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NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗氧化损伤的缓解效应

以苹果属植物平邑甜茶水培幼苗为试验材料,采用20%PEG-6000模拟水分胁迫,进行了外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗氧化损伤的缓解效应研究。结果表明:100~500μmol·L-1外源硝普钠(SNP,NO供体)处理,能在一定程度上提高渗透胁迫下平邑甜茶叶片内SOD、POD、CAT、APX活性和ASA含量,不同程度减轻20%PEG-6000胁迫对平邑甜茶幼苗活性氧的累积和氧化损伤,其中以300μmol·L-1 SNP处理缓解效应最佳,而相对高浓度的700μmol·L-1 SNP处理则不能起到缓解作用,反而有一定的毒害作用。     

外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0.05、0.1、0.2、0. mmol·L^-1)的硝普钠（SNP）作为NO供体,研究外源NO对NO₃-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明： 140 mmol·L^-1 NO₃-胁迫下,外加0.1 mmol·L^-1 SNP处理1 d和7 d后,黄瓜幼苗叶片中SOD、CAT和APX活性显著升高;MDA含量显著降低,可溶性蛋白含量增加,说明外加0.1 mmol·L^-1 SNP增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO₃-胁迫的抗性增强;当SNP浓度达0.3 mmol·L^-1处理7 d后,SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重.外加一定浓度(0.1～0.2 mmol·L^-1)的外源NO可缓解NO₃^-胁迫对黄瓜幼苗的影响.     

外源NO处理对四种桉树幼苗铝胁迫抗性的影响

为探究外源一氧化氮(NO)对铝胁迫下桉树幼苗耐铝性的影响，该研究以4种3月生桉树幼苗(巨桉、尾叶桉、圆角桉、尾巨桉)为对象，将硝普钠(SNP)作为外源NO供体，采用水培法，研究不同浓度NO(0、50、100、200、400、800μmol·L^-1)对120 mg·L^-1铝胁迫条件下桉树幼苗的ROS、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质含量等生理指标的影响，并比较4种桉树在NO处理下的耐铝性差异。结果表明：(1)铝胁迫下添加适宜浓度外源NO (50μmol·L^-1≤NO≤200μmol·L^-1),可促使4种桉树提高可溶性糖和可溶性蛋白的含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性，清除体内的ROS和降低MDA的积累，提高抗铝性，但在高浓度的NO(≥800μmol·L^-1)处理下桉树幼苗的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量降低，表现出胁迫反应。(2)NO对于敏感型桉树的耐铝性有较强的提升作用，对耐受型桉树的耐铝性提升不明显，在NO的作用下4种桉树的抗铝性最终趋于一致。(3)SOD、M...     

高温胁迫下外源NO对高灌蓝莓PSⅡ光化学活性和抗氧化系统的影响

以高灌蓝莓品种‘都克’试管苗移栽到田间6个月的植株为试材,研究了高温胁迫条件下,外源一氧化氮(NO)对高灌蓝莓幼苗生长、PSⅡ光化学活性和抗氧化系统的影响.结果表明:0.2、0.5和1.0 mmol·L^-1外源NO供体硝普钠(SNP)处理显著减缓了高温胁迫对高灌蓝莓光合系统Ⅱ(PSⅡ)的抑制,高灌蓝莓PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降缓慢,使光合机构免受高温胁迫的伤害;叶片质膜透性和丙二醛含量降低,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性升高,从而促进了脯氨酸的积累.适当浓度的SNP能显著缓解高温胁迫对高灌蓝莓植株的伤害,其中0.5 mmol·L^-1 SNP的缓解效果最好.     

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.     

乙烯与NO互作对镉胁迫下荷花的抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以荷花‘微山湖红莲’实生苗为试验材料,研究镉(Cd,50 μmol·L^-1)胁迫下,外源乙烯前体1-氨基环丙烷羧酸(ACC,100 μmol·L^-1)、ACC与一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N-硝基-L-精氨酸(L-NNA,200 μmol·L^-1)、ACC与硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Tu,1 mmol·L^-1),ACC与一氧化氮(NO)清除剂2-苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧代-1-氧(PTIO,200 μmol·L^-1),外源NO供体硝普钠(SNP,500 μmol·L^-1)、SNP与乙烯信号转导抑制剂硫代硫酸银(STS,100 μmol·L^-1)处理下荷花幼苗叶片的受害程度及抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环的变化情况.结果表明: Cd胁迫下,荷花叶片受害症状明显,其相对电导率、丙二醛(MDA)、AsA和GSH含量显著上升,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性明显降低;ACC的添加进一步增加了Cd对荷花叶片的毒害症状,并加剧了4种抗氧化酶活性的降低,但增加了抗氧化剂的含量;SNP的添加对荷花叶片的伤害起到加重作用,并导致GR和MDHAR活性降低以及AsA和GSH含量的升高;PTIO可显著提高Cd和ACC复合处理下荷花叶片APX、GR、MDHAR和DHAR的活性并降低AsA和GSH的含量,而L-NNA和Tu效果不如PTIO明显;STS可显著缓解Cd和SNP复合处理下荷花叶片的毒害症状,并提高4种抗氧化酶的活性、降低AsA和GSH的含量.由此说明,乙烯和NO在AsA-GSH循环中存在互作,二者相互促进,共同调控AsA-GSH循环,进而参与调控荷花对Cd胁迫的响应.     

外源NO提高小麦幼苗抗旱性的生理机制

以小麦(Triticum aestivum L.)品种'豫麦49'为材料,采用50μmol·L-1SNP(NO供体)处理自然干旱和PEG模拟干旱下的小麦幼苗,分析外源NO对水分胁迫下小麦幼苗相对含水量、光合速率、细胞膜透性以及茎叶中关键性离子含量的影响.结果显示:自然干旱10 d后,对照组幼苗几乎全部枯死,而50μmol·L-1SNP处理幼苗并未发生枯死,其幼苗在旱后复水2 d后能完全恢复正常生长;在25%PEG-6000模拟干旱条件下,50μmol·L-1SNP处理也能明显改善受胁迫小麦幼苗长势.50μmol·L-1SNP处理使模拟干旱胁迫下小麦叶片的相对含水量显著提高15.98%,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)分别显著提高47.11%和42.86%,而胞间CO2浓度(GI)显著降低了8.19%;也使小麦组织浸出液电导率显著降低30%,茎叶的K 含量显著增加24.55%(P<0.01).研究发现,外源NO既可通过降低小麦幼苗叶片蒸腾来维持较高的叶片相对含水量,缓解因干旱缺水对植株的伤害;又可增加K 在茎叶中积累,减轻干旱胁迫对小麦幼苗细胞膜伤害,维持干旱胁迫下小麦幼苗较高的光合速率,以确保植株正常生长和有机物质积累.     

外源一氧化氮对镉胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响

镉是植物生长的非必需元素,它具有很大的生物毒性,与其它重金属相比,更易被植物吸收积累。通过采用营养液水培试验的方法,研究了外源一氧化氮（Nitric oxide,NO）对不同浓度Cd^2＋（100μmol L^-1．300μmol L^-1,500μmol L^-1）胁迫下黄瓜幼苗生长、叶片光合特性以及活性氧代谢的影响。结果表明：300μmol L^-1NO供体硝普钠（Sodium nitrop russide,SNP）能显著缓解镉胁迫时黄瓜植株造成的伤害,对300μmol L^-1 Cd^2＋处理的黄瓜幼苗缓解效果最好,可提高幼苗的生长量,增强幼苗叶片超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性;提高了叶片叶绿素和脯氨酸（Pro）含量;降低了叶片内二醛（MDA）含量。     

外源NO缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制研究

以蝴蝶兰品种‘台湾黄金’幼苗(苗龄15个月)为试验材料,通过叶面喷施200μmol·L-1的NO供体硝普钠(SNP),低温胁迫(昼/夜:12℃/7℃)处理5d和10d,分别测定叶片电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量、pH、渗透调节物质含量及几种保护酶活性,探讨外源NO缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制。结果表明:低温胁迫条件下,预施SNP处理可以有效抑制蝴蝶兰叶片电解质渗漏率、MDA含量和pH的上升,显著提高叶片可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸(Pro)含量,显著延缓超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性的下降,增强多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。研究认为,外源NO供体SNP可以通过保护蝴蝶兰幼苗的细胞膜系统,增加渗透调节物质含量,提高保护酶活性来减轻低温胁迫对蝴蝶兰幼苗的伤害,提高其抗低温胁迫的能力。     

甘蔗抗旱性生理生化鉴定指标

利用因子分析和灰色关联度分析方法研究了甘蔗叶片相对含水量、膜脂过氧化代谢、活性氧代谢、光合参数及蔗茎产量性状等指标与抗旱性的关系.结果表明,干旱胁迫下甘蔗叶片的MDA含量和PMP明显提高,而RWC、SOD活性、Chl含量、F_v/F_m、F_v/F_o、△F_v/F_t、△F_v/F_o和蔗茎单茎重(SSW)8个抗旱性指标均显著降低.SSW与其它9个生理生化指标的相关性大小依次为PMP＞SOD活性＞MDA含量＞RWC＞F_v/F_o＞F_v/F_m＞Chl含量＞F_v/F_o＞F_v/F_t,其中,SSW与F_v/F_o和ΔF_v/F_t相关性不显著.通过因子分析将10个甘蔗抗旱性指标用4个公共因子表示,累加方差贡献率达到92.08%.因子l主要是反映光合作用特性指标对甘蔗品种抗旱性起支配作用,因子2主要是反映叶片相对含水量及活性氧代谢指标对甘蔗品种抗旱性起支配作用,因子3和因子4分别只有SSW和Chl含量有较大载荷.灰色关联度分析表明,各抗旱性生理生化指标与SSW关联密切程度依次为F_v/F_m＞PMP＞F_v/F_o＞RWC＞MDA含量＞SOD活性＞ΔF_v/F_t＞Chl含量＞F_v/F_o.     

干旱胁迫对杨树光合生理指标的影响

采用PEG模拟干旱胁迫的方法,利用气体交换法和叶绿素荧光技术,研究了干旱胁迫下小青杨（Populus pseudo-simonii）的光合生理变化.结果表明,干旱胁迫初期,小青杨的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和胞间CO₂浓度(C_i)值均随干旱胁迫增强而下降,杨树P_n的下降主要是由于g_s下降引起的;干旱胁迫后期,C_i值逐渐升高,非气孔限制成为光合作用的主要限制因子.干旱胁迫后期,PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)明显下降,光抑制增强,光合电子传递受阻.POD酶的活性在胁迫初期升高,后期降低,说明干旱胁迫初期对保护系统酶活性升高有诱导作用,随着胁迫时间的延长,F_v/F_m和F_v/F_o降低,活性氧清除酶活性下降,活性氧代谢的平衡被打破,导致光合器官的伤害.由此表明,干旱胁迫后期P_n的降低与PSⅡ荧光参数及POD酶活性下降有关.     

外源一氧化氮供体硝普钠对干旱胁迫下小麦幼苗叶中ATP酶活性和膜脂过氧化的影响

研究外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（sNP）对干旱胁迫下小麦幼苗叶片ATP酶活性和膜脂过氧化影响的结果表明,15％聚乙二醇．6000（PEG-6000）模拟的干旱胁迫下小麦幼苗叶中H^＋-ATP酶和Ca^2＋．ATP酶活性显著升高后迅速下降,硫代巴比妥酸反应产物（TBARs）和质量膜透性增加;0．1mm01．L^-1 SNP可提高干旱胁迫下小麦幼苗叶中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（cAT）活性,降低超氧阴离子（O2^-）和过氧化氢（H2O2）水平,缓解膜脂过氧化,稳定生物膜的结构和功能,H^＋-ATP酶和Ca^2＋-ATP酶也可以保持更高的活性。     

Role of nitric oxide dependence on nitric oxide synthase-like activity in the water stress signaling of maize seedling

Nitric oxide (NO) has been known as an important signal in plant antioxidative defense but its production and roles in water stress are less known. The present study investigated whether NO dependence on a NO synthase-lika (NOS) activity is involved in the signaling of drought-induced protective responses in maize seedlings. NOS activity, rate of NO release and drought responses were analyzed when NO donor sodium nitroprusside (SNP), NO scavenger c-PTIO (2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramathylimidazoline-1-oxyl-3-oxide) and NOS inhibitor L-NAME (NG-nitro-L-arginine methyl ester) were applied to both detached maize leaves and whole plants. Both NOS activity and the rate of NO release increased substantially under dehydration stress. The high NOS activity induced by c-PTIO as NO scavenger and NO accumulation Inhibited by NOS inhibitor L-NAME In dehydration-treated maize seedlings Indicated that most NO production under water deficit stress may be generated from NOS-like activity. After dehydration stress for 3 h, detached maize leaves pretreated with NO donor SNP maintained more water content than that of control leaves pretreated with water. This result was consistent with the decrease in the transpiration rate of SNP-treated leaves subjected to drought treatment for 3 h. Membrane permeability, a cell injury index, was lower in SNP-trested maize leaves under dehydration stress for 4 h when compared with the control leaves. Also, superoxide dismutsse (SOD) activity of SNP combined drought treatment maize leaves was higher than that of drought treatment alone, indicating that exogenous NO treatment alleviated the water loss and oxidative damage of maize leaves under water deficit stress. When c-PTIO as a specific NO scavenger was applied, the effects of applied SNP were overridden. Treatment with L-NAME on leaves also led to higher membrane permeability, higher transpiration rate and lower SOD activities than those of control leaves, indicating that NOS-like activity was involved in the antioxidative defense under water stress. These results suggested that NO dependence on NOS-like activity serves as a signaling component in the induction of protective responses and is associated with drought tolerance in maize seedlings.     

外源钙对干旱胁迫下烤烟幼苗光系统Ⅱ功能的影响

以叶绿素快相荧光动力学曲线(OJIP)为探针,研究了外源钙对干旱胁迫下烤烟幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)功能的影响.结果表明:干旱胁迫降低了烤烟幼苗PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR),抑制了光合作用的原初过程,烤烟幼苗叶片发生了明显的光抑制.叶面喷施10.0 mmol·L-1CaCl2溶液后烤烟叶片的光合电子传递能量比例(ФEo)在干旱胁迫下的降低幅度明显小于对照(喷施清水),电子转运效率(ET0/RC)在干旱胁迫下明显高于对照.叶面喷施CaC12溶液增加了PSⅡ捕获光能用于光合电子传递的比例、剩余有活性反应中心的效率和电子传递链中的能量传递,使烤烟叶片的光系统Ⅱ在干旱胁迫下保持相对较高的活性,从而提高了烤烟幼苗的抗旱能力.     

高羊茅对高温的生理生态响应

分析了昼/夜38℃/30℃高温下2种高羊茅草坪草(凌志和交战Ⅱ)与狗牙根叶片的相对含水量、叶绿素含量、细胞膜脂过氧化、抗氧化系统以及光合作用等生理生态指标的变化.结果表明:随高温时间的延长,2种高羊茅的相对含水量、叶绿素含量、净光合速率和最大光能转化效率均呈降低趋势,而且凌志高羊茅的平均降幅小于交战Ⅱ高羊茅.经过9d的高温处理,凌志高羊茅叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的平均活性比交战Ⅱ高羊茅分别高19.7%、17.9%和17.7%,而凌志和交战Ⅱ高羊茅的净光合速率分别下降了60.7%和81.9%.与交战Ⅱ高羊茅相比,凌志高羊茅具有更高的光化学转换功能,有利于减轻高温对光合器官的损伤,使其保持较高的净光合速率.在整个高温处理过程中,狗牙根的各项生理生态指标随时间变化的差异不显著.狗牙根、凌志高羊茅和交战Ⅱ高羊茅对高温胁迫的适应能力由强到弱.     

一氧化氮是脱落酸诱导杨树叶片气孔关闭的信号分子

研究了外源NO和ABA对杨树气孔运动调节作用．结果表明,外源NO和ABA都能诱导杨树离体叶片气孔关闭,且具有剂量效应,NO可加强ABA诱导气孔关闭的作用．NO清除剂(c—PTIO)可大大减弱NO和ABA对气孔关闭的诱导作用．证实了NO参与ABA调控气孔开闭运动过程,不同浓度NO供体SNP和ABA处理杨树离体叶片,SOD活性变化不明显,POD活性受到显著抑制．杨树叶片粗酶液的体外实验表明,不同浓度SNP对POD活性的抑制呈明显的浓度及时间效应;而ABA对POD活性则几乎没有影响．本研究证明,NO调节ABA诱导的树木气孔关闭作用,是ABA诱导树木气孔关闭的一种重要信号分子．     

Exogenous nitric oxide promotes waterlogging tolerance as related to the activities of antioxidant enzymes in cucumber seedlings

We investigated the effects of exogenous sodium nitroprusside (SNP), a nitric oxide (NO) donor, on growth of cucumber (Cucumis sativus L., cv. Jinyou No.1) seedlings and antioxidant enzyme activities in cucumber leaves under waterlogging stress. The growth of cucumber seedlings was significantly inhibited when plants were exposed to waterlogging, whereas shoot spraying with SNP significantly alleviated the inhibition of growth from this type of stress: height, fresh and dry weights of the flooded plants increased obviously. Waterlogging also caused the activation of the antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX)), the reduction of the chlorophyll content, and the accumulation of MDA and protein in leaves. It was found that SNP treatment further potentiated the antioxidant enzyme activities and maintained the chlorophyll and protein content during the entire water-logging period; however, it reduced the MDA content. Thus, NO protects plants from oxidative damage and promotes growth by activation of antioxidant enzymes in leaves in an extent sufficient for the alleviation of membrane injury. However, exogenous NO had no significant effects on cucumber seedlings growth and antioxidant enzyme activities under nonstress conditions.