羧基化多壁碳纳米管、混合盐及其复合胁迫对水稻幼苗生理特性的影响

将水稻（Oryza sativa L.）幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH（0、2.5、5.0、10.0 mg/L）、50 mmol/L混合盐（1NaCl：9Na₂SO₄：9NaHCO₃：1Na₂CO₃）,以及MWCNTs-COOH+混合盐的复合溶液中,10 d后检测叶片生理生化指标变化,研究MWCNTs-COOH复合盐碱胁迫对水稻幼苗的毒性及生态风险。结果显示,与对照组相比,MWCNTs-COOH单一组诱导下水稻叶片O₂^·-和H₂O₂的产生不明显,而混合盐组和混合盐+MWCNTs-COOH复合组均诱导了O₂^·-和H₂O₂产物的大量累积。MWCNTs-COOH与混合盐复合后,加剧了O₂^·-和H₂O₂的累积,并有明显的浓度效应。活性氧（ROS）作为信号分子在一定程度上诱导了各处理组部分抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活性的升高;与混合盐组相比,低浓度混合盐+MWCNTs-COOH复合组中叶绿素a和胡萝卜素含量呈一定程度的升高;MWCNTs-COOH与混合盐复合后,抑制了叶片中可溶性糖（SS）和脯氨酸（Pro）的合成,致使相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）含量显著升高。上述抗氧化酶活性及叶绿素a和胡萝卜素含量的升高对缓解水稻叶片氧化损伤、维持正常的光合电子传递及对过剩光能的热耗散是有益的,是水稻幼苗重要的防御机制。本研究表明MWCNTs-COOH单一处理在一定程度上诱导了水稻叶片的氧化胁迫和应激响应,与混合盐复合后加剧了叶片的氧化胁迫和应激损伤。     

外源H_2O_2对混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片脯氨酸积累和代谢途径的影响

为探讨H_2O_2对盐碱胁迫下植物脯氨酸代谢的调控机理,以燕麦新品种‘定莜6号’幼苗为材料,采用水培法研究了外源H_2O_2对混合盐碱胁迫下燕麦脯氨酸积累和代谢途径的影响。结果表明,75 mmol·L-1混合盐碱(Na Cl∶Na_2SO_4∶Na HCO_3∶Na_2CO_3=12∶8∶9∶1)胁迫可促进燕麦幼苗叶片脯氨酸的积累,提高脯氨酸合成的鸟氨酸途径关键酶鸟氨酸δ-氨基转移酶(δ-OAT)活性,抑制脯氨酸合成的谷氨酸途径关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及脯氨酸降解限速酶脯氨酸脱氢酶(Pro DH)活性。在75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下添加0.01~1 000μmol·L-1H_2O_2可显著提高燕麦幼苗叶片的脯氨酸含量,其中10μmol·L-1H_2O_2的作用最明显;10μmol·L-1H_2O_2上调了75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片的P5CS和δ-OAT活性,降低了Pro DH活性。此外,10μmol·L-1H_2O_2使75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片内源性H_2O_2含量急剧升高后迅速降低。表明外源H_2O_2能够提高混合盐碱胁迫下燕麦幼苗内源H_2O_2的含量,并通过活化脯氨酸合成的谷氨酸途径和鸟氨酸途径,抑制脯氨酸的降解,促进混合盐碱胁迫下燕麦幼苗脯氨酸的积累。     

水稻幼苗根对羧基化多壁碳纳米管复合镉胁迫的生长生理响应

为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)复合镉(Cd)胁迫对植物生长生理的影响,采用液体培养方法,以水稻(Oryza sativa L.)为受试作物,测定了0～12.0 mg·L~(-1)MWCNTs-COOH、10μmol·L~(-1)Cd单一和复合处理水稻幼苗21天后根生长、氧化损伤、抗氧化酶活性及根中Cd含量的变化。结果表明:(1)MWCNTs-COOH单一处理,根长、根鲜重均低于对照,并表现出先升高后降低的趋势,当其浓度达到12.0 mg·L~(-1)时,较对照分别下降了9.3%和15.2%,且低于10μmol·L~(-1)Cd单一处理;而复合处理组水稻幼苗根长、根鲜重、干重皆低于对应的单一处理;(2)MWCNTs-COOH单一胁迫下,水稻根的超氧自由基(O_2~(-·))明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性升高,3.0和6.0mg·L~(-1)MWCNTs-COOH处理下,SOD、POD活性最高;(3)MWCNTs-COOH复合Cd胁迫下,水稻根的SOD、POD活性大均低于单一处理组,而丙二醛(MDA)及羰基化蛋白含量均显著高于单一处理;(4)MWCNTs-COOH复合Cd后,水稻幼苗根尖细胞死亡加剧,其中,10μmol·L~(-1)Cd与12.0 mg·L~(-1)MWCNTs-COOH复合处理的根尖根冠区细胞伊文斯蓝染色最深;(5)1.5～6.0 mg·L~(-1)MWCNTs-COOH复合Cd处理水稻幼苗后,其根中Cd含量呈上升趋势,且在6.0 mg·L~(-1)浓度处理时达到最大值303.30μg·g~(-1);高浓度MWCNTs-COOH及其与Cd的复合均对水稻根产生毒性效应。     

水稻幼苗根对羧基化多壁碳纳米管复合镉胁迫的生长生理响应

为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)复合镉(Cd)胁迫对植物生长生理的影响,采用液体培养方法,以水稻(Oryza sativa L.)为受试作物,测定了0~12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH、10μmol·L-1Cd单一和复合处理水稻幼苗21天后根生长、氧化损伤、抗氧化酶活性及根中Cd含量的变化。结果表明:(1)MWCNTs-COOH单一处理,根长、根鲜重均低于对照,并表现出先升高后降低的趋势,当其浓度达到12.0 mg·L^-1时,较对照分别下降了9.3%和15.2%,且低于10μmol·L^-1Cd单一处理;而复合处理组水稻幼苗根长、根鲜重、干重皆低于对应的单一处理;(2)MWCNTs-COOH单一胁迫下,水稻根的超氧自由基(O2-·)明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性升高,3.0和6.0mg·L^-1MWCNTs-COOH处理下,SOD、POD活性最高;(3)MWCNTs-COOH复合Cd胁迫下,水稻根的SOD、POD活性大均低于单一处理组,而丙二醛(MDA)及羰基化蛋白含量均显著高于单一处理;(4)MWCNTs-COOH复合Cd后,水稻幼苗根尖细胞死亡加剧,其中,10μmol·L-1Cd与12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合处理的根尖根冠区细胞伊文斯蓝染色最深;(5)1.5~6.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合Cd处理水稻幼苗后,其根中Cd含量呈上升趋势,且在6.0 mg·L^-1浓度处理时达到最大值303.30μg·g-1;高浓度MWCNTs-COOH及其与Cd的复合均对水稻根产生毒性效应。     

硝基苯酚胁迫下外源褪黑素对水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用液体培养实验方法,研究硝基苯酚胁迫对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长、抗氧化特性、光系统Ⅱ(PSⅡ)光合特性的影响,以及添加外源褪黑素对缓解硝基苯酚胁迫的作用。结果显示,随着硝基苯酚胁迫浓度的升高,水稻幼苗株高、根长、地下部干重、地上部干重、全株干重和叶片PSⅡ实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学淬灭系数(q P)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、叶绿素含量均有所下降,而叶片非光化学淬灭系数(qN、NPQ)上升;同时,根系活性氧[过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O·-2)]积累量、抗氧化酶[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,以及渗透调节物质(可溶性蛋白和可溶性糖)含量呈先升高后降低的趋势。在非硝基苯酚胁迫下,与对照组相比,添加外源褪黑素显著提高了幼苗地下部干重、根系可溶性糖含量和SOD活性、叶片PSⅡ光化学效率和叶绿素含量。与单独添加硝基苯酚处理相比,硝基苯酚+褪黑素复合处理显著缓解了硝基苯酚胁迫对幼苗生长、叶片PSⅡ光化学效率和叶绿素合成的抑制作用;降低了根系活性氧水平、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。研究结果表明添加外源褪黑素能够显著缓解硝基苯酚胁迫对水稻幼苗生长、根系活性氧水平、抗氧化酶活性、叶片PSⅡ光化学效率及叶绿素合成的不良影响,提高水稻幼苗对硝基苯酚胁迫的适应性。     

过氧化氢对镉胁迫下水稻种子萌发的缓解效应

为了探讨外源H_2O_2对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,以水稻品种‘中优169’为材料,通过培养皿滤纸发芽法,研究不同浓度H_2O_2对200μmol·L~(-1)镉胁迫下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,在200μmol·L~(-1)镉胁迫下,水稻种子的萌发和幼苗生长表现出明显的抑制现象,发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗的根长、芽长和可溶性蛋白含量均显著降低,MDA含量显著增加,POD活性上升,SOD、APX及CAT的活性显著受到抑制。较低浓度(≤10μmol·L~(-1))H_2O_2处理能不同程度地增加幼苗的根长、芽长、根鲜重和芽鲜重,提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增强SOD、POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应。其中5μmol·L~(-1) H_2O_2浸种处理对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的缓解作用最好。高H_2O_2浓度对镉胁迫的缓解作用逐渐减弱,当H_2O_2浓度达到50μmol·L~(-1)时,会加重镉胁迫的毒性。表明适宜浓度的H_2O_2可以提高水稻幼苗抗氧化能力,缓解镉胁迫伤害。     

盐碱胁迫对柳树幼苗生长和渗透调节物质含量的影响

以盐柳1号为试验材料,将2种中性盐NaCI、Na_2SO_4和2种碱性盐NaHCO_3、Na_2CO_3,按不同比例混合成A(NaCl∶Na_2SO_4∶NaHCO_3∶Na_2CO_3=1∶2∶1∶0)、B(NaCl∶Na_2SO_4∶NaHCO_3∶Na_2CO_3=1∶9∶9∶1)、C(NaCl∶Na_2SO_4∶NaHCO_3∶Na_2CO_3=1∶1∶1∶1)3种组合,设4个浓度梯度(50、100、150、200 mmol/L),模拟出12种盐度和碱度各不相同的盐碱条件,对盐柳1号幼苗进行处理,测定了株高生长量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量4项指标。结果表明:随着盐浓度的增大和碱性盐比例的增高,盐柳1号幼苗的株高生长量呈降低趋势,叶片MDA、脯氨酸和可溶性糖含量则有不同程度的升高。A、B、C处理组的株高生长量在盐浓度200 mmo/L时分别相对CK降低了61.32%、68.67%、73.02%,差异均达到显著水平(P0.05)。A处理组(pH值为8.04),随着盐浓度的增大,叶片MDA、脯氨酸和可溶性糖含量升高趋势不明显;B处理组(pH值为8.66),叶片MDA含量在盐浓度超过100 mmol/L时呈显著升高趋势,脯氨酸和可溶性糖含量在盐浓度超过150 mmol/L时急剧增加;C处理组(pH值为9.47),盐浓度大于150 mmol/L时,盐柳1号幼苗的叶片全部枯黄。综合分析结果表明,在混合盐碱胁迫下,盐柳1号幼苗的生长受到了不同程度的抑制;盐柳1号可以耐受不超过100 mmol/L的3种组分盐碱胁迫,且盐浓度150 mmol/L、pH9.51的盐碱条件不适宜盐柳1号的生长。     

α-萘乙酸对低温胁迫下油菜幼苗抗寒性的影响

为探究α-萘乙酸(NAA)对植物抗寒性的影响,以白菜型冬油菜‘陇油6号’为试验材料,经4℃、NAA+4℃、NAA+4℃+DPI(NADPH氧化酶抑制剂)、NAA+4℃+DMTU(H_2O_2清除剂)、NAA+4℃+U0126(MAPK抑制剂)和NAA+4℃+Tungstate(NO生成抑制剂)处理后,研究其对‘陇油6号’油菜的活性氧(H_2O_2和O_2~(-·))含量,抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量,抗氧化酶基因(APX、CAT、GR、SOD)、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量的影响。结果表明:与4℃低温处理相比,NAA+4℃处理下油菜根系中的细胞活性、H_2O_2和O_2~(-·)含量以及叶片中的MDA含量均降低;根系中的抗氧化酶(CAT、SOD、APX和POD)活性、叶片中的可溶性糖及脯氨酸含量、叶绿素含量、上述相关基因的表达量均升高,说明α-萘乙酸处理油菜可显著提高低温胁迫下油菜幼苗的抗氧化能力、光合能力和相关基因的表达,增强油菜幼苗的抗寒性。与NAA+4℃处理相比,NAA+4℃+抑制剂(DPI、DMTU、U0126和Tungstate)处理下油菜幼苗中叶绿素含量、抗氧化酶基因表达量、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量均呈不同程度降低,说明H_2O_2和NO信号分子、NADPH氧化酶和MAP激酶级联途径均参与了α-萘乙酸增强油菜幼苗耐寒性过程的调控。     

外源NO对2+胁迫下小桐子幼苗抗氧化能力的影响

为探讨外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对铜(Cu2+)胁迫的缓解效应,该试验以小桐子幼苗为材料,先通过小桐子幼苗根茎生长指标的变化筛选出后续实验适宜的SNP(0.2mmol/L)和Cu2+浓度(90mmol/L),再进一步考察SNP预处理对Cu2+胁迫下幼苗脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量及抗氧化酶活性的影响。结果显示:(1)Cu2+处理能诱导小桐子幼苗叶片中Pro和MDA含量显著升高,且过氧化氢酶(CAT)、超氧物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)及抗坏血酸专一性过氧化物酶(APX)的活性增强。(2)用SNP预处理能显著提高Cu2+胁迫下幼苗叶片Pro的含量,进一步增强叶片中CAT、SOD、POD和APX活性,降低MDA的含量。研究表明,0.2mmol/L的SNP能够通过提高小桐子幼苗的抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量来增强其抗氧化胁迫能力,从而显著缓解Cu2+胁迫对幼苗造成的氧化伤害,维持其正常生长发育。     

ABA对盐胁迫下侧柏活性氧代谢及其相关基因表达的研究

以侧柏幼苗为试验材料,采用水培方式,研究不同浓度NaCl(0、100、200、300和400mmol·L~(-1))以及ABA(0、0.5、1、10、100和200μmol·L~(-1)处理对盐胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢的影响。结果显示:(1)随着NaCl处理浓度增加,侧柏幼苗叶片过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量,以及抗氧化物酶(SOD、POD和CAT)活性呈上升趋势,而可溶性蛋白含量降低。(2)于300mmol·L~(-1)NaCl胁迫处理48h后进行ABA(1和10μmol·L~(-1))处理,分析发现侧柏幼苗叶片的SOD、POD和CAT活性提高,GSH、脯氨酸和可溶性蛋白含量增加,H_2O_2和MDA的积累减少。(3)NaCl胁迫后,侧柏幼苗叶片活性氧代谢相关基因(Cu/Zn-SOD、CAT、GR、APX、MDAR和GST)的表达水平随ABA浓度增加呈先升后降的趋势,并于10μmol·L~(-1) ABA处理48h时达到峰值。研究表明,适宜浓度ABA通过促进盐胁迫下侧柏幼苗叶片的抗氧化物酶活性,提高渗透调节能力,增加GSH含量,降低H_2O_2和MDA积累,从而有效降低活性氧对侧柏叶片的伤害,保护细胞膜结构的完整,增强其抗盐性。     

铅胁迫下三叶鬼针草内源一氧化氮的生成及其对氧化损伤的缓解效应

对不同浓度铅(Pb)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)叶、茎和根中内源一氧化氮(NO)和活性氧(ROS)的生成机制及根系活力的变化,内源NO对Pb胁迫下三叶鬼针草幼苗氧化损伤的缓解效应进行了研究。结果显示,在0~1000 mg/L范围内,随着Pb浓度的增加,叶片中NO含量呈升高趋势,根中NO含量呈先升高后降低的趋势,但仍高于对照,Pb浓度在0~400 mg/L范围内,茎中NO含量与对照持平,Pb浓度大于600 mg/L时,茎中NO含量低于对照;600 mg/L Pb处理能显著增强叶、茎和根中一氧化氮合成酶(NOS)和硝酸还原酶(NR)活性,显著增加叶和茎中亚硝酸根离子(NO_2~-)和类胡萝卜素(Car)含量,NOS、NR、NO_2~-和Car均能促进叶片中内源NO的生成,NOS是根中内源NO生成的主要途径。Pb胁迫使超氧阴离子(O_2~(·-))产生速率、过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)显著升高,从而造成幼苗严重的膜脂过氧化损伤,而胁迫诱发产生的NO能降低根中ROS的产生,促进幼苗根系活力,进而缓解胁迫造成的膜脂过氧化损伤。     

瑞芬太尼预处理对皮肤成纤维细胞氧化应激的影响

皮肤成纤维细胞通过合成细胞外基质蛋白对皮肤创面愈合至关重要。多项研究显示瑞芬太尼(RPC)具有预防氧化应激损伤的作用,然而其对皮肤成纤维细胞的影响尚不清楚。本研究以人皮肤成纤维细胞为研究材料,将细胞分为对照组、H_2O_2组(500μmol/L的H_2O_2处理2 h)、RPC+H_2O_2组(2 ng/mL瑞芬太尼预处理2 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)和3-MA+RPC+H_2O_2组(2 mmol/L的自噬途径抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和2 ng/mL瑞芬太尼预处理1 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)。研究显示,H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的细胞活力显著低于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异。H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的凋亡细胞率显著高于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异,并且显著低于H_2O_2组。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中的caspase-3、PARP和Bcl-xL的蛋白表达水平明显升高,而Bak蛋白表达水平则明显下调。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中Becline-1和P62蛋白表达水平均显著升高。然而,当自噬被3-MA抑制时,Becline-1和P62蛋白表达水平均显著降低。本研究表明瑞芬太尼可有效抑制氧化应激诱导的皮肤成纤维细胞凋亡,这种保护作用主要是通过激活自噬介导。     

外源H_2O_2对低温胁迫下柑橘叶片抗寒性的影响

以柑橘品种‘日南1号’离体秋稍为试材,采用Hoagland营养液培养方法,研究添加不同浓度H_2O_2处理对4℃低温胁迫下柑橘生长状态和叶片细胞相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量以及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理指标的影响,筛选缓解柑橘低温伤害的最佳H_2O_2处理浓度,探讨外源H_2O_2处理对柑橘耐寒能力影响机制。结果显示:随低温胁迫时间的延长,各处理组柑橘叶片卷曲和叶片细胞膜伤害程度均逐渐加重;外源施加0.2和1.0mmol·L-1 H_2O_2处理均能缓解低温胁迫引起的叶片卷曲和萎蔫,降低叶片中REC和MDA的升高,减少叶片细胞中内源H_2O_2的积累,提高渗透调节物质脯氨酸的含量和抗氧化酶SOD、CAT和POD的活性,并以1.0mmol·L-1 H_2O_2缓解效果更为显著。研究表明,4℃低温能够引起柑橘离体秋梢叶片卷曲、枯萎、脱落和细胞膜伤害症状,外源1.0mmol·L-1 H_2O_2可以通过提高叶片的脯氨酸含量和SOD、CAT和POD抗氧化酶活性,有效缓解低温对柑橘叶片细胞膜的伤害,从而增强其抗寒性。     

生长素介导海藻酸钠寡糖调控水稻对镉胁迫的抗性

采用生长素运输抑制剂,探讨生长素是否介导海藻酸钠寡糖(AOS)缓解水稻镉(Cd)胁迫。结果表明,Cd胁迫明显抑制水稻幼苗的生长发育,表现在苗长、地上部生物量和地下部生物量均有不同程度降低;AOS预处理可显著提高水稻植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低O_2~(-·)产生速率,使SOD/O_2~(-·)、SOD/POD、SOD/过氧化氢酶(CAT)和POD/O_2~(-·)的比值增加,丙二醛含量下降,苗长、根长及生物量均有一定程度恢复,但会造成H_2O_2在体内有一定累积。生长素信号被阻断后,AOS预处理(Cd+AOS+Y)对水稻Cd胁迫的缓解效应明显受到削弱,表现为苗长、根长等生长指标和抗氧化酶活性均较生长素信号未阻断处理(Cd+AOS)有所降低,补加外源生长素后(Cd+AOS+Y+NAA),各项指标又有所增加,该结果初步表明,生长素信号介导AOS调控水稻对Cd胁迫的抗性。     

茶多酚对盐胁迫下小麦幼苗叶片生理特性的影响

以春小麦"陇春30号"为实验材料,主要研究了150 mmol/L NaCl和不同浓度(25 mg/L和100 mg/L)茶多酚(tea polyphenols, TP)单独或复合处理对小麦幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及过氧化氢(H_2O_2)产生等生理特性的影响。结果表明:(1)150 mmol/L NaCl单独处理导致小麦幼苗叶片叶绿素含量及光适应下实际光量子产量[actual light quantum yield,Y(II)]、光化学淬灭(photochemical quenching, qP)、光合电子传递效率(photosynthetic electron transfer efficiency, ETR)均降低,非光化学淬灭(non-photochemical quenching, NPQ)增大;TP单独处理不影响这些指标。(2)盐胁迫诱导细胞壁过氧化物酶(cell wall-peroxidase, cw-POD)、二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)和多胺氧化酶(polyamine oxidase, PAO)活性显著增高;低浓度TP使cw-POD活性显著增大,而DAO和PAO活性无显著变化;不同的是,高浓度TP不影响cw-POD活性,却使DAO和PAO活性显著减小。(3)与NaCl单独处理相比,TP的添加导致NaCl处理下小麦幼苗叶片叶绿素含量增加,最大光化学效率(maximal photochemical efficiency,F_v/F_m)和ETR值增大,而NPQ值、H_2O_2含量及cw-POD、DAO和PAO三种酶活性均降低。总之,TP有效地缓解了盐胁迫诱导的小麦幼苗叶绿素含量的减少及对PS II光合电子传递效率和光化学反应速率的抑制,增强了植物的光合能力,与此同时降低了cw-POD、DAO和PAO活性,减少了H_2O_2的产生,从而缓解盐胁迫对小麦幼苗造成的伤害,提高小麦幼苗对盐环境的耐受性。     

二氧化硫通过调节谷胱甘肽稳态增强谷子幼苗抗旱性

维持谷胱甘肽稳态是植物适应干旱胁迫的重要方式之一。二氧化硫(SO_2)是一种常见的大气污染物。近年来在植物上的研究发现,外施一定浓度的SO_2能够调节植物响应逆境胁迫的生理过程。但目前关于SO_2对干旱条件下植物谷胱甘肽稳态的调节作用及相关机制仍不清楚。本文以谷子(Setaria italica L.)幼苗为材料,研究一定浓度的SO_2气体暴露对干旱胁迫下谷子谷胱甘肽稳态和干旱适应性的影响。研究结果显示:30 mg·m~(-3) SO_2暴露能够缓解干旱导致的叶片萎蔫症状,增加地上部分生物量积累。与干旱组相比,SO_2+干旱组谷子叶片中的过氧化氢(H_2O_2)含量明显降低(P0.05),叶组织电解质外渗率显著下降(P0.05)。进一步研究发现:干旱胁迫下,SO_2一方面能够提高谷子叶片中的亚硫酸盐还原酶(SiR)、O-乙酰丝氨酸裂解酶(OASTL)活性,诱导SiSiR、SiOASTL基因表达上调,从而增加叶组织中的半胱氨酸(Cys)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;另一方面,SO_2还能够提高谷胱甘肽还原酶(GR)活性及SiGR基因的表达水平,从而维持较高的还原型/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比率,增强叶片抗氧化能力。以上结果表明:干旱条件下,一定浓度的SO_2(30 mg·m~(-3))能够通过调节谷胱甘肽稳态来提高谷子幼苗抗旱性。     

外源亚精胺对盐碱胁迫下番茄幼苗根系线粒体功能的影响

为探讨外源亚精胺(Spd)对盐碱胁迫下番茄根系线粒体功能的影响,采用水培法,以耐性不同的两个番茄品种‘金棚朝冠’(耐盐型)和‘中杂9号’(敏感型)为试材,通过模拟盐碱生态条件(Na Cl∶Na_2SO_4∶Na HCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1),结合叶面喷施外源0.25mmol·L~(-1)Spd,研究盐碱胁迫8 d后Spd对番茄幼苗根系形态和根系线粒体功能的影响.结果表明:盐碱胁迫下,两个品种番茄根系线粒体内H_2O_2和丙二醛(MDA)含量增加,线粒体膜通透性明显增大,流动性降低,膜电位、线粒体内细胞色素c/a(Cyt c/a)吸光度比值、膜H~+-ATPase活性显著下降,使线粒体受到不同程度的损伤,从而抑制根系生长,且‘金棚朝冠’的上述指标变化幅度均小于‘中杂9号’.盐碱胁迫下,喷施外源Spd处理的两个品种根系线粒体H_2O_2和MDA含量显著降低,膜通透性减小、流动性增加,膜电位、线粒体内Cyt c/a吸光度比值、膜H~+-ATPase活性显著提高,可有效缓解盐碱胁迫对番茄幼苗根系线粒体的伤害作用,且这种缓解作用在‘中杂9号’上的表现效果更佳.     

镧胁迫下外源H2O2对裸燕麦幼苗叶绿素荧光参数和光合碳同化酶活性的影响

稀土污染已成为制约农业发展的一种重要因素,为探讨外源过氧化氢(H_2O_2)缓解裸燕麦镧(La)胁迫伤害的光合生理机制,以‘白燕7号’裸燕麦幼苗为材料,采用砂培方法,研究了5 mmol/L H_2O_2喷施预处理对1.20 mmol/L La~(3+)胁迫下裸燕麦幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:La胁迫下,H_2O_2预处理的裸燕麦幼苗根长、株高和生长量的降幅及叶片叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)显著下降,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(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)显著提高,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)明显降低,同时1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1, 7-二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1, 6-二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性显著提高,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化。表明外源H_2O_2能够通过提高PSⅡ光化学效率和碳同化关键酶活性而非依赖叶黄素循环的热耗散来减轻La胁迫导致的光抑制,从而缓解La胁迫幼苗生长的受抑程度,增强裸燕麦对La胁迫的适应性。     

盐胁迫及外源钙处理对盐肤木种子萌发的影响

为研究盐肤木种子萌发的盐胁迫机制和外源钙对盐胁迫下种子萌发的影响,实施不同浓度的NaCl、Na_2SO_4、CaCl_2+NaCl、CaCl_2+Na_2SO_4溶液胁迫处理盐肤木(Rhus chinensis)种子的萌发试验,分析其发芽指标、活力参数和幼苗生长的变化。结果表明:随着盐胁迫溶液NaCl和Na_2SO_4浓度的升高,盐肤木种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗胚芽及胚根长均表现为不同程度减少的趋势,其中100 mmol/L NaCl、75 mmol/L Na_2SO_4胁迫对盐肤木种子的萌发及幼苗的生长有显著的抑制作用;同胁迫溶液NaCl相比,盐肤木种子萌发过程中对Na_2SO_4危害敏感的浓度范围较小。不同浓度的CaCl_2浸种处理时,盐肤木的盐害缓解作用呈现先升高后降低的趋势,30 mmol/L CaCl_2+100 mmol/L Na Cl和15 mmol/L CaCl_2+75 mmol/L Na_2SO_4浓度下盐胁迫处理的缓解能力最强。该研究结果有利于缓解盐胁迫对于盐肤木种子萌发的盐害。     

外源脯氨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片AsA-GSH循环和光合荧光特性的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种‘新泰密刺'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法,研究了外源脯氨酸(Pro)预处理对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环和光合荧光特性的影响.结果显示:(1)与清水处理相比,高温胁迫4 h和8 h时,Pro预处理黄瓜幼苗叶片单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性、GSH(还原型谷胱甘肽)/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值及GSH含量显著升高;(2)在高温胁迫8 h时,Pro预处理幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(q_P)均显著升高,而蒸腾速率(T_r)和非光化学淬灭系数(NPQ)降低.研究表明,外源Pro预处理可显著提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环清除H_2O_2能力和叶片光合能力,有效缓解高温胁迫对黄瓜叶片抗氧化系统和光合系统的伤害,从而增强植株的耐热性.