叶为基本材料配制基质，比纯黄心主基质培育的马尾松百日苗，干物质重增加对2％；与蛭石基质相比，增加43.9％；与松树皮基质相比，增加25.0％以松针为基本材料配制的基质效果近似于竹叶．两者对苗木生长的影响，与各处理相比较，均达到了极显著水平．培养基质理化性质与苗木生物量相关的矩阵分析表明，容器基质的客重和孔隙度对苗木生长影响最大;基质内有效养分含量，特别是磷含量的多少很重要．竹叶和松针作为基质，表现了良好的理化性质，促进了马尾松苗木早期菌极化，百日苗面根感染率分别比黄心土基质的百日苗提高12.9％和17.0％同时加快了苗木生长．     

生根粉对梭梭苗木根系生长及成活的影响

在自然条件下,采用随机区组设计研究了生根粉(ABT3号)4个处理(25、50、100、200 mg L-1)对人工种植的梭梭幼苗细根动态、年生长终期根系形态特征以及成活率的影响.结果表明:1)梭梭幼苗一年中细根生长有2次高峰,峰值分别出现在6月和9～10月.经生根粉处理后,梭梭幼苗细根的生长动态与对照基本一致,但在具体月份生根粉明显增加了细根总长度、细根生长速率和细根数量密度.2)ABT3号生根粉可以使梭梭幼苗的存活率达到50%以上,显著高于对照的34.75%,相关分析表明生根粉提高梭梭幼苗成活率是通过增加根系生长来实现的.3)由主成分分析可知,50 mg L-1的生根粉处理作用效果最理想.因此,建议在梭梭种植过程中可使用50 mg L-1的生根粉提高其成活率;在本地,肉苁蓉接种的最佳季节是6月.图2表3参31     

磺化石墨烯对小麦幼苗生长及生理生化指标的影响

随着石墨烯生产量和使用量的不断增大,其对生态环境的风险逐渐引起了环境学家的关注。采用水培试验,探究了磺化石墨烯(SGO)对小麦幼苗的生长、抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响。结果表明:在培养10 d后,低浓度磺化石墨烯对小麦根系的生长有显著促进作用(P0.05),200 mg·L-1浓度处理与对照处理相比提高了84.3%,随着浓度增加促进作用逐渐减弱,1 000 mg·L-1时与对照相比提高了19.9%。但对小麦地上部的生长没有影响。磺化石墨烯处理的小麦幼苗根系和叶片组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及丙二醛(MDA)都呈现先下降后上升的趋势。当磺化石墨烯浓度低于200 mg·L-1时,处理组小麦抗氧化酶的活性及MDA含量相对于对照处理大都有所降低,说明低浓度时磺化石墨烯没有对小麦的生长产生氧化胁迫,这与磺化石墨烯可能具有一定的抗氧化能力有关,而高浓度时由于产生氧化胁迫使各项生理生化指标逐渐上升。本实验结果为石墨烯材料对植物的毒理学研究提供了基础数据。     

镉胁迫对苎麻(Boehmeria nivea)根系及叶片抗氧化系统的影响

镉(Cd)是非必需和毒性最强的重金属元素之一,不合理的开发利用可导致土壤受到Cd的严重污染,严重危及土壤环境或水环境。以苎麻为材料,采用模拟镉(Cd)污染盆栽培养法,选择21 d和49 d等2个不同胁迫期,测定不同浓度Cd2+胁迫下苎麻根系与叶片中渗透调节物质含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量及根系活力的变化。结果表明,高浓度胁迫49 d后,苎麻根系中的渗透调节物质含量明显高于叶片含量,且极显著高于对照,并在240 mg·L~(-1)Cd处理下出现最高值;胁迫49 d时,根系与叶片的渗透调节物质含量与Cd2+浓度极显著正相关。在2个不同胁迫周期,苎麻根系的SOD与POD活性均明显高于叶片;在胁迫21 d时,根系的CAT活性低于叶片,而胁迫49 d后,则明显高于叶片;胁迫21 d时,苎麻根系与叶片的抗氧化酶活性均较胁迫49 d要高;胁迫49 d时,根系POD活性与Cd2+浓度呈极显著正相关,表明根系POD酶在抗氧化酶中占主导地位。不同胁迫时长下苎麻根系或叶片的MDA含量变化趋势不明显,但根系或叶片受胁迫21 d后的MDA含量随Cd2+浓度增加的波动相对受胁迫49 d后的更明显,表明植物早期生理功能出现暂时性的修复。2个不同胁迫周期内,不同浓度镉胁迫下苎麻的根系活力均比对照组下降。研究显示,苎麻根系与叶片对镉胁迫的应答机制不同,且在不同胁迫时间下的响应机理差异较大,根系表现出更强的耐受能力。     

花椒叶浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了不同浓度的花椒叶浸提液(5、10、20、40、80 g L-1)对3个大豆品种种子萌发、幼苗生长的化感作用.结果表明:花椒对大豆化感效应的总体趋势为浸提液浓度越高,对大豆生长的抑制作用越强;高于40 g L-1的浓度处理,主要形态和生化指标都表明大豆生长受到显著抑制或破坏;在小于20 g L-1的浓度范围内,化感作用能够提高低活力种子的萌发率,但降低了种子发芽指数和发芽速度,且化感作用受受体品种差异和自身种子活力的影响而表现不一致;随着化感物质浓度增高,SOD酶活显著降低,丙二醛(MDA)含量持续增高.大豆幼苗各器官或组织受花椒化感作用的影响大小依次为根生物量>地上部生物量>株高>根长.图2表3参12