辣椒开花结果期对干旱胁迫的形态与生理响应

在遮雨网室选用抗旱性较强的农城椒二号和抗旱性较弱的陕蔬2001,研究辣椒在轻度、中度和重度干旱胁迫下不同时间的生长、产量、渗透调节物质、保护酶活性的变化规律及其生理调节机制。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,辣椒的株高、分枝数、叶面积、单位面积产量、叶绿素含量和叶片相对含水量的抗旱系数呈下降趋势,下降速率与干旱胁迫程度呈正相关,与品种的抗旱性呈负相关;脯氨酸、丙二醛含量和细胞膜透性相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势;POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度低于抗旱性弱的材料;可溶性糖含量的相对值在轻度和中度干旱胁迫下呈上升趋势,在重度干旱胁迫下呈上升—下降趋势,且抗旱性强的材料上升速度大于抗旱性弱的材料。相关分析表明,干旱胁迫下,产量与株高、分枝数、叶片叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量抗旱系数呈显著正相关;与细胞膜透性、CAT活性和可溶性蛋白含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析表明,用作辣椒抗旱性鉴定的主要指标是单株产量、株高、叶面积、分枝数、可溶性蛋白、可溶性糖、MDA、叶绿素含量和细胞膜透性及叶片相对含水量,叶片POD、SOD、CAT活性、脯氨酸含量可做为辣椒抗旱性鉴定的次要鉴选指标。     

干旱胁迫下沙生灌木花棒的抗氧化保护响应研究

采用盆栽试验,测定了在不同土壤水分胁迫程度和胁迫时间下花棒苗抗氧化保护酶(SOD、CAT、POD、APX)活性和抗氧化物(AsA、GSH、Car)含量,并用隶属函数值法综合评价了试验条件下花棒苗的抗氧化能力。结果显示:(1)与同期适宜水分处理相比,花棒苗的抗氧化保护酶活性在中度和重度干旱胁迫30d时均显著增加;胁迫60d时,POD活性均显著降低,而其余酶活性仍增加(重度胁迫)或显著增加(中度胁迫);胁迫90d时,中度胁迫处理除APX活性持平外,其余酶活性仍显著升高,而重度胁迫处理的SOD活性持平、POD活性显著增加、CAT和APX活性均显著降低。(2)相对于同期适宜水分处理,干旱胁迫30d时,中度胁迫处理的花棒苗AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有增加和显著降低,而重度胁迫的AsA显著增加,Car和GSH含量均显著降低;胁迫60d时,中度胁迫处理的AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有降低和稍有提高,而重度胁迫的AsA、Car、GSH含量分别显著增加、稍有增加和显著降低;胁迫90d时,中度胁迫处理的AsA含量显著增加,Car和GSH含量均稍有提高,而重度胁迫的AsA含量稍有下降,Car和GSH含量则持平。(3)花棒苗的MDA含量在干旱胁迫过程中均比适宜水分处理增加,且中后期达到显著水平。(4)花棒苗抗氧化能力在干旱胁迫30d表现为重度干旱>中度干旱>适宜水分,胁迫60d为中度干旱>重度干旱>适宜水分,胁迫90d时为中度干旱>适宜水分>重度干旱。研究表明,花棒苗在中度干旱胁迫下能调动自身抗氧化保护酶类与抗氧化物质并提高其抗氧化能力,消除或减轻干旱诱导的活性氧毒害;重度干旱胁迫下的花棒苗在胁迫前中期亦能增强自身的抗氧化能力,但在胁迫后期因部分活性氧清除机制受到破坏而使抗氧化能力降低。     

干旱胁迫对玫瑰花瓣膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以‘卡罗拉’(超玫)、‘影星’(艳粉)、‘坦尼克’(白玫)3种云南主栽玫瑰花品种为试材,研究了干旱胁迫对3种玫瑰鲜切花花瓣相对含水量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性的影响,并采用隶属函数法对其抗旱性进行了综合评价。结果表明:(1)随干旱胁迫增强,各品种玫瑰花瓣相对含水量和可溶性蛋白质含量下降,而其代表膜质过氧化程度的丙二醛(MDA)含量不断增加,并在干旱胁迫的第5天达到最大值,且以‘坦尼克’MDA含量最大。(2)随干旱胁迫增强,各品种玫瑰花瓣的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先上升后下降的趋势,其中CAT、POD、GR和APX活性均在第3天时达到最大值,之后CAT、POD、GR活性迅速下降,而APX即使在实验后期也仍然保持较高活性;‘卡罗拉’SOD活性在干旱胁迫下增幅最大,且活性均值也在3个品种中最高,其POD活性在处理第3天时达到最大值,为‘坦尼克’的9.2倍;说明玫瑰花瓣细胞在干旱胁迫第3天时有较高的活性氧(ROS)清除能力,随后细胞抗氧化能力下降并逐渐失去抵抗干旱能力,但APX在玫瑰抵抗干旱胁迫后期起更重要作用,3品种中‘卡罗拉’耐旱性相对较强。(3)根据隶属函数平均值大小对玫瑰花抗旱性进行排序,各玫瑰品种抗旱性由强到弱表现为:‘卡罗拉’‘影星’‘坦尼克’,这与干旱胁迫期间各品种花瓣的外观、相对含水量等变化基本相符。综合分析认为,3种玫瑰鲜切花通过提高抗氧化酶活性来增加其抗旱能力,花瓣膜质过氧化程度随着干旱胁迫加重而加剧,且不同品种间表现出不同的抗旱性,并以‘卡罗拉’品种抗旱性较强。     

低温胁迫下外源脱落酸对高山离子芥抗氧化酶和渗透调节物质的影响

以高山离子芥(Chorispora bungeana)试管苗为实验材料,研究了低温冷害(4℃)、低温冻害(-4℃)和临界温度(0℃)胁迫下外源ABA对抗氧化酶及渗透调节物质的影响。结果表明在4和-4℃胁迫下阴性对照组中SOD和CAT活性高于空白对照组;POD活性在4℃胁迫下高于空白对照组;APX活性在4和-4℃胁迫的晚期升高。与此同时,阴性对照组中膜的相对电导率增加、脯氨酸、可溶性糖含量降低。0℃胁迫下阴性对照组中POD活性降低;APX活性呈波动式变化;脯氨酸和可溶性糖含量分别在72和48 h时高于空白对照组;而可溶性蛋白含量低于空白对照组。添加外源ABA处理后4、-4和0℃胁迫下POD、SOD、CAT和APX活性较阴性对照组均得到不同程度增加;ABA的处理显著降低了细胞膜的相对电导率,提高脯氨酸,可溶性糖和可溶性蛋白的含量。     

干旱胁迫对不同苦荞品种苗期生长和根系生理特征的影响

采用盆栽人工控水试验,研究了不同水分处理(正常供水、中度干旱和重度干旱)对耐旱型(‘迪庆苦荞’、‘西农9909’)和不耐旱型(‘西荞1号’和‘黑丰1号’)苦荞品种苗期生理、形态指标的影响,并通过隶属函数法与主成分分析对品种抗旱性进行综合评价,以揭示苦荞苗期的抗旱生理机制。结果表明:(1)与正常供水相比,除‘迪庆苦荞’和‘西农9909’在重度干旱胁迫下主根长呈升高趋势外,其余苦荞品种在2个干旱条件下的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、地下部干重、根系体积、根系表面积均呈下降趋势,且耐旱品种降幅小于不耐旱品种;重度干旱胁迫使得‘迪庆苦荞’的根冠比升高,而其余品种根冠比在干旱胁迫下均无显著变化。(2)干旱胁迫使苦荞叶片的叶绿素含量、相对含水量、最大荧光产量(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、根系活力和可溶性蛋白含量显著降低,而根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量呈升高趋势;不同抗旱性品种间的升降幅度存在差异。(3)各苦荞品种耐旱能力综合评价值(D)表现为‘迪庆苦荞’‘西农9909’‘黑丰1号’‘西荞1号’;幼苗株高、地下部干重及根系SOD活性和蛋白质含量与D值呈显著正相关关系,而根系脯氨酸含量和可溶性糖含量与D值呈极显著正相关关系。研究发现,在中度与重度干旱逆境下,苦荞品种‘迪庆苦荞’和‘西农9909’综合表现较好,具有更强的耐旱能力,而品种‘西荞1号’和‘黑丰1号’综合表现较差,其抗旱性较弱;苗期株高、地下部干重以及根系SOD活性、蛋白质含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量可作为苦荞抗旱性快速鉴定的指标。     

水分胁迫对太阳扇扦插苗形态和生理特征的影响

采用持续干旱和淹水处理,测定太阳扇的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量和抗氧化酶体系等指标的变化,分析太阳扇对不同程度水分胁迫响应特征的差异及形成的机制.结果表明:水分胁迫初期(5 d)内,太阳扇受害指数和大部分生理生化指标与对照差异不显著;随着干旱胁迫强度的增加和时间的延长,太阳扇产生较严重的伤害直至最后死亡,其受害指数、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性均急剧上升,叶绿素含量明显减少,而丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量呈先减少而后增加的趋势;淹水胁迫下,太阳扇可溶性糖和叶绿素含量呈先下降到实验后期有所上升,丙二醛和可溶性蛋白含量呈降-升-降的趋势,SOD、POD活性实验初期增加然后有所减少,CAT活性和脯氨酸含量均呈持续上升趋势;持续干旱和淹水胁迫对太阳扇形态和生理特征造成严重影响,太阳扇对淹水胁迫的响应不及干旱胁迫,持续干旱对扦插苗伤害较大,太阳扇基本丧失自我调节适应不良环境的能力.     

‘锦斛1号’铁皮石斛对干旱胁迫的生理响应

目的：探寻不同水分处理对‘锦斛1号’生长及生理生化指标的影响。方法：试验采用盆栽控水方法，测定持续性梯度干旱胁迫处理下‘锦斛1号’株高、茎粗、叶片含水量、根系活力、叶绿体色素含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、丙二醛含量，对‘锦斛1号’的栽培管理及抗旱选育提供理论基础。结果：干旱胁迫对‘锦斛1号’株高、茎粗、叶片含水量无显著影响，随着干旱程度加重，根系活力明显增强，叶绿体色素显著降低，过氧化氢酶（CAT）活性降低，过氧化物酶（POD）活性呈先下降后上升趋势，超氧化物歧化酶（SOD）活性差异不大，丙二醛（MDA）含量减少，脯氨酸（Pro）含量先增加后减少，可溶性蛋白质含量减少，可溶性糖含量先增加后减少。结论：干旱胁迫下，‘锦斛1号’依靠CAT和SOD活性的增加来保护膜系统，通过积累可溶性糖和可溶性蛋白质来维持较高的渗透压抵御干旱胁迫‘，锦斛1号’具有抵抗干旱胁迫的能力，且在重度干旱下仍能自我调节。     

外源SNP对干旱胁迫下不同马铃薯品种叶片抗氧化酶活性的影响

以正常水分状态、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫下的马铃薯抗旱品种‘底西瑞’和干旱敏感品种‘大西洋’ 植株为材料,于现蕾期采用0（对照）和0.01 mmol·L^-1 SNP分别喷施各处理植株,对不同处理下2个品种的植株形态、叶片超氧阴离子和H₂O₂含量以及抗氧化酶活性进行比较分析,探讨外源SNP对干旱状态下马铃薯的生理应答机制,为马铃薯的抗旱栽培提供新的技术理论支持。结果显示：（1）SNP喷施对重度水分胁迫下马铃薯植株的正常生长具有一定的保护作用。（2）在干旱胁迫条件下,马铃薯叶片POD活性在品种‘底西瑞’中增加而在品种‘大西洋’中降低,超氧阴离子含量和H₂O₂含量以及CAT和APX活性在各品种中均增加,但超氧阴离子含量和H₂O₂含量增加程度与胁迫程度无关。（3）抗旱品种‘底西瑞’在干旱胁迫下的超氧阴离子含量低于干旱敏感品种‘大西洋’,而其POD、CAT和APX活性则高于‘大西洋’; 0.01 mmol·L^-1SNP处理未改变马铃薯叶片中超氧阴离子和H₂O₂含量随土壤水分的变化趋势,但改变了‘大西洋’叶片中SOD、POD、CAT活性以及‘底西瑞’叶片中APX活性的变化趋势。（4）外源喷施0.01 mmol·L^-1SNP降低了‘底西瑞’在中度和重度胁迫下以及‘大西洋’在轻度和中度胁迫下超氧阴离子含量,提高了干旱胁迫下‘底西瑞’和‘大西洋’的POD和APX活性。研究表明,POD、CAT和APX可作为马铃薯水分胁迫下的应答以及品种抗旱性的筛选指标,外源SNP可通过诱导增强干旱胁迫下马铃薯的抗氧化酶活性来提高其抗旱性。     

高温条件下稀土尾砂干旱对4种植物生理特性的影响

稀土矿尾砂区地表大面积裸露,土壤结构遭到破坏,保水性能差,植物生长受到严重的干旱胁迫,季节性高温干旱期甚至威胁植物的生存。以稀土矿区周边广泛分布的枫香、木荷、樟树和桉树4种植物为研究对象,对比分析高温干旱条件下4种植物幼苗的光合特征、水分利用效率(WUE)、渗透调节物质和抗氧化酶活性等生理特征及适应性,为稀土尾砂矿区生态修复中植物的筛选提供理论依据。结果显示,高温干旱(空气温度40℃,土壤含水量2%左右)条件下,4种植物的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素(Chl)含量显著低于高温丰水条件(空气温度40℃,土壤含水量15%左右),光合作用受到抑制,WUE升高;不管高温丰水还是干旱条件下,樟树WUE最高;干旱条件下枫香和桉树的丙二醛(MDA),木荷和桉树的可溶性糖、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白,以及所有植物的过氧化物酶活性(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))均显著高于丰水条件。隶属函数评价得出4种植物幼苗抗高温干旱的等级为樟树桉树木荷枫香;灰色关联分析发现WUE和可溶性糖与抗旱性关联最大,其次为CAT、Pro和MDA,可溶性蛋白与抗旱性关联最小。其中,樟树通过提高WUE、可溶性糖和CAT来应对干旱,桉树通过可溶性糖和MDA响应干旱胁迫,木荷在Pro调节下体现抗旱性,枫香则通过可溶性蛋白来抗旱。因此,在稀土尾砂植被恢复中关于乔木树种的选择可优先考虑樟树。     

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。     

CPPU提高柚树苗抗旱性的研究

水分胁迫下,柚树苗叶片RWC、ψW、Pn及可溶性蛋白质、叶绿素含量下降,游离脯氨酸、MDA含量及SOD活性升高,CAT活性先上升后下降,APX活性、AsA和GSH含量明显下降,抗旱性强的品种具有较高的活性氧清除能力。CPPU处理提高柚树苗叶片RWC、Pn、叶绿素、游离脯氨酸、AsA、GSH含量,并增强SOD、APX活性,降低MDA水平,从而提高柚树苗抗旱性。实验结果表明,CPPU处理提高叶片对膜脂过氧化作用的保护能力可能是其提高柚树苗抗旱性的原因。     

CPPU提高柚树苗抗旱性的研究

水分胁迫下,柚树苗叶片RWC、ψw、Pn及可溶性蛋白质,叶绿素含量下降,游离脯氨酸、MDA含量及SOD活性升高,CAT活性先上升后下降,APX活性、AsA和GSH含量明显下降,抗旱性强的品种具有较高的活性氧清除能力。CPPU处理提高柚树苗叶片RWC、Pn、叶绿素、游离脯氨酸、AsA、GSH含量,并增加SOD、APX活性,降低MDA水平,从而提高柚树苗抗旱性。实验结果表明,CPPU处理提高叶片对膜脂过氧化作用的保护能力可能是其提高柚树苗抗旱性的原因。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜幼苗渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究了丛枝菌根真菌(AMF)对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片、根系中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明:(1)在盐胁迫条件下,黄瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、地上部、地下部干鲜重均明显减小,同时体内可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和MDA含量,以及O2(÷)产生速率和SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高.(2)盐胁迫下接种AMF可显著促进黄瓜植株的生长,进一步提高黄瓜幼苗体内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,而显著降低MDA含量和O2(÷)产生速率.研究表明,AMF可通过显著促进盐胁迫下黄瓜幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强黄瓜幼苗对盐胁迫的耐性.     

旱-盐复合胁迫对玉米种子萌发和生理特性的影响

分别用15% PEG、100 mmol·L^-1 NaCl及其混合溶液模拟干旱(D)、盐(S)及旱-盐复合胁迫(D+S)对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明: 3种胁迫处理均明显抑制了种子萌发、幼芽、幼根的伸长及生物量的积累,且影响程度为D>D+S>S;幼芽及幼根中过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O^-·₂)等活性氧含量及丙二醛(MDA)含量明显升高,质膜相对透性增大,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等生理渗透调节物质含量显著增加,且幼芽中含量高于幼根,积累程度均为D>D+S>S.3种胁迫处理均使幼芽、幼根中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX) 等抗氧化酶活性增强;其中,SOD和APX活性表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,而POD和CAT活性表现为复合胁迫大于单一胁迫;说明旱-盐复合逆境胁迫对玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,旱-盐复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.     

水分胁迫对白刺幼苗生物量和渗透调节物质积累的影响

以PEG-6000模拟不同程度的水分胁迫对白刺幼苗进行处理,研究了其植株干重及其K 、Na 、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖的含量变化.结果表明,15%PEG胁迫下白刺幼苗的生物量最高,丙二醛含量最低,且二者与对照的差异均显著;随着水分胁迫程度的增强,K 含量逐渐降低并与对照差异显著,Na 含量先减少后增加而其总积累量无显著变化;游离脯氨酸和可溶性糖含量随着水分胁迫程度的增强而显著增加.因此,轻度水分胁迫有利于白刺幼苗的生长,有机溶质游离脯氨酸和可溶性糖是白刺适应干旱环境的主要渗透调节物质.     

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(H2O2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(H2O2和O2-·)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、H2O2和O2-·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H2O2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。     

Thermotolerance and antioxidant response induced by heat acclimation in <Emphasis Type="Italic">Freesia</Emphasis> seedlings

Followed a heat acclimation pretreatment, seedlings of Freesia hybrida ‘Shangnong Jinghuanghou’ were exposed to heat stress at 38°C for 6 h treatment and then recovered at 22°C for 72 h to study the impact of heat acclimation (30°C) on thermotolerance under heat stress. The results showed that the pretreated seedlings performed better under heat stress than control. Heat acclimation could slow down the decrease of chlorophyll contents under heat stress and recover better. Higher levels of soluble sugar and proline and slight lower level of soluble protein were observed in pretreated seedlings. After recovery, similar levels of proline and soluble protein were maintained in all seedlings. However, a higher level of soluble sugar was maintained in pretreated seedlings. MDA content and EL showed a stable level in pretreated seedlings while a significant increase in control, followed by a significant decrease after recovery. Significant different responses of SOD, POD, CAT, and APX activities were observed in pretreated seedlings and control. Heat acclimation led to higher activities of these enzymes and a significant response of antioxidant enzyme activities occurred in a time-dependent manner under heat stress. Exposure to high temperature caused a significant increase in SOD and APX activity, and much higher levels in SOD and APX activity were observed in pretreated seedlings compared to control during heat stress. A slight difference in change pattern of POD and CAT activity was presented. The highest activities of POD and CAT were observed at 4 and 6 h of heat stress in pretreated seedlings and control, respectively. After 72 h recovery, the activities of all tested enzymes decreased to similar levels in all seedlings.     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下甘草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以药用植物甘草种子和幼苗为材料,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,测定了不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理甘草种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi)的变化,以及ALA处理幼苗叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果显示:(1)在20%PEG-6000胁迫下,甘草种子萌发受到显著抑制,而各项萌发指标经过不同浓度的ALA进行恢复处理后均有明显提高,且均以10 mg.L-1ALA处理的各项指标值最大,其种子发芽势(75%)、发芽率(91%)比干旱胁迫对照显著提高了35%和30%,发芽指数(36.2)和活力指数(709.7)分别提高至干旱胁迫的2.6和3.5倍。(2)各ALA处理较对照均显著提高了干旱胁迫下甘草幼苗总生物量、可溶性糖的含量及脯氨酸含量,却显著降低了甘草叶片的MDA含量和质膜透性,同时显著提高了干旱胁迫下甘草叶片中的SOD、POD和CAT的活性,且以10 mg.L-1ALA处理后的酶活性最强。研究表明,适宜浓度(10 mg.L-1)的ALA能显著提高干旱胁迫下甘草种子的萌发能力,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对甘草幼苗的伤害,提高甘草种子及幼苗的抗旱能力。     

NaCl分根胁迫对羊草幼苗生长及其生理生化特性的影响

在自动控制的遮雨棚中,研究了200 mmol·L-1NaCl胁迫对不同分根处理羊草幼苗生物量、活性氧代谢以及渗透调节物质含量的影响.结果表明:单一胁迫根茎(RHS)、单一胁迫根系(ROS)以及同时胁迫根茎和根系(RHSS)3种处理方式下羊草幼苗各器官干重均低于对照,且大体呈现RHSS>ROS>RHS趋势.在RHS和ROS处理下,羊草叶片和根茎SOD、POD、CAT活性及MDA含量均无显著差异;RHSS处理时根系中SOD、CAT活性相比ROS处理显著降低.3种处理下根茎和根系MDA、可溶性糖、脯氨酸含量均显著高于对照,可溶性糖、脯氨酸含量在RHS和ROS处理间存在显著差异.可见,根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;盐胁迫下羊草不同器官同一抗氧化酶对活性氧淬灭具有不同的作用,与POD相比不同器官SOD和CAT作用可能更大;根茎可能参与光合同化物——可溶性糖在羊草地上部和地下部的调节运输,且协同根系增强了羊草对盐胁迫的耐性作用.     

Combined action of antioxidant defense system and osmolytes in chilling shock-induced chilling tolerance in Jatropha curcas seedlings

Low non-freezing temperature is one of the major environmental factors affecting growth, development and geographical distribution of chilling-sensitive plants, Jatropha curcas is considered as a sustainable energy plants with great potential for biodiesel production. In this study, chilling shock at 5 °C followed by recovery at 26 °C for 4 h significantly improved survival percentage of J. curcas seedlings under chilling stress at 1 °C. In addition, chilling shock could obviously enhance the activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), and the levels of antioxidants ascorbic acid (AsA) and glutathione (GSH), as well as the contents of osmolytes proline and betaine in leaves of seedlings of J. curcas compared with the control without chilling shock. During the process of recovery, GR activity, AsA, GSH, proline and betaine contents sequentially increased, whereas SOD, APX and CAT activities gradually decreased, but they markedly maintained higher activities than those of control. Under chilling stress, activities of SOD, APX, CAT, GR and GPX, and contents of AsA, GSH, proline and betaine, as well as the ratio of the reduced antioxidants to total antioxidants [AsA/(AsA + DHA) and GSH/(GSH + GSSG)] in the shocked and non-shock seedlings all dropped, but shocked seedlings sustained significantly higher antioxidant enzyme activity, antioxidant and osmolyte contents, as well as ratio of reduced antioxidants to total antioxidants from beginning to end compared with control. These results indicated that the chilling shock followed by recovery could improve chilling tolerance of seedlings in J. curcas, and antioxidant enzymes and osmolytes play important role in the acquisition of chilling tolerance.