艳婀珍蝶取食对薇甘菊叶片生理指标的影响

艳婀珍蝶取食后,对薇甘菊叶片的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)的活性,总酚含量,有机自由基(DPPH·)清除能力进行分析。结果表明,取食后3h内所测各量即发生变化,但与对照差异不显著。取食4d中,叶片的SOD、POD活性总体上分别高于对照,CAT活性总体上低于对照,说明在艳婀珍蝶胁迫过程中,SOD和POD所起的作用比CAT大。取食叶SOD、POD活性均在48h时达到最大值,之后下降;CAT活性在24h时达到最大值,之后也迅速下降。取食叶PPO活性动态变化程度较大,表现出3个峰值,分别为对照的1·83,1·92倍和2·17倍;总酚含量表现为先上升后下降的趋势;对DPPH·的清除力一直显著性甚至极显著性低于对照。取食叶的SOD与CAT和POD均呈正相关性,且相关性大于对照;PPO与总酚含量在取食叶与对照中也均呈弱正相关性。实验结果表明,薇甘菊的保护酶对艳婀珍蝶胁迫的应激效应是短暂而有限的,艳婀珍蝶的取食破坏了薇甘菊叶片功能,较大程度的干扰了薇甘菊保护酶系统的防御代谢,薇甘菊的总抗氧化能力降低。薇甘菊也不能通过改变酚类物质含量来抵御艳婀珍蝶的取食,艳婀珍蝶取食对薇甘菊有较明显的控制作用。     

牧草盲蝽危害对寄主植物体内营养物质含量及保护酶活性的影响

【目的】为了明确牧草盲蝽Lygus pratensis危害对不同寄主体内营养物质及保护酶的影响。【方法】采用分光光度法测定了牧草盲蝽偏好度不同的10种寄主植物(6种偏好寄主,偏好性依次为:灰绿藜Chenopodium glaucum马齿苋Portulaca oleracea反枝苋Amaranthus retroflexus紫花苜蓿Medicago sativa木地肤Kochia prostrata棉花Gossypium hirsutum; 4种非偏好寄主:碱蓬Suaeda glauca、天蓝苜蓿Medicago lupulina、田旋花Convolvulus arvensis和宽叶独行菜Lepidium latifolium)受其危害后叶片中叶绿素、可溶性糖和氨基酸含量以及保护酶活性。【结果】结果表明,受牧草盲蝽为害后,不同寄主植物叶片叶绿素含量均有所下降,其中反枝苋叶片叶绿素含量下降率最低,仅2.6%;紫花苜蓿叶片叶绿素含量下降率最高,达26.21%。可溶性糖含量变化各异,木地肤叶片可溶性糖含量下降率最高,达24.05%,且与对照(未受害株)间存在显著差异;灰绿藜叶片可溶性糖含量上升68.92%,与对照差异极显著。除反枝苋叶片游离脯氨酸含量下降38.87%,其余寄主叶片中游离脯氨酸含量均呈上升趋势。各寄主植物叶片中蛋白质含量均有所下降,反枝苋中下降率最低,仅2.96%。不同寄主中受害后叶片POD活性均呈增强趋势,马齿苋受害后叶片POD活性增幅最高,达74.23%。受害后寄主叶片CAT活性有增有减,灰绿藜、紫花苜蓿和田旋花叶片CAT活性增高,分别增加45.07%,30.95%和22.47%;马齿苋与天蓝苜蓿受害后叶片CAT活性下降显著。反枝苋、天蓝苜蓿受害后叶片SOD活性下降,其余寄主叶片中SOD活性上升,但均无显著差异。【结论】寄主受害后,叶片叶绿素含量、游离脯氨酸含量变化与牧草盲蝽偏好性具有较好的相关性,而可溶性糖和蛋白质含量及保护酶活性变化无规律性或无显著差异。     

害虫取食和机械损伤对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响

【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

为阐明转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟Sesamia inferens (Walker)作用的生理生化机制, 本研究用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫, 采用酶活性测定方法研究了取食转Bt水稻对大螟幼虫体内3种保护酶SOD(superoxide dismutase)、 CAT(catalase)和POD(peroxidase)活性的影响。结果表明, 大螟3龄幼虫在取食转基因水稻24 h后SOD活性与对照相比提高了43.44%, 48 h后降至最低值; 在取食24 h后POD值达到最高值, 其酶活性比对照升高了29.22%, 最终在取食48 h后降至最低值, 并显著低于对照; 在取食转基因水稻4 h后, CAT活性升高了30.33%, 在取食48 h后, 与对照相比, CAT活性降低了27.01%; 5龄幼虫取食4 h后SOD活性显著高于对照水平, 36 h后降至最低值, 与对照相比, 活性下降了31.62%; 在取食8 h后POD活性达到最高值, 与对照相比, 升高了73.20%, 36 h后酶活性降至最低值; 在取食之初4 h CAT活性达到最高值, 与对照相比, 其值升高了75.73%, 在取食48 h后, 其活性与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄幼虫相比, 对Bt的抗性水平较低, 自身防卫能力较差。结果说明, 在取食初期, 试虫体内保护酶活性升高, 以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用, 随着取食时间的延长, 保护酶活性迅速降低, 从而干扰虫体正常的代谢过程, 导致虫体出现中毒症状, 致使昆虫死亡。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

薇甘菊颈盲蝽细胞色素P450 PmCYP4基因克隆及表达分析

【目的】薇甘菊颈盲蝽是入侵植物薇甘菊的天敌昆虫。CYP4家族基因在专食性昆虫与宿主植物的相互作用中发挥着极其重要的作用,探明其在不同部位的表达情况,可为薇甘菊生物控制提供科学依据。【方法】采用RACE技术克隆薇甘菊颈盲蝽CYP基因,实时荧光定量PCR检测其在不同部位的表达情况。【结果】PmCYP4C1基因全长1713 bp,其中ORF长1500 bp,共编码500个氨基酸,理论分子质量为57.44 ku,无信号肽;与其他昆虫CYP4家族基因的同源性大于40%,与温带臭虫CYP的亲缘关系最近。该基因在雌、雄虫各部位均有表达,且都是足部的表达量明显地高于其他部位;雌、雄虫的表达差异在于雄虫翅膀中的表达量明显地高于触角和残体,但在雌虫中这3个部位的表达量无显著差异,且雄虫翅膀中的表达量显著地高于雌虫,是其2.37倍。【结论】薇甘菊颈盲蝽PmCYP4基因除参与代谢有毒物质外,其主要功能可能是编码与薇甘菊颈盲蝽运动相关的酶。     

薇甘菊萎蔫病毒感染对薇甘菊光合特性和4种酶活性的影响

为明确薇甘菊萎蔫病毒(Mikania micrantha wilt virus,MMWV)对薇甘菊(Mikania micrantha)叶片生理生化的影响,探讨了MMWV侵染对薇甘菊叶片超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)活性及叶绿素总含量和光合特性的影响.结果表明:MMWV感染薇甘菊16d内叶片的SOD活性均比对照组高,其中第16天达最大值,但接种后第24和32天SOD活性分别比对照低了13.28％和25.37％;POD活性在接种后16-32d均显著高于对照.PPO和PAL变化趋势相似,在接种后第8天这两个酶的活性分别比对照高了77.75％和23.58％,而在第32天分别比对照减少了14.27％和20.53％.随着侵染时间的增加,感病薇甘菊叶片中叶绿素含量减少,叶绿素a/b值逐步降低;同时最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(LSP)分别比健康对照减少了32.34％和12.52％,而对暗呼吸速率(Rd),光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQY)无显著影响.表明MMWV侵染可减低薇甘菊叶片光合作用的效率.     

绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响

绿盲蝽已在棉区爆发成灾,并逐渐向枣树等北方果树转移危害,已对我国北方果树生产造成严重威胁。绿盲蝽刺吸危害后,能诱导植物产生一系列生化反应。通过生物化学方法研究绿盲蝽不同危害程度对枣树叶片生化指标的影响,探讨受害枣树叶片对绿盲蝽危害的应激反应的变化规律。结果表明,受害枣树叶片内可溶性糖含量随着危害程度的加重先升高,后降低;蛋白质含量随受害程度的加重而呈现降低趋势;游离氨基酸含量随受害程度的加重逐渐升高。受害后枣树叶片内3种防御性酶随受害程度的加重发生不同程度的变化,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)的活性随着危害程度的加重先升高后下降;过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性总体升高;不同受害程度枣树叶片内过氧化氢酶(Catalase,CAT)的活性之间以及它们与未受害枣树叶片内过氧化氢酶(CAT)的活性之间均未达到显著性差异水平。总之,随着绿盲蝽危害程度的加重,枣树叶片内可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸含量以及防御性酶活性发生了不同程度的变化,枣树叶片内除过氧化氢酶(CAT)的活性变化外,可溶性糖、游离氨基酸和蛋白质的含量变化以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化与绿盲蝽危害胁迫有明显的关系,说明枣树叶片对绿盲蝽的危害胁迫产生了应激反应,且叶片内除过氧化氢酶(CAT)外的其他生化指标与绿盲蝽的不同危害程度有一定的相关性。研究结果为理解枣树受绿盲蝽危害后的应激反应机制提供了材料,对绿盲蝽可持续治理具有重要指导意义。     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶［过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)］以及解毒酶［谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)］活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55.2%,SOD活性分别显著增加78.2%和19.6%;取食72 h时,CAT和SOD活性分别显著增加16.5%和29.7%;取食96 h时,CAT和POD活性稍有降低,SOD活性显著降低12.6%。添加硅总体上增加GST和MFO活性,降低CarE活性。取食Si+水稻植株24, 48, 72和96 h时,GST活性分别显著升高57.2%, 200.7%, 84.7%和45.9%;MFO活性在取食72和96 h时分别显著升高70.2%和28.3%;而CarE活性在取食72和96 h时分别显著降低38.1%和32.0%。【结论】取食施硅水稻引起褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性发生了变化,进而对褐飞虱生理代谢产生了影响。     

转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

用转Cry1Ab/Cry1Ac基因水稻的叶片饲喂稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)幼虫,采用酶活力测定方法研究了转基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫体内3种保护酶（SOD,CAT和POD）活性的影响。结果表明：取食转基因水稻叶片4 h后,幼虫体内SOD酶活性比对照提高了91.5%,与对照有显著差异;36 h后活性达到最大值,但与对照差异不显著。取食转基因水稻叶片24 h后,幼虫体内CAT酶活性达到最大值且高于对照,但与对照差异不显著;48 h后酶活性受到显著抑制,与对照差异显著。取食转基因水稻叶片12 h后,幼虫体内POD酶活性达到最大值,与对照差异不显著;48 h后酶活性逐渐下降达到最小值,比对照下降68.05%。实验同时测定了幼虫体内及其粪便中Bt毒蛋白含量的变化,结果表明取食转基因水稻叶片12 h后,随着大量取食进入体内的毒蛋白随粪便排出,幼虫体内的毒蛋白含量一直低于粪便中的含量,且在24 h时两者差异达到最大。由于Bt毒蛋白在幼虫体内的积累,扰乱了稻纵卷叶螟幼虫体内SOD,CAT和POD 3种保护酶的动态平衡,使虫体内自由基的清除遇到障碍,从而对其产生毒害作用。     

转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花主要生化物质含量变化及其对棉田昆虫的影响

【目的】新型转基因棉花在进入大规模商业化应用前,需对其生态环境安全性进行评价;同时,经基因改造的新型转基因抗虫棉花可能影响抗虫棉的次生代谢,进而导致一些综合的生态学效应,致使棉花生理上发生改变,这也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。【方法】比较了不同关键时期新型转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花与转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比、主要酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)]活性、营养物质(蛋白质、氨态氮、脯氨酸和可溶性糖)和次生代谢产物(棉酚和单宁)含量的差异及其对棉田不同昆虫营养层昆虫个体总数和物种数的影响。【结果】棉花生长的蕾期、花期和花铃期,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花、转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比呈先升高后降低的趋势;SOD和POD活性在花铃期明显升高,CAT、APX和GR活性无显著变化;蛋白质、氨态氮含量无明显变化,脯氨酸和可溶性糖含量均表现为先升高后下降的趋势;棉酚含量在3个时期无显著变化,而单宁含量呈逐渐升高的趋势。3种棉花叶片中干物质积累、主要酶活性、营养物质和次生代谢产物含量均无显著差异;单株大铃数表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花转Cry1Ac基因棉花非转基因棉花,小铃数则表现为转Cry1Ac基因棉花Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花非转基因棉花;昆虫群落和害虫亚群落的昆虫个体总数均表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉田转Cry1Ac基因棉田非转基因棉田,天敌亚群落昆虫个体总数无显著变化;3种棉田中昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均未发生显著变化。【结论】转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花叶片干物质积累、产量性状、生化物质含量、酶活性在不同生长期表现不同,但上述参数在3种棉花之间无显著差异;且转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花具有较好的抗虫性,能有效降低棉田害虫数量。     

海岸黑松和紫穗槐对间歇强净风和风沙流吹袭的生理响应机制

以海岸防风固沙优势树种紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn)和黑松(Pinus thunbergii Parl)为研究对象,利用野外便携式沙风洞用间歇风吹模拟自然阵风,通过分析间歇强净风(18m/s)和强风沙流(172.93g cm^-1 min^-1)吹袭过程中和风后恢复中,两树种叶片膜脂过氧化产物含量、抗氧化酶活力、渗透调节物含量的变化,以探讨其对自然阵风吹袭响应机制及自愈修复生理机制。结果表明,自然状况下,紫穗槐和黑松叶片相对含水量(RWC)相近,但抗氧化酶活力及种类和渗透调节物含量及种类上存在差异。紫穗槐叶片丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活力分别较黑松高93.3%、78.6%、118.8%、6.5倍。而黑松可溶糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力较紫穗槐高111.5%和28.2%。在间歇净风和风沙流处理中,随着风吹袭次数增多,黑松叶片RWC趋于小幅降低,可溶性糖含量及POD、SOD、CAT活力呈小幅波动式变化;紫穗槐叶片RWC大幅下降,伴随着脯氨酸含量,POD、CAT、SOD活...     

2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

以具有较高药用和观赏价值的美丽鼠尾草和贵州鼠尾草为实验材料,分析2种鼠尾草在NaCl(0、200、300、400、500、600mmol·L-1)胁迫下的生长、叶绿素含量、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的变化,以明确2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性差异及其生理机制。结果显示:(1)在实验NaCl浓度范围内,美丽鼠尾草的受害程度均高于贵州鼠尾草;(2)随着NaCl浓度的提高,贵州鼠尾草叶片叶绿素含量无显著变化,而美丽鼠尾草叶绿素含量逐渐显著降低;(3)当NaCl浓度从0增加到500mmol·L-1时,2种鼠尾草叶片的POD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量逐渐升高,且美丽鼠尾草叶片的SOD活性也逐渐升高;(4)当NaCl浓度达到600mmol·L-1时,美丽鼠尾草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量继续增加,SOD、POD和CAT活性开始降低但仍显著高于对照,而贵州鼠尾草叶片的POD和CAT活性继续增加,可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量开始降低但仍显著高于对照。研究表明,贵州鼠尾草在NaCl胁迫下具有较高的渗透调节物质含量,而且随着NaCl浓度的增加能够维持较高的保护酶活性,因此对NaCl胁迫的耐受性强于美丽鼠尾草。     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

Effects of the infestation by Actinote thalia pyrrha (Fabricius) on the physiological indexes of Mikania micrantha leaves

Mikania micrantha is a dangerous exotic weed now found throughout Guangdong Province, China. Introduced by the Indonesian Oil Palm Institute, lepidopteran defoliator Actinote thalia pyrrha (Fabricius) is a potential biological control factor for M. micrantha. Changes in the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD), polyphenoldoxidase (PPO), the total phenolics content, and the capacity of scavenging 1,1-diphenyl-2-picrylhydazyl (DPPH) free radicals in M. micrantha leaves were analyzed after infestation by A. thalia pyrrha larvae. The results showed that a slight change of all the indexes in the damaged leaves appeared within 3 h. After four days of infestation by A. thalia pyrrha , SOD and POD activities in the damaged leaves were higher than those of the control. But CAT activity was lower than that of the control, indicating that the SOD and POD functions were impeded more than those of CAT. The SOD and POD activities reached their highest values after 48 h of infestation by A. thalia pyrrha and then decreased, whereas the highest activity of CAT occurred after 24 h and then decreased. PPO activity fluctuated greatly with its three peak values being 1.83, 1.92, and 2.17 times that of the control. The total phenolics content increased initially and then decreased after 72 h of infestation by A. thalia pyrrha . The capacity of scavenging DPPH was significantly lower than that of the control (p<0.05). SOD activity positively correlated with CAT and POD activities for both damaged and normal leaves. However, the value of the correlation coefficient in the damaged leaves was higher than that in the normal leaves. The total phenolics content also showed a weak positive correlation with PPO activity. It is suggested that the protective response of M. micrantha to infestation by A. thalia pyrrha was short and limited, but resulted in a reduced function of the leaves, disturbed the metabolism in the protective enzyme system, and decreased the antioxidative capacity. M. micrantha was unable to resist the feeding stress by altering the content of the total phenolics.     

水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛幼苗耐热性的影响

为研究不同浓度水杨酸对铁皮石斛幼苗耐热性的诱导效应,以移栽半年的铁皮石斛幼苗为实验材料,对不同浓度水杨酸诱导高温胁迫下铁皮石斛幼苗的耐热性进行外观评价及叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的动态测定,观察其动态变化趋势并筛选最佳施用浓度.结果显示:在高温胁迫环境下,随着胁迫时间的延长,不同浓度SA处理均能有效缓解高温对铁皮石斛植株伤害;1.5～2.0 mmol·L1SA处理使铁皮石斛叶片中SOD、POD活性显著提高,0.5～1.5 mmol·L-1 SA处理叶片中CAT、APX活性显著提高;1.5～2.0 mmol·L-1SA处理可显著促进叶片Pro、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,有效抑制MDA含量的增加,且不同浓度处理之间差异显著.研究表明,适宜浓度水杨酸处理能提高铁皮石斛幼苗的耐热性,并以1.5 mmol·L-1浓度处理效果最好.     

Antioxidative responses to different altitudes in leaves of alpine plant Polygonum viviparum in summer

Mountain environmental stresses result in increased formation of hydrogen peroxide (H₂O₂) and accumulation of malondialdehyde (MDA) in leaves of Polygonum viviparum. The activities of several antioxidative system enzymes such as superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6), peroxidase (POD, EC 1.11.1.7), glutathione reductase (GR, EC 1.6.4.2), dehydroascorbate reductase (DHAR, EC 1.8.5.1) and the contents of several non-enzymatic antioxidants such as reduced form of ascorbate (ASC), dehydroascorbate (DHA), reduced glutathione (GSH), and oxidized glutathione (GSSG) were investigated in leaves of P. viviparum, which were collected from three altitudes (2,200, 3,200, and 3,900 m) of Tianshan Mountain in China. The activities of these four antioxidative enzymes were accompanied by increases of H₂O₂ levels from 2,200 to 3,200 m. However, the activities of CAT and POD were decreased, whereas the activities of SOD and GR continually increased at 3,900 m. Analyses of isoforms of SOD, CAT, POD, and GR showed that the leaves of P. viviparum exposed different altitude conditions are capable of differentially altering the intensity. Additionally, two new isoforms of SOD were detected at 3900 m. A continual increase in the ASC, ASC to DHA ratio, GSH and GSH/[GSH + GSSG] ratio, and the activity of DHAR were observed in leaves of P. viviparum with the elevation of altitude. These results suggest that the higher contents of ASC, GSH as well as an increase in reduced redox state may be essential to antioxidation processes in the leaves of P. viviparum, whereas antioxidant enzymes system is a cofactor in the processes.     

干旱胁迫下蒭雷草的生理响应

为探讨蒭雷草(Thuarea involuta)在热带珊瑚岛干旱环境下的适应能力,对干旱胁迫下蒭雷草叶片抗逆生理指标的变化进行了研究。结果表明,干旱胁迫初期,叶片的丙二醛(MDA)含量随胁迫程度增加的差异不显著;随胁迫时间的延长,除重度胁迫下先迅速增加后急速下降外,其余处理的变化较小。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随干旱胁迫程度增加而升高;随时间延长,SOD活性不断上升,POD活性基本稳定,CAT活性则先下降后上升。除轻度胁迫下可溶性蛋白(SP)含量低于对照外,其余处理均随干旱胁迫程度增加而增加;干旱胁迫下的脯氨酸(Pro)含量随时间延长呈先上升后下降的变化趋势,但在处理第18天时不同胁迫程度间均差异不显著。因此,蒭雷草具有较强的抗旱能力,可用于南海诸岛的人工植物群落构建和植被恢复以营造良好生态环境。     

Endomelanconiopsis microspora发酵产物乙酸乙酯提取物对人参核盘菌的抑制机理

【背景】人参菌核病是人参的主要病害之一,严重影响人参的产量。【目的】探索白花蒲公英内生菌(Endomelanconiopsis microspora)发酵产物乙酸乙酯提取物对人参核盘菌的抑制机理。【方法】采用人参核盘菌菌丝生长和孢子萌发试验测定抑制效果;采用显微镜观察菌丝形态变化,通过电导率和核酸含量的变化测定细胞膜通透性,通过丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活力的变化测定膜脂过氧化程度。【结果】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物能显著抑制人参核盘菌菌丝生长,最小抑菌浓度为3.75 mg/mL,培养6 d后抑制率为76.22%。该提取物能显著抑制人参核盘菌孢子萌发,15.00 mg/mL时抑制效果最好,抑制率达90.69%。提取物影响菌丝形态,增加人参核盘菌细胞膜通透性,造成菌丝内含物外渗,7.50 mg/mL处理10 h后电导率和核酸含量分别比对照组增加30.11%和62.85%。同时提取物显著增加人参核盘菌MDA含量和SOD、POD、CAT活力,7.50 mg/mL处理组呈现先上升后下降的变化趋势,并在12 h时达到最高值。【结论】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物通过改变人参核盘菌细胞膜通透性,加剧膜脂过氧化,破坏细胞膜完整性,导致细胞内含物流失,显著抑制孢子萌发和菌丝生长。     

土壤自然干旱处理对钩藤生长与生理特征及主要药用成分积累的影响

以一年生钩藤实生苗为试材,通过连续土壤控水12 d盆栽试验,研究持续性土壤自然干旱对钩藤幼苗生长、抗逆生理指标及其主要药用成分含量的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤根和茎叶生物量以及叶片相对含水量(RWC)显著持续下降(P0.05),而根冠比、叶片丙二醛(MDA)含量及相对电导率(REC)逐渐升高。(2)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤叶片叶绿素a、b含量先增高后下降,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,且POD活性最先达到峰值,CAT活性增幅最大;叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐升高,且Pro表现出更强的渗透调节能力。(3)钩藤幼苗叶片、主茎和带钩茎枝中钩藤碱与异钩藤碱含量随着干旱胁迫时间的延长而呈先增高后下降的趋势,响应时间先后顺序依次为叶片、主茎、带钩茎枝,生物碱含量由高到低依次为带钩茎枝、叶片、主茎。研究发现,在土壤持续自然干旱条件下,钩藤幼苗生长受到一定影响,但植株能通过提高其抗氧化酶活性和积累渗透调节物质来提高吸水和保水能力,有效抵御干旱逆境;且土壤自然干旱胁迫4～8 d有利于主要药效成分钩藤碱与异钩藤碱的积累;土壤相对含水量在42%～53%时,钩藤幼苗耐旱性较强且钩藤碱与异钩藤碱含量较高。