外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

硝普钠缓解镧引起的黑麦草幼苗生长抑制和根系氧化损伤

采用水培方法,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对300 μmol·L^-1 LaCl₃胁迫下黑麦草幼苗生长和根系活性氧代谢的影响。结果表明：在LaCl₃胁迫下,喷施50 μmol·L^-1 SNP能够抑制镧（La）从黑麦草根系向地上部的转运,缓解La对幼苗生长的抑制作用;提高幼苗根系超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,降低过氧化物酶活性及谷胱甘肽、脯氨酸、H₂O₂、丙二醛含量、超氧阴离子产生速率和质膜相对透性,对过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量无显著影响。表明NO可通过活性氧代谢的调节,缓解高浓度La胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。     

碱胁迫对黑麦草幼苗根系活性氧代谢和渗透溶质积累的影响

为了探讨牧草对碱胁迫的耐受程度,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO3（0、50、100、150和200 mmol·L^-1）胁迫对黑麦草幼苗根系生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明：NaHCO3胁迫显著抑制黑麦草幼苗根系的生长,其抑制程度随胁迫浓度提高而增强,黑麦草可耐受的最高NaHCO₃浓度约为150 mmol·L^-1。随着NaHCO₃胁迫浓度的增加,黑麦草根中超氧阴离子(O^-·₂)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量明显上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量显著下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)含量先升后降。黑麦草根中Na⁺含量随NaHCO₃浓度增大而增加,K⁺含量和K⁺/Na⁺比降低,可溶性糖含量先升后降,脯氨酸含量则先降后升,游离氨基酸含量呈先升后降再升高变化。表明碱胁迫导致的活性氧代谢失调和Na⁺、K⁺失衡及积累有机溶质进行渗透调节时更多能量的消耗可能是黑麦草根系生长受抑的重要因素。     

外源NO对南方红豆杉幼苗光合色素及抗氧化酶的影响

以4年生南方红豆杉幼苗为实验材料,通过对南方红豆杉幼苗喷施不同浓度外源一氧化氮（NO）供体硝普钠溶液（0、0.01、0.1、0.5和1 mmol·L^-1SNP）,测定光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量等生理指标,以探讨不同浓度外源NO对南方红豆杉叶片光合色素和抗氧化酶的影响。结果表明：喷施低浓度（0.01、0.1 mmol·L^-1）SNP可显著提高南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,增加叶绿素a/b的比值,而喷施高浓度（0.5、1 mmol·L^-1）SNP降低了叶片的光合色素含量。随着外源NO供体浓度的增加,叶片过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,过氧化物酶(POD)活性先增加后降低。此外,处理前期,低浓度SNP处理明显提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而高浓度SNP处理显著降低了APX活性,处理后期APX活性随SNP浓度的增加而显著下降。喷施低浓度SNP可有效提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和增加可溶性蛋白含量,降低MDA和H₂O₂的含量,而喷施高浓度SNP显著增加了MDA和H₂O₂的含量。因此,低浓度的SNP（<0.5 mmol·L^-1）处理南方红豆杉幼苗,可增加其叶绿素含量,提高抗氧化酶活性,降低MDA和H₂O₂的含量,而高浓度的SNP（≥0.5 mmol·L^-1）处理会降低叶绿素含量,提高H₂O₂含量,增加细胞膜质过氧化程度,从而对南方红豆杉幼苗造成一定伤害。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

硝酸镧对碱胁迫下黑麦草幼苗生长和光合生理的影响

在150 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫下,研究了不同浓度硝酸镧对黑麦草幼苗生长的影响及其对叶片光合生理响应的调节作用。结果表明,叶面喷施低浓度硝酸镧(0.05 mmol·L^-1)预处理显著减小了碱胁迫下黑麦草幼苗生物量、叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、叶绿体希尔反应、光合电子传递、光合磷酸化、Mg²⁺ ATP酶、RuBP羧化酶活性和光合效率的下降幅度,却对光呼吸调节酶乙醇酸氧化酶活性无明显影响。而高浓度硝酸镧(0.5 mmol·L^-1)预处理不仅对碱胁迫没有缓解作用,反而加重了碱胁迫伤害。因此,适宜浓度硝酸镧可以通过改善光合功能从而缓解碱胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。     

铅胁迫对木榄幼苗抗氧化酶的影响

用含不同浓度Pb(NO₃)₂(0～40 mmol·L^-1)的Hoagland营养液处理沙培中的木榄（Bruguiera gymnorrhiza）幼苗,2个月后测定幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性并对其同工酶进行电泳分析。结果表明,1～10 mmol·L^-1 Pb促进幼苗根和叶中抗氧化酶活性,但在20～40 mmol·L^-1 Pb高浓度下,酶活性下降。电泳结果显示,Pb主要影响阴离子型POD同工酶活性。20～40 mmol·L^-1Pb强烈抑制根中所有CAT同工酶的活性;30～40 mmol·L^-1 Pb诱导出1条新的Cu/Zn-SOD同工酶LS-3和3条新的CAT同工酶RC-3、LC-2和LC-3。     

二氧化硫对小麦的氧化胁迫及其某些信号分子的调节

通过在密闭的培养箱中一次性通入不同体积浓度的SO₂气体,研究了小麦幼苗超氧自由基O2-含量和3种抗氧化酶活性的变化,探讨了信号分子水杨酸、乙烯和过氧化氢对SO₂氧化胁迫的调节作用.结果表明,当通入10和40 μl·L^-1 SO₂时,小麦叶片中O2-含量递增,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强,但超氧化物歧化酶(SOD)活性降低.当SO₂浓度达到50 μl·L^-1时,POD和CAT活性也开始降低,此时叶片尖端出现坏死,叶片绿色部位滋生大量真菌.用1 mmol·L^-1水杨酸(SA)(pH6.5)浸泡小麦干种子6 h,或用10 mmol·L^-1 H₂O₂浸泡幼苗,O2-含量低于对照植株,而3种酶的活性高于对照植株,均可有效地减轻SO₂的氧化胁迫.在SO₂熏蒸下,乙烯显著抑制3种酶的活力,提高O2-的形成速率.SA与乙烯同时使用时,SA几乎完全消除了乙烯的负面作用.     

叶施NO对NaCl胁迫下红砂幼苗叶片和根系中氮代谢酶及营养物质的影响

以当年生红砂(Reaumuria soongorica)幼苗为材料,采用盆栽实验,考察叶面喷施不同浓度(0、0.01、0.10、0.25、0.50、1.00 mmol·L^-1)NO供体硝普钠 (SNP) 对NaCl(300 mmol·L^-1)胁迫下红砂根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸和硝态氮含量,以及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、硝酸还原酶(NR)活性的影响,并采用主成分分析和隶属函数法筛选NO对NaCl胁迫缓解效应的氮代谢指标和最佳NO浓度,以探讨外源NO对NaCl 胁迫下红砂缓解效应的氮代谢响应机制。结果表明：(1)在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、硝态氮含量以及GS、GOGAT、NR活性均比对照显著下降。(2)外源NO能显著提高盐胁迫下红砂叶、根中GS、GOGAT、NR活性和硝态氮含量,增加根中可溶性蛋白和游离氨基酸含量。(3)NR和GOGAT活性可用于评价NO对NaCl胁迫下红砂幼苗的缓解作用,外源NO(SNP)对红砂幼苗在NaCl胁迫下的缓解效果强弱表现为0.25 mmol·L^-1> 0.50 mmol·L^-1> 0.10 mmol·L^-1> 1.00 mmol·L^-1> 0.01 mmol·L^-1。研究发现,300 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了红砂幼苗氮代谢,外源NO(SNP)有助于提高盐胁迫下红砂NR活性,加快硝态氮转化为铵态氮,促进红砂叶片和根中GS/GOGAT对转化物的同化,从而增强红砂幼苗的耐盐性,并以0.25 mmol·L^-1SNP处理时缓解作用最佳;NR和GOGAT活性可作为NO缓解盐胁迫的评价指标。     

一氧化氮(NO)熏蒸蒜瓣对蒜苗叶片光合作用的影响

以白皮改良蒜为试验材料,用不同浓度的一氧化氮气体（0.1、0.5、1.0 μmol·L^-1）在无氧环境中对大蒜进行熏蒸。并使用TPS 1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算NO处理蒜苗的相关光合指标,同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)含量。发现与1.0 μmol·L^-1 NO气体处理相比,0.5 μmol·L^-1 NO处理的蒜苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)提高、而胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值(L_s)降低,说明0.5 μmol·L^-1 NO处理下蒜苗光合速率高于1.0 μmol·L^-1 NO的处理的主要是非气孔因素。而且0.5 μmol·L^-1 NO处理提高了蒜苗叶片表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(CE)和光合能力(A_o)及Rubisco含量,说明外源NO处理提高了蒜苗叶片光合作用过程中光反应能力和碳同化过程中羧化酶羧化效率。与对照相比,1.0 μmol·L^-1 NO处理降低了蒜苗叶片净光合速率,同时气孔导度、胞间隙CO₂浓度、表观量子效率、Rubisco含量、羧化效率和光合能力均降低,而气孔限制值升高,说明1.0 μmol·L^-1 NO对蒜苗光合作用的抑制既有气孔因素,也有非气孔因素。而0.1 μmol·L^-1 NO处理各项指标与对照无显著性的差异。     

黄瓜幼苗对氯化钠和碳酸氢钠胁迫的生理响应差异

采用营养液培养方法,分别用不同浓度（0、25、50和75 mmol·L^-1）的NaCl和NaHCO₃对黄瓜幼苗进行胁迫处理,研究黄瓜幼苗对NaCl和NaHCO₃胁迫的生理响应差异.结果表明：随着胁迫强度的增加,黄瓜植株地上部和地下部生长量、叶片叶绿素含量和相对含水量均呈明显下降趋势,但NaHCO₃处理下降幅度大于NaCl处理.随着处理浓度的增加,黄瓜地上部Na⁺含量显著上升,K⁺含量显著下降,在相同的Na⁺浓度下,NaHCO₃处理比NaCl处理下降幅度更大,具有更低的K⁺/Na⁺.与NaCl处理相比,NaHCO₃处理的黄瓜叶片电解质渗漏率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量增加幅度更大.NaCl和NaHCO₃处理使黄瓜叶片超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和脱氢抗坏血酸还原酶活性受到显著诱导,而使过氧化物酶活性受到明显抑制.     

盐胁迫对杂交酸模叶片光合活性的抑制作用

以杂交酸模(Rumex K-1)为试材,研究了不同浓度(100～300 mmol·L^-1) KCl和NaCl胁迫对杂交酸模幼苗叶片光合活性及渗透调节的影响.结果表明：200 mmol·L^-1浓度的NaCl对杂交酸模幼苗叶片光合活性的抑制作用大于KCl;当浓度增大到300 mmol·L^-1时,KCl对杂交酸模叶片光合活性的抑制作用显著大于NaCl.300 mmol·L^-1 KCl和NaCl处理植株的叶片水势分别为-0.93 MPa和-1.05 MPa,渗透势分别为-1.43 MPa和-1.10 MPa,说明KCl对杂交酸模植株过多的伤害不是渗透胁迫造成的;经过300 mmol·L^-1KCl胁迫后,杂交酸模叶片中Na⁺含量急剧降到对照植株的11.4％,而补充25 mmol·L^-1 NaCl可以明显缓解KCl对杂交酸模光合活性的伤害,说明Na⁺的亏缺和高浓度K⁺的积聚可能是导致高浓度KCl对杂交酸模光合活性的伤害比NaCl更严重的主要原因.     

利用正交设计优化小苍兰ISSR-PCR反应体系

通过L₁₆(4⁵)正交试验,研究了镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度这5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响,建立了适合于小苍兰ISSR-PCR的反应体系。优化体系为：25 μL PCR反应体系中含有1×Taq酶缓冲液(10 mmol·L^-1 KCl,8 mmol·L^-1(NH₄)₂SO₄,10 mmol·L^-1 Tris·HCl,pH 9.0,0.05% NP-40),2 mmol·L^-1 MgCl₂,0.06 U·μL^-1 Taq酶,0.4 μmol·L^-1引物,4.0 ng·μL^-1模板DNA,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.6 mmol·L^-1。利用温度梯度PCR,确定了最适宜的退火温度为51.5℃。该优化体系的建立为下一步对小苍兰进行ISSR分子标记奠定了基础。     

氯化钠胁迫对南瓜根系游离态多胺含量和活性氧水平的影响

以中国南瓜杂交种‘360.3×112.2’和黑籽南瓜为试验材料,在营养液栽培条件下研究了NaCl胁迫对两种南瓜植株生长、根系活性氧水平和游离态多胺含量的影响.结果表明,NaCl胁迫10 d后,与对照相比,两种南瓜植株生长都受到明显抑制,但中国南瓜杂交种比黑籽南瓜植株的耐盐性强.NaCl胁迫使南瓜根系O₂^-·产生速率和H₂O₂含量提高,且黑籽南瓜的O₂^-·产生速率和H₂O₂含量高于中国南瓜杂交种.两种南瓜根系中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)和多胺(PAs)含量及Put/PAs高于对照,并呈现先升后降的趋势;根系中（Spd+Spm）/Put低于对照,呈现先降后升的趋势.中国南瓜杂交种根系中Put含量和Put/PAs低于黑籽南瓜,而Spd、Spm含量和（Spd+Spm）/Put高于黑籽南瓜.表明两种南瓜根系中多胺含量的升高对减少或清除组织中的活性氧有积极作用,Put向Spd、Spm的转化有利于增强植株的耐盐性;中国南瓜杂交种‘360.3×112.2’的耐盐性高于黑籽南瓜与其根系中Put/PAs较低、（Spd+Spm）/Put和PAs含量较高,使其清除活性氧能力较强有关.