干旱胁迫和复水对梨幼树生理特性的影响

为了解植物干旱生理适应机制和恢复机制,以梨品种‘翠冠’和‘黄冠’幼树为试材,研究土壤干旱胁迫及复水条件下叶片光合参数、叶片相对含水量、叶片质膜透性、超氧化物歧化酶活性及脯氨酸含量的变化特性.结果显示:1)随着干旱胁迫的加剧,两品种的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势;‘翠冠’叶片胞间CO2浓度呈先降后升的趋势,而‘黄冠’呈持续下降趋势,但‘黄冠’光合作用的4项指标明显高于‘翠冠’;复水后,两品种的光合指标恢复显著,但均未超过对照水平.2)干旱胁迫引起两品种的叶片相对含水量急剧下降,叶片质膜透性和脯氨酸含量显著升高,超氧化物歧化酶活性呈先升后降趋势;复水后,两品种的4项指标不同程度地得以恢复,但大部分指标没有恢复到对照水平,其中‘黄冠’各项指标在复水前后的变化幅度比‘翠冠’更小.综合分析表明,‘翠冠’和‘黄冠’对干旱胁迫的响应存在差异,‘黄冠’对干旱逆境具有更强的适应能力.     

二氧化硫暴露对谷子幼苗气孔运动、脯氨酸代谢和抗氧化酶系统的影响

二氧化硫(SO_2)是一种有毒的大气污染物,主要经气孔进入植物体内.目前对于SO_2毒性的研究多集中在氧化损伤方面,关于SO_2对植物脯氨酸代谢的影响及相关分子机制的研究还很少.本文以谷子幼苗为材料,研究了不同浓度SO_2气体暴露对叶片气孔运动、脯氨酸代谢和抗氧化酶系统的影响.结果显示,10 mg·m~(-3) SO_2熏气对谷子幼苗的叶片形态、相对含水量、气孔开度、脯氨酸含量及抗氧化酶活性均无明显影响.30 mg·m~(-3) SO_2暴露24～72 h后,叶片出现明显的受损症状,相对含水量降低,叶面气孔开度减小;30 mg·m~(-3) SO_2熏气导致叶中脯氨酸含量显著增加,脯氨酸脱氢酶(PDH)活性明显升高.同时,长时间的SO_2胁迫可诱导SiPDH基因表达上调,而脯氨酸合成相关基因SiP5CS、SiP5CR表达受到明显抑制.此外,谷子幼苗暴露于30 mg·m~(-3) SO_2时,叶中超氧阴离子(O■)产生速率与对照相比显著提高,诱导超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强,从而将过氧化氢(H_2O_2)含量维持在正常水平.以上结果表明,SO_2对谷子的毒性效应具有浓度依赖性.高浓度SO_2暴露下,谷子能够通过控制气孔开放、调节脯氨酸代谢和抗氧化酶活性等过程来适应SO_2胁迫.     

外源脯氨酸对Cd胁迫下107杨光合与叶绿素荧光特性的影响

为揭示Cd胁迫下外源脯氨酸对107杨（Populus×euramericana cv.‘74/76’）光合与叶绿素荧光特性的影响,以一年生107杨苗木为试验材料,采用盆栽控水试验,研究了添加不同浓度（0、10和20 mmol/L）外源脯氨酸对Cd（0、100、200和300 mg/kg）胁迫下107杨叶片光合气体交换参数、光响应参数和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:①Cd作为独立因子可显著影响107杨叶片的光合气体交换参数、光响应参数和叶绿素荧光参数,外源脯氨酸作为独立因子对这些参数无显著影响,Cd与脯氨酸的交互作用对这3类参数均有显著影响.②随着w（Cd）的增加,107杨叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和水分利用效率（WUE）的变化趋势基本一致,均显著下降,而胞间CO₂浓度（C_i）呈显著上升趋势.与单独Cd处理组相比,在w（Cd）为200 mg/kg处理下,添加外源c（脯氨酸）为10 mmol/L时苗木叶片的P_n显著提高123.12%;WUE、PSⅡ原初反应最大量子效率（F_v/F_m）、实际光化学量子效率（φ_PSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）和表观光合电子传递速率（ETR）分别显著提高43.73%、6.52%、27.99%、28.96%和63.26%;而非光化学淬灭系数（NPQ）显著降低19.97%.研究显示,w（Cd）低于200 mg/kg时,外源添加脯氨酸处理可增强107杨的PSⅡ光能转换效率和光强利用效率,防止过剩光能对光合机构的伤害,从而提高植株抗逆性与适应性,且以c（脯氨酸）为10 mmol/L时的处理效果较好.      

不同污染区对绿化树种游离脯氨酸含量的影响

为了解兰州市大气污染的情况,选择兰州市的主要绿化树种为研究对象,对叶片中的脯氨酸含量进行了测定,并且运用Statistica6.0软件进行分析.结果表明同一树种在不同污染区的脯氨酸含量不同,存在极显著性的差异,同一污染区的各种绿化植物的脯氨酸含量也存在显著性的差异.5种绿化树种的抗污染能力为杨树＞小叶黄杨＞椿树＞国槐＞圆柏,兰州市7个污染区的污染程度为兰炼厂区＞兰化厂区＞橡胶厂＞西关＞西站＞交大＞兴隆山.研究结果可以为兰州市的大气污染治理提供理论和实践依据.     

堆肥污泥对杨树幼苗主要抗逆生理动态变化的影响

采用温室盆栽实验研究堆肥污泥对两个杨树品种[凌丰三号(Populus×euramaricanacl.‘Lingfeng 3’)和欧美杨108号(Populus×euramericana‘Guariento’)]幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)及丙二醛(MDA)含量在不同生长季(污泥施用后的4周、9周、16周和21周)动态变化的影响,分别设置低量污泥(15 t hm-2,LS)、中量污泥(30 t hm-2,MS)、高量污泥(60 t hm-2,HS)和对照(不施污泥,CK)4个处理。结果表明:施用堆肥污泥对2个杨树品种幼苗叶片的SOD、POD及CAT活性的影响在不同生长季均为显著,其中POD活性普遍有所降低,SOD活性基本呈现降低趋势,而CAT活性则因不同品种、污泥用量和生长季而异。施用堆肥污泥对两个品种叶片Pro含量的影响除了污泥施用前期(4周后)外,其他生长季均为显著。污泥对2个品种叶片的膜质过氧化的影响在不同生长季有所差异,在4周和21周后的影响均显著,而在9周和16周后的影响均不显著,并且在污泥施用前、中期(即4周和16周后),叶片的MDA含量基本呈现增加趋势,而在21周后MDA含量则普遍有所降低。由此说明,杨树幼苗对污泥施用有一个适应过程,但因品种和污泥用量而异。     

Hg2+胁迫下两优培九和武运粳7号水稻幼苗抗性差异的研究

以三叶期的水稻幼苗为材料 ,比较了Hg2 污染对杂交稻两优培九和常规稻武运粳 7号的叶绿素含量、类囊体膜光系统Ⅰ (PSⅠ )和光系统Ⅱ (PSⅡ )电子传递活性、细胞膜透性、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)活性和脯氨酸含量的影响。结果表明 ,随着Hg2 处理浓度的增加 ,两优培九和武运粳 7号的叶绿素含量、PSⅠ和PSⅡ的电子传递活性降低 ,而 2者的细胞膜透性、脯氨酸含量升高 ,两优培九的CAT活性、武运粳 7号的POD和CAT活性呈现先升后降的趋势 ,但两优培九的POD活性则呈现升高的趋势。两优培九对Hg2 污染的抗性明显大于武运粳 7号。     

植物组织中游离氨基酸在盐胁迫下响应的研究进展

氨基酸作为生物功能大分子蛋白质的基本组成单位和植物体中重要的氮代谢物,对植株的氮代谢以及压力胁迫下植株的抗性都具有重要的作用。由于土地盐碱化的加剧,近年来对盐胁迫下植物组织游离氨基酸的响应研究日益增多,但是研究盐胁迫对植物组织游离氨基酸的影响主要都在强调中性盐的作用,而很少有人关注碱性盐胁迫下的响应情况。文章将主要关注盐胁迫下植物中游离氨基酸所扮演的角色,综述了当前植物中游离氨基酸在盐胁迫下响应研究概况和最新进展,主要内容包括盐胁迫下植物中游离脯氨酸(Pro)、γ-氨基丁酸(GABA)的响应机制以及植物中其它游离氨基酸的响应情况,并且阐述了今后的研究应关注复合环境压力胁迫下植物组织游离氨基酸以及相应代谢物组的响应研究,提出了施加氨基酸肥料以增强作物在逆境胁迫下抗性的新思路。     

球果蔊菜脯氨酸的积累及与Cd耐性的关系

采用盆栽方法,以风花菜(Rorippa islandica)为对照植物,研究Cd超积累植物球果蔊菜[Rorippa globosa (Turcz.) Thell.]脯氨酸的积累、丙二醛含量、生物量及叶绿素含量的变化,及其与Cd生物积累的关系.结果显示,Cd处理能明显促进2种植物体内脯氨酸的积累,当土壤中Cd浓度≤25μg/g时,球果蔊菜叶片脯氨酸的积累效应尤为显著;此时叶片生物量、叶绿素及丙二醛含量与对照相比均无显著差异,表明其叶片脯氨酸的积累在一定程度上可缓解Cd胁迫造成的氧化损伤.相关分析表明,球果蔊菜根系脯氨酸可指示球果蔊菜根系中Cd的积累.     

铯对油菜萌发代谢生物学效应初探

研究了油菜(Brassica napus)的萌发特性及幼苗生长对不同质量浓度(80、160、320、640、960 mg.L-1)氯化铯(CsCl)处理的效应。结果显示:ρ(CsCl)为80～960 mg.L-1时,其对油菜发芽率、发芽势、发芽指数的影响差异不显著,但对油菜幼苗根、芽生长具有低促高抑的双重作用,且根的生长比芽对CsCl更为敏感。随着ρ(CsCl)逐渐增加,油菜幼苗脯氨酸和蛋白质含量增加,脱氢酶(DH)活性和过氧化物酶(POD)活性则明显下降,表明较高ρ(CsCl)处理可能造成油菜幼苗一定程度的胁迫,其脯氨酸含量增加可能主要是由于脯氨酸合成加强所致。     

气态氨对吊兰生长的毒理学影响

探讨气态氨染毒对吊兰生长的毒性作用,将生长状况相似的吊兰置于氨浓度为0.1mg/m^3、0.2mg/m^3、0.3mg/m^3、0.4mg/m^3的密闭容器中,以空气作为对照,测定叶片的叶绿素含量变化、叶绿素a/b比值变化、丙二醛含量变化、可溶性糖含量变化、脯氨酸含量变化以及叶片对有毒气体的形态学反应。结果表明,经处理的吊兰叶片外观损伤明显,叶绿素含量随气体浓度的增加而减小,叶绿素a/b比值减小,丙二醛和可溶性糖含量随气体浓度的升高而升高,脯氨酸含量随着气体浓度的增加而积累,气态氨对吊兰的毒理学影响明显。