高寒牧草在不同温度和盐胁迫作用下的生理生化响应

测定高寒牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)幼苗在4 个不同浓度的NaCl 溶液(0、50、150、250 mmol·L–1)与6-15 ℃和15-25 ℃两种温度处理条件下的生理生化反馈机制。结果表明: ①垂穗披碱草随着盐浓度的提高, 可溶性糖含量呈现先低后高的趋势; 在盐浓度为Na50 时, 可溶性糖含量最低, 且不同温度处理对垂穗披碱草可溶性糖含量影响不大; 但在高盐浓度(Na150、Na250)处理下, 温度对幼苗可溶性糖含量影响极显著, 6-15 ℃处理显著提高垂穗披碱草幼苗的可溶性糖含量。②随着盐浓度增加, 两种牧草游离脯氨酸含量均迅速积累, 且15-25 ℃处理下脯氨酸含量显著高于6-15 ℃处理。③除垂穗披碱草在Na250 下SOD 酶活性达到最高外, 垂穗披碱草CAT 活性和老芒麦SOD、CAT 活性均随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势。表明在一定盐浓度下, 牧草借助抗氧化酶来清除胁迫产生的活性氧, 但高盐浓度在一定程度上抑制了牧草抗氧化酶活性, 而6-15 ℃温度处理可诱导牧草抗氧化酶活性的提高, 尤其是老芒麦。④盐胁迫导致两种牧草根尖过氧化氢含量和细胞死亡率的增加, 而6-15 ℃温度处理可以降低根尖过氧化氢的积累。两种牧草随盐浓度增加根尖细胞死亡率均有增加的趋势, 但6-15 ℃低温可以有效减轻盐胁迫对根细胞的损伤。     

西藏3种野生牧草苗期对干旱胁迫的响应

通过气候培养箱盆栽试验,探究了干旱胁迫对西藏3种野生牧草(赖草(Leymus secalinus)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibircus))苗期生长特性和生理指标的影响,并对其抗旱能力进行综合评价,旨在为选育抗旱性强的优良牧草种质资源和人工草地建植提供科学理论依据。研究发现,随着干旱胁迫时间的增加,土壤相对含水量呈现先快速下降后缓慢下降的变化趋势,种植不同牧草的土壤含水量变化值也不相同。3种野生牧草幼苗的株高变化量、植株含水量和叶绿素(Chl)含量均随干旱胁迫时间的增加而呈现下降趋势;植物体内游离脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均表现为随着干旱胁迫时间增加而增大;可溶性糖含量均表现为随干旱胁迫时间的增加呈现先减小后增大的变化趋势:干旱胁迫第5天的可溶性糖含量最低,但老芒麦干旱胁迫第20天时的可溶性糖含量仍低于对照;垂穗披碱草可溶性蛋白含量随着干旱胁迫时间的延长而增加,老芒麦和赖草体内可溶性蛋白含量呈现先减小后增大的变化趋势,老芒麦在干旱胁迫第10天时可溶性蛋白含量最低,而干旱胁迫第5天时赖草体内可溶性蛋白含量最低。用隶属函数法对干旱胁迫下3种野生牧草苗期8个指标进行综合评价,其抗旱性强弱顺序依次为:赖草垂穗披碱草老芒麦。结果表明3种牧草中赖草的抗旱能力最强,适合在西藏干旱地区种植;但由于赖草有性繁殖能力较低,而垂穗披碱草有性繁殖能力较强,可以作为西藏干旱、半干旱地区生态恢复的首选草种。     

盐和温度胁迫对外来种互花米草(Spartina alterniflora)生理生态特性的影响

盐浓度和环境温度是影响外来种互花米草自然分布的两大重要生态因子。在不同NaCl浓度和温度胁迫条件下,对互花米草幼苗根部和叶片中膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)、游离脯氨酸及可溶性糖、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的动态变化进行了测定。结果表明:当NaCl浓度低于100mmol·L-1时,可以促进互花米草的生长;而NaCl浓度超过100mmol·L-1时,互花米草可以通过提高体内保护酶(SOD、POD、CAT)活性,增加可溶性糖和游离脯氨酸含量来适应外界盐浓度变化;温度胁迫后,互花米草地上和地下器官对胁迫的响应程度不同,叶片中可溶性糖含量、CAT活性明显比根部高,而根部SOD、POD活性比叶片中高。     

脯氨酸和可溶性糖在南极冰藻低温适应机制中的作用

对低温胁迫下两种南极冰藻胞内的脯氨酸和可溶性糖含量的变化进行分析研究,探讨两种冰藻对低温的适应性机制。测定不同培养温度和培养时间下两种南极绿藻细胞中的脯氨酸和可溶性糖含量,获得其在低温下随温度和胁迫时间变化的趋势,分析其产生变化的原因。结果显示,温度越低,塔胞藻Pyramidomonas sp.L-1胞内的脯氨酸和可溶性糖含量增加越明显。-5℃,培养48 h后,脯氨酸含量是初始值的6.5倍,可溶性糖含量增加60%。衣藻Chlamydomonas sp.L-4胞内脯氨酸的含量同样为温度越低,胞内脯氨酸的含量越高;但随时间变化趋势与塔胞藻Pyramidomonas sp.L-1相反,含量随温度作用时间的增加出现减少的趋势。-5℃,48 h后脯氨酸含量基本维持不变,可溶性糖含量增幅达90%。结果表明,脯氨酸和可溶性糖在南极冰藻的低温适应性机制中具有重要的作用,但在不同藻种中的作用机制不同。     

水分胁迫对白刺幼苗生物量和渗透调节物质积累的影响

以PEG-6000模拟不同程度的水分胁迫对白刺幼苗进行处理,研究了其植株干重及其K 、Na 、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖的含量变化.结果表明,15%PEG胁迫下白刺幼苗的生物量最高,丙二醛含量最低,且二者与对照的差异均显著;随着水分胁迫程度的增强,K 含量逐渐降低并与对照差异显著,Na 含量先减少后增加而其总积累量无显著变化;游离脯氨酸和可溶性糖含量随着水分胁迫程度的增强而显著增加.因此,轻度水分胁迫有利于白刺幼苗的生长,有机溶质游离脯氨酸和可溶性糖是白刺适应干旱环境的主要渗透调节物质.     

NaCl 胁迫下小麦突变体和野生型叶片中一些有机溶质累积和基因表达差异

盐胁迫下突变体和野生型叶片中的脯氨酸累积量均有显著的增加,野生型的增加幅度不及突变体。至９６ ｈ ,两者含量均下降,但突变体的脯氨酸含量仍高于野生型。１００ｍ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ 胁迫７２ ｈ ,突变体叶片中可溶性糖的含量有显著的增加,增加量随盐浓度增加而降低。至９６ ｈ,各个盐浓度处理的突变体可溶性糖的含量基本恢复到其对照的水平;除１００ ｍｍｏｌ／Ｌ 盐胁迫处理组外,野生型叶片中可溶性糖含量均大幅度下降。盐胁迫下突变体和野生型叶片细胞可溶性蛋白组分有明显的差异。ｍＲＮＡ 差异显示结果表明,突变体有６ 个差异性的ｃＤＮＡ 片段     

NaCl胁迫下小麦突变体和野生型叶片中一些有机溶质累积和基因 …

盐胁迫下突变体和野生型叶片中的脯氨酸累积量均有显著的增加,野生型的增加幅度不及突变体。至９６ｈ,两者含量均下降,但突变体的脯氨酸一仍高于野生型。１００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ腔迫７２ｈ,突变体吐片中可溶性糖的人一有显著的增加,增另量随盐浓度增加而降低,至９６ｈ,各个盐浓度处理的突变体可溶性糖的含量基本恢复到其对照的水平;除１００ｍｍｏｌ／Ｌ协胁迫处理组外,野生型叶片中可溶性糖含量均大幅度下降。盐胁迫     

高温和干旱胁迫对鳞叶藓游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响

研究了高温和干旱胁迫对鳞叶藓 (Taxiphyllumtaxirameum)游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果显示 ,高温和干旱均能诱导植物体内可溶性糖的积累。在 60℃高温胁迫下处理 ,可溶性糖含量随处理时间的延长而增加 ,最高值比对照增加了 2倍。PEG 60 0 0胁迫下处理可使可溶性糖含量分别增加 2 .4倍。经统计学检验 ,逆境条件与游离脯氨酸含量变化无关     

高温胁迫下三唑酮对黄瓜幼苗某些生理性质的影响

研究了三唑酮浸种对黄瓜幼苗抗热性的影响。结果表明,高温胁迫下黄瓜幼苗子叶叶绿素a、b及可溶性蛋白质含量下降,Chla／b比值、游离脯氩酸和可溶性糖含量增加。20mg／L三唑酮浸种抑制了黄瓜幼苗子叶的叶绿素a、b和可溶性蛋白质含量的下降及可溶性糖含量的增加,但脯氨酸含量降低,Chla／b比值上升。恢复温度后子叶的叶绿素a、b及可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量与胁迫后相比均有不同程度的下降,但三唑酮处理下降的幅度低于对照。综上结果,三唑酮增强了黄瓜幼苗的耐热性。     

西瓜幼苗10℃和15℃低温处理下相关生理指标的比较分析

以四叶一心期的西瓜幼苗为材料,研究了10℃和15℃低温处理下西瓜幼苗的叶绿素荧光强度、脯氨酸、可溶性糖、POD和APX的变化规律。结果表明,4、6号品种的相对光化学反应活性值低于同时期的2、5号品种,前者在15℃低温处理的初期就积累了大量的可溶性糖和脯氨酸,而后者在10℃低温处理较长时间后体内才积累大量可溶性糖和脯氨酸,并且它们的增加幅度小于前者。POD和APX呈现15℃比25℃(对照)增加,10℃又下降的一般趋势,后者的变化幅度小于前者。综合实验中各项指标可以认为,2、5号品种是耐冷性品种,4、6号品种是相对敏感品种,同时叶绿素荧光强度、可溶性糖、脯氨酸可作为评价品种耐冷性的主要指标。     

星星草耐盐碱生理机制的初步研究

对盐碱胁迫下星星草幼苗光全特性,蒸腾速率,水分利用效率,电解质外渗率,Ｎａ＾＋和Ｋ＾＋含量,可溶性盐含量,游离脯氨酸含量和可溶性糖含量的研究结果表明,在低浓度盐碱胁迫下,星星草幼苗的抗起因三性是以其具有一定的耐盐光合蒸腾特性,和较强的渗透调节能为基础。     

氮离子束注入对小麦苗期耐盐性的影响

采用能量为25keV的不同剂量的N 注入新疆春小麦种胚后,研究盐胁迫对小麦幼苗体内生理生化指标的影响。结果表明,在6×1016N /cm2剂量注入新春11号时,盐胁迫后小麦幼苗的SOD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均增加,幼苗生长良好,说明该剂量处理新春11号有利盐胁迫下小麦幼苗的生长。     

不同黄瓜品种幼苗对等渗Mg（NO3）2和NaCl胁迫的生理响应

以3个不同类型的黄瓜品种为试材,采用营养液培养方法,研究等渗Mg(NO3)2和Na Cl胁迫对黄瓜幼苗生长、叶片膜脂过氧化、抗氧化酶活性以及渗透调节物质的影响,采用隶属函数法对其耐盐性进行综合评价.结果表明:与对照相比,60、80 mmol·L-1Mg(NO3)2和等渗90、120 mmol·L-1Na Cl胁迫下,随盐浓度的增加,3种不同生态类型的黄瓜品种幼苗株高、茎粗、叶面积、地上部和地下部干鲜质量及抗氧化酶活性显著降低,盐浓度越高,受抑制程度越高,丙二醛含量显著升高、增幅变大,膜脂过氧化程度加重,其中‘SJ31-1’的生物量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性下降幅度及丙二醛含量上升幅度均小于其他品种.等渗浓度的Mg(NO3)2比Na Cl对黄瓜幼苗的抑制程度大,浓度越大差异越显著.脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量变化存在基因型和盐类型的差异.盐胁迫后,‘SJ31-1’的脯氨酸含量增幅最大,‘鲁白19号’的可溶性糖含量增幅最大,‘新泰密刺’介于两者之间.Na Cl胁迫下,不同黄瓜品种渗透调节物质以可溶性糖和可溶性蛋白为主,而Mg(NO3)2胁迫下以脯氨酸和可溶性蛋白为主.不同黄瓜品种耐盐性的综合评价次序为‘SJ31-1’>‘新泰密刺’>‘鲁白19号’.     

碱性盐胁迫下星星草幼苗中几种渗透调节物质的变化

模拟松嫩盐碱草地碱化土壤的离子组成配制碱性盐溶液处理星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）幼苗,测定了碱性盐胁迫下星星草幼苗地上部分几种渗透调节物质含量的变化,随着碱性协浓度及胁迫天数的增加,Ｎａ＾＋可溶性盐,游离脯氨酸和可淀粉糖的含量逐渐增加,其中游离脯氨酸的变化倍数最大,Ｋ＾＋含量在浓度小于２０ｇＬ＾－１碱性胁迫下随胁迫天数增加而略为减少,在４０ｇｒＬ＾－１和６０ｇＬ＾－１碱性胁     

低温胁迫下外源脱落酸对高山离子芥抗氧化酶和渗透调节物质的影响

以高山离子芥(Chorispora bungeana)试管苗为实验材料,研究了低温冷害(4℃)、低温冻害(-4℃)和临界温度(0℃)胁迫下外源ABA对抗氧化酶及渗透调节物质的影响。结果表明在4和-4℃胁迫下阴性对照组中SOD和CAT活性高于空白对照组;POD活性在4℃胁迫下高于空白对照组;APX活性在4和-4℃胁迫的晚期升高。与此同时,阴性对照组中膜的相对电导率增加、脯氨酸、可溶性糖含量降低。0℃胁迫下阴性对照组中POD活性降低;APX活性呈波动式变化;脯氨酸和可溶性糖含量分别在72和48 h时高于空白对照组;而可溶性蛋白含量低于空白对照组。添加外源ABA处理后4、-4和0℃胁迫下POD、SOD、CAT和APX活性较阴性对照组均得到不同程度增加;ABA的处理显著降低了细胞膜的相对电导率,提高脯氨酸,可溶性糖和可溶性蛋白的含量。     

水杨酸对大花三色堇幼苗耐热性的影响

大花三色堇性喜冷凉、忌酷热。该研究以大花三色堇3个自交系08H 、HAR 和 E01为材料,分别测定了40℃高温处理4、8和12 h 时不同基因型大花三色堇幼苗的生理指标,以及不同浓度(0.1、1、2 mmol?L-1)水杨酸预处理对热胁迫下大花三色堇幼苗耐热性的影响。结果表明：在高温胁迫下大花三色堇电解质外渗量增加,随着处理时间的延长,电解质外渗更多,可溶性糖含量先增加后降低,POD 酶活性先提高后降低;与其他2个自交系相比,HAR 表现出较好的耐热性,其可溶性糖含量、POD 酶活性的增加均较高,而电解质外渗率偏低;与对照相比,3种浓度 SA 预处理均显著降低了大花三色堇幼苗的电解质外渗率,增加了幼苗体内可溶性糖含量,提高了大花三色堇的幼苗体内脯氨酸含量和 POD 酶活性;其中1 mmol?L-1的 SA 预处理对高温胁迫下大花三色堇幼苗体内可溶性糖的含量增加最高,最大程度减缓幼苗体内的电解质外渗量,08H 和 HAR 的脯氨酸含量和 POD 酶活性达到最大值。而对 E01而言,0.1 mmol?L-1的水杨酸预处理的脯氨酸含量和 POD 酶活性最高。该研究结果探讨了高温胁迫下不同基因型大花三色堇幼苗的生理表现,以及外施水杨酸对增强大花三色堇幼苗耐热性的效果,为大花三色堇抗热栽培提供重要的基础资料。     

盐胁迫对低温预处理石榴种子萌发及幼苗生理生化的影响

以催芽‘峄城大青皮甜’石榴种子为材料,经2~4℃低温预处理5、10和15d,置于不同盐分梯度下进行种子萌发试验,并测定分析幼苗生长、细胞保护酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量及电导率变化,以阐明盐胁迫下低温预处理对石榴种子萌发和幼苗生长及生理生化的影响。结果显示:(1)适当的低温预处理和低盐胁迫能提高石榴种子的发芽率和发芽势,低温处理5d和0.1%低盐环境下有利于壮苗生长。(2)适当时间的低温预处理(5d)可显著提高石榴幼苗的保护酶(SOD、POD、CAT)活性,长时间的低温预处理(15d)却降低了幼苗的保护酶活性;随着盐浓度的升高石榴幼苗的保护酶活性也逐渐升高,并在盐浓度为0.3%时均达到最大值,说明当盐浓度高于0.3%时超出了石榴幼苗保护酶系统的调节范围,从而发生盐害。(3)低温预处理5d和10d降低了幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量;随着盐浓度的升高幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量也逐渐升高。(4)5d和10d的低温预处理可以提高石榴幼苗细胞膜透性,随着盐浓度的升高相对电导率也显著升高。研究表明,在低盐环境下,适当时间的低温预处理能显著促进石榴种子萌发生长,其幼苗能通过调整自身渗透调节物质可溶性蛋白和脯氨酸含量以及体内保护酶活性,降低细胞膜脂过氧化程度,保证细胞膜的完整性,维持正常的细胞代谢活性,从而有效减轻盐胁迫对植株的伤害,表现出较强的抗盐性。     

氮离子束注入对燕麦M1-M2代幼苗耐盐性的影响

采用能量为25keV的不同剂量(4×1016N /cm2、6×1016N /cm2、8×1016N /cm2、12×1016N /cm2)N 注入燕麦种胚,研究N 离子束注入后,盐胁迫对燕麦M1和M2代幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖及可溶性蛋白含量的影响。实验结果表明:对M1代,以6×1016N /cm2剂量处理燕麦较合适,能提高燕麦受盐胁迫影响后幼苗SOD活性和可溶性糖含量。而对M2代,4×1016N /cm2处理剂量能降低MDA含量,提高可溶性糖含量,这都有利于盐胁迫后燕麦幼苗的生长。     

西北黄芪和山野豌豆对低温胁迫的生理响应研究

以两种野生豆科牧草(西北黄芪和山野豌豆)为试验材料,研究其对低温胁迫的生理响应。结果表明:在低温胁迫下,西北黄芪和山野豌豆的相对电导率、SOD活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量均表现出上升的趋势,且随着低温胁迫程度的加剧而加深;就相对电导率、可溶性糖含量两项生理指标而言,西北黄芪5℃增幅显著小于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著大于山野豌豆;就脯氨酸含量而言,西北黄芪5℃增幅大于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著小于山野豌豆;就SOD活性而言,西北黄芪5℃增幅大于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著大于山野豌豆。综合分析,认为西北黄芪比山野豌豆具更强的抗低温能力,同时说明,两种牧草对低温胁迫的生理响应规律不同,相对电导率和可溶性糖含量两项生理指标对低温的响应更加敏感。     

低温胁迫下不同种源香椿含水量和渗透调节物质含量差异及其与抗寒性的相关性

以来源于不同产地的10个香椿〔Toona sinensis(A.Juss.)Roem.〕种源为研究对象、以温度25℃为对照,对5℃、0℃、-5℃和-10℃低温胁迫条件下叶片的水分含量指标(包括总含水量、自由水含量、束缚水含量和自由水含量与束缚水含量比值)和渗透调节物质含量(包括可溶性糖含量和脯氨酸含量)的变化进行了比较,并对这些指标与低温半致死温度(LT50)的相关性进行了分析。结果表明:在5℃至-5℃条件下,各种源幼苗叶片的总含水量、自由水含量以及自由水含量与束缚水含量比值均低于对照,并且大多种源的上述指标随温度降低不断下降;各种源幼苗叶片的束缚水含量则均高于对照,并在0℃条件下达到最高值;多数种源幼苗叶片的可溶性糖含量及脯氨酸含量则随温度降低而持续上升。在-10℃条件下,所有种源幼苗叶片的总含水量和自由水含量以及绝大多数种源的自由水含量与束缚水含量比值均高于-5℃条件下,但束缚水含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量则均低于-5℃条件下。相关性分析结果表明:在5℃条件下,束缚水含量与LT50呈显著负相关、自由水含量与束缚水含量比值与LT50呈显著正相关,而在0℃、-5℃和-10℃条件下这2个指标与LT50则分别呈不显著的负相关和正相关;在5℃和-5℃条件下叶片的自由水含量与LT50呈显著正相关,而在0℃和-10℃条件下则呈不显著正相关;在5℃条件下叶片的可溶性糖含量和脯氨酸含量与LT50呈不显著负相关,而在0℃、-5℃和-10℃条件下则与LT50呈显著负相关。研究结果表明:供试的10个香椿种源均不能耐受-10℃的低温胁迫,应在-5℃至-10℃范围内进一步研究确定其低温耐受阈值。