连作对棉花抗枯萎病生理生化特性的影响

连作障碍引起棉花的产量和品质下降,严重制约着我国棉花产业的可持续发展。枯萎病作为典型的土传真菌病害,一直是困扰我国棉花生产的两大病害之一。研究采用室内盆栽试验,通过接种棉花枯萎病菌,研究不同连作年限(0、5、15a)土壤对棉花生长状况及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响,进而探讨其对棉花抗枯萎病性能的影响。研究结果表明:与非连作土壤相比,连作土壤显著影响棉花的生长,导致棉花幼苗鲜重、主根长、株高降低,SOD和CAT活性降低,可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量升高,抗病品种中棉38的POD活性无显著变化,但耐病品种南农10号的POD活性明显提高。说明连作降低了棉花对枯萎病菌的抗氧化酶反应,加重了棉花的膜质过氧化程度,进而降低了棉花对枯萎病的抗性。     

低氧胁迫对黄瓜幼苗根系无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的影响

对两个抗低氧胁迫能力不同的黄瓜品种进行营养液水培,研究了低氧胁迫下植株根系中无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的变化。结果表明,低氧胁迫下,黄瓜植株生长受到抑制,鲜重和干重显著降低,根系中蛋白质含量降低,而根系中乳酸脱氢酶（LDH）、丙酮酸脱羧酶（PDC）、乙醇脱氢酶（ADH）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在低氧胁迫下显著提高,且提高的幅度与品种抗低氧胁迫能力的强弱有关,与“中农8号”相比,抗低氧性胁迫能力较强的“绿霸春四号”根系内LDH活性增幅较小,而ADH、PDC、SOD、POD和CAT活性增幅较大。说明较高的ADH、PDC、SOD、POD、CAT活性和较低的LDH活性有利于增强幼苗植株抗低氧胁迫的能力。     

连作苹果土壤酚酸对平邑甜茶幼苗的影响

为探讨连作(重茬)苹果土壤中酚酸类物质的积累与苹果连作障碍的关系,在砂培条件下,取连作果园土壤中实际浓度的酚酸类物质处理平邑甜茶幼苗,探讨了连作2a的果园土壤中实测浓度的根皮苷、间苯三酚、根皮素、对羟基苯甲酸和肉桂酸对平邑甜茶幼苗根系线粒体指标、抗氧化酶活性、膜过氧化程度及活性氧(ROS)含量的影响。结果表明:连作土壤中实际浓度的5种酚酸类物质均使平邑甜茶幼苗生长受到抑制,根系受影响程度高于地上部分,表现为根冠比降低;线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度增大,线粒体膜电位降低,细胞色素Cyt c/a比值下降;降低了幼苗根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增加了过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O·-2)以及丙二醛(MDA)的含量。土壤浓度的5种酚酸类物质中,以根皮苷处理抑制效果最显著,间苯三酚处理抑制力最小。因此,根皮苷是引起苹果连作障碍的主要酚酸,实践中应重点考虑对根皮苷的降解以缓解苹果连作障碍。     

连作土灭菌对黄瓜(Cucumis sativus)生长和土壤微生物区系的影响

采用盆栽试验的方法,对黄瓜的生长状况、抗病相关酶及土壤微生物区系特征进行了测定。结果表明：连作土灭菌能在较大程度上改善黄瓜的生长,灭菌土上生长的黄瓜的叶绿素含量、株高、叶面积和鲜重均大于连作土,但随氨基酸肥料（AAF）施用量的增加,灭菌土与连作土之间的差异变小。黄瓜叶片的SOD和POD活性在不施用AAF条件下灭菌土显著高于连作土,然而随着AAF施用量的增加,活性则相反。CAT活性及可溶性蛋白含量灭菌土所有处理均极显著高于相对应的连作土,MDA含量则显著低于相对应的连作土。灭菌土的细菌、真菌数量分别比连作土增加1．89—3．03倍和6．96—2．43倍,放线菌的增加幅度相对较小,真菌／细菌比值也显著提高。随AAF施用量的增加,连作土中的黄瓜枯萎病的致病菌（尖孢镰刀菌）减少,而灭菌土的所有处理均未分离到。土壤细菌的PCR—DGGE图谱分析表明,灭菌土DGGE图谱带明显比连作土增加,土壤间带谱的相似性降低,土壤微生物多样性指数增加。灭菌土上的黄瓜未见枯萎病发生,而连作土的黄瓜发病率达31．25％-68．75％。     

连作对浙贝母生长及土壤性质的影响

采用大田试验,分别在浙贝母种植的头茬、二茬及四茬田里进行植物及土壤取样,分析土壤理化性质、微生物区系、关键酶等指标.结果表明:随着连作年数的增加,浙贝母连作土壤中有效氮、有效磷及有效钾的含量显著降低,但有机质含量逐年增加,土壤呈酸化趋势;根区土壤中细菌、放线菌及微生物总量呈线性减少,但真菌数量呈线性增长;重茬根区土壤的脲酶、过氧化氢酶活性显著低于头茬土,但多酚氧化酶及蔗糖酶活性出现增加现象.在连作障碍下,浙贝母叶内膜脂过氧化程度加剧,SOD、POD等抗氧化酶活性降低,地上、地下部生物量以及根长、根表面积均显著降低.说明浙贝母连作障碍是由于土壤营养元素缺乏、根际酸化、微生物区系改变、氧化胁迫加剧等多原因造成的.     

连作西瓜抗逆系统及土壤微生态对大蒜伴生的响应

以大蒜-西瓜化感伴生栽培模式为研究对象,设置连作西瓜单作(对照)、大蒜苗期伴生连作西瓜、大蒜全生育期伴生连作西瓜3个处理,考察西瓜枯萎病发病率,西瓜叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,以及根际土壤酶活性和微生物数量,探索大蒜伴生对西瓜酶促抗氧化系统及土壤特性的影响。结果表明:(1)大蒜-西瓜伴生栽培体系中,西瓜枯萎病发病率比单作对照显著降低,且全生育期伴生处理效果更好。(2)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜叶片抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性均比连作单作对照显著增加,且全生育期伴生处理增幅更大。(3)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量比单作对照显著增加,而其脯氨酸含量显著减少,且全生育期伴生处理变化幅度更大。(4)大蒜-西瓜伴生栽培的西瓜根际周围土壤真菌、尖孢镰刀菌数量比单作对照显著减少,而其细菌和放线菌数量显著增加;同时其西瓜根际周围土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶活性比单作对照增加,而蔗糖酶活性显著降低。研究发现,大蒜-西瓜伴生栽培能够显著降低西瓜连作枯萎病的发病率,增强西瓜植株叶片抗氧化酶活性,提高植株叶片渗透调节物质含量,并有效改善根际周围土壤菌落平衡和土壤酶活性,从而提高了连作西瓜抗性和根际土壤质量,有效破除了西瓜连作的障碍。     

5-氨基乙酰丙酸对辣椒植株低温胁迫伤害的缓解效应

以‘超越五号'辣椒品种为试材,研究了低温胁迫期间及随后的常温恢复过程中5-氨基乙酰丙酸(ALA 25 mg·L-1)处理对始花期辣椒植株生长量,叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和电解质渗透率及丙二醛(MDA)含量的影响,以探讨ALA提高辣椒抗寒性的生理机制.结果表明,低温胁迫下叶面喷施25 mg·L-1的ALA可显著提高辣椒植株生长量,增加叶片中脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量,增强其POD、CAT及APX活性,并显著降低辣椒叶片中SOD活性、电解质渗透率和MDA含量.叶面喷施ALA也显著降低了恢复过程中辣椒叶片中的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,使膜伤害基本恢复到对照水平.可见,外源ALA处理可通过提高低温胁迫下辣椒叶片的渗透调节能力和抗氧化能力,促进植株生长,缓解低温胁迫对植株的伤害.     

硅对受土壤中镉污染的白菜生长和抗胁迫能力的影响

在土培盆栽条件下,硅可提高白菜的地上部鲜重和茎鲜重,但根鲜重下降,叶鲜重略有下降。硅可抑制白菜吸收镉,在0.3、0.6、1.2mg·kg~(-1)镉水平下,施硅可显著降低白菜地上部的镉含量,并在一定程度上提高叶中过氧化物酶(POD)活性,但降低超氧化物歧化酶(SOD)活性。0.5、1.0 g·kg~(-1)硅可提高白菜的叶绿素含量和过氧化氢酶(CAT)活性,降低叶细胞膜透性,从而提高其对镉胁迫的耐受力。较高的硅浓度对植物有一定的毒性,叶绿素含量和CAT活性都下降,细胞膜透性也增加。     

盐胁迫对盐芥（Thellungiella halophila）生长和抗氧化酶活性的影响

在盐芥抽苔期用不同浓度NaCl进行处理,测定单株生长量、苔茎叶和根系的质膜透性、MDA含量、苔茎叶的超氧阴离子（O^-₂）含量,苔茎叶的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等的活性。结果表明：低浓度NaCl处理盐芥单株干重增加,高浓度NaCl处理则降低盐芥单株的干重,鲜重有抑制作用;盐处理后盐芥地上部质膜透性逐渐增加,地下部质膜透性、叶片中的丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O^-₂）含量先降低后升高。抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（SOD）活性先升高后降低,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性呈上升趋势。表明低浓度的盐处理对盐芥生长有利,活性氧及丙二醛（MDA）含量减少,而高浓度的盐处理后,抗氧化酶不能及时将活性氧类清除,从而导致活性氧及MDA积累,引起质膜伤害,盐芥生长量降低。     

过表达ZmSKIP基因提高烟草抗低温胁迫的能力

以野生型和过表达ZmSKIP基因烟草为试材, 研究了低温胁迫下过表达ZmSKIP对烟草抗氧化能力的影响。测定了不同低温处理时间下过表达ZmSKIP转基因烟草T3代植株和野生型植株抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量以及相对电导率, 结果表明, 低温下, 相对于野生型植株, 转基因烟草具有较高的抗氧化酶活性和较低的相对电导率和MDA含量, 说明过表达ZmSKIP提高了转基因植株的耐低温胁迫能力。     

大豆萌发过程的活性氧代谢

本文研究了大豆萌发过程中活性氧的产生与清除,并探讨了光因子在活性氧代谢中的作用。大豆呼吸强度、O产生速率及H2O2水平都在吸水后第四天达到高峰,然后下降,三者的变化趋势同步。SOD、POD及APX的活性随萌发过程而逐渐增强,最后趋于平稳。SOD同工酶谱中分别于萌发的第二、第三天各出现一条新的酶带。CAT在萌发的初期猛增50倍左右,之后趋于稳定。在三种清除H2O2的酶（CAT、POD、APX）中,CAT清除H2O2的能力远远高于POD与APX,CAT可能是大豆萌发过程中最主要的H2O2清除酶。光萌发时呼吸强度低于暗中萌发,但O产生速率与H2O2水平高于暗萌发,光萌发时O的产生占总耗氧量的1．1—2．7％,而暗中萌发为0．9—1．3％。光条件下SOD、APX活性明显高于暗中萌发,而POD与CAT则在光和暗条件下相差不大。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下杨树光合作用的影响

NO是生物体中一种自由基分子,其NO对树木叶片光合作用的影响研究未见报道.本文研究了外源NO对杨树叶片水分状况、光合作用和抗氧化物酶活力的调节作用.不同浓度SNP处理对杨树叶片含水量具有显著影响,杨树叶片含水率随着SNP浓度的提高而增加.当SNP浓度增加到00μmol·L^-1后各处理杨树叶片含水率变化趋于稳定.外源NO能提高水分胁迫下杨树叶片的光合、原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等的比值.其效果随水分胁迫时间的延长而降低.与此对应的是,短时间水分处理(1 h)的杨树叶片SOD和POD抗氧化物酶的活性显著高于长时间(3h)水分胁迫处理.SNP能显著提高不同干旱时间处理组的POD活性,而对SOD活性影响不明显.同时,随SNP浓度的增加,POD和SOD活性呈现先升后降的趋势.因此,干旱胁迫可引起杨树叶片光合效率降低,出现氧化伤害症状,外源NO可诱导抗氧化物酶POD和SOD活性的升高,缓解原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等值的降低,从而延缓活性氧积累,减轻水分胁迫对杨树叶片光合作用的影响.     

外源钙和茉莉酸甲酯诱导番茄植株抗灰霉病研究

以‘辽园多丽’番茄幼苗为材料,研究了经钙(Ca)、钙螯合剂(EGTA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后接种番茄灰霉病幼苗叶片的病情指数、活性氧(H2O2、O2.-)含量和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果显示:(1)Ca、MeJA、MeJA+Ca处理番茄幼苗的灰霉病发病率分别比对照显著降低32.5%、38.0%和54.5%,而MeJA+Ca处理又显著低于Ca、MeJA处理32.6%和15.3%;MeJA+EGTA处理高于MeJA处理30.3%,但低于EGTA处理13.1%;Ca处理低于EGTA处理34.2%。(2)Ca、MeJA及MeJA+Ca处理番茄幼苗叶片中活性氧积累量高于对照,MeJA+Ca处理又高于Ca、MeJA处理;但MeJA+EGTA处理活性氧积累量低于MeJA处理,而高于EGTA处理;Ca处理的活性氧含量高于EGTA处理。(3)Ca、MeJA及MeJA+Ca处理幼苗叶片的SOD、CAT、POD的活性均比对照提高,且以MeJA+Ca处理最高;而MeJA+EGTA处理抗氧化酶活性低于MeJA处理,但高于EGTA处理;Ca处理抗氧化酶活性高于EGTA处理。研究表明,钙在茉莉酸甲酯诱导番茄抗灰霉病过程中具有重要调节作用,这种作用与钙促进茉莉酸甲酯诱导番茄活性氧积累和抗氧化酶活性有关。     

钙对黄果柑果实3种抗氧化酶活性的影响

黄果柑为桔和橙的天然杂交种。以5年生黄果柑果树为材料,设置9个不同钙处理,研究钙对黄果柑果实成熟后期3种抗氧化酶(CAT、POD和SOD)活性的影响。结果表明:叶面、果面喷钙后增大了黄果柑成熟后叶片、果皮和果肉中钙的含量,且显著高于CK。钙处理后黄果柑果实抗氧化酶活性显著高于CK,果实成熟后10 d CAT和SOD活性出现一个高峰,之后迅速降低。果实成熟后POD活性显著低于对照,但始终保持较高水平。表明钙能有效地调控黄果柑果实3种抗氧化酶的活性,增强黄果柑果实活性氧清除能力。综合比较不同钙处理对黄果柑果实SOD、POD和CAT活性影响可见,以1.0 g/L氯化钙对3种抗氧化酶活性的调控作用最有效。     

不同用量腐植酸复合肥在辣椒上的施用效应及其防衰增产机理研究

以辣椒为供试作物进行盆栽试验,对不同用量腐植酸复合肥在辣椒上的施用效应及其防衰增产机理进行研究。结果表明,不同肥料用量对辣椒体内各种生理活动均有明显影响,并最终影响产量,且与无机复合肥相比,腐植酸复合肥表现了明显的优势。NRA随施肥量的增加而提高,但变化速率逐渐下降;SOD活性在施肥量低于0．2g·kg^-1时,随施肥量的增加显著提高,但当施肥量超过0．2g·kg^-1后,SOD活性开始显著降低;对POD活性的影响与对NR活性的影响趋势基本一致,但当施肥量超过0．3g·kg^-1时,无机肥处理的POD活性显著提高,而HA复合肥处理的POD活性变化则始终较平缓;对辣椒叶片蒸腾速率的影响与对SOD活性的影响趋势是一致的。施肥量与辣椒产量之间呈显著二次曲线相关,HA复合肥最高产量施肥量(纯养分量)为0．27g·kg^-1,每盆最高产量为165．22g。     

Treatment of Paenibacillus illinoisensis suppresses the activities of antioxidative enzymes in pepper roots caused by Phytophthora capsici infection

Summary The activity of antioxidative enzymes after inoculation of pepper (Capsicum annuum L. Chungok) with a pathogen, Phytophthora capsici (P), the causal agent of Phytophtora blight and dual inoculation of pathogen and an antagonist, Paenibacillus illinoisensis KJA-424 (P+A), were measured and compared with that of non-inoculated (C) roots. Root mortality was significantly reduced by about 84% in P+A treatment compared with P treatment alone. When compared to the non-inoculated (C) roots, malondialdehyde (MDA) concentration gradually decreased by 52.4% in 7 days only in P-treated roots and hydrogen peroxide (H₂O₂) was not significantly affected by the treatment for 5 days but significantly decreased in the P+A-treated roots at day 7. P-treatment continuously induced peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), resulting in significant increases of 36.7% and 27.7% at day 7, respectively, compared to the control. In P+A-treated roots, the activities of POD and SOD also increased for 5 days but returned to the control level at day 7. Catalase activity fluctuated but again increased over the 7-day period following P+A inoculation. These results indicate that an antagonist P. illinoisensis KJA-424 alleviated root mortality and suppressed the elevated activities of POD and SOD in the root of pepper plant root caused by P.␣capsici infection.     

外源NO对NaCl胁迫下辣椒幼苗氧化损伤的保护效应

以辣椒品种陇椒2号为试验材料,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)对辣椒幼苗氧化损伤的影响.结果显示,在100 mmol/L NaCl胁迫下,辣椒叶片的MDA含量、质膜相对透性和脯氨酸含量均增加,保护酶SOD、CAT活性降低,而POD活性只在胁迫18 d时降低.0.1 mmol/L SNP处理可减缓NaCl胁迫下辣椒幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,并诱导SOD、POD和CAT活性增加,提高脯氨酸含量,表明外源NO可以通过提高盐胁迫下辣椒幼苗叶片组织的抗氧化能力来缓解氧化损伤.而SNP相似物NaNO2和K3Fe(CN)6处理对盐胁迫引起的氧化损伤并没有起到明显的缓解作用,进一步证实了NO对辣椒幼苗耐盐性具有专一性的调节作用.     

辣椒秸秆腐解物化感作用的研究

以粉碎腐解的辣椒秸秆为材料研究其对自身的化感作用.按照植株干重∶田园土重为1∶100、3∶100和5∶100不同比例进行盆栽试验.结果表明,腐解物中的化感物质导致辣椒植株生长减缓.在60 d时测定,植株高度、茎粗、地上和地下部分干重等生物量下降了0.0374～0.0646、0.0020～0.0097、0.0050～0.0355、0.0916～0.3584,光合指标叶面积、叶绿素含量减小了0.0016～0.0251、0.0043～0.0242;在120 d时,腐解物中的化感物质抑制程度增加,但与对照比较均未达到显著水平.腐解物中的化感物质对辣椒根系活力、根系保护酶(SOD、POD、CAT)活性的抑制及MDA生成量、相对电导率的促进均随着处理含量加大、处理时间延长,化感作用加强,化感效应范围为0.0163～0.6507,明显高于其对生长指标的化感效应.     

一氧化氮对杨树耐旱性的影响

探讨了外源NO对水分胁迫下杨树叶片质膜相对透性、叶片光合作用和氧化伤害保护酶的影响.结果表明,NO供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)能提高杨树叶片的含水率,在水分胁迫(PEG6000渗透液处理)下,能缓解叶片的水分丢失.NO对杨树叶片光合作用具有双重性,低浓度SNP(200、500μmol·L^-1)能促进叶片的光合,高浓度SNP(1000、2000μmol·L^-1)则明显抑制叶片的光合.较短时间水分处理胁迫(1h))的杨树叶片SOD和POD活性显著高于较长时间(3h)水分胁迫下叶片的酶活性.经SNP处理后,各处理组POD、SOD活性明显上升.同时,随SNP浓度的增加,POD和SOD活性表现出先上升后下降的趋势.外源NO可通过诱导POD和SOD活性的上升,延缓活性氧的积累,从而减轻水分胁迫对杨树的伤害,增强树木的耐旱能力.