光照、温度和氮对竹叶眼子菜生长的影响

实验选择长江中下游常见沉水植物竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus Mig.),利用正交试验设计,通过室内静态模拟实验研究3种主要环境因子光照强度、温度、总氮浓度及其互作对竹叶眼子菜分苗生长的影响。结果表明:光照强度和温度为影响竹叶眼子菜生长的主效环境因子,且它们的交互作用对竹叶眼子菜生长有较为显著的影响;在2～8mg·L^-1的总氮浓度下,竹叶眼子菜均可以正常生长。观察结果可知,竹叶眼子菜在5320～12000lx光照强度、30℃、4～8mg·L^-1水体总氮浓度的条件下生长良好,竹叶眼子菜生长虽然对光照强度的要求较高,但其叶往往集中在水体表面形成冠层,能在透明度较低的水体中生长,加上对高温及高营养盐的耐受性较好,故推测竹叶眼子菜可作为夏季富营养化水体中恢复和重建沉水植被的先锋工具种。     

镉胁迫对芥蓝根系质膜过氧化及ATPase活性的影响

水培条件下,以“香港白花”芥蓝品种为供试材料,研究4种不同浓度镉（0、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L Cd）处理对芥蓝幼苗根系质膜过氧化及ATPase活性的影响。结果表明,与对照相比,随着Cd处理浓度的增加,芥蓝根系活力呈现降低的变化趋势,而根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性以及丙二醛（MDA）、H2O2含量和O2-产生速率表现出升高的趋势,表明芥蓝受到活性氧物质的胁迫。1.0、2.0 mg/L Cd浓度处理下的H2O2含量与对照差异不显著,而O2-产生速率则在1.0 mg/L浓度处理下与对照差异不显著。随着Cd处理浓度的增加,芥蓝根系质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase活性呈现出先增后减的变化趋势。1.0 mg/LCd浓度处理时,H -ATPase和Ca2 -ATPase活性与对照差异不显著（P > 0.05）,而在2.0、4.0和8.0 mg/LCd处理时,两种ATPase活性显著降低（P < 0.05）,并且与膜脂过氧化水平呈极显著的负相关（R2 > 0.969）。因此,低浓度Cd处理对芥蓝根系质膜两种ATPase活性影响较小,较高浓度Cd处理使芥蓝根系活力和质膜ATPase的损伤加重。     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4^＋-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN 0.213 mg·L-1,TP 0.0093 mg·L-1;中营养:TN 0.71 mg·L-1,TP 0.031 mg·L-1;高营养:TN 7.1 mg·L-1,TP 0.31 mg·L-1)对其生长与NH+4-N的吸收动力学参数的影响.结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH+4-N的吸收动力学参数有显著差异.竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH+4-N最大吸收速率Vmax分别为 41.1、 29.1、 21.1 μmol·g-1·h-1,米氏常数Km分别为 0.356、 0.306、 0.122 mmol·L-1.竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低Km值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养.     

CO_2浓度升高对粘虫幼虫体内酶活性的影响

【目的】阐明大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫不同龄期体内酶活性的影响机制。【方法】测定分析了人工气候箱内不同CO_2浓度(800mL/L和400mL/L)条件下,粘虫幼虫体内4种解毒酶[羧酸酯酶(Car E)、乙酰胆碱酯酶(Ach E)、微粒体多功能氧化酶(MFO)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)]、3种保护酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]和4种蛋白酶(总蛋白酶、强碱性类胰蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶)活性的变化。【结果】(1)粘虫不同龄期幼虫体内4种解毒酶的活力均随着CO_2浓度升高而显著上升(P<0.05);(2)粘虫幼虫体内的保护酶中SOD酶活性在CO_2浓度为800mL/L条件下低于对照(CO_2浓度为400mL/L)条件下的酶活性,其中4至6龄幼虫的下降趋势较为显著(P<0.05),而POD、CAT酶活性均呈上升趋势,800mL/L浓度下的CAT活力均显著高于对照(P<0.05);(3)高CO_2浓度条件下粘虫总蛋白酶的酶活性随着龄期的增加呈现先上升后下降的趋势,强碱/弱碱性类胰蛋白和类胰凝乳蛋白3种酶的比活力均低于400mL/L CO_2浓度下的比活力,其中类胰凝乳蛋白酶比活力显著低于对照条件下的比活力(P<0.05)。【结论】在高CO_2浓度条件下,粘虫幼虫体内的大多数酶系活力呈现下降趋势,大部分解毒酶和蛋白酶活性受到抑制,SOD、CAT和POD 3种保护酶的动态平衡受到干扰而影响其正常的生理代谢,机体受损伤并随龄期的增加而加重。     

不同营养条件下竹叶眼子菜NH4+-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN0.213 mg·L^-1,TP 0.0093 mg·L^-1;中营养:TN 0.71 mg·L^-1,TP 0.031 mg·L^-1;高营养:TN 7.1 mg·L^-1,TP0.31 mg·L^-1)对其生长与NH₄⁺-N的吸收动力学参数的影响。结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH₄⁺-N的吸收动力学参数有显著差异。竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH₄⁺-N最大吸收速率V_max分别为41.1、29.1、21.1μmol·g^-1·h^-1,米氏常数K_m分别为0.356、0.306、0.122 mmol·L^-1。竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低K_m值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养。     

竹叶眼子菜种子的萌发实验研究

竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)是长江中下游湖泊沉水植被中的优势种,在野外条件下主要依靠断枝繁殖,很少发现它的实生苗。在实验条件下对竹叶眼子菜进行了种子萌发研究,探讨了萌发基质、温度和光暗周期以及冷藏时间对种子萌发的影响。结果表明,干藏3个月后未处理种皮的种子发芽率极低,撕破种皮后显著地提高了种子发芽率。在水基质条件下,25℃最适宜竹叶眼子菜的萌发,光暗周期对种子发芽率有显著影响。冷藏6个月的种子发芽率最高,8个月时发芽率显著降低,表明竹叶眼子菜的种子不耐贮藏。还讨论了竹叶眼子菜种子休眠与萌发机制的生态学意义。     

GB对低温胁迫黄瓜叶绿体及SOD、POD同工酶的影响

采用电镜观察和聚丙烯酰胺垂直板电泳法,研究了GB对低温胁迫下黄瓜幼苗叶绿体超微结构和SOD、POD同工酶的影响。结果表明,低温胁迫下,GB可使黄瓜幼苗叶绿体膜结构保持完好,而对照的叶绿体基粒破坏严重;与对照相比,GB处理对SOD、POD同工酶谱带数目均无影响,但POD同工酶的P2(Rf0．24)、P3(Rf0．30)、P4(Rf0．36)酶带的活性增加,SOD同工酶的S1(Rf0．14)、S5(Rf0．58)酶带活性较高,保持了黄瓜幼苗体内相对较高的抗氧化酶活性。GB可保护膜的完整性和稳定性,从而提高黄瓜幼苗的抗冷性。     

铝胁迫对不同小麦SOD、CAT、POD活性和MDA含量的影响

方法:采用室内水培试验法,研究了不同浓度铝胁迫对耐性不同的几种基因型小麦叶片和根系内SOD、CAT、POD活性和MDA含量的影响。结果:表明铝胁迫条件下导致小麦叶片和根系的3种酶活性在一定范围内随胁迫强度的增加而上升,重度胁迫下会有所下降。这说明SOD、POD、CAT活性的提高与维持是植物耐铝胁迫的重要生理基础。另外,耐铝品种变化不显著,始终维持在比较稳定的活性水平,这可能与铝诱导的有机酸分泌有关,敏感性品种的酶活性在胁迫下会有所下降。而MDA含量在轻度胁迫下变化不明显,在重度胁迫下才会有明显变化,其含量的变化与小麦的耐铝性也有着密切的关系。     

洱海底泥特性对七种沉水植物生长的影响

为研究洱海底泥特性对沉水植物生长的影响,采用不同比例洱海底泥与湖岸土壤掺混形成五种基质,并分别移栽苦草、黑藻、微齿眼子菜、马来眼子菜、光叶眼子菜、穿叶眼子菜和狐尾藻,进行为期70d的室外生长实验,结果表明不同基质对几种植物的影响具种间差异。（1）在基质为50%深层底泥+50%湖岸土壤（碳、氮、磷含量分别为31.59、0.334和0.095 mg/g）时,苦草、马来眼子菜和光叶眼子菜的株高最大;基质为100%深层底泥（碳、氮、磷含量分别为37.88、0.803和0.149 mg/g）时,黑藻、微齿眼子菜、穿叶眼子菜和狐尾藻的株高最大;（2）基质为100%深层底泥时,苦草、黑藻、微齿眼子菜、马来眼子菜和光叶眼子菜生物量增加最多且相对生长速率最大;基质为100%浅层底泥（碳、氮、磷含量分别为77.37、5.691和0.136 mg/g）时,穿叶眼子菜生物量增加最多,相对生长速率最大;狐尾藻在基质为50%浅层底泥+50%深层底泥（碳、氮、磷含量分别为49.27、2.005和0.131 mg/g）时生物量增加最多,相对生长速率最大;（3）基质为100%湖岸土壤（碳、氮、磷含量分别为22.06、0.327和0.231 mg/g）时,7种沉水植物均生长缓慢,生物量增加较少。综上所述,中营养底泥（碳、氮、磷含量分别为31.59-49.27、0.334-2.005和0.095-0.131 mg/g）更适合沉水植物生长,底泥中过高或过低营养都不利于沉水植物生长。     

小麦苗期对1, 2, 4-三氯苯胁迫的生理响应

通过砂培试验,研究了6种浓度(0、0.3、0.6、1.0、1.5 mmol/kg沙和2.0 mmol/kg沙)的1, 2, 4-三氯苯(TCB)对两种小麦烟辐188(耐性基因型)和扬麦16(敏感基因型)种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量、以及叶片和根系的蛋白质含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果表明两种小麦基因型具有显著的差异,在TCB胁迫下,烟辐188的种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量均高于扬麦16,烟辐188和扬麦16的叶片可溶性蛋白含量分别与对照差异不显著和显著偏低.随着TCB浓度的升高,烟辐188根系的可溶性蛋白含量呈上升趋势,与对照差异显著,而扬麦16先略有上升然后呈下降趋势,且显著低于对照.TCB胁迫导致扬麦16叶片SOD、POD活性小于对照,CAT活性显著小于对照;而烟辐188叶片SOD活性与对照间差异不明显,POD和CAT活性在低浓度TCB胁迫时与对照差异不大,在高浓度时小于对照,其MDA含量低于扬麦16.烟辐188根系SOD、POD活性对TCB胁迫不敏感,扬麦16 SOD、POD活性受O-·2诱导而上升,但由于其O-·2产生速率要大于烟辐188,仍然不能清除多余的O-·2,最终其根系MDA含量高于烟辐188.总体而言,TCB胁迫下烟辐188的发芽情况、幼苗生长情况和生理指标均好于扬麦16,表现出对TCB胁迫有较强的耐受性和适应性.     

不同营养状态下金鱼藻的生理响应

通过静态模拟实验,比较研究了不同营养水平(中营养、富营养、重富营养和Hoagland植物培养液)下培养的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的蛋白质、叶绿素含量,过氧化物酶(POD)及超氧化物酶(SOD)活性变化.研究发现,总N、总P的变化会影响金鱼藻的生物合成,当水环境总氮浓度低于1 mg·L^-1,总磷浓度低于0.1 mg·L^-1时,金鱼藻茎叶的叶绿素合成较低,其茎蛋白含量迅速下降.金鱼藻在富营养水平(1 mg TN·L^-1,0.1 mg TP·L^-1)下抗氧化防御酶活跃,POD、SOD活性增高.研究表明,金鱼藻较适应于富营养水环境,水体营养盐继续增加对金鱼藻有胁迫作用,过高营养盐浓度(重富营养和Hoagland 培养液)影响金鱼藻的抗逆能力.     

几种保护酶活性变化与马占相思树对低温胁迫的抵抗性的关系研究

马占相思(Acacia mangium)QLD19835家系树苗在人工气候室经低温处理后,体内相关的生理指标及酶活性产生明显变化。随着温度不断下降至-6℃产生的冻害导致植株细胞膜ATP酶活性有所下降,而蛋白质的含量则显著升高,同时,细胞保护酶SOD、POD、CAT的活性呈下降趋势,但仍能维持较高的活性水平。这些实验结果表明,马占相思QLD19835对低温胁迫能产生一种防卫反应,从而对冻害有一定适应性,而具有一定活性的细胞保护酶及蛋白质的含量提高可能是植株有较强抗寒力的重要原因。     

镉污染对水鳖的毒害影响

研究分析了不同浓度Cd^2 对水鳖叶片叶绿素含量、SOD、CAT、POD活性以及超微结构的影响。结果表明,叶绿素含量、SOD、CAT、POD添生均随Cd^2 浓度的增加而先升后降。电镜观察发现,Cd^2 处理下,细胞核变形,核仁解体,染色质凝集;类囊体片层膨胀,叶绿体双层膜破裂,线粒体中嵴突减少或消失,线粒体空泡化。     

The Effects of Exogenous Ascorbic Acid on the Mechanism of Physiological and Biochemical Responses to Nitrate Uptake in Two Rice Cultivars (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) Under Aluminum Stress

As a major antioxidant in plants, ascorbic acid (AsA) plays a very important role in the response to aluminum (Al) stress. However, the effect of AsA on the mitigation of Al toxicity and the mechanism of nitrate nitrogen (NO₃ ^?–N) uptake by plants under Al stress are unclear. In this study, a hydroponic experiment was conducted using peak 1 A rice (sterile line, Indica) with weaker resistance to Al and peak 1 superior 5 rice (F1 hybrid, Indica) with stronger resistance to Al to study the effects of exogenous AsA on the physiological and biochemical responses to NO₃ ^?–N uptake by rice roots exposed to 50 μmol L^?1 Al. Al stress induced increases in the concentrations of H₂O₂ and malondialdehyde (MDA) and in the activities of antioxidant enzymes [such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX)]. Plasma membrane (PM) H⁺-ATPase and H⁺-pump activities, endogenous AsA content and NO₃ ^?–N uptake in rice roots decreased under Al stress. After treatment with 2 mmol L^?1 exogenous AsA combined with Al, concentrations of H₂O₂ and MDA in roots notably decreased, and endogenous AsA content and activities of SOD, POD, CAT, and APX in rice roots increased significantly; furthermore, the interaction of PM H⁺-ATPase and the 14-3-3 protein was also enhanced significantly compared with that in control plants without AsA treatment, which clearly increased NO₃ ^?–N uptake. Based on all of these data, the application of AsA significantly reduced the accumulation of H₂O₂ and MDA and increased the activities of PM H⁺-ATPase and the H⁺-pump by increasing the endogenous AsA content, the antioxidant enzyme activities, and the interaction of PM H⁺-ATPase and the 14-3-3 protein in the roots of the two rice cultivars under Al stress, thereby improving the uptake of NO₃ ^?–N in rice.     

外源SOD和APX基因在转基因烟草中的表达与遗传

分析转超氧化物歧化酶基因（SOD）或抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）烟草及其自交和杂交后代的叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的结果表明：转基因烟草的SOD和POD活性在终花期最强,不同叶位叶中SOD活性差异不明显,POD活性以下部叶为最高;转基因烟草的SOD或POD活性显著高于近等基因的非转基因品系。杂交后代（F1、F2）的SOD活性能保持稳定,略高于亲本;自交后代（S1～S3）与自交亲本的SOD和POD活性相当。     

Salinity up-regulates the antioxidative system in root mitochondria and peroxisomes of the wild salt-tolerant tomato species Lycopersicon pennellii

The effect of salinity on the antioxidative system of root mitochondria and peroxisomes of a cultivated tomato Lycopersicon esculentum (Lem) and its wild salt-tolerant related species L. pennellii (Lpa) was studied. Salt stress induced oxidative stress in Lem mitochondria, as indicated by the increased levels of lipid peroxidation and H(2)O(2). These changes were associated with decreased activities of superoxide dismutase (SOD) and guaiacol peroxidases (POD) and contents of ascorbate (ASC) and glutathione (GSH). By contrast, in mitochondria of salt-treated Lpa plants both H(2)O(2) and lipid peroxidation levels decreased while the levels of ASC and GSH and activities of SOD, several isoforms of ascorbate peroxidase (APX), and POD increased. Similarly to mitochondria, peroxisomes isolated from roots of salt-treated Lpa plants exhibited also decreased levels of lipid peroxidation and H(2)O(2) and increased SOD, ascorbate peroxidase (APX), and catalase (CAT) activities. In spite of the fact that salt stress decreased activities of antioxidant enzymes in Lem peroxisome, oxidative stress was not evident in these organelles.     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶[过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)]以及解毒酶[谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)]活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55....     

Effects of NaCl and Mycorrhizal Fungi on Antioxidative Enzymes in Soybean

The effects of different concentrations of NaCl on the activities of antioxidative enzymes in the shoots and roots of soybean (Glycine max [L.] Merr cv. Pershing) inoculated or not with an arbuscular mycorrhizal fungus, Glomus etunicatum Becker & Gerdemann, were studied. Furthermore, the effect of salt acclimated mycorrhizal fungi on the antioxidative enzymes in soybean plants grown under salt stress (100 mM NaCl) was investigated. Activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) were increased in the shoots of both mycorrhizal (M) and nonmycorrhizal (NM) plants grown under NaCl salinity. Salinity increased SOD activity in the roots of M and NM plants, but had no effect on CAT and polyphenol oxidase activities in the roots. M plants had greater SOD, POD and ascorbate peroxidase activity under salinity. Under salt stress, soybean plants inoculated with salt pre-treated mycorrhizal fungi showed increased SOD and POD activity in shoots, relative to those inoculated with the non pre-treated fungi.     

香蒲对不同浓度Pb~(2+)胁迫的生理应答及其细胞超微结构变化

通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。