硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用溶液培养 ,研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高、叶片干重、叶绿素、还原糖、叶片丙二醛含量以及保护酶 SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明 ,镉胁迫下稻苗矮化 ,镉毒害使叶片失绿 ,干重降低 ,还原糖含量下降 ,叶片 MDA含量增加 ,POD活性增强 ,而 SOD、CAT活性降低 ;硒可减轻镉对水稻的毒害 ,表现为 :减轻镉胁迫对株高增加的抑制 ,提高叶绿素含量 ,增加叶片干物质积累 ,提高叶片还原糖含量 (Cd0 .5 mg/ L加 Se 0 .1 0～ 0 .5 0 mg/ L例外 ) ,降低 MDA含量与 POD活性 ,提高 SOD、CAT活性     

镉胁迫对西瓜幼苗生长及其叶片解剖结构和生理特性的影响

该研究以‘北抗1号’西瓜幼苗为试验材料,采用实验室盆栽方法,考察在不同浓度镉胁迫(0、60、120、180和240 mg/L)处理下西瓜幼苗的生长及其叶片生理特性和解剖结构的变化特征,初步探讨西瓜耐受镉胁迫的生理机制。结果显示：(1)在镉胁迫条件下,西瓜幼苗的生长受到抑制,随着镉胁迫浓度的增加,西瓜幼苗的叶片形态黄化现象逐渐加重,根系形态逐渐纤弱,株高、茎粗、茎节数和叶片数均呈现下降趋势。(2)镉胁迫下,西瓜幼苗叶片主脉中细胞受损,主脉直径显著减小,叶肉组织疏密度显著降低。(3)随着镉胁迫浓度的升高,西瓜幼苗的含水量、净光合速率、SOD活性等显著降低,丙二醛和游离脯氨酸含量显著升高,POD活性和可溶性蛋白含量先升高后降低,生理特性受到显著影响。研究发现,‘北抗1号’西瓜幼苗对镉有一定的适应性,在低浓度(60 mg/L)镉胁迫处理下,西瓜幼苗的形态特征、生理特性变化不显著,但在高浓度(180 mg/L)镉胁迫下,幼苗的生长受到严重抑制,渗透调节系统以及生物膜保护系统严重受损。     

花生对镉胁迫的生理响应及品种间差异

深入研究花生镉毒害机理对于筛选和利用抗镉污染花生种质资源具有重要的理论和实际意义.本文以14个花生品种为材料,以花期花生功能叶叶绿素含量、根系和叶片丙二醛含量、细胞膜透性和根系氧化活力等生理参数为指标,利用人工气候箱砂培试验,研究了6种Cd浓度胁迫下花生植株的生理毒害反应及其品种间遗传差异.结果表明: 在0～60 mg Cd ·L^-1范围内,随着营养液添加Cd浓度的增加,花生叶绿素含量和根氧化活力极显著降低,根、叶细胞膜透性和根、叶丙二醛含量极显著增加,且品种与Cd浓度间具有显著交互作用; 花生根、叶细胞膜透性是对镉胁迫响应最为敏感的生理参数,而叶绿素含量对镉胁迫响应相对不敏感; 各生理参数与营养液Cd浓度关系的线性回归方程的斜率(b)与截距(a)之比值的绝对值︱b/a︱能够较好地描述不同花生品种对镉胁迫的敏感性.对6个生理参数的︱b/a︱值进行综合赋值及敏感性五级聚类分析得知,在供试花生品种中,“中花4号”、“湘农55号”和“湘农3010-w”等3个品种对镉反应高度敏感(Ⅰ级);“莱农29”、“湘农小果w2-7”、“丰花2号”、“莱农13”、“豫花15号”和“丰花3号”等6个品种反应敏感(Ⅱ级);“湘农312”、“祁阳小籽”和“平度01”等3个品种反应一般(Ⅲ级);“花育23 ”和“花育20”等两个品种反应钝感(Ⅳ级).     

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.     

镉胁迫对烟草叶激素水平、光合特性、荧光特性的影响

采用不同浓度镉胁迫（0mg/L、5mg/L、25mg/L、50mg/L）的水培试验,分别用感应耦合等离子体、紫外分光光度计、酶联免疫法、光合作用仪、叶绿素荧光分析仪研究了镉胁迫3d对烟草(Nicotiana tabacum L.)叶内镉含量、IAAO活性、激素（IAA、ABA、GA3、Z）水平、光合特性及荧光特性的影响。结果显示烟草叶内镉含量随着胁迫浓度增加而显著增加;IAAO活性在镉为5mg/L时下降,然后随着镉浓度增加而显著上升;IAA含量在镉为5mg/L时上升,但随着镉浓度增加而显著下降;ABA含量随着镉浓度上升而增加;GA3含量在5mg/L时上升,然后随着镉浓度增加而显著下降;Z含量随着镉浓度增加而显著下降;叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均随镉胁迫浓度增大而显著减少;光合参数（Pn、Gs、Ci、Tr）及荧光参数（ Fv/ Fo、Fv/Fm、ФPSⅡ、qP）均随镉胁迫浓度增大而下降。     

箭舌豌豆根系抗坏血酸及相关酶对镉胁迫的响应

以箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L3(耐镉)和ZM(镉敏感)为材料,研究了不同程度镉胁迫下箭舌豌豆幼苗根系抗坏血酸(AsA)含量、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)同工酶活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)同工酶活性以及APX基因表达的变化。结果显示:(1)2个箭舌豌豆品种根系AsA和脱氢抗坏血酸(DHA)含量在镉胁迫下显著升高;AsA/DHA比值在镉耐性品种L3中显著升高,在敏感品种ZM中显著下降;相同镉处理浓度下,L3根系AsA含量和AsA/DHA比值显著大于ZM。(2)2个品种根系DHAR的活性电泳共显示4条同工酶条带,它们的活性均随镉处理浓度的升高而升高;其中DHAR1只在L3显示,DHAR4只在ZM显示;相同镉处理浓度下,品种L3的DHAR的总活性大于品种ZM。(3)2个品种根系APX的活性电泳共显示11条同工酶条带,其中的APX1、2、4仅在敏感品种ZM中受镉胁迫诱导,APX 8在耐性品种L3中受到比敏感品种ZM更显著的诱导;克隆得到1个箭舌豌豆APX基因,荧光定量RT-PCR结果显示该基因的转录在L3和ZM根系均受镉处理诱导。研究表明,镉胁迫下2个箭舌豌豆品种根系AsA含量,AsA代谢相关酶DHAR和APX的活性以及APX的转录水平均显著升高;镉耐性品种L3较敏感品种ZM能更有效地促进AsA循环,维持更高的AsA水平,从而更有效地缓解镉胁迫诱导产生的氧化胁迫,这可能是L3较ZM具有更高镉耐性的重要机制之一。     

镉胁迫下杞柳对金属元素的吸收及其根系形态构型特征

采用水培方法,研究了杞柳(Salix integra)2个品种在0-90 μmol/L Cd处理下不同组织对Cd的吸收和积累规律,探讨了镉胁迫下杞柳根系形态学功能响应特征以及对矿质离子吸收的影响。结果发现,镉在杞柳2个品种不同组织的含量均表现为根>韧皮部>木质部>叶。2个品种地上部组织对镉的吸收和积累规律相似:在0-70 μmol/L Cd处理浓度范围内,随着溶液Cd浓度的增加,叶、木质部、韧皮部中镉的含量逐渐增加,到50 μmol/L时,镉在地上部组织的含量达到最高,当Cd处理浓度达90 μmol/L时,地上部各组织中Cd含量出现下降趋势。而2个品种根系对Cd的吸收则不同,"微山湖"品种在溶液Cd达70 μmol/L时,根系镉的积累量最大,在90 μmol/L时,根系Cd的积累量明显下降;"一枝笔"品种根系在0-90 μmol/L范围内,根系Cd的积累量均为增加趋势。通过分析2个品种根系形态学参数变化发现,Cd胁迫抑制了杞柳2个品种根的伸长,促进了"微山湖"品种根的径向生长,导致根系平均直径增加;进一步对叶片矿质营养状态分析发现, Ca、Mn的吸收受镉胁迫的影响较大,在高浓度镉胁迫下(50-70 μmol/L)"微山湖"和"一枝笔"对Ca和Mn的吸收明显下降;Cd胁迫对Fe在叶片的含量影响不明显;同时发现,在50 μmol/L Cd处理下,Cu²⁺在叶片的积累明显增加。由此可见,杞柳2个品种间对镉的吸收和积累差异主要体现在根系,地上部对镉毒害的响应差异不大。     

镉胁迫对烟草根抗氧化能力和激素含量的影响

采用水培试验,研究了镉胁迫对烟草(Nicotiana tabacum)根内的超氧阴离子含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化系统SOD、POD、CAT、APX、GR活性、膜质过氧化水平及激素IAA、ABA、GA3、ZR含量的影响。结果显示烟草根中的超氧阴离子含量随着镉浓度增大而升高;镉浓度为5mg/L时,可溶性蛋白质含量增加,但随着镉浓度增加,可溶性蛋白质含量急剧下降;SOD、CAT、APX活性在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度升高其活性下降;POD,GR活性在镉浓度为5-25mg/L时上升,在镉浓度为50mg/L时下降,但仍高于对照;MDA含量随着镉浓度增加而升高;IAA氧化酶活性在镉浓度5mg/L时下降,但随着镉浓度的升高而降低;IAA含量在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度增加,IAA氧化酶活性升高,导致IAA含量逐渐下降;镉胁迫对烟草根中ABA合成表现为促进作用;GA3含量在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度的增加其含量逐渐下降;ZR含量在镉胁迫下迅速减少。     

不同耐性水稻幼苗根系对镉胁迫的形态及生理响应

采用水培试验,以两个耐镉性不同的水稻品种为材料,研究了不同浓度镉胁迫对水稻幼苗根系形态、根系活力、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:低于5 μmol/L Cd胁迫对2个水稻品种总根长、根表面积、根体积、根干重、根系活力无明显影响,在1 μmol/L Cd时,甚至起促进作用。随Cd浓度增加表现出一定的抑制效应,秀水63在10 μmol/L Cd胁迫下根系形态、根系活力明显受到抑制,而秀水09在25 μmol/L Cd胁迫下明显受抑。随Cd胁迫浓度的增加,游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,两品种相比,秀水09的游离脯氨酸含量、SOD和POD增幅大于秀水63,而MDA含量增幅小于秀水63;过氧化氢酶(CAT)活性变化表现为先上升后下降,10-100 μmol/L Cd胁迫下秀水63根系中CAT活性明显低于秀水09。总之,水稻对Cd毒害响应存在明显的品种差异,且Cd胁迫下根系生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一。     

镉胁迫对小报春幼苗生长及生理特性的影响

该研究采用盆栽控制试验,测定不同浓度(0、5、50、100、150、200 mg/kg)土壤Cd胁迫下小报春幼苗生长及生理生化指标,以探究小报春(Primula forbesii Franch.)对重金属镉(Cd)污染的抗性和敏感性,为新型香花地被植物应用于Cd污染土壤提供理论依据。结果表明:(1)低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫能促进小报春株高和根长的伸长,高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫下株高、根长和生物量明显降低。(2)随Cd胁迫浓度增加,小报春幼苗叶片光合作用、叶绿素含量、SOD和CAT活性先上升后下降,而其超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛含量、叶相对电导率和POD活性持续升高。(3)在Cd胁迫条件下,小报春体内K、Zn含量降低,叶和根中Ca、Mg含量显著增加,体内Cd含量明显升高,且根系Cd含量远远高于叶和叶柄。研究发现,小报春幼苗对Cd胁迫具有一定的耐性,低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫对小报春生长影响较小,但高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫对小报春产生明显的毒害作用,影响其正常生长;小报春可能通过增强体内抗氧化酶系统活性、增加叶和根中Ca、Mg含量和根系截留镉来减轻镉胁迫的伤害,提高自身耐受镉胁迫能力。