外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化酶活性的影响

以不同耐盐性黄瓜品种“长春密刺”和“津春2号”为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片与根系中超氧阴离子(O2-.)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源Spd对未经盐胁迫处理(对照)黄瓜幼苗体内O2-.产生速率、SOD、CAT和POD活性均无显著性影响;盐胁迫处理提高了O2-.产生速率,SOD、POD和CAT活性都有不同程度的升高;外源Spd处理进一步提高了盐胁迫下SOD、POD和CAT活性,减缓了O2-.产生速率。与耐盐型“长春密刺”品种相比,盐胁迫对盐敏感型“津春2号”影响较大,外源Spd对盐敏感型黄瓜品种盐胁迫伤害的缓解作用较大。表明盐胁迫下外源Spd可缓解盐胁迫对膜的伤害,从而提高黄瓜幼苗的耐盐性。     

亚精胺浸种对番茄幼苗抗盐碱的生理特性研究

以番茄耐盐碱品种‘金鹏一号’和盐碱敏感品种‘中杂9号’为试验材料,采用营养液水培的方法,设置正常营养液栽培(对照CK)、100mmol/L盐碱溶液胁迫、100mmol/L盐碱溶液胁迫+0.1mmol/L亚精胺(Spd)浸种、100mmol/L盐碱溶液胁迫+0.25mmol/L Spd浸种4种处理,研究外源Spd对番茄幼苗株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系含水量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、叶绿素含量的影响。结果显示:(1)单独盐碱胁迫下,两品种番茄幼苗叶绿素含量、株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系相对含水量较对照均降低,而其MDA、Pro含量、SOD和POD活性显著增加。(2)外源Spd浸种处理较盐碱胁迫下能够增加番茄幼苗的株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系的相对含水量、Pro及叶绿素含量,进一步提高SOD和POD的活性,降低其MDA含量,能有效缓解盐碱胁迫对番茄幼苗的伤害。(3)在100mmol/L盐碱胁迫条件下,0.25mmol/L Spd浸种处理对番茄幼苗受到的盐碱胁迫伤害的缓解效果更佳,并且这种缓解作用对盐碱敏感品种‘中杂9号’幼苗的效果更加明显。研究表明,在盐碱胁迫下,番茄幼苗的生长受到一定程度的抑制,但外源Spd浸种能够通过调节渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性来减轻盐碱胁迫的伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而提高番茄幼苗抵抗盐碱胁迫能力,有效缓解盐碱胁迫的伤害,并以0.25mmol/L Spd浸种处理缓解效果更佳,且这种缓解作用对盐碱敏感品种‘中杂9号’幼苗效果更明显。     

外源Spd对盐碱胁迫下番茄幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响

采用水培方法,研究了盐碱与Spd处理对两品种番茄(中杂9号和金棚朝冠)幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响.结果表明:盐碱胁迫下,番茄幼苗干生物量显著减少,植株生长受到抑制;叶片和根系硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性及硝态氮(NO3--N)、全N、全K、Ca2+、Mg2+含量显著降低,铵态氮(NH4+-N)、Na+含量显著增加;两品种叶片及中杂9号根系谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著升高,金棚朝冠根系GDH活性变化不显著;叶片全P含量显著降低,根系全P含量显著升高(金棚朝冠)或无显著变化(中杂9号).Spd处理通过增强NR、GS、GOGAT活性提高了植株对NH4+的同化利用率,有效缓解了盐碱胁迫导致的氮代谢紊乱,进而促进不同器官对P、K、Ca、Mg、Na的吸收、释放或转运,在一定程度上维持了各元素之间的相对平衡,从而增强植株对逆境的适应能力.此外,盐碱对中杂9号的抑制作用及外源Spd对其氮代谢紊乱和营养失衡的缓解作用高于金棚朝冠.     

外源亚精胺对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以温室专用黄瓜品种'津优3号'幼苗为材料,采用营养液栽培方法,研究了叶面喷施1 mmol·L-1亚精胺(Spd)对60 mmol·L-1硝酸钙胁迫下黄瓜幼苗生长和植株体内活性氧代谢的影响.结果显示,Ca(NO3)2胁迫下,黄瓜幼苗叶片和根系O-·2产生速率显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性升高,同时MDA含量和相对电导率明显提高,显著降低了黄瓜幼苗的株高、鲜重和干重;外源喷施Spd提高了硝酸钙胁迫下黄瓜幼苗叶片和根系SOD、POD和CAT活性,降低了O-·2产生速率,MDA含量及相对电导率显著下降.由此可见,外源Spd可通过提高黄瓜幼苗SOD、POD和CAT等保护酶活性来增强其对体内活性氧的有效清除能力,降低膜质过氧化伤害程度,从而缓解硝酸钙胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制.     

外源Spd对盐碱胁迫下番茄幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响

采用水培方法,研究了盐碱与Spd处理对两品种番茄（中杂9号和金棚朝冠）幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响.结果表明： 盐碱胁迫下,番茄幼苗干生物量显著减少,植株生长受到抑制;叶片和根系硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性及硝态氮（NO₃^--N）、全N、全K、Ca²⁺、Mg²⁺含量显著降低,铵态氮（NH₄⁺-N）、Na⁺含量显著增加;两品种叶片及中杂9号根系谷氨酸脱氢酶（GDH）活性显著升高,金棚朝冠根系GDH活性变化不显著;叶片全P含量显著降低,根系全P含量显著升高（金棚朝冠）或无显著变化（中杂9号）.Spd处理通过增强NR、GS、GOGAT活性提高了植株对NH₄⁺的同化利用率,有效缓解了盐碱胁迫导致的氮代谢紊乱,进而促进不同器官对P、K、Ca、Mg、Na的吸收、释放或转运,在一定程度上维持了各元素之间的相对平衡,从而增强植株对逆境的适应能力.此外,盐碱对中杂9号的抑制作用及外源Spd对其氮代谢紊乱和营养失衡的缓解作用高于金棚朝冠.     

外源亚精胺对盐胁迫下白刺幼苗叶片抗氧化酶系统的影响

为进一步阐明盐生植物白刺耐盐性与多胺的关系,通过水培试验研究了叶面喷施亚精胺(Spd)对不同浓度NaCl胁迫下西伯利亚白刺幼苗叶片丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2)产生速率,以及抗氧化物酶系统和根系活力的影响.结果表明:叶面喷施0.1 mmol·L1 Spd 5 d后,可显著提高100和200 mmol·L1 NaCl胁迫下白刺幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性以及根系活力,降低了叶片MDA含量和O2的产生速率;而在0、50、300 mmol·L-1 NaC1处理下,外施Spd对白刺幼苗叶片上述指标无显著影响.研究结果证实,在100～200 mmol·L-1 NaCl胁迫范围内,外施亚精胺可能通过增强体内保护酶活性来显著降低活性氧水平,有效减轻盐胁迫对盐生植物白刺幼苗造成的过氧化伤害,从而增强白刺对盐环境的适应性.     

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(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9∶1),结合叶面喷施外源0.25 mmol·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H₂O₂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H₂O₂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.     

CPPU和6-BA对盐胁迫下番茄活性氧代谢及叶绿素荧光的影响

以番茄品种 '金棚一号' 幼苗为材料,通过营养液水培试验,研究了不同浓度(10、20、30 mg·L-1)外源细胞分裂素N-苯基-N'-(2-氯-4-吡啶基)脲(CPPU)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢及叶绿素荧光的影响.结果表明,NaCl胁迫处理导致番茄幼苗活性氧生成速率和过氧化物酶(SOD)、超氧化物岐化酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,但抗氧化酶活性的提高幅度低于活性氧的积累速度,最终导致番茄幼苗光合系统Ⅱ(PSⅡ)能力降低;营养液添加CPPU和6-BA在一定程度上均可缓解NaCl对番茄幼苗的伤害,但存在明显浓度效应,其中20 mg·L-1 CPPU处理效果最好,其次为30 mg·L-16-BA处理;在20 mg·L-1 CPPU和30 mg·L-16-BA处理下,番茄幼苗叶片和根系O2产生速率、MDA含量显著低于NaCl处理,而SOD、POD、CAT活性和光合性能却显著提高.研究发现,CPPU和6-BA均通过诱导提高番茄幼苗抗氧化酶活性来缓解NaCl胁迫对其细胞膜的伤害和对光合的抑制,但CPPU缓解效果更好且最适浓度较低.     

外源亚精胺对盐胁迫下马铃薯幼苗生长和生理生化特征的影响

盐胁迫是影响作物生长的主要非生物胁迫类型,引起离子毒害和渗透胁迫,导致植物生长减弱、失绿、萎蔫甚至死亡。前期研究表明,适宜浓度的外源亚精胺能够缓解盐胁迫条件下植物叶片受损伤程度,提升生物膜抵抗盐离子伤害的能力,促进植物生长。该试验采用营养液培养法,以100mmol·L-1、200mmol·L-1、300 mmol· L-1NaCl溶液模拟不同盐胁迫程度,以中度耐盐品种晋薯16号、轻度耐盐品种冀张薯12号为试材,当马铃薯脱毒幼苗长至 4～5 片真叶时,连续叶面喷施0.9mmol·L-1外援亚精胺 7 d,2次/d。分析叶面喷施外源亚精胺（Spd）对不同盐胁迫程度条件下马铃薯幼苗生长、叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的影响。结果表明：（1）叶面喷施Spd缓解了盐胁迫对幼苗生长的抑制作用,提高了叶绿素含量和根系活力,提升超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)等抗氧化酶活性,以及脯氨酸、可溶性糖、氨基酸含量;（2）200 mmol· L-1NaCl胁迫条件下,Spd对“晋薯16号”缓解作用最显著。研究表明Spd通过提高马铃薯幼苗根系活力、叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透调节能力,提高马铃薯幼苗对盐胁迫的适应性,促进马铃薯幼苗生长。     

不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸种对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响,以‘中杂九号’番茄种子为试材,不同浓度ALA(0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mg/L)浸种24h后,在0、25、50、100mmol/L NaCl胁迫下,28℃,黑暗培养7d,研究ALA对番茄种子发芽参数(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重)及胚芽和胚根中的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:非盐胁迫下,ALA浸种使番茄种子的发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重增加,胚根中SOD、POD活性降低,MDA含量减少;25 mmol/L NaCl胁迫能够提高发芽率、活力指数、芽苗总鲜重,而50-100mmol/L NaCl胁迫极显著的降低发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数;0.1-0.5mg/L ALA浸种能够提高NaCl胁迫下番茄种子的发芽率、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重和抗氧化酶活性,降低MDA含量,而高浓度ALA(10.0mg/L)浸种导致发芽率、发芽指数、活力指数降低.总之,ALA浸种能够促进番茄种子萌发和芽苗生长,浸种浓度不宜超过5.0mg/L,NaCl胁迫下以0.1 mg/L ALA浸种处理效果最佳.     

γ-氨基丁酸浸种对番茄种子及幼苗耐盐性调节的生理机制

以番茄‘金棚一号’为材料,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)浸种处理对NaCl胁迫下种子萌发及幼苗生长和生理代谢的影响。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄种子的萌发和胚根生长,同时导致番茄幼苗体内活性氧(O2.-、H2O2)大量积累,膜脂过氧化程度加重,幼苗叶片光合系统Ⅱ活性显著降低,幼苗的生长受到严重抑制。(2)外源GABA浸种能够显著提高盐胁迫下番茄种子的萌发和胚根的生长,并以10.00mmol.L-1 GABA浸种处理效果最好。(3)外源GABA浸种处理显著提高了NaCl胁迫下番茄幼苗根系和叶片抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低了活性氧(O2.-、H2O2)的产生和膜脂过氧化程度,通过维持较高的光合系统Ⅱ活性,促进了幼苗的生长及生物量积累,但GABA的缓解效应存在较大的浓度差异,其中以10.00mmol.L-1 GABA处理效果较好。研究表明,10.00mmol.L-1 GABA浸种处理能够通过促进番茄种子萌发和幼苗生长来缓解盐胁迫的伤害。     

油菜素内酯浸种对盐胁迫番茄种子萌发的影响及其生理机制

为揭示油菜素甾醇类化合物提高作物耐盐的效应和机理,研究了10^-11、10^-10、10^-9、10^-8、10^-7、10^-6、10^-5 mol/L 2,4-表油菜素内酯（EBL）浸种处理对0、50、100、150、175 mmol/L NaCl胁迫7 d的番茄种子萌发、生长、溶质积累、抗氧化代谢的影响。结果显示：NaCl浓度越高的盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种可体现出越显著的促进番茄种子萌发的效应;在所有处理下,EBL浸种浓度过高,即10^-6、10^-5 mol/L EBL,均表现出对种子萌发的抑制效应。盐胁迫下种子萌发后,一定浓度的EBL浸种可表现出明显的增加种子胚根和下胚轴长,提高萌发种子鲜重和种子活力指数,其中10^-9 mol/L EBL浸种处理促进效果最适;EBL浸种浓度过高,则表现出抑制效应。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种均可降低萌发种子体内的O₂^·-、H₂O₂、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量;盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种可显著提高萌发种子可溶性糖（SS）和可溶性蛋白（SP）的含量。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL处理可不同程度促进番茄种苗超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的上升。综上所述,盐胁迫下,一定浓度范围内的EBL浸种可明显促进番茄种子萌发或成苗,其中以10^-9 mol/L EBL浸种的效果最好,主要是因为EBL施用可积极促进番茄种子萌发中物质转化,SS和SP等溶质积累增多,增强其渗透调节能力;同时SOD和POD酶活增强,缓解盐胁迫导致番茄种子萌发中的次生氧化胁迫。     

水光互作对生姜叶片活性氧代谢的影响

为探讨根系供水状况及叶面受光强度与生姜叶片活性氧代谢的关系,采用PEG-6000模拟干旱与遮光50%交互处理,研究了自然强光正常供水(T₁)、遮光50%正常供水(T₂)、自然强光模拟干旱(T₃)、遮光50%模拟干旱(T₄)条件对生姜叶片活性氧水平及抗氧化酶活性的影响.结果表明: 胁迫处理6 d时,生姜叶片O^-·₂产生速率、过氧化氢含量及膜脂过氧化产物丙二醛含量在午间均显著升高,但以T₃升幅较大,T₄次之,T₁、T₂较小;而抗氧化酶除T₁、T₂的过氧化氢酶活性在中午较高外,各处理超氧化物歧化酶、过氧化物酶及T₃、T₄的过氧化氢酶活性均在午间显著降低.持续处理过程中,T₁、T₂生姜叶片活性氧水平及抗氧化酶活性基本稳定,但以T₁高于T₂,而T₃、T₄活性氧水平均持续升高,保护酶活性则呈先升高后降低的趋势.表明干旱胁迫尤其是强光干旱交互胁迫可引发生姜叶片活性氧积累,而遮光则有利于维持较高的保护酶活性,降低叶片活性氧水平,减轻干旱胁迫的伤害程度.     

渗透胁迫对黑麦幼苗活性氧和抗氧化酶活性的影响

用20%聚乙二醇（PEG 6000）研究了渗透胁迫对黑麦（Secale cereale L.）幼苗活性氧（reactive oxygen species,ROS）和主要抗氧化酶——超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性的影响。结果表明,与对照相比,PEG处理明显提高了叶子和根中丙二醛（malondialdehyde,MDA）的含量、ROS的水平和以上4种抗氧化酶的活性。渗透胁迫下,叶子和根中MDA和ROS水平变化的规律基本相似,但抗氧化酶活性在2种器官中表现不完全相同,叶子中CAT的活性在对照和处理中无显著差异,但在根中差异明显,表明叶子中SOD、APX和GR在植物应答渗透胁迫中起重要作用,而根中这4种抗氧化酶都参与植物对胁迫的反应。GR活性随PEG处理变化幅度显著高于其它抗氧化酶,表明GR在黑麦应答渗透胁迫中所起作用可能强于其它抗氧化酶。     

蔬菜种子萌发的纳米调控及其机制研究进展

提高种子在非生物胁迫下的萌发率可降低环境恶化对蔬菜安全构成的风险;为全球蔬菜产量提供保障。由于纳米材料具有尺寸小和独特的物理化学性质;在蔬菜生产中可应用于种子引发。纳米引发在改善非生物胁迫下蔬菜种子的萌发方面显示了突出作用。论文将用于调控蔬菜种子萌发的纳米材料分为碳基、硅基、金属颗粒和金属氧化物四类;并列举了部分纳米材料促进蔬菜种子萌发的适宜浓度。描述了不同种类纳米材料常用的合成方法及其影响因素;并比较了传统合成与绿色合成的利弊。重点综述了纳米引发对蔬菜种子和幼苗生理生化指标的影响并归纳为两种调控途径。纳米材料调控种子对水分和养分的吸收以及赤霉素合成等与萌发相关过程;从而促进萌发称为直接调控。间接调控是纳米材料产生活性氧;通过信号传导激活抗氧化系统;提高种子对非生物胁迫的抵抗力从而促进萌发。最后;阐述了纳米材料在种子中的应用;并对纳米引发未来的研究方向进行展望:（1）着重考虑纳米材料在长期条件下对环境的潜在风险;避免经过食物链对人类健康造成不利影响;（2）评估纳米材料在多种非生物胁迫下调节活性氧、保障种子萌发的性能;（3）探索由纳米材料引发产生的活性氧通过信号传导激活防御途径的整体通路;（4）补充纳米材料进入种子的准确机制。     

外源一氧化氮对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及生理特性的影响

研究了外源一氧化氮（nitric oxide,NO）对盐胁迫下多年生黑麦草幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,与对照相比,50～200μmol·L-1NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）可缓解盐胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用,其中100μmo·lL-1SNP缓解作用最强。外施SNP显著缓解了盐胁迫导致的叶片相对电导率、K＋与Na＋比率、丙二醛含量和活性氧水平的增加,提高了盐胁迫下幼苗叶子中脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶等抗氧化酶的活性。这些结果说明,NO可能通过降低细胞吸收Na＋的量、增加细胞吸收K＋的量和脯氨酸含量以及激活抗氧化保护酶等减轻了盐对黑麦草的伤害,提高了黑麦草的抗盐性。     

酚酸类物质对苜蓿种子萌发及抗氧化物酶活性的影响

实验选用紫花苜蓿体内的4种化感物质包括阿魏酸、香豆素、香草酸、香豆酸,以10-3、10-4、10-5mol·L-1和10-6mol·L-1四个浓度,采用培养皿试纸法和沙培法进行苜蓿种子萌发及幼苗生长试验,研究了苜蓿种子萌发和幼苗生长以及抗氧化保护性酶活性的变化,并就生物量、种子萌发和酶活性等三大指标的敏感性进行了讨论。结果表明,4种化感物质对苜蓿种子萌发及幼苗生长有明显的影响作用,这种影响效应与化感物质的种类及浓度显著相关。其中,10-3mol·L-1的4种化感物质均表现出对苜蓿种子萌发有显著的抑制作用,阿魏酸、香豆素和香草酸达到了极显著的抑制效果。当浓度为10-3mol·L-1时,除香豆酸外,其它3种化感物质均表现出对幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸酶(APX)活性有显著的抑制作用,同时使幼苗体内丙二醛(MDA)的含量显著增加;随着浓度的降低,化感物质抑制作用减弱;当浓度降低为10-6mol·L-1时,阿魏酸、香豆素、香草酸则表现出了对上述各种酶活性的轻微促进作用。阿魏酸表现出的化感效应最强,香豆素、香草酸次之,香豆酸最弱。发芽指标受化感物质的影响最敏感、其次是生物量指标,而酶活性指标相对较弱。