光照、温度和氮对竹叶眼子菜生长的影响

实验选择长江中下游常见沉水植物竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus Mig.),利用正交试验设计,通过室内静态模拟实验研究3种主要环境因子光照强度、温度、总氮浓度及其互作对竹叶眼子菜分苗生长的影响。结果表明:光照强度和温度为影响竹叶眼子菜生长的主效环境因子,且它们的交互作用对竹叶眼子菜生长有较为显著的影响;在2～8mg·L^-1的总氮浓度下,竹叶眼子菜均可以正常生长。观察结果可知,竹叶眼子菜在5320～12000lx光照强度、30℃、4～8mg·L^-1水体总氮浓度的条件下生长良好,竹叶眼子菜生长虽然对光照强度的要求较高,但其叶往往集中在水体表面形成冠层,能在透明度较低的水体中生长,加上对高温及高营养盐的耐受性较好,故推测竹叶眼子菜可作为夏季富营养化水体中恢复和重建沉水植被的先锋工具种。     

镉胁迫对芥蓝根系质膜过氧化及ATPase活性的影响

水培条件下,以“香港白花”芥蓝品种为供试材料,研究4种不同浓度镉（0、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L Cd）处理对芥蓝幼苗根系质膜过氧化及ATPase活性的影响。结果表明,与对照相比,随着Cd处理浓度的增加,芥蓝根系活力呈现降低的变化趋势,而根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性以及丙二醛（MDA）、H2O2含量和O2-产生速率表现出升高的趋势,表明芥蓝受到活性氧物质的胁迫。1.0、2.0 mg/L Cd浓度处理下的H2O2含量与对照差异不显著,而O2-产生速率则在1.0 mg/L浓度处理下与对照差异不显著。随着Cd处理浓度的增加,芥蓝根系质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase活性呈现出先增后减的变化趋势。1.0 mg/LCd浓度处理时,H -ATPase和Ca2 -ATPase活性与对照差异不显著（P > 0.05）,而在2.0、4.0和8.0 mg/LCd处理时,两种ATPase活性显著降低（P < 0.05）,并且与膜脂过氧化水平呈极显著的负相关（R2 > 0.969）。因此,低浓度Cd处理对芥蓝根系质膜两种ATPase活性影响较小,较高浓度Cd处理使芥蓝根系活力和质膜ATPase的损伤加重。     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4^＋-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN 0.213 mg·L-1,TP 0.0093 mg·L-1;中营养:TN 0.71 mg·L-1,TP 0.031 mg·L-1;高营养:TN 7.1 mg·L-1,TP 0.31 mg·L-1)对其生长与NH+4-N的吸收动力学参数的影响.结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH+4-N的吸收动力学参数有显著差异.竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH+4-N最大吸收速率Vmax分别为 41.1、 29.1、 21.1 μmol·g-1·h-1,米氏常数Km分别为 0.356、 0.306、 0.122 mmol·L-1.竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低Km值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养.     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4+-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN0.213 mg·L^-1,TP 0.0093 mg·L^-1;中营养:TN 0.71 mg·L^-1,TP 0.031 mg·L^-1;高营养:TN 7.1 mg·L^-1,TP0.31 mg·L^-1)对其生长与NH₄⁺-N的吸收动力学参数的影响。结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH₄⁺-N的吸收动力学参数有显著差异。竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH₄⁺-N最大吸收速率V_max分别为41.1、29.1、21.1μmol·g^-1·h^-1,米氏常数K_m分别为0.356、0.306、0.122 mmol·L^-1。竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低K_m值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养。     

CO_2浓度升高对粘虫幼虫体内酶活性的影响

【目的】阐明大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫不同龄期体内酶活性的影响机制。【方法】测定分析了人工气候箱内不同CO_2浓度(800mL/L和400mL/L)条件下,粘虫幼虫体内4种解毒酶[羧酸酯酶(Car E)、乙酰胆碱酯酶(Ach E)、微粒体多功能氧化酶(MFO)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)]、3种保护酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]和4种蛋白酶(总蛋白酶、强碱性类胰蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶)活性的变化。【结果】(1)粘虫不同龄期幼虫体内4种解毒酶的活力均随着CO_2浓度升高而显著上升(P<0.05);(2)粘虫幼虫体内的保护酶中SOD酶活性在CO_2浓度为800mL/L条件下低于对照(CO_2浓度为400mL/L)条件下的酶活性,其中4至6龄幼虫的下降趋势较为显著(P<0.05),而POD、CAT酶活性均呈上升趋势,800mL/L浓度下的CAT活力均显著高于对照(P<0.05);(3)高CO_2浓度条件下粘虫总蛋白酶的酶活性随着龄期的增加呈现先上升后下降的趋势,强碱/弱碱性类胰蛋白和类胰凝乳蛋白3种酶的比活力均低于400mL/L CO_2浓度下的比活力,其中类胰凝乳蛋白酶比活力显著低于对照条件下的比活力(P<0.05)。【结论】在高CO_2浓度条件下,粘虫幼虫体内的大多数酶系活力呈现下降趋势,大部分解毒酶和蛋白酶活性受到抑制,SOD、CAT和POD 3种保护酶的动态平衡受到干扰而影响其正常的生理代谢,机体受损伤并随龄期的增加而加重。     

竹叶眼子菜种子的萌发实验研究

竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)是长江中下游湖泊沉水植被中的优势种,在野外条件下主要依靠断枝繁殖,很少发现它的实生苗。在实验条件下对竹叶眼子菜进行了种子萌发研究,探讨了萌发基质、温度和光暗周期以及冷藏时间对种子萌发的影响。结果表明,干藏3个月后未处理种皮的种子发芽率极低,撕破种皮后显著地提高了种子发芽率。在水基质条件下,25℃最适宜竹叶眼子菜的萌发,光暗周期对种子发芽率有显著影响。冷藏6个月的种子发芽率最高,8个月时发芽率显著降低,表明竹叶眼子菜的种子不耐贮藏。还讨论了竹叶眼子菜种子休眠与萌发机制的生态学意义。     

CO2浓度升高对西花蓟马和花蓟马成虫体内解毒酶和保护酶活性的影响

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对外来入侵昆虫西花蓟马Frankliniella occidentalis及其本地近缘种花蓟马F. intonsa的影响机制。【方法】测定和分析了CO₂人工气候箱内不同CO₂浓度（400 μL/L和800 μL/L）下饲养3代的这两种蓟马体内3种解毒酶［羧酸酯酶（CarE）、乙酰胆碱酯酶（AchE）和微粒体多功能氧化酶(MFO）］和3种保护酶［超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD）］的活性。【结果】西花蓟马成虫体内的CarE, AchE, MFO, CAT和POD酶活性随着CO₂浓度的升高而显著上升（P＜0.05）,其中800 μL/L CO₂浓度下CarE和MFO酶活性分别比400 μL/L CO₂浓度下增加了24.78%和16.05%;800 μL/L CO2浓度下花蓟马成虫体内的CarE, MFO和CAT酶活性显著高于400 μL/L CO₂浓度下花蓟马成虫体内的相应酶活性,而AchE和POD酶活性在两种CO2浓度间差异不显著（P＞0.05）。800 μL/L CO₂浓度下西花蓟马和花蓟马成虫体内的SOD酶活性均显著低于400 μL/L CO₂浓度下的相应蓟马酶活性（P＜0.05）,分别下降了65.22%和42.20%。【结论】CO₂浓度升高是导致两种蓟马成虫体内CarE,MFO和SOD酶活性上升的主要原因,而AchE, CAT和POD酶活性的变化主要受蓟马种类的影响。两种蓟马可能通过改变体内解毒酶或保护酶的活性来适应高浓度CO₂的环境。     

铝胁迫对不同小麦SOD、CAT、POD活性和MDA含量的影响

方法:采用室内水培试验法,研究了不同浓度铝胁迫对耐性不同的几种基因型小麦叶片和根系内SOD、CAT、POD活性和MDA含量的影响。结果:表明铝胁迫条件下导致小麦叶片和根系的3种酶活性在一定范围内随胁迫强度的增加而上升,重度胁迫下会有所下降。这说明SOD、POD、CAT活性的提高与维持是植物耐铝胁迫的重要生理基础。另外,耐铝品种变化不显著,始终维持在比较稳定的活性水平,这可能与铝诱导的有机酸分泌有关,敏感性品种的酶活性在胁迫下会有所下降。而MDA含量在轻度胁迫下变化不明显,在重度胁迫下才会有明显变化,其含量的变化与小麦的耐铝性也有着密切的关系。     

CO2和O3浓度升高及其复合作用对玉米（Zea mays L.）活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧(ROS)代谢及抗氧化酶活性的影响机理,以玉米(Zea mays L.)为研究材料,利用开顶式气室(OTCs)研究了CO2和O3浓度升高及其复合作用下,玉米叶片活性氧产生速率、含量,膜脂过氧化程度,抗氧化酶活性,净光合速率及玉米籽粒产量的变化.结果表明,在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2((550±20)μmol · mol-1)处理下,玉米叶片净光合速率升高,O- ·2 产生速率、H2O2含量下降, MDA含量、相对电导率减小,SOD、CAT、POD活性增强,玉米百粒重和穗粒数增加;而在O3浓度为(80±10)nmol · mol-1的条件下,玉米叶片净光合速率下降,O- ·2 产生速率、H2O2含量升高,MDA含量、相对电导率增大,SOD、CAT、POD活性减弱,玉米百粒重和穗粒数降低;CO2和O3浓度升高复合((550±20)μmol · mol-1 (80±10)nmol · mol-1)处理下,玉米叶片的净光合速率、H2O2含量、SOD活性先升高后降低, MDA含量、相对电导率、CAT活性增加,POD活性减弱,而O- ·2 产生速率几乎不变化,且玉米的百粒重和穗粒数略低于对照.以上结果说明,CO2浓度升高抑制了玉米叶片活性氧的代谢速率,提高了抗氧化酶的活性,从而增强了光合作用,使玉米籽粒产量增加,对玉米表现为保护效应,而O3浓度升高促进了玉米叶片活性氧的代谢速率,降低了抗氧化酶的活性,抑制了光合作用,使玉米籽粒产量下降,对玉米表现为伤害效应.在CO2和O3浓度升高复合处理下,CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对玉米的伤害效应,而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO2浓度升高对玉米的保护效应.     

小麦苗期对1, 2, 4-三氯苯胁迫的生理响应

通过砂培试验,研究了6种浓度(0、0.3、0.6、1.0、1.5 mmol/kg沙和2.0 mmol/kg沙)的1, 2, 4-三氯苯(TCB)对两种小麦烟辐188(耐性基因型)和扬麦16(敏感基因型)种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量、以及叶片和根系的蛋白质含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果表明两种小麦基因型具有显著的差异,在TCB胁迫下,烟辐188的种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量均高于扬麦16,烟辐188和扬麦16的叶片可溶性蛋白含量分别与对照差异不显著和显著偏低.随着TCB浓度的升高,烟辐188根系的可溶性蛋白含量呈上升趋势,与对照差异显著,而扬麦16先略有上升然后呈下降趋势,且显著低于对照.TCB胁迫导致扬麦16叶片SOD、POD活性小于对照,CAT活性显著小于对照;而烟辐188叶片SOD活性与对照间差异不明显,POD和CAT活性在低浓度TCB胁迫时与对照差异不大,在高浓度时小于对照,其MDA含量低于扬麦16.烟辐188根系SOD、POD活性对TCB胁迫不敏感,扬麦16 SOD、POD活性受O-·2诱导而上升,但由于其O-·2产生速率要大于烟辐188,仍然不能清除多余的O-·2,最终其根系MDA含量高于烟辐188.总体而言,TCB胁迫下烟辐188的发芽情况、幼苗生长情况和生理指标均好于扬麦16,表现出对TCB胁迫有较强的耐受性和适应性.     

镉污染对水鳖的毒害影响

研究分析了不同浓度Cd^2 对水鳖叶片叶绿素含量、SOD、CAT、POD活性以及超微结构的影响。结果表明,叶绿素含量、SOD、CAT、POD添生均随Cd^2 浓度的增加而先升后降。电镜观察发现,Cd^2 处理下,细胞核变形,核仁解体,染色质凝集;类囊体片层膨胀,叶绿体双层膜破裂,线粒体中嵴突减少或消失,线粒体空泡化。     

盐分和水分胁迫对菊芋幼苗离子吸收及叶片酶活性的影响

采用砂培试验,用不同浓度的NaCl和等渗PEG6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0．44MPa)处理生长20d的菊芋幼苗,3d后分别测定其根、茎、叶中的Na^ 、K^ 、Cl^-含量以及叶片SOD、POD活性。结果表明,在NaCl和PEG胁迫下,根、茎、叶的Na^ 、Cl^-含量不断升高,而K^ 含量保持稳定。其中,茎中Na^ 含量高于根和叶。NaCl胁迫下,根、茎、叶的SX、Na值随胁迫强度的增加而递增,茎中SK、Na值小于根和叶。随着NaCl胁迫强度的增加,菊芋幼苗叶片的SOD和POD活性先上升后下降;PEG处理下,SOD活性分别高于对照和等渗NaCl处理31．1％和27．1％;而POD活性却分别低于对照和等渗NaCl处理26．0％和36．1％。     

几种保护酶活性变化与马占相思树对低温胁迫的抵抗性的关系研究

马占相思(Acacia mangium)QLD19835家系树苗在人工气候室经低温处理后,体内相关的生理指标及酶活性产生明显变化。随着温度不断下降至-6℃产生的冻害导致植株细胞膜ATP酶活性有所下降,而蛋白质的含量则显著升高,同时,细胞保护酶SOD、POD、CAT的活性呈下降趋势,但仍能维持较高的活性水平。这些实验结果表明,马占相思QLD19835对低温胁迫能产生一种防卫反应,从而对冻害有一定适应性,而具有一定活性的细胞保护酶及蛋白质的含量提高可能是植株有较强抗寒力的重要原因。     

不同营养状态下金鱼藻的生理响应

通过静态模拟实验,比较研究了不同营养水平(中营养、富营养、重富营养和Hoagland植物培养液)下培养的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的蛋白质、叶绿素含量,过氧化物酶(POD)及超氧化物酶(SOD)活性变化.研究发现,总N、总P的变化会影响金鱼藻的生物合成,当水环境总氮浓度低于1 mg·L^-1,总磷浓度低于0.1 mg·L^-1时,金鱼藻茎叶的叶绿素合成较低,其茎蛋白含量迅速下降.金鱼藻在富营养水平(1 mg TN·L^-1,0.1 mg TP·L^-1)下抗氧化防御酶活跃,POD、SOD活性增高.研究表明,金鱼藻较适应于富营养水环境,水体营养盐继续增加对金鱼藻有胁迫作用,过高营养盐浓度(重富营养和Hoagland 培养液)影响金鱼藻的抗逆能力.     

Hg2+和Cd2+胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg2+和Cd2+胁迫下,满江红(Azolla imbricata (Roxb.) Nakai)的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率、呼吸速率、抗氧化酶系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD))和细胞超微结构受Hg2+和Cd2+的毒害影响.结果显示:随着胁迫程度的增大,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2 mg/L浓度下达到峰值,尔后下降; SOD、CAT、POD的活性均出现不同程度的应激性升高(除POD在Cd2+处理时下降),尔后下降.电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大、破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失,核膜破裂.实验结果表明: Hg2+和Cd2+污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡;随着Hg2+和Cd2+胁迫的增大,细胞超微结构的损伤程度和植物的生理变化是同步的;植物受毒害的程度表现出明显的剂量效应关系;在同一处理时间和浓度下,Cd2+对满江红的毒性大于Hg2+.Hg2+对满江红的致死浓度为3.5～4.0 mg/L,Cd2+为3.0～3.5 mg/L.对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg2+和Cd2+的耐受性明显高于满江红.     

铜胁迫对竹叶眼子菜叶片生理指标和超微结构的影响

通过溶液培养试验,研究了不同Cu2 浓度(0、2、4、6和8 mg.L-1)胁迫对沉水植物竹叶眼子菜叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、保护酶活性、活性氧产生以及细胞超微结构的影响.结果表明:随着Cu2 浓度的增加,竹叶眼子菜叶片总叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量逐渐下降;超氧化物歧化酶、过氧化物酶逐渐下降,而过氧化氢酶则呈先升后降趋势;超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛和可溶性糖含量均呈上升趋势;不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示,Cu2 处理后,引起分子量为60.9、18.8、15.7、22.3和30.0 kDa多肽的表达量减少或消失;电镜观察发现,Cu2 对叶片细胞器的超微结构特别是叶绿体、线粒体和细胞核造成严重损伤;Cu2 对竹叶眼子菜的致死浓度范围在2~4 mg.L-1.     

The Effects of Exogenous Ascorbic Acid on the Mechanism of Physiological and Biochemical Responses to Nitrate Uptake in Two Rice Cultivars (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) Under Aluminum Stress

As a major antioxidant in plants, ascorbic acid (AsA) plays a very important role in the response to aluminum (Al) stress. However, the effect of AsA on the mitigation of Al toxicity and the mechanism of nitrate nitrogen (NO₃ ^?–N) uptake by plants under Al stress are unclear. In this study, a hydroponic experiment was conducted using peak 1 A rice (sterile line, Indica) with weaker resistance to Al and peak 1 superior 5 rice (F1 hybrid, Indica) with stronger resistance to Al to study the effects of exogenous AsA on the physiological and biochemical responses to NO₃ ^?–N uptake by rice roots exposed to 50 μmol L^?1 Al. Al stress induced increases in the concentrations of H₂O₂ and malondialdehyde (MDA) and in the activities of antioxidant enzymes [such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX)]. Plasma membrane (PM) H⁺-ATPase and H⁺-pump activities, endogenous AsA content and NO₃ ^?–N uptake in rice roots decreased under Al stress. After treatment with 2 mmol L^?1 exogenous AsA combined with Al, concentrations of H₂O₂ and MDA in roots notably decreased, and endogenous AsA content and activities of SOD, POD, CAT, and APX in rice roots increased significantly; furthermore, the interaction of PM H⁺-ATPase and the 14-3-3 protein was also enhanced significantly compared with that in control plants without AsA treatment, which clearly increased NO₃ ^?–N uptake. Based on all of these data, the application of AsA significantly reduced the accumulation of H₂O₂ and MDA and increased the activities of PM H⁺-ATPase and the H⁺-pump by increasing the endogenous AsA content, the antioxidant enzyme activities, and the interaction of PM H⁺-ATPase and the 14-3-3 protein in the roots of the two rice cultivars under Al stress, thereby improving the uptake of NO₃ ^?–N in rice.     

GB对低温胁迫黄瓜叶绿体及SOD、POD同工酶的影响

采用电镜观察和聚丙烯酰胺垂直板电泳法,研究了GB对低温胁迫下黄瓜幼苗叶绿体超微结构和SOD、POD同工酶的影响。结果表明,低温胁迫下,GB可使黄瓜幼苗叶绿体膜结构保持完好,而对照的叶绿体基粒破坏严重;与对照相比,GB处理对SOD、POD同工酶谱带数目均无影响,但POD同工酶的P2(Rf0．24)、P3(Rf0．30)、P4(Rf0．36)酶带的活性增加,SOD同工酶的S1(Rf0．14)、S5(Rf0．58)酶带活性较高,保持了黄瓜幼苗体内相对较高的抗氧化酶活性。GB可保护膜的完整性和稳定性,从而提高黄瓜幼苗的抗冷性。     

Salinity up-regulates the antioxidative system in root mitochondria and peroxisomes of the wild salt-tolerant tomato species Lycopersicon pennellii

The effect of salinity on the antioxidative system of root mitochondria and peroxisomes of a cultivated tomato Lycopersicon esculentum (Lem) and its wild salt-tolerant related species L. pennellii (Lpa) was studied. Salt stress induced oxidative stress in Lem mitochondria, as indicated by the increased levels of lipid peroxidation and H(2)O(2). These changes were associated with decreased activities of superoxide dismutase (SOD) and guaiacol peroxidases (POD) and contents of ascorbate (ASC) and glutathione (GSH). By contrast, in mitochondria of salt-treated Lpa plants both H(2)O(2) and lipid peroxidation levels decreased while the levels of ASC and GSH and activities of SOD, several isoforms of ascorbate peroxidase (APX), and POD increased. Similarly to mitochondria, peroxisomes isolated from roots of salt-treated Lpa plants exhibited also decreased levels of lipid peroxidation and H(2)O(2) and increased SOD, ascorbate peroxidase (APX), and catalase (CAT) activities. In spite of the fact that salt stress decreased activities of antioxidant enzymes in Lem peroxisome, oxidative stress was not evident in these organelles.     

外源SOD和APX基因在转基因烟草中的表达与遗传

分析转超氧化物歧化酶基因（SOD）或抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）烟草及其自交和杂交后代的叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的结果表明：转基因烟草的SOD和POD活性在终花期最强,不同叶位叶中SOD活性差异不明显,POD活性以下部叶为最高;转基因烟草的SOD或POD活性显著高于近等基因的非转基因品系。杂交后代（F1、F2）的SOD活性能保持稳定,略高于亲本;自交后代（S1～S3）与自交亲本的SOD和POD活性相当。