海桑属红树植物离子积累、光合和抗氧化能力及相关性分析

以海桑属（SonneratiaLinn.f.）红树植物无瓣海桑（S.apetalaBuch.-Ham.）、海桑也S.caseolaris（Linn.）Engl.页、杯萼海桑（S.albaSmith）、卵叶海桑（S.ovataBacker）、拟海桑（S.×gulngaiN.C.DukeetB.R.Jackes）和海南海桑（S.×hainanensisW.C.Koetal.）为研究对象,比较了根际土壤和叶片中离子含量以及叶片光合和叶绿素荧光参数、叶绿素含量、抗氧化酶活性和O-·2产生速率的差异,并分析了叶片中Na＋和Cl-含量与部分生理生化指标的相关性。比较结果表明：海桑和拟海桑叶片中K＋含量最高、Na＋和Cl-含量均显著低于其他种类,但它们的根际土壤中Na＋和Cl-含量却较高。供试6种植物中仅海桑叶片对Cl-的富集系数小于1,各供试种类对K＋、Na＋、Cl-、Ca2＋和Mg2＋的富集系数均大于1;无瓣海桑对离子的富集系数由大至小依次为Mg2＋、K＋、Ca2＋、Na＋、Cl-,其他种类对离子的富集系数由大至小均依次为K＋、Ca2＋、Mg2＋、Na＋、Cl-。无瓣海桑和海桑的chla、chlb和总叶绿素含量差异不显著,但均高于其他种类;供试种类的chla/chlb比值均约为3,可能与海桑属植物为阳生植物有关。无瓣海桑的Pn、Tr和Gs均最高,而杯萼海桑的Pn、Tr和Gs均最低,但6种植物的Ci无明显差异。供试种类的Fv/Fm、qP、ETR和ΦPSⅡ均无显著差异,仅部分种类间的NPQ差异显著。无瓣海桑叶片中SOD、CAT和POD活性均显著高于其他种类,但O-·2产生速率最低;而卵叶海桑叶片中O-·2产生速率最高,其APX活性也均显著高于其他种类。相关性分析结果表明：供试6种植物叶片中Na＋和Cl-含量与Pn、qP、ΦPSⅡ和ETR负相关,与NPQ及SOD、CAT、APX和POD活性正相关。其中,Na＋含量与qP、ΦPSⅡ、ETR和SOD活性极显著相关,与NPQ和CAT活性显著相关;Cl-含量与SOD活性极显著相关,与qP、ΦPSⅡ和ETR显著相关。研究结果表明：供试海桑属植物对高盐生境有不同的耐性机?     

海桑属植物分子鉴定的ISSR分析

为准确鉴别海桑属植物,采用ISSR（inter—simple sequence repeat）分子标记技术,对6种海桑属植物（海桑、拟海桑、杯萼海桑、海南海桑、卵叶海桑及无瓣海桑）基因组DNA进行PCR扩增。建立了海桑属植物ISSR标记的标准程序和海桑属各物种的DNA指纹数据库。采用的11个引物共产生71个物种特征性标记,其中无瓣海桑23个,海南海桑16个,海桑15个,杯萼海桑6个,拟海桑6个,卵叶海桑5个。运用这些特征性标记,可迅速区分海桑属植物。研究表明ISSR技术是在分子水平上鉴定海桑属植物的一种行之有效的方法。     

海桑属植物分子鉴定的ISSR分析

为准确鉴别海桑属植物,采用ISSR（inter-simple sequence repeat）分子标记技术,对6种海桑属植物(海桑、拟海桑、杯萼海桑、海南海桑、卵叶海桑及无瓣海桑)基因组DNA进行PCR扩增。建立了海桑属植物ISSR标记的标准程序和海桑属各物种的DNA指纹数据库。采用的11个引物共产生71个物种特征性标记,其中无瓣海桑23个,海南海桑16个,海桑15个,杯萼海桑6个,拟海桑6个,卵叶海桑5个。运用这些特征性标记,可迅速区分海桑属植物。研究表明ISSR技术是在分子水平上鉴定海桑属植物的一种行之有效的方法。     

引种红树与中国乡土红树幼苗光合特性研究

用Li-COR 6400便携式光合作用测定系统对海南东寨港自然保护区人工育苗的中国乡土红树--海桑、引种红树--无瓣海桑和拉关木幼苗光合特性进行比较研究.结果显示:(1)无瓣海桑和拉关木叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,最高峰出现在12:00,次高峰出现在15:00,而海桑呈现单峰曲线,峰值出现在12:00左右;无瓣海桑和拉关木叶片净光合速率的峰值均高于海桑.(2)3种红树叶片净光合速率和蒸腾速率的峰值均在同一时间(12:00)出现;胞间CO2浓度不随气孔导度的降低而减小,控制红树幼苗光合速率因子为非气孔限制;拉关木叶片水分利用效率要低于无瓣海桑和海桑.(3)与海桑幼苗相比,引种的无瓣海桑和拉关木幼苗的光补偿点和光饱和点均较低,而其表观量子效率较高,其光饱和净光合速率(Pmax) 较大,且其CO2补偿点较低,CO2利用率较高,强光下的光合能力高.研究表明,无瓣海桑比海桑和拉关木具有更好的低光适应能力;拉关木有着较高的光合同化能力,其幼苗对生境的适应能力高于海桑属植物.     

海桑属红树植物次生木质部解剖特征极其对潮间带生境的适应

通过光学显微镜和扫描电子显微镜详细观察了相似生境条件下生长的海桑属(Sonneratia)植物以及低、高潮位生长的海桑(S. caseolaris)和杯萼海桑(S. alba)次生木质部的形态特征,应用Lasersharp软件测量了其次生木质部的数量特征.结果表明:海桑属植物次生木质部形态特征的特化是与潮间带生境相适应的,能在水分胁迫的生境中,有效地协调水分输导的有效性和安全性.其特化结构主要包括:1)宽、窄导管并存,2)管孔密度较大,复孔率高,3)存在纤维状导管、形状不规则的导管和少量环管管胞,4)螺旋雕纹、附物纹孔、管壁具疣等许多导管壁的微观结构,有利于水分输导的安全性,5)射线细胞和分隔木纤维内的淀粉粒是渗透调节的物质基础,有利于促进水分上升,6)薄的纤维壁厚和宽的纤维腔径有利于水分的贮存,7)具胶质纤维.相似生境条件下生长的海桑属植物次生木质部数量特征的测量结果表明海桑和拟海桑水分输导效率高,但水分输导安全性差,而杯萼海桑水分输导效率低,但其输导安全性高.与高潮位生长的海桑和杯萼海桑相比,低潮位生长的海桑和杯萼海桑次生木质部导管分子更加"小型化"(有更小的导管分子长度、管孔弦向直径、管孔面积),有更高的导管聚合度和管孔密度,数量特征随生境不同的种内变动有利于海桑和杯萼海桑提高水分输导的安全性,但海桑和杯萼海桑输导安全性的获得是以牺牲水分输导的有效性为前提的.与生长在高潮位生境的海桑和杯萼海桑相比,低潮位生境生长的海桑和杯萼海桑的木材结构有更小的管孔面积,更厚的纤维壁,更低的导管比率和射线比率,更高的纤维比率,胶质纤维分布均匀且数量增加,这些特征有利于低潮位生境生长的海桑和杯萼海桑提高木材的韧性和强度,增强抗风浪冲击的能力.     

3种海桑属濒危红树植物的种群结构与动态特征

以3种海桑属（Sonneratia）濒危红树植物——海南海桑（Sonneratia×hainanensis）、拟海桑（S.×gulngai）、卵叶海桑（S. ovata）为研究对象,通过编制静态生命表,绘制存活曲线、死亡率和消亡率等曲线分析其种群结构,并用生存分析与时间序列对其未来的数量动态进行预测,以阐述其种群结构特征和动态变化规律,为海桑属濒危植物种群的保护和恢复提供基础资料和科学依据。结果显示：（1）卵叶海桑种群结构为增长型;而由于缺乏幼龄个体,海南海桑和拟海桑均为衰退型。（2）三者的种群存活曲线都表现为Deevey-Ⅱ型,各种群的死亡率和消失率曲线的变化趋势一致,并随着龄级的增加呈波状上升趋势,其中海南海桑和拟海桑均在老龄阶段遇到了障碍,而卵叶海桑幼龄个体的发展遇到了瓶颈。（3）海南海桑和拟海桑种群自我更新能力较差,未来种群数量将逐渐衰退。卵叶海桑种群具有良好的恢复潜力,未来种群数量将逐步增加,但由于其种群个体数随龄级增加呈衰减趋势,若继续保持这种态势,将有可能导致龄级断层现象。（4）人类的养殖活动导致原有生境破碎化,产生了一系列不适宜种子萌发与幼苗生长的环境因子（光照、盐度、...     

土壤极端干旱对金银花光合生理生化特性的影响

为探索金银花(Lonicera japonica Thunb.)光合作用对土壤逐渐干旱的响应过程及其与土壤水分的定量关系,以沂蒙山区3年生金银花苗木为试验材料,测定分析其叶片光合作用、叶绿素荧光及抗氧化酶活性等对土壤水分的响应特征,为进一步研究金银花光合效率响应"极端干旱水分阈值-阈值持续-复水恢复"的机制提供依据。结果显示:(1)当29.7%≤土壤相对含水量(RSWC)≤79.6%时,随着RSWC的降低,叶片的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)逐渐减小,Pn降低的主要原因是气孔限制;而其非光化学猝灭(NPQ)及抗氧化酶活性逐渐增大,表明金银花叶片主要通过热耗散消除掉PSⅡ过多激发能,同时抗氧化酶活性提高,清除了细胞内过多的活性氧。(2)当11.4%≤RSWC≤29.7%时,金银花叶片Pn降低伴随着Ci增大和Ls减小,Pn降低的主要限制因素转变为非气孔因素,同时其PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递效率(ETR)、光化学猝灭(qP)及NPQ显著降低,初始荧光(Fo)显著增大,表明此水分范围内PSⅡ遭到破坏,光合电子传递受到抑制;且叶片抗氧化酶活性显著降低,而丙二醛含量显著增大,导致活性氧过量积累,膜系统受到严重破坏。(3)当RSWC为11.4%时,叶片Pn接近0,植物发生萎蔫,光合机构受损伤程度最大。研究表明,金银花光合作用由气孔因素限制向非气孔因素限制转折的水分点(RSWCSL-NSL)、Pn≈0的水分点(RSWCPn≈0)以及植物叶片萎蔫水分点(RSWCwilting)分别为29.7%、11.4%和11.4%。     

盐胁迫对不同生境盐地碱蓬光合及离子积累的影响

为了探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)适应不同生境的生理机制, 研究了盐处理(1、200和600 mmol·L^-1 NaCl)对盐碱地和潮间带两种生境盐地碱蓬地上部分及根系有机干重、叶片叶绿素含量及光合放氧速率、叶片和根中离子积累的影响。结果表明: 200 mmol·L^-1 NaCl对两种生境盐地碱蓬地上部分及根系的有机干重无显著影响, 说明两种生境盐地碱蓬均具有较强的抗盐性; NaCl处理显著降低了两种生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率; 各浓度NaCl处理下, 盐碱地生境盐地碱蓬叶片的光合放氧速率均高于潮间带生境的, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值均高于盐碱地生境的; 各浓度NaCl处理下, 潮间带生境盐地碱蓬叶片中的Cl^-含量均低于盐碱地生境的; 与叶片中情况相反, 高盐处理下, 潮间带生境盐地碱蓬根中的Cl^-含量均高于盐碱地生境的。说明与盐碱地生境盐地碱蓬相比, 潮间带生境盐地碱蓬的根系可能对Cl^-具有较强的积累或限制其向地上部分运输的能力, 这些特征可能是盐地碱蓬适应不同生境的结果。     

层孔菌属真菌抗氧化活性物质测定及抗氧化能力分析

本文以层孔菌属真菌液体发酵产物作为研究材料,测定抗氧化活性物质含量,并利用多种抗氧化测定方法,分析不同菌株的体外抗氧化能力,评价活性物质含量间、抗氧化方法间及抗氧化方法与含量间的相关性。研究结果表明,供试菌株活性物质含量间的差异较大,其中菌株H2粗多糖和总酚含量较高,菌株S黄酮含量较高,且活性物质含量间相关性不大;针对供试菌株抗氧化能力测定结果表明,菌株H2具有较高的还原力、铁离子螯合能力,菌株H2和H9的羟自由基清除作用最强,菌株H2和L的DPPH自由基清除作用最强,菌株H2、H5、H8、H9具有较高的超氧自由基清除作用,且不同方法间存在较大差异,羟自由基与DPPH自由基、铁离子螯合能力及还原力,DPPH自由基与铁离子螯合能力和还原力,以及铁离子螯合能力与还原力这几种方法的相关性较高(P0.01);总酚含量与羟自由基、DPPH自由基、铁离子螯合能力及还原力方法具有较高的相关性(P0.01);总黄酮含量与DPPH自由基、铁离子螯合能力及还原力方法间相关系数分别为0.810(P0.01)、0.725、0.738(P0.05);粗多糖含量与各测定方法间的相关系数较低,以上结果说明多酚类物质和黄酮类物质是抗氧化作用的重要因子,对抗氧化能力具有重要贡献。     

不同年代小麦品种旗叶的光合特性及抗氧化酶活性研究

以不同时期在黄淮冬麦区推广并具有一定代表性的5个小麦品种碧蚂1号、丰产3号、小偃6号、小偃54和小偃81为材料,研究了品种更替过程中小麦旗叶的光合特性以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,各小麦品种旗叶净光合速率均于开花后10 d左右达到最大值后下降,并在开花灌浆期有显著差异,且近期品种始终高于早期品种.随着灌浆进程推进,各小麦品种旗叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化酶活性呈现出与净光合速率基本一致的变化趋势(其中过氧化氢酶活性为下降趋势),而丙二醛含量持续升高,但近期小麦品种始终低于早期品种且差异达到极显著水平(P<0.01).研究发现,近期育成小麦品种的旗叶在生育后期具有相对较高的光合速率,可能与其叶绿素和可溶性蛋白含量下降速率较缓、抗氧化酶活性较高、膜脂过氧化程度较轻有关.     

土壤水分对湿地松幼苗光合特征的影响

通过设置常规供水(CK)、轻度干旱(T1)、水饱和(T2)、水淹(T3)4个处理组,研究湿地松当年实生幼苗在不同土壤水分条件下的光合生理响应及叶绿素荧光特性。结果表明:不同水分处理对湿地松幼苗的叶片气体交换参数、水分利用效率(WUE)、光合色素、叶绿素荧光参数等指标有不同的影响;其中,T3的光合色素含量最低;T2、T3组的湿地松幼苗表现出较低的净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ光化学的量子效应(ΦPSⅡ),但与其他耐水淹植物相比,T3条件下的湿地松幼苗仍具有较高的Pn,说明湿地松幼苗具有较强的耐水淹能力;在T1条件下,湿地松幼苗具有较高的WUE和较低的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以对抗干旱的逆境,其Pn、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、ETR和ΦPSII均有所下降,但仍能维持在相对正常的水平。研究证明,湿地松幼苗具有一定的耐淹耐旱特性,可运用于三峡库区消落带的植被重建。     

不同施肥配比对麦冬幼苗光合特性及干物质分配的影响

运用L9(33)正交实验设计、采用盆栽法研究了不同浓度N(15、30和45 mmol·L-1)、P(1、3和5 mmol·L-1)和K(6、12和24 mmol·L-1)配施对麦冬〔Ophiopogon japonicus (Linn. f.) Ker-Gawl.〕幼苗光合特性和干物质分配的影响。结果表明：N肥对麦冬幼苗叶片光合特性的影响最大,其中对叶绿素a含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的影响均达到显著水平,以45 mmol·L-1 N的促进作用最为明显;P肥对麦冬幼苗叶片光合参数均无显著影响;K肥仅对麦冬幼苗叶片类胡萝卜素含量有显著影响,以12 mmol·L-1 K处理组类胡萝卜素含量为最高。 N肥对麦冬幼苗地上部分和地下部分含水量的影响较大,K肥对二者的影响次之,P肥的影响较小。 N肥对麦冬幼苗地上部分和地下部分干物质分配指数以及根冠比的影响较大,P肥和K肥的影响较小。综合分析结果表明：45 mmol·L-1 N、1 mmol·L-1 P和12 mmol·L-1 K配施条件下麦冬幼苗叶片光合色素含量和植株含水量均较高,45 mmol·L-1 N、3 mmol·L-1 P和6 mmol·L-1 K配施条件下麦冬幼苗叶片光合参数较高,30 mmol·L-1 N、5 mmol·L-1 P和6 mmol·L-1 K配施条件下麦冬幼苗地下部分干物质分配比例较高。在麦冬的不同种植阶段可据此合理配施肥料以达到增加产量和提高品质的目的。     

不同灌水量下限对高羊茅绿期及抗寒性生理指标的影响

采用盆栽试验的方法,研究了秋末冬初不同灌水量下限\[分别占田间持水量(FC)的80%、70%、60%、50%\]对高羊茅绿期及抗寒性生理指标的影响.结果表明：在冬季低温条件下,80%和70%FC灌水处理使高羊茅叶片相对含水量、保护酶(SOD、POD和CAT)活性、叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸含量维持在较高水平,丙二醛含量和电解质外渗率降低,高羊茅的抗寒性增强.80%FC灌水处理分别较70%、60%和50%FC处理的草坪草绿期延长4、22和28 d,到达枯黄休眠的时间最晚,完成返青的时间最早.综合考虑节水和提高水分利用效率等多种因素,70%FC灌水处理为高羊茅秋末冬初季节最佳的灌水下限.     

铜和模拟酸雨复合胁迫对酸模铜富集、生长及抗氧化酶系统的影响

采用盆栽方法,研究了Cu(0～1500 mg·kg^-1)和酸雨(pH 2.5～5.6)复合胁迫对酸模Cu富集、生长和抗氧化酶系统的影响.结果表明：酸模根和地上部Cu的积累量随土壤Cu浓度增大而增加,且根>茎叶,酸雨能促进酸模对Cu的吸收;随着土壤中Cu浓度和酸雨强度的增加,酸模的生物量逐渐下降,根和叶中MDA含量增加,且与Cu处理浓度显著正相关,根和叶中SOD和POD活性则均呈先上升后下降的趋势.酸模对Cu和酸雨有很强的耐受能力,在酸雨地区Cu污染土壤修复中具有很好的应用潜力.     

Effects of NaCl on growth, ion accumulation, protein, proline contents and antioxidant enzymes activity in callus cultures of Jatropha curcas

Jatropha curcas is an oil bearing species with multiple uses and considerable economic potential as a biofuel crop. The effect of NaCl stress on growth, ion accumulation, contents of protein, proline, and antioxidant enzymes activity in callus cultures of J. curcas was investigated. Exposure of callus to NaCl decreased growth in a concentration dependent manner. NaCl treated callus accumulated Na and declined in K, Ca and Mg contents. Na/K ratio increased steadily as a function of external NaCl treatment. NaCl induced significant differences in quality and quantity of proteins, whereas, proline accumulation remained more or less constant with treatment. NaCl stress enhanced the activity of superoxide dismutase (SOD; E.C. 1.15.1.1) and peroxidase (POX; E.C. 1.11.1.7). Further in the isoenzyme studies, four SOD isoenzymes (SOD 1, 2, 3, and 4) and two POX isoenzymes (POX 1 and 2) were detected with the treatment. NaCl strongly induced activity of SOD 4 isoenzyme in 40, 60, 80 mM and POX 2 isoenzyme in 40 and 80 mM NaCl concentrations. Increase in antioxidant enzymes activity could be a response to cellular damage induced by NaCl. This increase could not stop the deleterious effects of NaCl, but it reduced stress severity and thus allowed cell growth to occur.     

水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光的影响

研究了水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光动力学参数的影响。结果表明,在长期的水分胁迫中,牛心朴子叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量没有下降或下降不明显。直到处理末期才显著下降;叶片叶绿素荧光动力学参数Fo、Fm、Fv、Fv／Fm变化不大,在处理末期各处理Fo降低,轻度、重度水分胁迫的Fm、Fv、Fv／Fm升高。说明K期水分胁迫后牛心朴子的光合功能受到影响,但牛心朴子仍表现出较强的适应干旱的能力。     

模拟酸雨对濒危物种夏蜡梅幼苗生理生态特性的影响

以濒危物种夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)幼苗为对象,研究了不同强度酸雨（pH2.5、pH3.5、pH4.5和pH5.6（CK））对其生理生态特性的影响。结果表明：7月,不同强度酸雨处理下,净光合速率日变化均呈单峰曲线;随着酸雨pH值的降低,日均P_n值下降,各处理组之间均差异极显著。随着酸雨pH值的降低,夏蜡梅幼苗最大净光合速率(P_nmax)、光饱和点（LSP）、叶绿素相对含量（SPAD）逐渐下降。而光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（R_d）随着酸雨pH值的降低而升高。pH3.5、pH2.5处理夏蜡梅幼苗表观量子效率（AQE）比对照低,而pH4.5处理比对照高。F_v/F_m、F_v/F_o随着酸雨pH值的降低而减小。酸雨胁迫增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,增加了丙二醛（MDA）的含量、提高了质膜的透性。总之,酸雨胁迫降低了夏蜡梅的光合能力,对其它生理指标产生不利的影响。     

模拟冬季低温和夜间退潮对无瓣海桑幼苗的协同作用

利用人工控制手段,模拟冬季低温和夜间低潮对无瓣海桑幼苗的影响,分析气温-水温协同作用下无瓣海桑幼苗的低温适应机制.结果表明:低温显著抑制了无瓣海桑幼苗株高和基径的增长,而提高水温5℃对其的缓解作用分别达41.2％和44.6％;低气温(15℃)显著降低了叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)值,进而影响叶片的光合能力,而提高水温未能显著缓解其损伤;低气温时,提高水温能促进幼苗叶片脯氨酸的积累,增加可溶性糖含量,缓解低温对叶片的伤害.极端低温发生时,夜间高潮对幼苗起到较好的保温作用,缓解了低温对幼苗生长和叶片的生理伤害,提高了无瓣海桑幼苗的成活率.     

砷对玉米生长、抗氧化系统及离子分布的影响

采用温室砂培试验,研究了不同浓度砷（As）处理对玉米郑单958幼苗生物量积累、光合色素含量、抗氧化系统、As及矿质离子吸收、分布的影响.结果表明：低浓度（＜2 mg·L^-1）的As刺激了玉米幼苗的生长,植株株高、主根长和生物量积累均显著增加;高浓度（＞4 mg·L^-1）As严重抑制了玉米幼苗生长.2 mg·L^-1As处理下,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达到峰值;随As处理浓度增加,叶绿素含量逐渐下降;电镜观察发现,10 mg·L^-1 As处理下,叶片叶绿体结构遭到破坏,类囊体膜溶解.根系3种抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均随As浓度增加而增大;叶片3种抗氧化酶活性在8 mg·L^-1出现峰值,且对As处理的敏感性表现为POD>CAT>SOD.MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量与As浓度呈正相关.高浓度的As明显抑制了P、K、Ca、Fe等元素的吸收.根系对As胁迫的反应比地上部更为敏感,因此根系生长发育指标更适合作为植物As毒害的指示指标.