水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响，用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片，以水预处理为对照，然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理，测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解，保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率，维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转，减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤，有利于PSⅡ的正常运转.     

水杨酸调控盐胁迫下羽衣甘蓝种子萌发的机理

盐胁迫是植物种子萌发与植株生长的重要限制因子。以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)名古屋为材料,研究不同盐分对其种子萌发的影响,探索水杨酸(SA)及其合成抑制剂氨基茚磷酸(AIP)处理对羽衣甘蓝种子萌发的调控效应。实验结果表明,150与200 mmol·L^–1 NaCl处理后的羽衣甘蓝种子活力显著降低。盐胁迫显著降低种子的吸水速率、种子活力与幼苗质量,降低苯丙氨酸裂解酶活性与内源SA含量,提高过氧化氢(H2O2)与超氧阴离子(O2^–.)含量。SA可以缓解盐胁迫对羽衣甘蓝种子活力的抑制作用,通过促进内源SA合成,从而提高种子吸水率与种子活力,促进种子对K^+、Mg^2+的吸收,降低Na+含量。此外,外源施加SA能够显著增强超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,降低H2O2与O2^–.的积累。相反,氨基茚磷酸(AIP)处理能够增强盐胁迫对种子萌发的抑制作用,推测这与AIP处理能够显著降低种子内源SA含量密切相关。研究表明外源SA主要通过提高保护酶活性、降低活性氧积累和维持体内离子平衡来增强羽衣甘蓝的耐盐性。     

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花种子萌发及幼芽生理特性的影响

以豆科牧草“绿宝石”小冠花为试材,研究PEG-6000(浓度8%和12%)模拟干旱胁迫下不同浓度外源水杨酸(0、0.5、1.0和2.0 mmol·L^-1)对小冠花种子萌发和幼芽生理特性的影响.结果表明: 0.5～1.0 mmol·L^-1水杨酸显著提高了干旱胁迫下小冠花种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽长,12%PEG胁迫下1.0 mmol·L^-1水杨酸处理小冠花幼芽干质量显著高于干旱处理.0.5～1.0 mmol·L^-1水杨酸处理显著提高了干旱胁迫下小冠花幼芽脯氨酸、可溶性蛋白含量,显著提高了过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性,显著降低了幼芽细胞电解质渗透率、H₂O₂含量、O₂^-·产生速率,其中以1.0 mmol·L^-1水杨酸处理效果最好.水杨酸浓度超过2.0 mmol·L^-1时对干旱胁迫没有缓解效应.表明适宜浓度的水杨酸(0.5～1.0 mmol·L^-1)可以提高小冠花幼芽渗透调节能力和抗氧化能力,促进小冠花生长,缓解干旱胁迫伤害.     

水杨酸酰化对胭脂萝卜天竺葵素稳定性和抗氧化活性的影响

为探究水杨酸作为酰化剂对胭脂萝卜天竺葵素的稳定性和抗氧化活性的影响,以保留率为指标,分析光、温度、金属离子、pH及氧化剂对酰化天竺葵素稳定性的影响,探究酰化天竺葵素对羟自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力。结果表明:酰化天竺葵素对光、温度、Al3+、pH的稳定性显著提高,对Fe2+、Mg2+和Zn2+以及氧化剂H2O2的稳定性无显著差影响。酰化天竺葵素对羟自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力与未酰化天竺葵素无显著差异。以上结果表明采用水杨酸酰化胭脂萝卜天竺葵素不影响其抗氧化活性,还能提高其对光照、温度、pH及铝离子的稳定性。     

水杨酸对黄瓜子叶表皮气孔开度的调节作用

以黄瓜品种中农203(Cucumis sativus L.cv.Zhongnong 203)幼苗为试材,采用SA溶液根部施用和子叶表皮浸泡两种方式,显微观测了不同外源水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液处理对其子叶表皮气孔开度的影响,以探讨SA与气孔运动的关系.结果表明:SA子叶表皮浸泡或根部施用后,气孔运动的趋势是随着SA浓度增加而孔径逐渐变小,且SA磷酸缓冲液的作用效果与SA水溶液相似.随着处理时间的延长,气孔开度逐渐变小,且气孔开度与SA处理时间达极显著(r=-0.962**)或显著(r=-0.914*)负相关.溶液低pH值,增强了SA对气孔开度的抑制作用,且SA浓度越高作用越明显;0.1 mmol/L SA处理后,pH为8、7、6溶液的气孔开度抑制率分别为90.2%、93.8%和96.3%,即SA溶液对气孔开度的抑制率随着溶液pH降低而升高.可见,外源SA能够促进气孔关闭,其作用随着SA浓度升高、处理时间延长和溶液pH值降低而增强,相对于磷酸缓冲液,以蒸馏水作为溶剂的SA溶液促进气孔关闭的作用更大.     

逆境下拟南芥野生型和突变体sex1游离态水杨酸含量及根形态差异

以拟南芥野生型(WT)和突变体sex1为材料,采用HPLC、显微观察等方法,研究了WT在10个不同生长期时游离态水杨酸(SA)含量的变化,比较了在丁香假单胞菌番茄致病变种(Pst.DC3000)、H2O2、甲基紫精(MV)和SA处理环境下WT和sex1中游离态SA含量及幼苗根形态的差异.结果表明:在花序继续开放期(6.30、6.50)以及长角果出现期(8.0),WT中游离态SA含量处在更低水平;2 mmol·L-1 SA处理能够极显著提高WT和突变体sex1中游离态SA的积累,且突变体sex1中游离态SA水平增加更明显,是其他处理游离态SA水平的10倍左右;在MV和H2O2处理下,WT和sex1主根生长受抑制的程度没有明显差异,而突变体sex1幼苗的根毛在低浓度MV环境中比WT更长但密度差异不明显,且WT和sex1根毛在低浓度H2O2环境中差异情况与对照组相似,但外源SA处理使WT和突变体sex1的主根生长均受到明显的抑制,两者的根毛密度随SA增加逐渐降低甚至消失,且突变体sex1比WT受到的抑制作用更明显.研究发现:拟南芥的开花和结果过程与SA依赖途径有一定关系;外源添加SA比Pst.DC3000、H2O2和MV处理更能直接促使拟南芥突变体sex1产生更多的游离态SA;突变体sex1根的生长发育比WT更易受到生长环境条件的影响,且sex1根形态的生长存在一定的SA浓度依赖模式.     

水杨酸对锌胁迫下小麦幼苗生长抑制的缓解效应

以小麦品种‘新麦18’为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度水杨酸(SA)处理对300 mg.L-1锌胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在Zn2+胁迫下,小麦种子的发芽势和发芽率、幼苗根长、芽长以及幼苗叶片的可溶性蛋白含量、根系活力显著降低,而脯氨酸和丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05);外施SA显著提高了Zn2+胁迫下小麦种子的发芽势和发芽率,同时也使Zn2+胁迫7 d后的小麦幼苗的根长、芽长,幼苗叶片的脯氨酸和可溶性蛋白含量以及根系活力显著升高,膜脂过氧化产物MDA含量却显著降低(P<0.05)。由此可见,外施SA可通过提高小麦幼苗根长和芽长来增加幼苗根系活力,通过提高小麦幼苗可溶性蛋白含量、脯氨酸含量来维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化伤害程度,从而缓解了Zn2+胁迫对幼苗生长的抑制,并以14 mg.L-1外源水杨酸缓解效果最好。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下白榆幼苗光合作用及离子分配的影响

以1年生白榆幼苗为研究对象,设置0、0.5、1.0和2.0 mmol·L^-1水杨酸(SA)与0、50、100和150 mmol·L^-1 NaCl处理组合,考察盐胁迫下白榆幼苗生物量、光合色素含量、光合作用参数及根叶离子含量、分配、运输的情况,探讨外源SA对NaCl胁迫下白榆幼苗耐盐生理特征的影响。结果表明:(1)NaCl胁迫显著抑制了白榆幼苗的生长、光合色素含量及光合能力,并破坏了白榆体内离子平衡。(2)喷施外源SA使盐胁迫下白榆幼苗的干重和根冠比均不同程度升高,0.5和2.0 mmol·L^-1 SA不同程度提高了50和100 mmol·L^-1 NaCl处理组幼苗叶片光合色素含量。(3)0.5 mmol·L^-1 SA显著提升了50 mmol·L^-1 NaCl处理组白榆幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),1.0和2.0 mmol·L^-1 SA对150 mmol·L^-1 NaCl处理组幼苗净光合速率改善效果较好,外源SA对100 mmol·L^-1 NaCl处理组幼苗的光合作用参数无显著影响。(4)NaCl胁迫下,外源SA处理的白榆幼苗叶和根Na^+含量及Na^+/K^+、Na^+/Ca^2+和Na^+/Mg^2+显著降低,离子选择运输系数SK,Na、SCa,Na和SMg,Na升高,从而促进了幼苗K^+、Ca^2+和Mg^2+由根向叶片的转运;隶属函数分析发现对白榆幼苗叶和根中离子含量改善效果最好的SA浓度分别为1.0和2.0 mmol·L^-1。因此,适宜浓度的外源水杨酸能够有效改善NaCl胁迫下白榆幼苗的光合能力,有效调节白榆幼苗体内离子状态,从而增强白榆对NaCl胁迫的抗性。     

H2S作为下游信号参与SA对低温弱光下黄瓜幼苗光合作用的调控

水杨酸(SA)和硫化氢(H₂S)在调控非生物胁迫下植物生长发育和生理代谢中均起着非常重要的作用,但二者作为信号分子在调控低温弱光下黄瓜光合作用中的互作关系还不清楚。本试验以黄瓜幼苗为试材,分别用SA和硫氢化钠(NaHS,H₂S供体)及其清除剂或抑制剂喷撒叶面,以适宜温光下去离子水处理为对照(CK),研究低温(8 ℃/5 ℃,昼/夜)弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)下SA和H₂S对黄瓜幼苗光合作用的调控及互作关系。结果表明: SA可明显增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD、DCD)活性及其mRNA表达,促进内源H₂S产生;NaHS对苯丙氨酸解氨酶和异分支酸合成酶活性、mRNA表达量及内源SA含量影响不大。SA和NaHS可使低温弱光下黄瓜幼苗的光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显提高,胞间CO₂浓度显著降低;同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、Rubisco活化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性及其mRNA表达,促进光合碳同化;提高光下PSⅡ实际光化学效率和暗下PSⅡ最大光化学效率,从而减轻低温弱光胁迫对黄瓜幼苗的光合机构的损伤和生长量的影响。H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可使SA对低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用和生长促进效应明显减弱,而SA抑制剂多效唑和氨基茚磷酸对H₂S诱导的黄瓜幼苗光合机构对低温弱光的耐受性无显著影响,说明H₂S作为SA的下游信号,参与调控低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用。     

水杨酸对高温胁迫下半夏幼苗内源激素含量的影响

以半夏37℃高温倒苗过程中的叶片和块茎为材料,考察了不同浓度外源水杨酸(SA)处理的倒苗率,采用ELISA方法研究了0.5 mmol/L外源SA对半夏叶片和块茎中内源激素GA3、IAA、ABA、ZR和JA含量的影响.结果表明:随着高温胁迫时间的延长,半夏出现倒苗现象,并以0.5 mmol/L的SA处理后半夏倒苗率最低.倒苗过程中叶片和块茎中GA3、IAA、ZR含量逐渐下降.而ABA和JA含量显著上升.0.5 mmol/L SA处理条件下叶片中生长促进类激素GA3、IAA、ZR含量高于同期对照,生长抑制类激素ABA和JA含量低于同期对照;块茎中ABA、IAA和JA的含量低于同期对照.GA变化不明显,而ZR处理前期低于对照,后期高于对照.可见,一定浓度的外源SA可通过改变高温胁迫下半夏内源激素水平来促进其生长,延缓其倒苗.