硫酸铈对硝酸钙胁迫下番茄叶片抗氧化酶活性及光合性能的影响

以番茄品种‘合作908’幼苗为材料,研究了80 mmol/L硝酸钙胁迫下叶面喷施10 mg/L硫酸铈对番茄幼苗生长、叶片抗氧化酶活性及光合性能的缓解效应。结果显示：硝酸钙胁迫导致番茄幼苗的株高、茎粗、鲜重、地上和地下部干重显著降低,叶片SOD、POD、CAT活性减弱,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及胞间CO₂浓度均显著下降,而MDA含量和质膜透性显著升高;与硝酸钙胁迫处理相比,叶面喷施硫酸铈处理对硝酸钙胁迫下的番茄幼苗株高、茎粗、鲜重和干重等营养生长具有不同程度的促进作用,同时显著提高叶片SOD、POD和CAT活性,有效降低叶片MDA含量和细胞膜透性,并且显著提高了叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。研究表明,叶面喷施硫酸铈可诱导增强硝酸钙胁迫下番茄幼苗叶片的抗氧化酶活性,有效降低膜脂过氧化程度,维持较高水平的光合性能,从而一定程度上缓解硝酸钙胁迫对番茄幼苗生长造成的伤害,增强其耐受盐胁迫的能力。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。     

汞胁迫对白骨壤(Avicennia marina)幼苗生理生态的影响

为了解红树植物的重金属抗性机制,对白骨壤(Avicennia marina)幼苗进行不同浓度Hg2+(1、5、10、50、100 mg·L-1)的胁迫实验,测定并分析了Hg2+胁迫对白骨壤幼苗叶片的光合作用和抗氧化酶活性的影响.结果表明:叶片净光合速率随着胁迫时间的延长而降低,高浓度(≥150 mg·L-1)Hg2+胁迫下叶片的净光合速率低于中低浓度胁迫,且高浓度胁迫的叶片净光合速率在48 h后快速下降;叶片净光合速率与胞间二氧化碳浓度呈极显著负相关,叶绿素含量随Hg2+浓度的增加而降低.气孔导度在不同浓度胁迫下反应不同,低浓度Hg2+对白骨壤幼苗光合的影响可能是气孔因素,中高浓度Hg2+对白骨壤幼苗光合作用的抑制主要是非气孔因素.低浓度Hg2+胁迫,白骨壤幼苗叶片SOD、POD活性升高,表现了一定的抗逆性,而高浓度表现为抑制作用,基本在100 mg·L-1 Hg2+胁迫下活性达到最低值.说明Hg2+可以抑制白骨壤叶片的光合活性,高浓度Hg2+胁迫削弱了白骨壤的活性氧清除能力,植物极易受到伤害.     

淹涝胁迫对鹅掌楸属植物叶片部分生理指标的影响

研究了淹涝胁迫对不同种源鹅掌楸[Liriodendron chinense（Hemsl．）Sarg．]和杂种鹅掌楸（L．chinense xL．tulipifera）幼苗部分生理指标的影响。结果表明：在淹水处理24h后,杂种鹅掌楸幼苗叶片的净光合速率变化不明显,鹅掌楸幼苗叶片的净光合速率则有一定程度的下降;在淹水处理48h后,净光合速率均大幅度下降。在淹涝胁迫下及胁迫解除后,幼苗叶片叶绿素含量持续缓慢下降;而脯氨酸含量总体上呈现上升的趋势;与鹅掌楸相比,杂种鹅掌楸幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性变化不明显,但SOD活性最高,POD活性最低。结果表明,杂种鹅掌楸具有较强的耐淹涝胁迫的能力。     

银杏幼苗雌雄株对盐胁迫响应的差别

采用对盆栽银杏(Ginkgo biloba)雌雄幼苗浇灌NaCl(40?mmol L-1)溶液模拟土壤受盐胁迫的方法,研究银杏雌雄幼苗气体交换特征、内在水分利用效率(WUE)、游离脯氨酸含量(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性在盐胁迫下的差异.结果表明:(1)盐胁迫后雌株的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率与对照相比分别降低45.87%、25.00%、16.47%,而雄株的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别升高了10.00%、8.10%、22.95%;(2)盐胁迫显著降低了银杏幼苗的WUE(P=0.020),与对照下相比,雌、雄WUE分别下降30.47%、46.38%;(3)盐胁迫显著提高了雄株的游离Pro含量,但对雌株影响不显著;(4)盐胁迫使银杏雌、雄幼苗SOD活性分别降低了22.96%、23.18%,但下降幅度均不显著.然而盐胁迫会显著降低雌株的POD活性,但对雄株无显著影响.上述结果同时表明,40?mmol L-1的NaCl溶液不仅会降低银杏雌雄幼苗的光合速率,影响气体交换,还会降低WUE、SOD及POD等酶活性,提高游离Pro含量,但雌株受到的负面效应小于雄株.与雄株相比,雌株在盐胁迫下能通过维持较高的光合速率贮藏能量,较低的蒸腾速率和较高的内在水分利用效率以减少水分散失,以及较高的抗氧化物酶活性来缓解盐胁迫带来的氧化胁迫,使其受到的负面影响减小.     

干旱胁迫对杠柳光合特性及抗氧化酶活性的影响

以盆栽杠柳幼苗为材料,用称重控水的方法设置4个含水量梯度,研究不同程度干旱胁迫对杠柳光合特性和抗氧化系统的影响,为黄河三角洲贝壳堤岛植被恢复过程中的物种培育和种植管理提供依据.结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,杠柳幼苗叶片净光合速率(Pn)先增后降,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)逐渐下降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升,说明杠柳幼苗Pn下降在轻度干旱胁迫下主要是由气孔导度下降引起,而在重度胁迫下主要由非气孔因素引起.(2)随着干旱胁迫程度的加剧,杠柳幼苗瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)、羧化效率(CE)均呈现先增加后下降趋势;WUE在重度胁迫下才开始下降,比对照显著下降了39%,LUE(CE)则在中度胁迫下就开始下降,中度和重度胁迫分别比对照下降了48%(33%)、71%(69%).(3)随着干旱胁迫的加剧,杠柳叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和MDA含量均逐渐增高,表明POD、CAT抑制杠柳叶片脂质过氧化效应不显著,SOD则抑制作用显著,且12.8%的贝壳沙含水量是SOD的耐受阈值,此时MDA含量比对照显著增加153%.     

水分胁迫对冬小麦CO_2同化作用的影响

比较了两个小麦品种陕合6号和郑引1号经受不同程度的水分胁迫处理后,叶片多种光合参数:净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO_2浓度(G_i)、表观量子需要量和羧化效率以及Rubis CO蛋白量与活性等的变化。在轻度水分胁迫下,叶片光合速率降低的根本原因在于气孔导度的下降;而在严重胁迫下,非气孔因素起主要作用。     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.     

外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗抗氧化能力以及光合作用效率的影响

紫花苜蓿为多年生豆科优良牧草,土壤盐碱化是其产量的重要限制因素。该研究以‘中苜1号’紫花苜蓿为材料,在盐胁迫浓度和褪黑素浓度筛选试验基础上,设置盐(150 mmol/L NaCl)和褪黑素(30、50、80μmol/L)单独及复合处理,采用水培根灌褪黑素的方法,探究外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗生长特性、膜透性、渗透调节、抗氧化物酶以及光合作用指标的影响。结果表明:(1)紫花苜蓿幼苗生长受到盐胁迫的显著抑制,而在单独褪黑素处理下无显著变化;各浓度褪黑素处理均可有效缓解盐胁迫对紫花苜蓿生长造成的伤害,并以150 mmol/L NaCl+80μmol/L褪黑素处理(NaCl+MT2)效果最佳,其幼苗根长、根鲜重和根干重分别比盐胁迫处理显著增加了34.52%、41.93%和19.61%。(2)盐胁迫显著增加了紫花苜蓿幼苗细胞膜系统的透性和膜脂过氧化程度,NaCl+MT2处理幼苗叶片的相对电导率和MDA含量分别比盐胁迫处理显著降低了27.18%和30.24%,同时使幼苗叶片的相对含水量显著提高,脯氨酸含量却显著降低,表明外源褪黑素有效缓解了盐胁迫下细胞失水危害和细胞膜损伤的程度。(3)NaCl+MT2处理幼苗叶片的POD和SOD活性分别比盐胁迫处理显著提高31.45%和41.41%,其CAT活性却无显著变化,表明外源褪黑素可显著增强紫花苜蓿幼苗叶片POD、SOD活性,提高其活性氧的清除能力,减轻盐胁迫诱导的过氧化伤害。(4)盐胁迫显著抑制了紫花苜蓿幼苗光合作用效率,而NaCl+MT2处理幼苗叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较盐胁迫处理分别显著增加了30.27%、45.1%、42.15%。研究发现,盐胁迫致使紫花苜蓿幼苗叶片的活性氧积累显著增加,抗氧化物酶活性显著降低,显著降低了其光合作用效率,外源褪黑素通过提高紫花苜蓿的抗氧化能力和光合作用效率来促进幼苗生长,从而增强了紫花苜蓿的耐盐性。     

外源H_2S对NO_3~-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响

采用营养液水培方法,通过外源施加H2S供体NaHS(100μmol/L),研究了信号分子H2S对100mmol/L NO3-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)NO3-胁迫下,随着处理时间的延长,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著降低,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低,而胞间CO2浓度以及丙二醛(MDA)、H2O2含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。(2)与NO3-胁迫处理相比,外源NaHS处理1、3、5d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间CO2浓度显著降低;MDA和H2O2含量降低,SOD、POD、CAT和APX活性显著增强,AsA和GSH含量显著增加,而且幼苗的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增强;L-半胱氨酸脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。研究认为,外源H2S可能通过提高抗氧化物酶的活性和增加抗氧化物质含量来缓解NO3-对番茄幼苗造成的伤害,从而增强其对NO3-胁迫耐性。     

粗毛鳞盖蕨干旱胁迫下生理变化规律的研究

研究了粗毛鳞盖蕨（Microlepias trigosa）成熟孢子体在自然干旱胁迫处理下生理特性的变化。发现胁迫过程中其相对电导率、过氧化物酶（POD）活性、可溶性糖、脯氨酸含量上升;可溶性蛋白与丙二醛（MDA）含量先升高后降低再升高;超氧化物歧化酶（SOt））活性、叶绿素含量、总呼吸速率、净光合速率（Photo）、蒸腾速率（TrmmoI）、气孔导度（Cond）呈下降趋势;CAT活性、胞间CO2浓度（Ci）呈先升后降的趋势。表明其膜系统并未受到严重伤害;渗透调节系统起到了较好的抗脱水作用;保护酶系统虽受到抑制,但仍能发挥清除自由基的作用;呼吸及光合系统受到影响显著下降,但主要表现为植物体的自主调节。说明在胁迫过程中粗毛鳞盖蕨生理上能够迅速作出相应的适应调节,表现出对干旱胁迫后较强的恢复能力和一定的忍耐能力。     

紫外辐射对菜豆不同叶位叶片光合及保护酶活性的影响

以菜豆为实验材料,用紫外辐射处理,测定植物各叶位叶片的生理活性。结果表明,紫外辐射条件下,叶片的光合、蒸腾速率先升高,随后迅速降低,辐射处理3 h对光合作用的抑制程度随叶位升高而增加;第1叶气孔导度和胞间CO2浓度随辐射处理略有增加,而第2、3叶的则先升高随后降低;辐射处理使叶绿素含量先降低随后有所增加,但明显增加叶片丙二醛(MDA)含量;紫外辐射处理后,叶片过氧化物酶(POD)活性先升高随后降低,紫外辐射3 h第1叶POD活性比对照降低26.9%,辐射使第1叶超氧化物歧化酶(SOD)活性略有升高,但明显降低第2、3叶的SOD活性。     

Stomatal responses to long-term high vapor pressure deficits mediated most limitation of photosynthesis in tomatoes

Plants grown at high vapor pressure deficit (VPD) usually present decreased photosynthesis, but stomatal and mesophyll limitation to photosynthesis remain poorly quantified. To better understand the regulation of high VPD on photosynthesis and plant growth in tomatoes, we investigated the limitation of stomatal conductance and mesophyll conductance to photosynthesis and relative importance of stomatal morphology and function in stomatal conductance. Both the net photosynthesis rate and total biomass were significantly limited by high VPD. Meanwhile, stomatal conductance and mesophyll conductance were decreased under high VPD. The stomatal conductance limitation was responsible for 60% of the total photosynthetic limitation. Moreover, a reduction in stomatal density and stomatal size occurred under high VPD, which was significantly correlated with the down-regulation of stomatal conductance. The stomatal morphology contributed to more than half the change in stomatal conductance. Nevertheless, stomatal movement was also an important factor in regulating stomatal conductance. The decrease of hydraulic conductance and transpiration rate with no significant difference in relative water content, leaf water potential, and/or osmotic potential suggested passive hydraulic regulation in the feedforward responses of stomata to high VPD.     

干旱胁迫对不同土壤基质下核桃楸幼苗的生理特性的影响

为探究不同土壤基质条件下核桃楸幼苗对干旱胁迫生理特性的响应,以两年生核桃楸幼苗为研究对象,在腐殖土、壤土和砂壤土三种基质条件下进行控水试验,水分梯度分别设置为CK(正常供水,80%田间持水量)、T1(轻度胁迫,60%田间持水量)、T2(中度胁迫,40%田间持水量)和T3(重度胁迫,20%田间持水量),测定幼苗叶片叶绿素、丙二醛、脯氨酸、抗氧化酶和光合指标。结果表明,随着胁迫程度的加深,叶绿素含量和Chla/b均呈逐渐降低的趋势(P<0.05),在胁迫60d时,T3处理下的叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)分别比CK低65.41%和51.57%,3种基质中叶绿含量大小顺序为:腐殖土>壤土>砂壤土。随着胁迫程度的加深,叶片脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)则呈逐渐升高的趋势(P<0.05),胁迫60d时,砂壤土中T3处理的Pro含量最高为83.37mg·g-1,比CK高86.32%。腐殖土中幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随胁迫程度加深而升高,壤土中叶片SOD活性则呈先升高后降低的变化规律。3种土壤基质中核桃楸叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均随着胁迫程度的加深而降低,但不同基质中幼苗叶片的气孔限制和非气孔限制发生的时间不同,T3处理的叶片胞间CO2浓度(Ci)在腐殖土中是12:00时最低,而在壤土和砂壤土中则是10:00时最低。土壤全氮、全磷、渗透速率和蒸腾速率与叶绿素含量存在显著的正相关关系(P<0.05),土壤容重与叶绿素含量存在显著的负相关关系(P<0.05)。因此,土壤基质和干旱胁迫对核桃楸幼苗的生理生化和光合特性产生了显著的影响,重度胁迫对幼苗的叶绿素、渗透物质和酶体系产生了严重的损伤,同时降低了核桃楸幼苗的光合生产力。总体上,腐殖土中的幼苗有着较好的抗旱表现。     

不同钙素水平对厚皮甜瓜叶片光合作用和保护酶活性的影响

采用深液流无土栽培方式,研究不同钙素水平对厚皮甜瓜叶片光合作用和保护酶活性的影响。结果表明,在缺钙、低钙、高钙胁迫下,厚皮甜瓜叶片中的叶绿素和类胡萝卜素含量明显下降,叶绿素a/叶绿素b比值升高;同时叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MAD)含量、相对电导率、可溶性蛋白质含量都明显高于正常供钙的植株。缺钙胁迫下,基础荧光(Fo)下降,低钙和高钙胁迫下Fo 升高,但缺钙、低钙、高钙胁迫下叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fm、Yield和ETR都明显下降。缺钙胁迫下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)下降,胞间 CO2 浓度(Ci)升高;而高钙胁迫下 Pn、Gs 下降的同时,Ci 也相应下降,表明缺钙胁迫下的光合抑制主要是由于非气孔限制引起,而高钙胁迫下的光合抑制主要是由于气孔限制引起。     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系活力和叶片光合作用的影响

研究了黄瓜(Cucumis sativus L)根系活力和叶片光合作用对土壤紧实胁迫的响应.结果表明:当土壤紧实度增大时,黄瓜根系重量减小,活力下降.同时,叶片的相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量升高;可溶性蛋白质含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)及比叶重(SLW)减小,胞间CO2浓度(Ci)增大.     

黄连木对干旱胁迫的生理响应

研究了自然干旱条件下黄连木（Pistacia chinensis Bunge）的生理变化。结果表明,随土壤含水量的减少,叶绿素b含量、光合速率、叶片相对含水量与叶水势均下降;叶绿素a和可溶性糖含量、叶绿素a和b的比值及总叶绿素含量呈现上升的趋势;超氧化物歧化酶活性先升后降;丙二醛含量干旱胁迫前期升高,后期变化不明显;净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随土壤含水量的减少逐步降低。气孔和可溶性糖含量都是影响黄连木光合速率的关键因子,干旱胁迫前12d光合速率主要受气孔限制,之后为非气孔限制。干旱胁迫前期渗透调节物质以可溶性糖为主,干旱胁迫较重时脯氨酸含量急剧升高,与可溶性糖同时起渗透调节作用。