三种冷季型草坪草对高浓度O_3的生理响应

以3种常见冷季型草坪草——白三叶(Trifolium repens)、草地早熟禾(Poa pratensis)和苇状羊茅(Festuca arundinacea)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了这些草坪草在高浓度O3(80和120 nmol·mol-1)处理下生理生态指标的变化。结果表明:3种草坪草随O3胁迫加剧,呈现不同的伤害症状,其中,白三叶在熏蒸前期最先出现黄褐色点状伤斑。高浓度O3显著抑制了3种草坪草植株的生长。与对照相比,高浓度O3处理下显著提高了3种草坪草叶片中丙二醛(MDA)含量及SOD活性(88%、74%、47%)与POD活性(136%、5%、9%)(P0.05)。草地早熟禾与苇状羊茅的脱落酸(ABA)含量随O3浓度升高而升高,而白三叶的ABA含量则呈现出先升高后降低的趋势。研究表明:白三叶对高浓度O3最为敏感,可用于做臭氧的指示植物;苇状羊茅对O3的敏感性最低,抗性最强。     

冷季型草坪草的耐热性调控研究进展

在非生物胁迫中,高温是影响草坪植物特别是对冷季型草坪草生长和发育最重要的生态因子之一. 高温胁迫会导致冷季型草坪草生长受到抑制、草坪质量下降、草坪植株体内的生理生化代谢紊乱,细胞内产生大量氧自由基,使膜脂过氧化,植株体内蛋白质变性,最后导致细胞死亡. 因此,如何提高冷季型草坪草的耐热性是目前冷季型草坪在热带、亚热带地区建植能否安全越夏的重要问题. 文中综述了国内外冷季型草坪草耐热性调控的研究进展, 在阐明冷季型草坪草耐热性调控原理的基础上,报道了用于草坪草耐热性鉴定的形态、生态、生理和生化等指标,以及通过降低土壤温度、叶面喷施生长调节剂、施肥、灌溉和修剪等养护管理措施来提高冷季型草坪草的耐热性研究进展.     

三种暖季型草坪草对二氧化硫抗性的比较

二氧化硫(SO_2)是城市大气污染的重要污染物之一,这已经越来越成为国家迫在眉睫须彻底解决的环境问题,解决SO_2污染问题仍是一个重要的生态与环保课题。草坪植物现已成为城市绿化的主要造景材料,依据植物对大气污染的反应特性来选择城市草坪草种,使之在发挥景观效果的同时,发挥其更好的生态效果。采用人工模拟熏气法,以CK(自然状态)、S1(4.29mg/m~3)、S2(6.44mg/m~3)、S3(8.58mg/m~3)、S4(10.73mg/m~3)5个SO_2浓度水平,对城市常用的3种暖季型草坪草:结缕草(Zoysiajaponica)、百喜草(Paspalum notatum)、狗牙根(Cynodon dactylon)进行SO_2胁迫处理,并测定3种草坪草生理生化指标,最终比较3种草坪草对SO_2的抗性。结果表明:随SO_2浓度增加,3种草坪草的可溶性糖含量(SS)、脯氨酸含量(Pro)、丙二醛(MDA)含量呈增加趋势;结缕草可溶性蛋白(SP)呈先降后升趋势,百喜草则呈先升后降趋势,狗牙根各胁迫处理下其SP含量均低于CK;结缕草和狗牙根过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈增加趋势,百喜草SOD和CAT活性呈先升后降趋势,同时其POD活性在各SO_2胁迫处理下均低于CK。将所有测定指标采用模糊数学隶属度公式进行综合相关分析,得出3种草坪草对SO_2的抗性由强到弱的排序为:结缕草狗牙根百喜草。结缕草在SO_2胁迫下与其它两种草坪草相比,表现出了更好的抗性能力,因此,在城市空气不断遭受污染的今天,结缕草可以作为热带和亚热带城市绿化草坪植物的优选草种之一。     

盐胁迫下芙蓉菊与4种菊属植物生理响应特征及其耐盐机理分析

以耐盐优异种质芙蓉菊和2种菊属野生种质野菊(天堂寨)、野菊(神农架),以及2种菊属栽培品种‘繁花似锦’和‘寒露红’为材料,用200mmol·L~(-1) NaCl的1/2Hoagland营养液进行盐胁迫处理,在盐胁迫第0、5、10、15天分别测定各材料的相关生理指标,比较各材料随盐胁迫时间增加而产生的生理响应特征,探讨芙蓉菊的耐盐生理生化机制。结果显示:随着盐胁迫时间的增加,5个材料的叶绿素含量(Chl)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、过氧化物酶(POD)活性均呈下降趋势,但芙蓉菊下降不显著或变化趋势与其他4个材料有明显区别;同期各材料的丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈上升趋势,且芙蓉菊的丙二醛含量上升幅度最小;同期胞间CO_2浓度在各种质中的变化趋势各异。研究发现,芙蓉菊在盐胁迫下能够保持叶绿素含量和膜系统的相对稳定,从而维持正常水平的净光合速率,这可能是芙蓉菊耐盐性强于其他菊属植物的主要原因。     

热锻炼对高羊茅(Festuca arundinacea)和多年生黑麦草(Lolium perenne)抗高温能力的影响

夏季高温胁迫已成为限制冷季型草坪草生长和发育的一个主要问题.以两种耐热性不同的冷季型草坪草高羊茅和多年生黑麦草(前者较耐热)为材料,经过3d 30℃的热锻炼预处理后,分别在38、42、46℃的高温下处理14h.在这些高温条件下,研究了经过热锻炼预处理的高羊茅和多年生黑麦草叶片膜脂过氧化、抗氧化剂含量以及叶绿体超微结构的变化.结果表明:(1)热锻炼提高了高羊茅和多年生黑麦草的耐热性,显著缓减了高温条件下两种草坪草叶片膜脂过氧化程度的加剧,降低了叶片过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2)的产生速率.(2)高温条件下,热锻炼使高羊茅和多年生黑麦草叶片中抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量下降程度有所缓减.(3)热锻炼减轻了高温胁迫对高羊茅和多年生黑麦草叶片叶绿体超微结构的损伤.这些结果说明热锻炼能够减轻高温对草坪草叶绿体的伤害可能与其在高温胁迫下和对照相比具有较高的抗氧化剂含量有关,这也可能是冷季型草坪草对高温的适应机制之一.     

金露梅幼苗对高温胁迫的生理生化响应

通过测定金露梅2年生幼苗在连续6d高温胁迫(每日9:00~15:00为42℃,其余时间30℃)下及1d恢复期间(对照,每日6:00~18:00为30℃,其余时间20℃)的叶片生理生化指标的变化,探讨金露梅耐热的生理生化机制。结果显示:随高温胁迫时间的延长,细胞膜透性以及丙二醛(MDA)、可溶性糖和游离脯氨酸含量均呈上升的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先上升后下降趋势,且除细胞膜透性与对照无显著差异外,其它指标均显著高于对照;恢复1d后,各项指标水平均与对照持平。研究表明,在高温胁迫条件下,金露梅幼苗能通过提高渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量来增强对高温逆境的适应性,同时还通过增强POD、CAT、APX活性清除因胁迫积累的H2O2以及活性氧,以维持细胞内活性氧产生和清除的动态平衡,保护细胞膜的稳定性,进而提高其对高温逆境的抗性。     

干热胁迫和复水对草坪草光合生理生态特性的影响

选用草地早熟禾的5个品种作为试验材料,研究干热胁迫和复水对草坪草光合生理的影响,以期为冷季型草坪草在炎热的夏季进行抗旱栽培和高效利用水分提供理论参考.试验结果显示:在干热胁迫初期,5个草坪草品种的土壤含水量(SWC)和3个光合生理指标净光合速率(Pn)、叶片蒸腾速率(Tr)、叶片荧光参数(Fv/Fm)呈下降趋势,而气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)却呈现出缓慢上升趋势;随着干热胁迫时间的延长,以上6个指标不同程度地呈现出明显下降趋势,但奖品(Award)的5个光合生理指标下降趋势明显高于其它4个品种的.复水处理后,各个品种的6个指标明显恢复("奖品(Award)"除外),复水10 d 后均能恢复到正常供水值的60%以上.这些试验结果表明,干热胁迫影响了草地早熟禾草坪草的正常光合代谢,以叶片净光合速率(Pn)、叶片蒸腾速率(Tr)、叶片荧光参数(Fv/Fm)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)指标的下降为例证.而且这几个品种的光合指标在干热胁迫和复水条件下的变化从一个方面反映了它们对逆境的适应能力.     

干旱胁迫对马铃薯叶片生理生化指标的影响

为了验证干旱是限制植物生长发育的最主要因素之一。本研究通过控制土壤含水量的方法,对马铃薯栽培品种"紫花白"进行4 d、8 d、12 d和16 d的干旱胁迫,测定了马铃薯叶片在不同胁迫处理下总蛋白质、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)以及3种抗氧化保护酶:过氧化物酶(POD)、总超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)共6个生理生化指标的变化。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,Pro、MDA的含量显著增加,与对照相比增加幅度分别达到378.99%、630.51%;SOD和CAT的活性呈明显的上升趋势,上升幅度分别为121.24%和212.17%;POD活性在胁迫8 d之后开始上升;而总蛋白的含量减少。研究结果说明马铃薯通过一系列的生理生化的变化抵御干旱胁迫,可为马铃薯抗旱研究提供参考。     

淋洗后生活垃圾堆肥建植高羊茅草坪生理生态响应

以不同淋洗方式处理后的生活垃圾堆肥为基质进行草坪植物培植,研究了高羊茅的生理生态响应。结果表明,淋洗处理堆肥中高羊茅的发芽率及株高等生长指标均优于未淋洗的原堆肥对照组,其中水肥淋洗比例为1∶1的处理中,高羊茅的最大发芽率比对照提高89.6%。通过对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）3种保护酶的活性及脯氨酸和丙二醛（MDA）含量等指标的测定可以看出,经淋洗处理后的堆肥基质对草坪植物的胁迫程度均小于原堆肥,更有利于草坪植物的正常生长。综合高羊茅生长指标及生理指标来考虑,堆肥处理的最佳淋洗比例为水∶堆肥的质量比为2∶1。     

铬胁迫下不同品种玉米种子和幼苗的反应及其与铬积累的关系

研究了铬胁迫对玉米(6个品种)种子萌发初期一些生理生态特征的影响,及各种生理指标与幼苗铬积累量间的关系,结果表明,随铬处理浓度的加大而玉米种子萌发率逐渐降低,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低;脯氨酸、吸收铬量、可溶性蛋白质、超氧负离子、丙二醛含量逐渐上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则逐渐增加,根系活力和硝酸还原酶活性在不同品种玉米中差异较大;所有供试玉米品种中,丙二醛含量、CAT和SOD活性与幼苗铬积累量之间存在显著或极显著的正相关关系。不同玉米品种对Cr3+毒害的反应表现不同,存在品种间差异。     

垃圾堆肥复合菌剂对干旱胁迫下草坪植物生理生态特性的影响

从生活垃圾堆肥中提取有益微生物菌种,配成不同浓度的复合微生物菌剂（CM）,施入草坪基质,研究了复合微生物菌剂对干旱胁迫下草坪植物生理生态特性的影响。结果表明：在干旱胁迫下,接种过复合微生物菌剂的草坪植物叶片的丙二醛（MDA）含量显著低于未接种菌剂的对照,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著高于对照。不同草坪植物品种生理生态特性在接种CM后对干旱胁迫的响应程度不同。即高羊茅（Festuca arundinacea L.）,当接种200倍稀释液的菌剂,叶片SOD、POD和CAT活性达到最大,分别是对照的8.13、1.53和2.46倍;而黑麦草（Lolium perenne L.）则当接种100倍稀释液的菌剂,POD和CAT活性分别高出对照64.4%和56.1%,而SOD活性是对照的6.50倍。和对照相比,各接种菌剂处理的脯氨酸（Pro）含量、可溶性蛋白含量明显降低,离体叶片持水力却保持了较高的水平。上述结果表明,接种复合微生物菌剂后,植物能够通过自身的保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而有效缓解干旱胁迫对草坪植物的伤害,提高草坪植物的抗旱性,为干旱环境草坪植物的建植提供依据。     

二倍体和四倍体杂交兰幼苗对低温胁迫的生理响应差异分析

为探究不同倍性杂交兰（Cymbidium hybrid）对低温胁迫的生理响应差异,对低温胁迫下（昼温10℃、夜温4℃）二倍体杂交兰以及四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、MDA和叶绿素含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性的动态变化进行了测定和分析;在此基础上,比较了二倍体和四倍体杂交兰的耐低温特性差异。结果显示：随着胁迫时间的延长,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及POD和CAT活性总体呈逐渐增加的趋势;叶绿素含量呈逐渐下降的趋势;SOD活性呈先上升后下降的趋势,并分别在胁迫后第9天和第6天达到峰值。在常温（25℃）下恢复生长3d后,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性均降低,而叶绿素含量升高。总体上,二倍体杂交兰叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量以及SOD、POD和CAT活性的增幅明显小于四倍体杂交兰,MDA含量和O-·2产生速率的增幅则大于四倍体杂交兰,而叶绿素含量的降幅则明显大于四倍体杂交兰。综合分析结果表明：在低温胁迫下,四倍体杂交兰叶片中渗透调节物质含量和保护酶活性均较高,其对低温的耐性强于二倍体杂交兰。     

混合盐碱胁迫对青山杨渗透调节物质及活性氧代谢的影响

为研究青山杨(Populus pseudo-cathayana × P. deltoides)对盐碱的适应能力,对青山杨2年生扦插苗进行不同盐度和碱度的28组胁迫处理.结果表明：随盐浓度增加,青山杨叶片的电解质外渗率、丙二醛和脯氨酸含量呈上升趋势,可溶性糖、SOD和POD活性先升后降.pH值升高使电解质外渗率、丙二醛和POD活性呈上升趋势,脯氨酸和可溶性糖含量先升后降,SOD活性上升趋势不明显.盐浓度低于100 mmol·L^-1时,随pH值升高,各项生理指标的变化不明显,SOD具有较高的活性;盐浓度在200 mmol·L^-1、pH 8.99以上时,其电解质外渗率在50%以上,POD活性和丙二醛含量大幅度增加,脯氨酸和可溶性糖含量下降,SOD活性较低.推断盐浓度>200 mmol·L^-1、pH>8.99的盐碱条件不适宜青山杨的生长.     

几种草坪草的引种栽培试验研究

通过对引种栽培的8种草坪草的物候期、覆盖度、再生速度、品质特性及抗逆性等方面进行分析研究和综合评价,筛选出适合北方温带环境条件下栽培的几种优良草坪草品种——新哥来德(Poa pratensis cv．Nugtade)、枪手股(P.pratensis cv．BlueChip)、午夜(P．pratensis cv．Midnight)、帕特(Agrostis tenuis cv．Putter)、贝克(碧西)(Festuca arundinacea cv．Plxie)等。对陕西关中草坪草的引种和适地栽植提供一定的理论依据。     

Na2SO4胁迫对四种抗盐性不同牧草膜脂过氧化和活性氧清除系统的影响

 经过1%和2%的Na2SO4胁迫后,草原绢蒿,圆叶蒿,苇状羊茅和鸭茅4种牧草的膜脂过氧化程度和质膜的透性都增加,但抗盐性较强的草原绢蒿和苇状羊茅的膜脂过氧化程度及质膜透性分别低于同科中抗盐性较差的圆叶蒿和鸭茅。随着Na2SO4胁迫浓度的增加,两种禾本科牧草的超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)的活性逐渐升高,两种菊科牧草的SOD及CAT的活性却逐渐下降,但禾本科中抗盐性较强的苇状羊茅的SOD及CAT活性的增长率要大于抗盐性较差的鸭茅,菊科中抗盐性较强的草原绢蒿的SOD及CAT活性的下降率要小于抗盐性较差的圆叶蒿。在Na2SO4胁迫下,两种抗盐性较强牧草的类胡萝卜素的相对含量要分别高于同科中抗盐性较差的牧草。     

Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress

In natural environments, drought often occurs in surface soil while water is available for plant uptake deeper in the soil profile. The objective of the study was to examine the involvement of antioxidant metabolism and lipid peroxidation in the responses of two cool-season grasses to surface soil drying. Kentucky bluegrass (Poa pratensis L) and tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) were grown in split tubes, consisting of two sections (each 10 cm in diameter and 20 cm long). Grasses were subjected to three soil moisture regimes: (a) well-watered control: whole soil profile was watered; (b) surface drying: surface 20 cm of soil was dried by withholding irrigation and the lower 20 cm of soil was watered; (c) full drying: whole soil profile was dried. Surface drying had no effects on relative water content (RWC) and chlorophyll content (Chl) for both grasses and only slightly reduced shoot growth for tall fescue. Superoxide dismutase (SOD) activity increased, while catalase (CAT) and peroxidase (POD) activities remained unchanged during most periods of surface drying. Malondialdehyde (MDA) content was unaffected by surface drying for tall fescue, but increased initially and then decreased to the control level for Kentucky bluegrass. Under full drying, RWC, Chl content, and shoot dry weight decreased, but MDA content increased in both grasses; SOD and POD activities initially increased transiently and then decreased; CAT remained unchanged for 25 days and then decreased. These results suggested that both Kentucky bluegrass and tall fescue were capable of surviving surface soil drying. This capability could be related to increases in antioxidant activities, particularly SOD and CAT. However, full drying suppressed antioxidant activities and induced lipid peroxidation.     

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.     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜幼苗渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究了丛枝菌根真菌(AMF)对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片、根系中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明:(1)在盐胁迫条件下,黄瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、地上部、地下部干鲜重均明显减小,同时体内可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和MDA含量,以及O2(÷)产生速率和SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高.(2)盐胁迫下接种AMF可显著促进黄瓜植株的生长,进一步提高黄瓜幼苗体内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,而显著降低MDA含量和O2(÷)产生速率.研究表明,AMF可通过显著促进盐胁迫下黄瓜幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强黄瓜幼苗对盐胁迫的耐性.     

干旱胁迫及复水对不同黍稷品种根系生理特性的影响

以2种抗旱性不同的黍稷品种(‘陇糜4号’和‘晋黍7号’)为试验材料,采用盆栽试验研究了苗期中度和重度干旱胁迫后拔节期复水对其根系生理特性的影响。结果显示:(1)干旱胁迫引起2个黍稷品种根系活力明显下降,根系SOD、POD活性以及MDA、脯氨酸含量明显升高,而且重度干旱胁迫处理变化幅度显著大于中度干旱胁迫。(2)复水后,2个黍稷品种根系的各项生理指标均有不同程度的恢复,且中度胁迫处理较易恢复,重度胁迫下恢复能力很弱。(3)2个黍稷品种根系各项生理指标在干旱胁迫及复水条件下变化幅度不同,干旱胁迫下抗旱性强的‘陇糜4号’根系活力下降幅度明显低于抗旱性弱的‘晋黍7号’,根系SOD活性、POD活性、MDA含量和脯氨酸含量的上升幅度明显高于‘晋黍7号’,而复水后‘陇糜4号’根系的各项生理指标的恢复能力明显强于‘晋黍7号’。研究表明,干旱胁迫及复水条件下‘陇糜4号’均表现出较高的根系活力、保护酶活性和脯氨酸含量,且MDA含量较低,从而表现出较强的抗旱性。