无机三价砷对黄花水龙无菌苗生理生化特性的影响

采用溶液培养法研究无机三价砷胁迫对黄花水龙[Ludwigia peploides (Kunth) P. H. Raven subsp. stipulacea (Ohwi) P. H. Raven.]无菌苗的影响, 通过将黄花水龙无菌苗在含不同浓度NaAsO₂(0、2.5、10、50、250和500 μmol/L)的1/10霍格兰溶液中培养24h, 测定叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的变化, 以探讨无机三价砷胁迫对黄花水龙无菌苗光合特性及相关生理生化特征指标的影响。结果表明: 2.5 μmol/L As (Ⅲ)处理时, 叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量达到峰值, 随着处理浓度升高,叶绿素含量均有所下降; 处理组MDA含量均高于对照组, 且当处理浓度升高至500 μmol/L显著高于对照组。可溶性蛋白含量随着砷处理浓度的升高先升后降, 在As (Ⅲ)浓度为250 μmol/L时显著高于对照组, 当浓度高至500 μmol/L时可溶性蛋白含量有所降低; 可溶性糖含量随着砷浓度的升高先降后升, 抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均在低砷处理浓度下逐渐升高并到显著差异水平, 但当浓度高于250 μmol/L后, 含量均呈下降趋势; 这表明在低浓度胁迫下, 黄花水龙自身会出现自我保护现象, 高浓度砷对黄花水龙表现出损伤效应。研究结果为进一步研究砷胁迫下黄花水龙生理和生长变化及其培育和移植提供了一定依据。     

外源MeJA胁迫对盐生杜氏藻生理生化特性的影响

研究外源茉莉酸甲酯(MeJA)对盐生杜氏藻细胞β-胡萝卜素含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,当外源MeJA浓度为0～100μmol/L时,随着MeJA浓度的升高,β-胡萝卜素和叶绿素含量呈上升趋势,当MeJA浓度为100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量最高,当MeJA处理浓度大于100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量逐渐降低。生理生化结果分析表明,外源MeJA处理可提高盐生杜氏藻POD酶和SOD酶活性,随着MeJA浓度的增加,SOD酶活性呈逐渐上升的趋势,POD酶活性呈先上升后下降的趋势,与β-胡萝卜素含量、叶绿素含量的变化趋势基本一致,说明外源MeJA处理可诱导盐生杜氏藻β-胡萝卜素积累可能与叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性有关。     

铜胁迫对甘蔗生长及抗氧化酶活性的影响

甘蔗是重要的糖能兼用植物,同时也是潜在的重金属土壤修复植物。为了探明甘蔗对铜胁迫的生理响应,该研究采用营养液培养的方法分析了铜胁迫对甘蔗生长、叶片相对电导率、叶绿素含量及根系抗氧化酶活性等的影响。结果表明:甘蔗地上部分生物、叶绿素含量随铜浓度增加而下降,地上部分铜含量和叶片的相对电导率则随铜浓度增加而提高。根系的丙二醛(MDA)含量在胁迫24h开始发生显著的变化,在400μmol·L^-1铜处理下比对照显著增加了25.5%,随着胁迫时间的延长,丙二醛含量增加幅度上升。到胁迫72h,100μmol·L^-1铜处理的MDA含量也显著的提高。根系SOD、POD和CAT酶活性在胁迫24h开始发生显著的变化,但不同酶活性变化存在差异。SOD酶活性除了在胁迫的72h随铜浓度增加而提高,其他时间表现为在100μmol·L^-1铜处理下活性下降,随着铜浓度继续增加SOD酶活性提高,到400μmol·L^-1铜处理SOD酶活性又出现下降。POD酶活性在处理的24、48和72h表现为随浓度增加先提高后下降的趋势,但在处理7d时随铜浓度增加而提高。CAT酶活性随着浓度的升高和胁迫时间的延长而下降,到了胁迫的第7天,三个铜处理下CAT酶活性分别下降了89.98%、96.88%和98.50%。由此可见,铜胁迫严重影响甘蔗的生长,较短时间的处理就已经引起了甘蔗根系的氧化胁迫,根系中SOD、POD和CAT酶活性的变化在甘蔗对抗铜引起的氧化胁迫中起到重要作用。     

毛竹对大气臭氧胁迫的生理响应变化

以毛竹1年生盆栽苗为材料,运用开顶式气室(OTCs)模拟环境背景大气O3浓度(AA,40～45 nL·L-1)和高O3浓度(EO,92～106 nL·L-1)情景,分析毛竹叶片光合生理、脂质过氧化及抗氧化酶等主要生理指标的变化,为气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据.结果显示:(1)EO较AA在同一处理时间的毛竹叶片O3通量均显著升高,且二处理的叶片O3通量均随着处理时间的延长呈升高趋势.(2) EO较AA的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和可溶性糖含量均显著下降,且叶片叶绿素(ChD含量、胞间CO2浓度(Ci)显著下降的时间点分别出现在EO处理的60 d和92 d,可溶性蛋白在处理60 d后显著升高;随处理时间的延长,EO的叶片Pn、Ci、Chl含量均呈下降趋势,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势;Pn下降由气孔限制因素引起.(3)超氧自由基(O2)含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率分别在处理29 d、60 d、60 d后均显著升高,且随着处理时间的延长呈升高趋势.(4)超氧化物歧化酶(SOD)活性在高浓度O3处理60 d时显著升高,后显著下降,而POD活性均显著升高,且SOD和POD活性均随着处理时间呈先升高后降低的趋势.研究表明,毛竹对大气高O3胁迫存在着短时间的主动生理生化适应,但长期高O3胁迫会对毛竹造成严重的过氧化伤害,从而影响毛竹的正常生长.     

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.     

锰胁迫对盐肤木种子萌发、幼苗生长及理化特性的影响

为揭示植物适应锰胁迫的生理机制,通过在不同Mn²⁺浓度(0、1、5、10、15、20 mmol/L)下开展盐肤木(Rhus chinensis)种子萌发以及幼苗生长实验,检测锰胁迫处理7、15、30 d后幼苗生理生化特性的变化。结果表明:(1)随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木种子发芽率变化不显著,在80.0%-81.6%之间,发芽势、发芽指数和活力指数则呈先升后降的趋势;其幼苗生物量也呈现先升后降的趋势;(2)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,盐肤木幼苗叶绿素a、叶绿素b含量均呈现先增加后降低的趋势,类胡萝卜素含量呈现下降的趋势;(3)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均显著上升;胁迫15、30 d时,高Mn²⁺浓度(15-20 mmol/L)下POD、CAT活性则均降低;(4)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量升高;胁迫15、30 d时,在Mn²⁺浓度为20 mmol/L时可溶性蛋白与游离脯氨酸含量显著降低;(5)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,丙二醛(MDA)含量均升高。研究说明盐肤木具有较强的耐受锰胁迫能力,它可通过增强抗氧化酶活性、积累渗透调节物质含量来应对锰胁迫。     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

翅果油树幼苗对NaCl胁迫的生理生化反应

研究了不同浓度NaCl处理对翅果油树幼苗高度、叶绿素含量、膜脂过氧化和保护酶活性的影响.结果表明,随着NaCl浓度的升高和胁迫时间的延长,幼苗高度明显受到抑制,叶绿素含量呈下降趋势.整个处理过程中,丙二醛(MDA)含量逐渐增加,但增加幅度不大,表明脂质过氧化反应水平不高.各处理浓度的叶片相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势.研究表明,翅果油树幼苗在NaCl胁迫下有活性较高的膜保护酶系统,具有一定的抗盐能力.     

普通小球藻对不同浓度镉胁迫的生理应答

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究材料探讨不同镉浓度对小球藻生理生化特性的影响。研究结果表明: 在5—40 μmol/L的Cd2+胁迫下, 普通小球藻的蛋白质、多糖和叶绿素含量均表现为随着Cd2+浓度的增加呈现逐渐增加的趋势, 30 μmol/L略高于对照组后又逐渐降低; 小球藻细胞中SOD活性及过氧化氢(H₂O₂)含量表现出先增加后减弱的趋势, 35 μmol/L时达到最大; 而小球藻中MDA含量随着Cd2+浓度的升高一直增加。这说明在重金属镉胁迫下小球藻会通过不同的生理应答来维持自身的正常生长代谢。     

水杨酸对干旱胁迫下西洋参不定根生化指标及药用成分含量的影响

为探讨西洋参不定根对干旱胁迫的应答机制及外源水杨酸(SA)对西洋参不定根抗旱性的影响，本研究使用质量分数为10%的PEG-6000模拟干旱胁迫预处理，然后添加不同浓度(0,10,40,80μmol/L)的外源SA,分别在处理2、4、6、8 d时检测西洋参不定根中抗氧化酶活性、渗透调节物质含量以及药用成分总黄酮、总皂苷、单体皂苷Rb1和Re的积累量，并检测人参皂苷生物合成途径中相关合成和调控基因的表达量。结果显示：(1)西洋参不定根中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及游离脯氨酸含量均在80μmol/L SA处理4 d时出现峰值，而丙二醛(MDA)含量在40μmol/L SA处理4 d时达到峰值。(2)西洋参不定根中总黄酮的含量在80μmol/L SA处理6 d时达到最大值，总皂苷和单体皂苷Re含量在40μmol/L SA处理8 d时达到最大值，单体皂苷Rb1含量在40μmol/L的SA处理6 d时达到最大值。(3)Pq-HMGR和Pq-DS基因表达量在40μmol/L SA处理2 d时提高了3倍以上，Pq-CYP6H、Pq-D12H、Pq-3-O-UGT1和Pq-bHLH...