外源IAA对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以黄瓜‘津研四号’幼苗为试材,采用Hoagland营养液栽培,研究了不同浓度(0、0.01、0.1、1和10μmol·L-1)IAA处理对50 mmol·L-1 NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性及抗氧化系统的影响。结果表明,碱胁迫对黄瓜幼苗的生长有抑制作用,0.01~1μmol·L-1外源IAA处理可显著增加黄瓜幼苗的生物量;使叶中Na+积累降低,K+积累增加,且IAA的缓解效果具有浓度效应。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量提高,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)增加,以1μmol·L-1 IAA处理的效果最好。添加1μmol·L-1外源IAA显著提高了碱胁迫下黄瓜叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性及还原型抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量,降低了碱胁迫诱导的活性氧积累和膜脂过氧化反应;而10μmol·L-1外源IAA处理则加剧碱胁迫对黄瓜幼苗的危害。     

低镁胁迫对低温下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以‘津优3号’黄瓜幼苗为试材,以Hoagland全营养液处理为对照(CK),研究低镁(30％Mg)胁迫对低温(昼/夜温度12℃/8℃)下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响.结果表明:低温下30％Mg处理黄瓜幼苗叶片Mg含量显著低于CK,而根中Mg含量与CK差异不显著.随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和羧化效率(CE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)趋于升高.与CK相比,低温下30％ Mg处理叶片叶绿素含量、Pn、gs和CE显著降低,C-变化不大,叶绿体膜损伤严重,叶绿体数、基粒数和片层数较少,淀粉粒数增加,淀粉粒较长,丙二醛(MDA)含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性降低.可见,低温下镁运输受阻引起的缺镁是叶片失绿的主要原因;低温引起Pn降低的主要原因是非气孔限制,低镁胁迫会加大低温对黄瓜Pn的影响,而由此引起的Pn降低的主要原因是气孔限制.     

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。     

外源亚精胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系多胺含量和抗氧化酶活性的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源亚精胺对两个抗低氧能力不同的黄瓜(Cucumis sativus)品种(‘中农8号’和‘绿霸春4号’)根系中多胺含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源亚精胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中亚精胺和精胺含量,降低腐胺含量,同时,根系中SOD、POD、CAT活性也相应提高,使得幼苗鲜重和干重明显增加;单纯低氧处理及外源亚精胺的加入,抗低氧能力较强的品种‘绿霸春4号’较抗低氧能力较弱的品种‘中农8号’根系中抗氧化酶活性高。黄瓜幼苗根系中较高的亚精胺、精胺含量和较低的腐胺含量可能有利于提高抗氧化酶活性,增强幼苗的低氧逆境适应能力。     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5mmol·L-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明:在一定浓度(1~3 mmol·L-1Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(Pn)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4~5 mmol·L-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L-1Si处理效果最好.     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5 mmol·L^-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明: 在一定浓度(1～3 mmol·L^-1 Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(P_n)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4～5 mmol·L^-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L^-1Si处理效果最好.     

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.     

NaCl胁迫下外源γ-氨基丁酸对黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以黄瓜(Cucumis sativusL.)品种津绿3号为材料,采用营养液水培法,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对NaCl胁迫下幼苗生长和活性氧(ROS)代谢的影响.结果表明,NaCl胁迫处理显著抑制了幼苗的生长,叶片抗氧化酶活性、活性氧含量显著提高;营养液添加GABA处理不但缓解了NaCl胁迫对幼苗生长的抑制作用,且叶片SOD、POD和CAT活性显著高于NaCl处理,而O-·2产生速率、MDA含量却显著低于NaCl处理;5 mmol·L-1GA-BA处理缓解NaCl胁迫对幼苗伤害的效果好于2.5 mmol·L-1GABA处理.表明NaCl胁迫下,GABA参与了黄瓜幼苗活性氧的代谢过程,对增强幼苗耐盐性有重要作用.     

NaCl胁迫对西瓜嫁接苗叶片抗氧化酶活性及光合特性的影响

以耐盐性较强的葫芦品种‘超丰抗生王’为砧木,耐盐性较弱的西瓜品种‘秀丽’为接穗,采用营养液水培法,研究了NaCl胁迫对西瓜自根苗和嫁接苗保护酶活性、膜质过氧化及光合特性的影响。结果表明,NaCl胁迫下,嫁接苗和自根苗生物量显著下降,但嫁接苗下降幅度小于自根苗;NaCl胁迫抑制了西瓜自根苗和嫁接苗的气体交换参数,但是嫁接苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及叶绿素含量显著高于自根苗;NaCl胁迫下西瓜嫁接苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于自根苗,丙二醛含量较自根苗低。上述结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗通过维持较高的抗氧化酶活性来提高清除活性氧(ROS)的能力,从而降低氧化损伤,并保持较高光合速率,从而增强西瓜幼苗对盐胁迫的耐性。     

低氧胁迫对黄瓜幼苗根系无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的影响

对两个抗低氧胁迫能力不同的黄瓜品种进行营养液水培,研究了低氧胁迫下植株根系中无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的变化。结果表明,低氧胁迫下,黄瓜植株生长受到抑制,鲜重和干重显著降低,根系中蛋白质含量降低,而根系中乳酸脱氢酶（LDH）、丙酮酸脱羧酶（PDC）、乙醇脱氢酶（ADH）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在低氧胁迫下显著提高,且提高的幅度与品种抗低氧胁迫能力的强弱有关,与“中农8号”相比,抗低氧性胁迫能力较强的“绿霸春四号”根系内LDH活性增幅较小,而ADH、PDC、SOD、POD和CAT活性增幅较大。说明较高的ADH、PDC、SOD、POD、CAT活性和较低的LDH活性有利于增强幼苗植株抗低氧胁迫的能力。     

外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗光合特性和膜脂过氧化的影响

以抗低氧能力不同的2个黄瓜（Cucumis sativus）品种为试材,研究了外源多胺对黄瓜幼苗植株生长、光合特性和膜脂过氧化的影响.结果表明,外源多胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片的净光合速率和水分利用率,降低叶片中丙二醛含量和质膜透性,使幼苗鲜重和干重明显增加.因此在低氧胁迫下,外源喷施多胺能提高幼苗叶片的净光合速率,促进植株生长,缓解胁迫对黄瓜幼苗的伤害.此外,与抗低氧能力较强的品种绿霸春4号相比,外源多胺对抗低氧能力较弱的品种中农8号的影响更明显.     

光合菌对黄瓜光合及抗氧化同工酶的影响

以2种基因型的黄瓜（Cucumis sativus）为材料,研究光合菌（PSB）的喷施对植物生物量、净光合速率（Pn）、叶片PSII的最大光化学效率（Fv／Fm）及抗氧化同工酶代谢的影响。结果表明,喷施PSB均能诱导2种基因型黄瓜的生物量显著增加,并伴随Pn的显著提高。但是,2种基因型黄瓜的Fv/Fm并不受PSB喷施的影响：PSB能使总过氧化物歧化酶（soo）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性提高,并使它们的多数同工酶的活性上调,这些同工酶活性的增加在叶绿体中表现更为明显（如Cu／Zn-SOD、Fe-SOD和sAPX）。研究结果表明,PSB能通过增强黄瓜抗氧化酶体系的活性改善植株的抗氧化能力,从而在植株的生长和光合作用方面起到促进作用。     

外源腐胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源腐胺(Put)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺含量和抗氧化系统的影响.结果显示,低氧胁迫显著刺激了黄瓜幼苗体内活性氧(ROS)和内源多胺含量的增加,提高了抗氧化酶活性;外源Put进一步提高了低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的含量和抗氧化酶活性,降低了ROS含量,从而缓解了低氧胁迫的伤害作用;Put合成抑制剂D-精氨酸(D-Arg)不仅显著抑制黄瓜幼苗体内多胺的合成,而且抑制抗氧化酶活性,同时ROS大量积累,进一步抑制黄瓜幼苗的生长;而外源Put可缓解D-Arg的抑制作用;Put转化抑制剂甲基乙二醛-双(脒基腙)(MGBG)和Put降解抑制剂氨基胍(AG)的混合施用造成游离态Put的过量积累,以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量和抗氧化酶活性的显著降低,造成ROS大量积累,进一步加重了低氧胁迫对植株的伤害.结果表明,低氧胁迫下外源Put可提高黄瓜幼苗体内游离态Put含量,促进游离态Put向Spd和Spm转化,Spd、Spm含量的增加以及(free-Spd free-Spm)/free-Put比值的升高有利于提高植株抗氧化酶活性,增强清除ROS的能力,降低膜脂过氧化的伤害,从而增强植株的低氧胁迫耐性.     

Leaf Growth,Photosynthetic Rate,and Phytohormone Contents in Cucumis sativus Plants under Progressive Soil Drought

Effects of progressive soil drought on leaf growth, the rate of photosynthesis, and phytohormone contents were followed in the experiments with cucumber (Cucumis sativus L.) plants. Suppression of photosynthesis by drought did not immediately cause growth retardation, because the latter was observed one day earlier than the inhibition of photosynthesis. In the meantime, growth retardation could be caused by a decline in IAA and cytokinin contents, rather than ABA accumulation, because ABA accumulated when the growth has been already suppressed.     

外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗光合特性和膜脂过氧化的影响

以抗低氧能力不同的2个黄瓜(Cucumis sativus)品种为试材, 研究了外源多胺对黄瓜幼苗植株生长、光合特性和膜脂过氧化的影响。结果表明, 外源多胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片的净光合速率和水分利用率, 降低叶片中丙二醛含量和质膜透性, 使幼苗鲜重和干重明显增加。因此在低氧胁迫下, 外源喷施多胺能提高幼苗叶片的净光合速率, 促进植株生长, 缓解胁迫对黄瓜幼苗的伤害。此外, 与抗低氧能力较强的品种绿霸春4号相比, 外源多胺对抗低氧能力较弱的品种中农8号的影响更明显。     

NaCl胁迫对黄瓜根系边缘细胞发生的影响

以黄瓜为试材,研究了NaCl处理对植株生物量、根长、根系活力、根边缘细胞的数目和活性及黏胶层厚度的影响。结果表明,NaCl处理降低了植株生物量与根系长度,增加了黄瓜幼苗的根系活力。黄瓜边缘细胞的出现几乎与根同时发生,当根长达到25mm时,边缘细胞的数目与活性均达到最大值。NaCl处理对边缘细胞的数目与活性表现出一定的抑制作用。离体根尖的边缘细胞活性也随NaCl处理浓度与处理时间的增加而逐渐减小,但根边缘细胞黏胶层厚度却随NaCl处理浓度的增加而增加。总之,NaCl对黄瓜幼苗造成一定伤害,但根系边缘细胞可通过降解死亡与增加黏胶的分泌量在一定程度上减轻这种伤害程度。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗植株生长和光合特性的影响

采用营养液水培法,选用耐盐性不同的2个黄瓜品种,研究了不同浓度N aC l处理对黄瓜幼苗植株生长及叶片光合特性的影响。结果表明,在盐胁迫下,净光合速率(Pn)呈下降趋势,气孔导度(G s)变化趋势与Pn相一致;气孔限制值(L s)在处理的前4 d显著升高,随处理时间延长而下降;细胞间隙CO2浓度(C i)的变化趋势与L s相反;光合碳同化的量子效率(Φc)明显下降。耐盐性较弱的‘津春2号’各项光合参数变化幅度明显大于耐盐性较强的‘长春密刺’。短期N aC l处理,Pn下降以气孔限制因素为主,较长期N aC l处理,Pn下降转向非气孔限制因素。     

外源亚精胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下亚精胺(Spd)对黄瓜幼苗净光合速率（P_n）、细胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）以及量子效率（Φ_c）和羧化效率（CE）的影响.结果表明,低氧胁迫下,黄瓜植株P_n呈下降趋势,处理10 d后达最低值,为同期对照的63.33%,而低氧胁迫的外源Spd处理10 d时P_n升高了1.25倍;C_i与P_n呈一定负相关性（R²=0.4730～0.7118）,G_s与T_r的变化幅度较大,低氧胁迫下有明显下降趋势,Spd处理后其值有所上升,两者呈显著相关（R²=0.7821～0.9458）,但与P_n的相关性不显著;低氧下Φ_c和CE比对照分别下降了63.01%和72.33%,而Spd处理后,Φ_c和CE值分别提高了23%和14%.表明在低氧胁迫下黄瓜幼苗的光合抑制主要是由非气孔限制所引起的,而外源Spd可通过对光系统的修饰减轻黄瓜幼苗的低氧胁迫伤害.     

外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜幼苗根系抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以2个不同耐盐强度的甜瓜品种‘玉皇’（耐盐性强）和‘雪美’（耐盐性弱）为材料,采用营养液栽培方法,研究外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜幼苗根系抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响。结果显示：（1）盐胁迫下,2个甜瓜品种根系内的还原型抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量降低,氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量升高,且‘雪美’变化幅度大于‘玉皇’;（2）盐胁迫下,施用外源脯氨酸提高了2个甜瓜品种根系中ASA和GSH的含量,降低了GSSG含量,同时也提高了GSH/GSSG的比值,且对‘雪美’的作用大于‘玉皇’;（3）盐胁迫处理3 d时,2个甜瓜品种根系的抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性均下降,且‘雪美’下降的幅度较大;随着胁迫时间的延长（5 d时）,‘玉皇’幼苗根系内APX、DHAR、GR活性有所上升,‘雪美’根系中这3种酶活性则进一步降低;（4）盐胁迫下,施用外源脯氨酸提高了2个甜瓜品种根系内的APX、DHAR和GR的酶活性,且对‘雪美’的作用大于‘玉皇’。本研究结果表明,外源脯氨酸可以通过增加非酶促抗氧化物质ASA、GSH的含量和抗氧化酶活性,提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环清除活性氧的能力,从而缓解盐胁迫对甜瓜植株的伤害。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

采用营养液栽培,研究了外源亚精胺对50mmol·L-1NaCl胁迫下黄瓜幼苗植株生长、叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数(PSⅡ光化学效率)的影响。结果表明:NaCl胁迫显著降低了黄瓜植株生长量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)(P<0.05),但对PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学淬灭(qP)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、非光化学淬灭(qN)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)无显著影响(P>0.05);外源亚精胺显著提高了盐胁迫下黄瓜植株生长量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,增加了ФPSⅡ、qP、Fv′/Fm′,降低了qN(P<0.05);外源亚精胺对Fv/Fm影响不显著(P>0.05)。外源施加亚精胺可增强盐胁迫下黄瓜植株的光合能力,主要是由于减弱了盐胁迫对植株的气孔限制,但对PSⅡ实际光化学效率影响较小,且叶面喷施比根施处理对改善盐胁迫下植株的生长和光合作用更有效。