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1.
为了探讨植物对干旱、高温及协同胁迫的响应,该研究以木犀(Osmanthus fragrans)‘波叶金桂’为材料,采用盆栽质量控水法模拟干旱胁迫(对照、轻度、中度和重度)和高温胁迫,利用动态顶空气体循环吸附法和热脱附-气相色谱-质谱(TDS-GC-MS)联用技术对其挥发性有机化合物(VOCs)进行测定;同时测定其非结构性碳(NSC)含量及次生代谢酶活性。结果表明:干旱胁迫对‘波叶金桂’叶片NSC组分含量影响不显著;可溶性糖和淀粉含量在高温胁迫下显著降低,在协同胁迫后持续性下降,重度协同胁迫下,葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉分别比对照降低47.7%、46.4%、34.4%和38.2%。干旱胁迫和协同胁迫下3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原酶(DXR)活性表现出先上升后下降,而脂氧合酶(LOX)活性表现出持续性上升趋势;高温胁迫后,HMGR、DXR和LOX活性显著高于对照。干旱胁迫下萜烯类VOCs释放量表现出先上升后下降趋势,中度干旱胁迫和高温胁迫下分别比对照高37.9%和32.3%;协同胁迫下萜烯类释放量逐渐降低,干旱、高温和协同胁迫诱导醛类释放量明显增加。上述结果表明:干旱胁迫条件下,‘波叶金桂’通过NSC进行自我渗透调节,同时合成大量萜烯类化合物来提高抗旱性;‘波叶金桂’调控萜烯类化合物合成以及绿叶挥发物(GLVs)的释放抵御高温胁迫;协同胁迫下萜烯类化合物的合成途径受阻,‘波叶金桂’提高GLVs合成与释放量抵御协同胁迫;中度和重度协同胁迫导致‘波叶金桂’细胞膜严重受损,自我调节能力降低。  相似文献   
2.
几种牧草幼苗对冷蒿茎叶水浸提液化感作用的生理响应   总被引:7,自引:0,他引:7  
张汝民  王玉芝  侯平  温国胜  高岩 《生态学报》2010,30(8):2191-2204
采用沙培法对草木樨、披碱草、冰草和羊草进行幼苗生长试验,研究了不同浓度冷蒿茎叶水浸提液处理对4种牧草幼苗生长、根系活力、叶绿素含量以及抗氧化保护酶活性的影响,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对冷蒿茎叶水浸提液的化学成分进行了分析。结果表明:冷蒿茎叶水浸提液对草木樨、披碱草、冰草和羊草4种牧草幼苗生长有明显的影响,这种影响效应与牧草的种类及冷蒿茎叶水浸提液浓度显著相关。其中,25mgDw·mL-1的冷蒿茎叶水浸提液均表现出对4种牧草幼苗生长指标有极显著的抑制作用(P0.01),4种牧草幼苗根系活力分别降低了46.7%、65.9%、59.3%和66.7%,草木樨、披碱草和羊草幼苗叶绿素含量分别下降了47.3%、56.6%和46.7%。当冷蒿茎叶水浸提液浓度为10mgDw·mL-1时,对4种牧草幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性有显著的促进作用;当浓度为25mgDw·mL-1时,对4种牧草幼苗体内SOD、POD和CAT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。冷蒿茎叶水浸提液有30种化感类次生代谢化合物,主要成分是樟脑(27.6%)、龙脑(10.1%)、蓍草苦素(9.8%)、桉树脑(8.7%)、喇叭烯醇(4.1%)和对-1-薄荷烯-4-醇(4.1%),占总量的60%以上。  相似文献   
3.
植物间挥发物信号的研究进展   总被引:5,自引:1,他引:4  
左照江  张汝民  高岩 《植物学报》2009,44(2):245-252
植物VOCs信号是植物间进行信息交流的“语言”, 可由多种生物和非生物因素诱导产生。非寄生植物释放的VOCs信号可影响其所在群落中其它植物的种子萌发与幼苗生长; 而寄主植物释放的VOCs信号却是诱导寄生植物种子萌发和幼苗生长的信号物质。VOCs作为植物间的伤害信息可以诱导临近的同种或异种植物做好防御准备, 从而通过主动或间接防御以减少外界的伤害。植物间通过VOCs信号进行信息交流, 从而实现其繁衍与防御。该文通过对VOCs信号的种类、诱导产生因素、传递及作用进行综述, 以期对VOCs信号的研究有所帮助。  相似文献   
4.
为探讨干旱胁迫对迷迭香(Rosmarinus officinalis)生理生化特性及挥发性有机化合物(VOC)释放规律的影响, 该文采用盆栽称重控水法研究了轻度(LD)、中度(MD)和重度(SD)干旱胁迫对迷迭香二年生实生苗叶片细胞膜透性、可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量以及脂氧合酶和抗氧化保护酶活性的影响, 并采用热脱附/气相色谱/质谱联用技术对不同干旱胁迫下迷迭香释放的挥发性有机化合物成分进行了分析。结果表明: 干旱胁迫对迷迭香叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量有明显的影响, MD和SD处理12天时其含量极显著地增加(p < 0.01), 与对照相比可溶性糖分别增加了51.5%和87.4%, 可溶性蛋白质含量分别增加了0.82和1.40倍。在MD和SD胁迫下, 超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶对干旱胁迫的响应存在一定差异, 表现为相互协调的作用。随着干旱胁迫时间的延长, 迷迭香体内MDA含量极显著地增加(p < 0.01), 细胞膜损伤率显著增加。分析显示, 迷迭香释放的VOC主要是萜烯类化合物, 占总量的46.0%以上; 随着干旱胁迫增强, 迷迭香释放的VOCs总量减少, 种类增多; LD、MD和SD胁迫处理萜烯类化合物相对含量与对照相比分别增加了14.4%、17.0%和23.7%; 干旱胁迫还明显诱导绿叶挥发物(green leaf volatiles)和醛类化合物的释放, 诱导产生了2-己烯醛、叶醇、山梨醛和癸醛4种新组分。研究表明: 干旱胁迫条件下, 迷迭香能够通过调节保护酶活性、渗透调节物质含量和释放VOCs来提高抗旱性。  相似文献   
5.
海盐对绿竹叶片反射光谱及叶绿素荧光参数的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
吴寿国  余学军  李凯  蒋玉俭  张汝民 《生态学报》2014,34(17):4920-4930
沿海防护林是海岸生态系统中最基本的生物资源,由于沿海地区地下水位高,土壤含盐量高,肥力低,生态环境恶劣等特点,所以优良植物种选择是加快沿海优良防护林体系建设的关键。为了探讨绿竹耐盐性以及为沿海地区防护林选择优良植物种,以2年生绿竹(Bambusa oldhamii)为材料,采用水培法进行不同浓度的海盐处理,利用Unispec-SC型单通道光纤光谱仪和非调制式叶绿素荧光仪对绿竹叶片反射光谱和叶绿素荧光参数等进行测定。结果表明:当海盐浓度小于1.2%时,绿竹叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,以及"三边"参数与对照无显著差异,当海盐浓度升高到1.6%时,色素与对照相比分别降低了63.2%、62.8%和47.2%(P0.01),红边位置(λr ed)和红边面积(Sred)相比对照显著减小(P0.05)。1.2%浓度的海盐处理,红边归一化指数(rNDVI)、绿度归一化指数(gNDVI)、类胡萝卜素反射指数2(CRI700)和光化学反射指数(PRI)显著降低(P0.05),与对照相比分别降低了27.3%、23.3%、19.5%和43.9%;当海盐浓度增加到1.6%时,rNDVI、改良红边比值指数(mND)、gNDVI、改良归一化差值指数(mSR700)、类胡萝卜素反射指数1(CRI550)、CRI700和PRI等参数与对照相比分别下降了42.4%、43.9%、32.6%、21.5%、47.2%、49.9%和58.5%。绿竹叶片PSⅡ最大量子产率(Fv/Fm)、电子传递的量子产额(ΦEo)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)、单位面积反应中心数目(RC/CS)和叶片性能指数(PIABS)等参数,1.6%海盐处理与对照相比分别降低了50.8%、28.6%、21.7%、52.1%和92.3%,单位反应中心复合体吸收的能量(ABS/RC)比对照提高了96.9%。说明绿竹具有一定的耐盐性。  相似文献   
6.
以天香台阁四季桂(Osmanthus fragrans cv.‘Tian Xiang Tai Ge’)为材料,研究干旱(轻度、中度和重度)、高温(40°C)及干旱高温协同胁迫对四季桂叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示,干旱胁迫下,四季桂活性氧(ROS)逐渐积累,膜脂过氧化程度加深;轻度和中度干旱胁迫下,抗氧化酶活性显著升高;重度干旱胁迫下,抗坏血酸(As A)及其还原力(As A/DHA)显著降低,谷胱甘肽(GSH)及其还原力(GSH/GSSG)以及抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环相关酶活性呈先上升后下降的趋势,在中度干旱胁迫时达到峰值。高温胁迫显著增强ROS积累、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及As A-GSH循环效率。干旱高温协同胁迫下,四季桂所受伤害大于单一胁迫,ROS在抗氧化酶的作用下增幅减缓;随着胁迫强度的加剧,As A-GSH循环效率呈先增加后下降的趋势,重度协同胁迫时显著降低,无法维持氧化还原平衡。四季桂在干旱高温胁迫下能快速启动体内抗氧化防御系统,清除体内过量的ROS,增加机体还原力,以减缓胁迫带来的伤害。  相似文献   
7.
植物VOCs信号是植物间进行信息交流的"语言",可由多种生物和非生物因素诱导产生。非寄生植物释放的VOCs信号可影响其所在群落中其它植物的种子萌发与幼苗生长;而寄主植物释放的VOCs信号却是诱导寄生植物种子萌发和幼苗生长的信号物质。VOCs作为植物间的伤害信息可以诱导临近的同种或异种植物做好防御准备,从而通过主动或间接防御以减少外界的伤害。植物间通过VOCs信号进行信息交流,从而实现其繁衍与防御。该文通过对VOCs信号的种类、诱导产生因素、传递及作用进行综述,以期对VOCs信号的研究有所帮助。  相似文献   
8.
为揭示毛竹(Phyllostachysedulis)快速生长期茎秆中的光合碳同化特征及其在不同节间的变化规律,以毛竹笋竹茎秆为材料,测定不同节间光合色素含量、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)以及丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)活性。结果显示,茎秆中叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素含量随节间升高均呈下降趋势,叶绿素a/b比值呈逐渐上升趋势;随着节间的升高,茎秆中Rubisco、PEPC和PPDK活性在第1–10节间显著下降,之后酶活性降幅逐渐减缓;NADP-ME活性在第1–13节间呈显著下降趋势,之后酶活性趋于平稳;NADP-MDH活性在第1–25节间显著下降。PEPC/Rubisco活性比值随节间升高而不断增加,其范围介于18.37–65.09之间,明显大于典型C3植物中的活性比值。上述结果表明,茎秆不同节间的光合碳同化能力存在明显差异,中、下部节间生长相对较快;茎秆中存在多种C4酶且活性较高,这为此时期茎秆中存在C4光合途径提供了有力证据。  相似文献   
9.
基于静电场处理植物种子可以促进幼苗生长、提高产量和改变品质的认识,为探讨这项措施能否改善干旱条件下与植物抗干旱胁迫能力有关的生理特性问题,我们选择大小一致的柠条(Caraganacorshinskii)干种子,分别置于4.0kV/cm、4.5kV/cm和5.0kV/cm的静电场中处理10min,以不经静电场处理为对照。然后分别播种于放有细沙的花盆中,于室内(温度为20℃,自然漫射光)培养30d后停止浇水,此时苗高为6~8cm,土壤含水率为4.91%。待土壤自然回干第3d土壤含水率为2.54%,第5d为2.17%时,测定幼苗体内SOD活性(Giannopolitis,Ries…  相似文献   
10.
披针叶茴香叶绿素荧光参数对不同光环境的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
以天目山披针叶茴香(Illicium lanceolatum)4年生栽培幼苗为对象,经不同光环境(自然全光照,50%光照和20%光照)处理后,采用雅欣理1611植物效率仪测试,并进行光系统Ⅱ(PSⅡ)快速叶绿素荧光诱导动力学分析(JIP-test),以探讨其光适应机制,为高莽草酸含量植株高效栽培技术提供理论依据。结果显示:(1)随着遮光程度增加,披针叶茴香叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素含量(Chl(a+b))呈上升趋势,均与全光照存在显著差异;Chl a/Chl b值分别降低了22.92%和31.56%,均与全光照差异极显著。(2)随遮光程度增强,PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)降低,50%和20%光照处理的Fv/Fm值分别比全光照下降了1.34%和2.79%,且20%光照处理与全光照差异显著。(3)随遮光程度增强,50%光照和20%光照处理叶片单位面积光合机构含有的反应中心数目(RC/CSo)分别比全光照减少了2.94%和13.63%,单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)分别增加了2.2%和62.9%。研究表明,50%光照处理下披针叶茴香叶片用于光合电子传递的能量占吸收光能的比例变化不显著,而在20%光照处理则显著降低,即50%遮光环境有利于披针叶茴香提高光能利用效率,促进其生长和增加生物量积累。  相似文献   
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