不同红小豆品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

为筛选红小豆（Phaseolus angularis Linn.）幼苗抗旱性鉴定指标,采用盆栽控水方法,对红小豆3个品种‘保红947’、‘东北大红袍’、‘晋小豆5号’进行了苗期形态特征及根系生理生化特性的研究。结果表明：干旱胁迫抑制了红小豆3个品种植株的生长;重度干旱胁迫下,3个品种光系统Ⅱ（PSⅡ）的潜在活性（可变荧光/初始荧光,Fv/Fo）、最大光化学效率（可变荧光/最大荧光产量,Fv/Fm）、株高、叶面积、茎粗、根鲜重、根系活力、可溶性蛋白质含量等指标均随干旱胁迫强度的增加呈明显下降趋势,根冠比、根系脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、MDA含量等指标随着干旱胁迫强度的增加呈明显上升趋势。综合各项生理指标,‘东北大红袍’在干旱胁迫下能保持相对较优的生理状态,抗旱性最强。通过主成分分析表明,株高、叶面积、茎粗、主根长、根鲜重、最大光化学效率、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量等生理生化特性可作为鉴定红小豆苗期抗旱性的指标。     

烟草多酚代谢对干旱和低温胁迫的响应差异及其比较

为了探讨烟草多酚代谢对干旱和低温胁迫的响应及其差异,及多酚类物质在烟草耐旱和耐冷性中的作用,本研究选用烟草品种云烟203幼苗为试验材料,分别采用干旱和低温胁迫处理烟草幼苗,在胁迫的不同阶段检测烟叶中的多酚物质含量及其代谢相关酶活性和基因表达变化情况。结果表明:干旱和低温胁迫下烟草中总酚和木质素含量、关键酶活及基因表达之间差异明显;在干旱胁迫早期,总酚和木质素的积累量明显升高,在24 h时达最大值,之后随胁迫时间的延长逐渐降低;而在低温胁迫下,总酚含量持续降低,木质素含量有所增加。对多酚代谢关键酶的检测结果显示:干旱和低温胁迫下的C4H、4CL、CAD活性和基因表达量与总酚和木质素含量的变化趋势一致,而PAL活性虽然是在干旱胁迫下比低温胁迫下高,但PAL基因仅在低温胁迫下有明显表达。此外,参与多酚氧化分解的PPO、POD活性在干旱和低温胁迫下也明显升高,尤其在干旱胁迫下的响应更为敏感。     

不同光质对木荷、杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

以南方主要造林树种木荷和杉木幼苗为试验材料,研究了红光、蓝光和白光处理对幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明,木荷幼苗叶片初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和稳态荧光(Ft)均以白光最高,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ的天线转换效率(Fv'/Fm')均以白光最高,蓝光次之,红光最低。与白光处理相比,蓝光处理增强木荷幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,红光和蓝光降低过氧化氢酶(CAT)活性,增强过氧化物酶(POD)活性,提高叶片丙二醛(MDA)含量。杉木幼苗叶片Fo和Ft以红光最高,Fm和Fv以白光最高,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv'/Fm'均以白光最高,蓝光次之,红光最低。不同处理间杉木幼苗叶片SOD、CAT活性和MDA含量均无显著差异,而POD活性差异显著,以白光处理最高。光质对2种树种幼苗的生长均具有调控作用,其中红光和蓝光处理均造成木荷和杉木幼苗叶片的潜在活力发生不同程度的下降,造成光胁迫,同时破坏幼苗叶片抗氧化酶系统的平衡,不利于幼苗生长。     

抗氧化系统参与不同抗性烟草品种幼苗对干旱和低温综合抗性的形成

以对干旱和低温胁迫具不同抗性的两个烟草品种MSK326和云烟203为材料,研究了抗氧化系统在不同抗性烟草品种幼苗对干旱和低温综合抗性形成中的作用。在干旱和低温胁迫下,MSK326的存活率均显著高于云烟203,并具较低的叶片电解质渗漏率和丙二醛含量,显示了较强的综合抗性。对细胞抗氧化剂和抗氧化酶的测定显示,在干旱和低温胁迫下,MSK326幼苗中还原型抗氧化剂AsA、GSH含量及其在总抗氧化剂中的比例,以及重要的抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX的活性均高于云烟203,并且在胁迫后期差异尤为明显。上述结果表明,MSK326在胁迫下具较强的氧化还原能力,有助于减轻干旱和低温胁迫引发的氧化损伤,抗氧化系统参与了两个抗性不同的品种对干旱和低温胁迫综合抗逆性的形成。     

干旱胁迫对菜苔叶片保护酶活性和膜脂过氧化的影响

以3个不同耐旱性的菜苔（Brassica parachinensis L.H.Bailey）品种为试材,研究了干旱胁迫对叶片保护酶活性和膜脂过氧化的影响及其与抗旱性的关系。干旱胁迫条件下,菜苔叶片的电解质外渗率和MDA含量呈上升趋势,叶绿素含量、抗坏血酸含量和SOD活性呈下降趋势,CAT活性表现为先上升后下降。耐旱品种比不耐旱品种具有较高的叶绿素含量和抗坏血酸含量,具有较低的电解质外渗率和MDA含量;耐旱品种的SOD活性比不耐旱品种下降幅度小。轻度干旱胁迫下,耐旱品种的CAT活性上升幅度比不耐旱品种高;重度干旱胁迫下耐旱品种的CAT活性下降程度比不耐旱品种低。耐旱品种的POD活性在干旱条件下先上升而后降低,不耐品种的POD活性处于下降趋势。干旱6d后,耐旱品种的SOD、CAT和POD活性显著高于不耐旱品种。     

干旱胁迫下三种三角梅的生理反应

该研究对勤花三角梅(Bougainvillea buttiana‘Miss Manila’)、樱花三角梅(B.glabra‘Imperial Delight’)和金心鸳鸯三角梅(B.peruviana‘Thimma’)三个三角梅品种的幼苗进行人工干旱胁迫,分析了干旱胁迫对三角梅品种的外观形态和生理生化水平的影响,探讨了不同品种三角梅对干旱胁迫的适应能力。结果表明:随着干旱时间的延长,三角梅品种的叶片出现下垂、皱缩、变黄、脱落,最后植株死亡;过氧化物酶POD活性先升高后降低,而超氧化物歧化酶SOD活性则逐渐降低,降低速度因品种而异;qP值降低、qN值升高、PSⅡ反应中心光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈现降低。该研究结果为三角梅的栽培应用和品种选择提供了依据。     

外源茉莉酸甲酯对非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光和抗氧化指标的影响

通过盆栽试验,研究了外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理对低温、干旱和极端高温胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化指标的影响。结果表明,较高浓度的MeJA（150和200μmol·L-1）提高了非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSII）,降低了叶片相对电导率,还使得超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性升高,丙二醛（MDA）含量降低。表明MeJA作为一种生物调节剂,一定浓度的处理对蝴蝶兰幼苗抗逆性的提高具有明显效果。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zeamays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明,5￣20μmol.L-1Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长,并减少玉米幼苗的干物重,以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量;玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系,在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间,根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响,处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

干旱和低温胁迫影响烟草幼苗海藻糖代谢的差异比较

为了明确海藻糖代谢在干旱和低温胁迫下的响应及其差异,以及海藻糖在烟草耐旱和耐冷性中的作用,选用烟草品种云烟203幼苗为实验材料,通过对烟草幼苗进行干旱和4℃低温胁迫处理,研究叶片中海藻糖含量及代谢相关酶(海藻糖-6-磷酸合成酶TPS、海藻糖-6-磷酸磷酸酶TPP、海藻糖酶THase)活性及基因表达变化情况。结果表明,在干旱和低温胁迫下,海藻糖含量表现出先升高后降低趋势,均在处理2 d时海藻糖积累达到最大,且干旱胁迫下海藻糖含量高于低温胁迫。TPS、TPP活性在干旱和低温胁迫下先升高后降低,且干旱高于低温;THase活性在干旱和低温胁迫下均不断升高,低温下的THase活性高于干旱。TPS、TPP、THase基因在干旱下的表达量均高于0 d对照,低温下低于0 d对照。以上结果表明,干旱和低温胁迫均能促使烟草体内海藻糖的积累,干旱更能诱导相关基因的表达、相关酶活性及海藻糖含量的升高,表明海藻糖对干旱响应更敏感。     

可见分光光度法测定盐胁迫下玉米幼苗抗氧化酶活性及丙二醛含量

采用可见分光光度计法研究了盐胁迫条件下,登海9号及掖丹22两个玉米品种的幼苗中SOD、POD、CAT活性及MDA含量变化。根据这些生理指标在不同玉米品种、不同盐浓度处理下的变化规律,探求盐胁迫下玉米幼苗的抗盐生理机制。研究结果表明,随着NaCl处理浓度的提高,玉米幼苗中SOD、POD及CAT活性均有增加;当盐胁迫浓度达到60mol/L时,两玉米品种的SOD活性均达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,SOD活性逐渐降低;当盐胁迫浓度达到40mol/L时,两玉米品种的POD活性均达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,POD活性逐渐降低;当盐胁迫浓度达到40mol/L时,掖丹22的CAT活性达到最高,当盐胁迫浓度达到60mol/L时,登海9号的CAT活性达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,CAT活性逐渐降低。随着NaCl处理浓度的提高,玉米幼苗叶片中的MDA含量均有增加,当浓度大于40mol/L时,增加幅度加大。     

干旱胁迫对坡柳等抗旱树种幼苗膜脂过氧化及保护酶活性的影响

以金沙江干热河谷主要树种坡柳、银合欢、山毛豆实生幼苗为材料,通过盆栽苗自然干旱胁迫,同时以浇水处理为对照,研究了干旱胁迫对坡柳、银合欢、山毛豆3个树种丙二醛含量、膜相对透性及保护酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫下3个树种幼苗的细胞膜透性、MDA及SOD, POD酶活性都发生了变化,只是变化的幅度和进程不同。干旱胁迫对银合欢膜系统损伤生成的主要降解产物不是MDA;山毛豆清除活性氧毒害作用主要不是通过SOD和POD的作用;通过叶片相对保水力测定及膜透性、MDA相对含量、酶活性变化情况的分析,3个树种中坡柳耐旱性最强,其次为银合欢,山毛豆居后。     

钙对烟草叶片热激忍耐和活性氧代谢的影响

热胁迫导致烟草叶片细胞膜系统显著受损,表现为SOD活性降低和MDA含量明显升高,叶片叶绿素含量下降,活性氧增加。10 mmol/L CaCl2溶液处理烟草幼苗后,能有效降低热胁迫下叶片细胞膜透性,维持较高的SOD和CAT等抗氧化酶活性,减缓 O-·2 形成和膜脂过氧化反应。研究结果表明,CaCl2处理提高了烟草叶片膜稳定性和膜保护酶活性,有利于保护细胞膜结构,降低高温对烟草幼苗的伤害。钙离子螯合剂EGTA能在一定程度上降低烟草叶片的抗热性。     

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.     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

盐胁迫对沙冬青幼苗生长与生理特性的影响

水培条件下,对沙冬青幼苗以不同浓度的NaCl溶液进行处理,并测定其相关生理指标。结果显示：随着盐浓度的增加,叶绿素含量与叶绿素荧光参数（F_v/F_o和F_v/F_m）逐渐降低,丙二醛含量升高。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性随着盐浓度的升高表现出先上升后下降的趋势,0.7%盐胁迫下的幼苗POD酶活性最高,1.0%和1.3%盐胁迫下的酶活性逐渐降低,而过氧化氢酶（CAT）的活性呈持续上升趋势。各处理渗透调节物质脯氨酸的含量较对照明显增加,可溶性糖含量在根中升幅较大,叶片增幅不明显。幼苗死亡率也随着胁迫程度的加剧而升高,当浓度达到1.0%和1.3%时幼苗死亡率较高,分别达到了53.33%和76.67%。研究表明,低浓度盐胁迫下（0.7%以下）,沙冬青幼苗表现出较强的抗性;当盐浓度升高到1.0%和1.3%时,其生长受到严重影响。     

转SOD基因对烟草抗旱性和相关生理指标的影响

以近等基因系烟草(非转基因品系、转Fe-SOD基因品系和转Mn-SOD基因品系)为材料,研究了盆栽条件下转SOD基因对烟草抗旱性的影响。结果显示:外源Mn-SOD基因的导入能切实提高烟草抗旱能力,而导入的Fe-SOD基因虽能提高烟草体内的SOD活性水平,但不能提高烟草的抗旱性,说明Mn-SOD可能与烟草的抗旱性关系较大;当遭受干旱胁迫时,所导入的2种SOD基因可能在某种程度上影响了植物体内MDA、蛋白质、光合作用以及脯氨酸等的正常生理代谢;脯氨酸、MDA、蛋白质等生理指标的变化在抗旱与不抗旱品系之间并没有表现出明显的规律性,因此能否作为抗旱育种的重要指标应该通过更多的试验来确定。     

外源甜菜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响,结果表明,外源甜菜碱能使干旱／盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Vo,Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱／盐胁迫对植物的抑制作用。     

外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响。结果表明,外源甜菜碱能使干旱/盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo, Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱/盐胁迫对植物的抑制作用。