不同绿豆品种生育后期叶片衰老的研究

以夏播绿豆品种‘冀绿2号’和‘泰来’为材料,研究其开花至成熟期间主茎开花节叶片的叶绿素含量、净光合速率、酶促防御系统的保护酶SOD、CAT、POD活性和MDA积累量的动态变化规律。结果表明,两品种各功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、SOD、CAT活性均在其开花15 d后逐渐下降,但POD活性和MDA含量随着叶片的衰老而升高。虽然两品种叶片衰老的总体变化趋势一致,但衰老进程存在着显著差异。与‘泰来’绿豆相比,‘冀绿2号’各功能叶片衰老过程中SOD、CAT活性下降较慢,叶片功能期持续时间长,生育后期仍能保持相对较高的净光合速率,籽粒产量显著高于‘泰来’绿豆。综合分析表明,在绿豆开花结荚期间,有效控制或延缓开花节叶片的衰老进程,维持叶片生理功能,对籽粒产量形成具有重要作用。     

铝胁迫对豇豆幼苗根尖抗氧化系统的影响

选用豇豆铝敏感品种‘S3’和耐铝品种‘T6’为试验材料,研究不同耐铝性豇豆根系伸长和根尖活性氧代谢变化的差异,探讨铝胁迫下不同耐铝性豇豆在活性氧代谢上的差异及其与豇豆耐铝性的关系。结果表明:(1)随着铝处理浓度的增加,2个品种根系伸长均受到抑制,且‘S3’受到的抑制程度大于‘T6’。(2)随着处理铝浓度的升高,2个豇豆品种的根尖O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量及质膜透性都显著增加,且‘S3’的增加幅度大于‘T6’。(3)铝胁迫处理下,2个豇豆品种幼苗根尖超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性都有所上升,其中铝敏感品种‘S3’的SOD活性上升幅度比耐铝品种‘T6’高,而POD、CAT、APX的上升幅度比耐铝品种‘T6’低。研究认为,铝胁迫下铝敏感品种‘S3’内活性氧物质过量积累而导致氧化胁迫,使细胞的脂质过氧化程度加剧,最终严重影响根系的生长。     

土壤干旱胁迫和复水后3个杨树品种叶片部分生理指标变化及抗旱性评价

以美洲黑杨品种‘2025’（Populus×deltoides‘2025’）及其2个芽变彩叶品种‘全红杨’（P.×deltoides‘Quanhong’）和‘中红杨’（P.×deltoides‘Zhonghong’）当年生嫁接苗为实验材料,对土壤干旱胁迫0、4、7、14、21和28d以及复水7d后叶片中MDA含量及PPO、SOD、CAT和POD活性的变化以及MDA含量与4种酶活性的相关性进行了分析,并采用隶属函数法和灰色关联分析法对3个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明：随干旱胁迫时间的延长,3个品种的MDA含量总体呈增加趋势,并在处理的中期和后期显著或极显著高于各自的对照;PPO和SOD活性总体上先升高后降低,均在处理的前期和中期高于各自的对照;‘中红杨’和‘2025’的CAT活性先升高后下降,而‘全红杨’的CAT活性持续下降,均在处理14d后极显著或显著低于各自的对照;‘全红杨’和‘2025’的POD活性先降低后升高且均低于各自的对照,而‘中红杨’的POD活性则呈波动趋势但总体上与对照无显著差异。复水7d后,3个品种的MDA含量均有所降低,而PPO和CAT活性均有所提高;‘全红杨’和‘2025’的SOD和POD活性升高,而‘中红杨’的SOD和POD活性则降低。在土壤干旱胁迫条件下,仅‘全红杨’的PPO和CAT活性与MDA含量以及‘中红杨’的CAT活性与MDA含量呈极显著负相关,各品种的其他酶活性与MDA含量均无显著相关性。‘全红杨’、‘中红杨’和‘2025’的平均隶属函数值分别为0.482、0.527和0.533,据此判断3个品种中‘2025’的抗旱性最强、‘全红杨’的抗旱性最弱。3个品种抗旱性与各生理指标的关联度均大于0.64,其中与CAT和PPO活性的关联度分别为0.793和0.761,因而,可将CAT和PPO活性作为评价杨树品种抗旱性的首选指标。     

模拟UV-B辐射增强条件下灯盏花居群的生理差异及其遗传背景

在温室条件下,研究了模拟UV-B辐射（280～320 nm）增强对6个灯盏花居群的类黄酮、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性的影响及其种内差异,并利用ISSR分子标记技术对灯盏花居群进行遗传背景分析.结果表明：在UV-B辐射增强条件下,灯盏花D01、D53、D63和D65居群在成苗期、盛花期和成熟期的类黄酮含量均显著增加,成苗期与盛花期MDA含量显著降低;而D47和D48居群3个生育期的MDA含量和盛花期类黄酮含量均显著增加,成熟期显著降低.D01居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、盛花期CAT活性与盛花期SOD活性均显著升高;D47居群3个生育期的SOD、CAT和APX活性,成熟期POD活性显著下降;D48居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、成熟期的SOD活性均显著下降;D53居群成苗期和盛花期SOD、APX活性,盛花期CAT活性显著增加;D63居群3个生育期的SOD、POD和APX活性均显著上升;D65居群除成熟期的CAT和APX活性没有显著变化外,3个生育期的4种抗氧化酶活性均显著上升.灯盏花居群对UV B辐射增强的响应有明显的种内差异,D01、D53、D63和D65为UV耐性居群,而D47和D48居群的UV敏感性较高.灯盏花居群不同生育期对UV-B辐射的响应为盛花期>成苗期>成熟期.居群间的遗传多样性差异明显,在遗传距离为0.11的水平上,可将D01、D53、D63和D65居群归为一类,D47和D48居群为另一类,这与根据生理响应指数判断的UV耐性与敏感居群的结果基本一致.     

杜鹃花品种耐热性评价及其生理机制研究

以15个杜鹃花品种为试验材料,在人工模拟高温胁迫条件下测定11项生理指标。结果发现:高温胁迫条件下,大部分品种的叶绿素a、b含量、总叶绿素含量和类胡萝卜素含量下降,相对电导率增加,而MDA含量、H_2O_2含量、可溶性蛋白含量、Pro含量、SOD和POD活性的变化因品种而异。通过主成分及相关性分析发现:叶绿素、MDA、可溶性蛋白、Pro和H_2O_2含量与杜鹃花耐热性联系紧密,可作为鉴定不同品种杜鹃花耐热性的依据。经过隶属函数分析综合评价,15个杜鹃花品种耐热性顺序为:‘松江大桃红’‘粉珍珠’‘爱丁堡’‘套瓣朱砂’‘绿色光辉’‘大和之春’‘状元红’‘外国红’‘蓝茵’‘国旗红’‘琉球红’‘玉玲珑’‘笔止’‘红珊瑚’‘宁波红’。     

外源H2O2胁迫对大蒜试管苗玻璃化的影响

以大蒜品种‘二水早’为材料,研究不同浓度外源H2O2胁迫对大蒜试管苗的玻璃化发生及生理生化变化的影响.结果表明,在不同浓度外源H2O2处理下,大蒜玻璃化试管苗百分率、组织含水量、MDA含量、电解质渗透率、SOD和POD活性均高于对照,且随H2O2浓度的增加而升高,叶绿素含量则表现相反的趋势;在同一H2O2浓度下,大蒜玻璃化试管苗的组织含水量、MDA含量、电解质渗透率、SOD、POD和CAT活性均显著高于大蒜正常试管苗,叶绿素含量低于正常试管苗.研究发现,外源H2O2胁迫对大蒜试管苗玻璃化有促进作用.     

低温下六个苹果新品种抗性生理指标的比较

以6个苹果新品种为试材,在–45~–20℃之间设置6个温度梯度处理,测定一年生休眠枝条的丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性以及脯氨酸含量,对6个苹果品种抗寒性进行评价。结果表明：低温处理后,‘望山红’的MDA含量一直较高,‘七月鲜’的MDA含量较低且稳定;‘七月鲜’的POD活性最高,但各品种间差异不显著;‘岳阳红’的脯氨酸含量最高,显著高于其他品种,其他品种间差异不显著,‘七月鲜’的脯氨酸含量较稳定。可见,‘七月鲜’的抗寒力最强,‘望山红’较弱,其他品种介于两者之间。抗寒品种表现为枝条中MDA含量低且较稳定, POD活性高,脯氨酸含量稳定。     

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。     

高温对水稻开花期剑叶抗氧化酶活性及基因表达的影响

以杂交水稻‘Ⅱ优838’为研究材料,检测了高温胁迫下‘Ⅱ优838’开花期剑叶中叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及SOD、CAT、POD基因的表达水平。结果显示,高温胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中叶绿素含量及叶绿素a和叶绿素b含量的比值(Chl a/Chl b)降低且下降幅度显著低于‘冈优725’(对照);SOD和POD活性增高且增幅显著大于‘冈优725’,但CAT活性降低且降幅显著小于‘冈优725’;热胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中SOD、CAT和POD基因的表达量显著增加。说明‘Ⅱ优838’在开花期遭遇高温胁迫后能保持较高的光合效率,并通过提高抗氧化保护酶的基因表达水平以维持较高的活性来应答高温胁迫,这为深入剖析水稻高温胁迫下的生理反应和适应机理提供了参考。     

外源α-萘乙酸对花期长期干旱大豆叶片抗氧化系统的影响

以不同耐旱型品种‘南农99-6’和‘科丰1号’大豆为材料,2012年在南京农业大学牌楼试验站进行为期110 d的盆栽试验,研究大豆花期叶面喷施α-萘乙酸(NAA)对长期干旱条件下大豆植株抗氧化系统的影响.结果表明:干旱胁迫显著降低了大豆地上部干物质量,叶片中丙二醛(MDA)含量及活性氧(ROS)水平显著升高,同时,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/DHA(双脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值显著升高,其中‘科丰1号’大豆的抗氧化能力更高,从而维持较低的ROS水平和MDA含量.NAA可显著提高叶片中的APX、POD、CAT、MDHAR活性及AsA/DHA、GSH/GSSG比值,其中‘科丰1号’大豆叶片的脱氢抗坏血栓还原酶(DHAR)活性和AsA含量极显著增加.     

棉花叶片衰老过程中激素和膜脂过氧化的关系

以陆地棉品种辽棉9号的去根幼苗为材料,对其进行暗诱导衰老培养.在培养液中分别加入6-BA、ABA、GSH、H2O2、CaCl2、A23187 和A23187 CaCl2,测定在不同培养条件下棉花去根幼苗叶片内源激素、SOD酶活性和MDA含量的变化.结果表明:棉花叶片衰老表现为细胞分裂素含量的下降和ABA含量的上升.6-BA、GSH和钙离子均延缓叶片的衰老,ABA和H2O2促进叶片的衰老.     

萝卜离体子叶衰老与膜脂过氧化的关系

萝卜离体子叶在光下或暗中衰老及激素调节衰老过程中,作为叶片衰老指标的叶绿素和蛋白质含量的降低,发生在MDA含量增高之前,更早于SOD活性的下降。表明由SOD活性降低所导致的膜脂过氧化的增强,并非衰老的原初反应,而是叶片衰老到一定程度的生理变化。因此,至少在萝卜离体子叶上,不能将其衰老的启动归因于受SOD控制的膜脂过氧化作用导致的膜累积性质变。     

4PU对萝卜离体子叶衰老的影响

萝卜（Ｒａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓ）离体子叶在暗中培养过程中,作为叶片衰老指标的叶绿素和蛋白质含量随着培养时间的延长而呈现出稳定的下降。４ＰＵ处理可减轻叶绿素和蛋白质含量的下降,表现出明显的延缓衰老的效应,其中以１０１ｍｇ／Ｌ效果最佳     

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。     

Silicon-mediated changes on some physiological and enzymatic parameters symptomatic of oxidative stress in barley grown in sodic-B toxic soil

The effect of silicon (Si) on the growth, sodium (Na), chloride (Cl), boron (B) concentrations, lipid peroxidation (MDA), membrane permeability (MP), lypoxygenase activity (LOX), proline (PRO) and H(2)O(2) accumulation, and the activities of major antioxidant enzymes (superoxide dismutase, SOD; catalase, CAT and ascorbate peroxidase, APX) of barley grown in original sodic-B toxic soil were investigated. Si applied to the sodic-B toxic soil at 70, 140 and 280 mg kg(-1) levels significantly increased Si concentrations of the plants and counteracted the deleterious effects of sodicity (Na ions) and B on shoot growth. Membrane permeability and the concentrations of H(2)O(2) and MDA increased, while PRO concentration decreased in plants grown in sodic-B toxic soil without Si. LOX activity was increased by applied Si. Compared with control plants, the activities of SOD and CAT were decreased, but APX was increased by applied Si levels.     

褐飞虱刺吸诱导的水稻一些防御性酶活性的变化

褐飞虱刺吸导致稻株体内丙二醛含量迅速上升,表明褐飞虱刺吸引起了水稻植株膜脂的过氧化;抗虫和感虫品种植株体内脂氧合酶(LOX)、脂氢过氧化物裂解酶(HPL)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性均显著升高;而过氧化氢酶(CAT)活性在抗虫品种稻株体内明显受抑制,H2O2含量提高,但在感虫品种植株体内CAT的活性略有提高,H2O2含量略有下降.对抗虫品种植株不同器官的测定结果表明,褐飞虱刺吸对PAL和H2O2的影响是系统性的,而对LOX的影响则仅局限于褐飞虱刺吸部位的茎杆中.     

镉胁迫对平邑甜茶脂肪酸构成及脂质过氧化的影响

以平邑甜茶幼苗为试材,研究了镉胁迫下幼苗叶片和根系膜脂肪酸构成、活性氧、脂氧合酶和丙二醛含量的变化.结果表明：氯化镉处理后7～12 h,脂肪酸种类及其相对含量变化最为明显.处理后7 h,叶片和根系脂肪酸不饱和水平升至最高,含量分别达8282%和7243%;叶片可检测到的脂肪酸在处理后12 h由11种增至14种,根系则在处理17 h后由4种增至6种.O₂^.-产生速率在处理3 h、H₂O₂含量在处理7 h时升至最高,丙二醛含量和脂氧合酶活性则随着处理时间的延长逐渐增加.镉胁迫通过诱导活性氧和脂氧合酶来改变平邑甜茶脂肪酸构成,并引起脂质过氧化;镉处理12 h前,脂质过氧化是活性氧和脂氧合酶的共同结果;但处理12 h后,脂质过氧化加剧主要在于脂氧合酶活性的持续增加.     

外源H2O2对小麦幼苗耐盐性的调节作用

以高原448小麦品种为材料,分别测定了4个处理(Hoagland营养液、Hoagland营养液 150 mmol/LNaCl、Hoagland营养液 150 mmol/L NaCl 10μmol/L H2O2和Hoagland营养液 10μmol/L H2O2)的小麦幼苗在第2、4、6、8天叶片叶绿素、丙二醛、可溶性糖和还原性谷胱甘肽含量.结果显示:外源H2O2提高了NaCl胁迫下4个时段小麦幼苗的叶绿素含量(8.27%、32.57%、10.19%、4.86%)及还原性谷胱甘肽含量(3.09%、23.97%、5.85%、2.11%),显著提高了可溶性糖含量(14.58%、8.43%、16.68%、5.8%,P<0.05),而显著降低了其丙二醛含量(17.53%、14.04%、4.75%、8.47%,P<0.05).外源H2O2(10μmol/L)使NaCl胁迫下叶绿素含量和还原性谷胱甘肽含量峰值提前,同时推迟了丙二醛峰值出现的时间.研究表明,外源H2O2通过提高叶片叶绿素、可溶性糖和还原性谷胱甘肽含量以有效地增强小麦幼苗的耐盐性.     

Biochemical Genetics of Short-Season Cotton Cultivars that Express Early Maturity Without Senescence

The present study is aimed to investigate the mechanism of the biochemical genetic in shortseasoned cotton (Gossypium hirsutum L.) (SSC). Ten cultivars from two types of SSC were selected, five SSC with no prematuresenescence crossed with five SSC with premature senescence. The parents, F1, and F2 from the reciprocal crosses were field tested in replication in 2001 and 2002. The results indicated that the activities of protective enzymes of the antioxidant system, such as catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and peroxidase (POD), were higher in the early maturing SSC with premature senescence compared with activities in the SSC parental cultivars that showed premature senescence, whereas the malondialdehyde (MDA) content in former group was lower than that in latter group. Various genetic variances and heritabilities for these biochemical traits and auxin (IAA), abscisic acid (ABA), and chlorophyll (Chl a b) contents were also estimated. Significant additive variance for CAT, POD, ABA, and IAA existed, whereas CAT specific activity and SOD activity were largely controlled by dominant effects. Both maternal and dominant variances played equally predominant roles in the specific activity of POD and SOD, MDA, and soluble portents. The relative contribution of the various genetic components to the phenotypic variation varied in the boll-setting period.     

Decline in ascorbate peroxidase activity--a prerequisite factor for tepal senescence in gladiolus

Flower senescence was studied in Gladiolus cv. "Snow Princess" over five arbitrarily divided developmental stages (stage 1, half bloom; stage 2, full bloom; stage 3, beginning of wilting; stage 4, 50% wilting; stage 5, complete wilting) in terms of changes in fresh weight, antioxidant enzymes (superoxide dismutase, SOD; ascorbate peroxidase, APX; glutathione reductase, GR) activities and membrane integrity. A significant decrease in tepal fresh weight was observed over the senescence period (after stage 2). Membrane integrity was studied by measuring lipid peroxidation [in terms of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) content] and membrane stability index (MSI) percentage. Maximum TBARS content was recorded in stage 4 (50% wilting). This increase in lipid peroxidation over the senescence period was in close association with high degree of membrane deterioration expressed as decrease in membrane stability index percentage. A significant decrease (two and half-fold) in MSI% in stage 5 (as compared to stage 1) indicates complete membrane deterioration. Progressive increase in endogenous H2O2 level was recorded over senescence period. Maximum H2O2 content (19.7+/-1.4 micromol g(-1) DW) was recorded at stage 5 (complete wilting). Three different patterns were observed in antioxidant enzymes behavior over the senescence period. APX activity was declined significantly as, the flower entered stage 3 (beginning of wilting) from full bloom condition (stage 2). Progressive and significant increase in SOD activity was measured as a function of time. Maximum SOD activity (24.2+/-0.8 U mg(-1) DW) was recorded in stage 5 (three-fold increase over stage 1). GR activity initially increased up to stage 4 (50% wilting) and declined significantly thereafter (approximately seven-fold). An increase in endogenous H2O2 level during senescence may be the result of a programmed down-regulation of APX enzyme activity, which seems to be the prerequisite factor for initiating senescence process in gladiolus tepal.