马尾松幼苗生长及生理特性对铝胁迫的响应

以马尾松幼苗为试验材料,采用水培法研究铝胁迫（Al³⁺浓度为0、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L^-1）对马尾松幼苗生长及其针叶中叶绿素、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）、丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护酶活性的影响,为揭示马尾松铝毒害生理机制及提高马尾松的耐铝能力提供理论依据。结果显示：当Al³⁺处理浓度为0.2 mmol·L^-1时对马尾松株高和基径生长的影响较小,但对马尾松根系生长有一定的促进作用;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时对马尾松株高、基径和根长的生长均会产生一定的抑制作用,且这种抑制作用随着Al³⁺浓度的增大而增强。马尾松针叶中叶绿素含量和SOD、POD活性均随着Al³⁺处理浓度的增加呈先上升后下降的趋势;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时马尾松针叶中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质均呈上升趋势,且随着Al³⁺浓度的升高而增大;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时马尾松针叶中MDA含量也呈上升趋势,且随着Al³⁺浓度的增大而升高,说明大于0.2 mmol·L^-1的Al³⁺处理可导致马尾松膜脂产生氧化。研究表明,马尾松幼苗具有一定的耐铝能力,在铝胁迫生境下可通过提高自身SOD和POD等保护酶的合成和主动积累脯氨酸、蛋白质和可溶性糖等渗透物质,产生适应性生理响应以维持自身的生理平衡来降低铝毒害作用。     

3种北美红枫对持续高温干旱胁迫的生理响应机制

对3种北美红枫幼苗进行持续高温干旱处理,通过测定幼苗渗透调节物质含量、保护酶活性、细胞质膜差别透性、丙二醛含量及叶绿素相对含量等生理生化指标和形态特征的变化,揭示了3种北美红枫幼苗对持续高温干旱胁迫的生理适应机制。研究发现,持续高温干旱处理2 d,植物叶片中的叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有显著下降,十月光辉和秋火焰叶片开始受到热伤害,而酒红仍然生长良好。处理4—6 d时,叶片中仅可溶性蛋白含量变化不显著,其余生理指标均有显著变化:脯氨酸含量和电导率均持续显著上升,丙二醛含量呈下降趋势,此时植物体自身的生理调节机制开始发挥作用。处理6 d后,秋火焰整株叶片枯黄,十月光辉和酒红叶片的受害指数约为70%。处理10 d时,叶片中丙二醛、脯氨酸含量和电导率均达到最大值,3种北美红枫均整株枯死。3种北美红枫对持续高温干旱环境的耐受性具有一定差异,利用隶属函数的方法对试验测定的9个生理指标进行综合评价,发现秋火焰的耐受性最差,十月光辉次之,酒红的耐受性最强,这与其受害指数的变化情况是一致的。     

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.     

高温胁迫对粉带扦插苗形态和生理特征的影响

对粉带扦插苗进行高温处理,研究高温胁迫对其外观形态和生理生化指标的影响。结果表明,35℃高温胁迫或40℃高温胁迫短时间(2d)内,扦插苗受害指数和大部分生理生化指标均与对照差异不显著,粉带未产生热伤害;40℃高温胁迫长时间(3d)或45℃高温胁迫短时间(2d)内,粉带产生较严重的热伤害,但植株仍能自我调节和恢复,受害指数、可溶性蛋白、可溶性糖、Pro、MDA含量、SOD和CAT活性均急剧上升,叶绿素、类胡萝卜素含量明显减少,POD活性略有降低;45℃高温胁迫3d,对粉带产生热伤害,各项生理生化指标急剧下降,40%的扦插苗整株萎蔫枯死,大部分植株已无法通过自身调节恢复。粉带叶片的叶绿素、Pro、MDA含量和POD活性在高温胁迫时变化明显,且4种指标与受害指数之间具有显著相关性,其相关系数绝对值均在0.88(P0.001)以上,可作为耐热性鉴定指标。