植物对二氧化硫的反应和抗性研究——Ⅴ.植物对二氧化硫抗性与pH的相关性

以H_2SO_3溶液处理小麦苗切段作为模式系统,以乙烷产生、K~ 外渗和叶绿素破坏作为组织受损伤的指标,研究了pH对植物受SO_2伤害的影响。试验结果指出,当处理溶液的pH值降低时,组织受害加重。pH主要是由于对溶液中存在的SO_3~(2-)、HSO_3~-和不解离的H_2SO_3分子这三种形式的分配的影响而起作用的。在pH2～5范围内HSO_3~-占优势,组织受害重;pH>5,溶液中存在的离子主要是SO_3~(2-)受害轻;pH<2,溶液中最多的是H_2SO_3,出现的严重损伤是由于强酸性引起,而不是由于H_2SO_3本身的作用。伤害和pH的关系曲线与依赖于pH的HSO_3~-分配曲线非常一致,高峰都在pH3～4,但和SO_3~(2-)s或不解离的H_2SO_3分子的分配曲线迥然不同。HSO_3~-是起毒害作用的主要因素,而SO_3~(2-)及H_2SO_3分子的毒性不大。     

植物对二氧化硫的反应和抗性研究——Ⅱ.质膜透性的变化和二氧化硫伤害

质膜透性的改变和二氧化硫伤害密切相关。当二氧化硫浓度超过伤害阈值时,叶组织的离子渗漏大量增加。渗漏越多,以后出现的可见伤害症状亦趋严重。如二氧化硫浓度在阈值之下,则膜透性基本不变。质膜受损表现为伤害的前奏,膜透性增加引起离子平衡的破坏可能是二氧化硫伤害的一个原因。接触二氧化硫时透性的变化可作为不同种和品种抗性强弱的指标。     

二氧化硫对植物的伤害和植物对二氧化硫的抗性

一SO_2是我国当前最主要的大气污染物,排放量大,对植物的危害严重。研究SO_2对植物的影响已有百年以上历史,关于可见伤害症状的研究、对生长和各种生理过程的作用等方面已经积累了比较丰富的资料,但是,对于它引起植     

植物对二氧化硫的反应和抗性研究 Ⅰ.人工控制熏气条件下植物的急性伤害和相对抗性

应用动式熏气装置在人工气候室内进行了19种农作物和38种观赏植物的SO_2熏气试验。观察了叶伤害的初始症状、进一步的发展和形态特征。试验表明植物对SO_2的抗性随生长发育时期而变化,同一种植物的不同品种之间的敏感性差异也很大。根据伤害阈值的测定和受害程度的不同,把试验植物分为四个抗性级别。这些资料可应用于植物SO_2伤害的田间诊断和污染区栽培植物种类和品种的选择。     

植物对二氧化硫的反应和抗性研究——Ⅳ.HSO_3~-对麦苗切段的伤害与乙烷产生的关系

小麦幼苗切段接触HSO_3~-,浓度超过一定阈值时,乙烷大量产生,组织差别透性受损(K~ 外渗增加),叶绿素破坏;其中乙烷增加快,反应灵敏,变幅显著。HSO_2~-浓度在0.5～100毫克分子范围内,乙烷生成随HSO_3~-浓度增高成比例地增加,可以作为组织伤害的定量指标。在这个系统中,乙烯生成量低,而且随HSO_3~-增加而减少。叶绿素破坏需要较高浓度、较长时间的作用。由于麦苗切段对HSO_3~-的反应与整株植物受SO_2伤害的反应基本相同,所以可作为研究植物SO_2伤害的模式系统。     

植物对二氧化硫的反应和抗性研究 Ⅵ二氧化硫伤害与类脂过氧化物的增生

植物整株或叶片接触SO_2气体或HSO_3~-溶液,在发生伤害的情况下,引起叶内能与硫代巴比妥酸(TBA)起作用的物质(TBA-RS)增生,伤害程度与TBA-RS增加量在一定范围内呈线性相关。TBA-RS的增生,和乙烷产生一样,进一步说明SO_2伤害与膜脂过氧化有关,由HSO_3~-引起的TBA-RS增加,和乙烷产生以及K~+外渗类似,也随pH而变化,即在酸性环境中增加多,接近中性时降低;但TBA-RS与pH的关系曲线高峰值在pH5左近,与依赖于pH的乙烷、K~+外渗的曲线高峰值在pH3～4有所不同。     

植物对二氧化硫的反应和抗性研究——Ⅶ.SO_2熏气对小麦叶片过氧化物酶的影响

小麦叶片的过氧化物酶活性随年龄增大而上升,同工酶谱也随不同叶层叶龄的增大而加强,并出现新的酶带。 SO_2熏气促进小麦叶片的过氧化物酶活性,不同层次叶片比较,幼嫩叶片促进程度比老叶大些。SO_2熏气对小麦叶片过氧化物酶同工酶的某些酶带有加强作用,并能诱导产生新的酶带。同一叶片的前半叶伤害比后半叶重,过氧化物酶活性也以前半叶为大,说明过氧化物酶活性的提高与伤害有一定关系。     

棉花等植物对乙烯的反应

对棉花等作物、蔬菜及一些园林植物等22种进行了乙烯熏气处理试验。乙烯使植物的蕾、花、幼果、叶片等发生不正常的器官脱落现象,危害农作物的产量及影响工厂绿化的效果。棉花的蕾及幼铃对乙烯比较敏感,脱落率随乙烯浓度的增大及熏气时间的延长而增长,日令16天以上的棉铃对乙烯抗性强。叶片的抗性因叶令而异,幼嫩未伸展的叶片及趋向衰老的叶片对乙烯比较敏感,充分伸展的功能性叶片对乙烯抗性较强。乙烯易引起植物的形态异常,这一现象是现场诊断乙烯污染的有价值的指标。如棉花受乙烯侵袭后在蕾铃脱落之前先发生叶片下垂及花蕾苞片张开的现象。     

1-MCP对植物乙烯反应的抑制和应用

综述了1-MCP在受体水平上抑制植物对乙烯反应的作用机制,并对其在调控果实,蔬菜和花卉成熟衰老中的潜在应用价值作了介绍。     

接触二氧化硫后小麦叶片中逆境乙烯的生物合成

AVG和AOA强烈抑制二氧化硫处理小麦叶片中乙烯产生和ACC合成,对MACC的形成也有一定的抑制作用。CoGl_2明显抑制乙烯产生,而ACC大量积累,MACC含量则未因ACC增加而相应增加。DNP和CCCP也抑制乙烯产生,但前者引起ACC大量积累,后者引起ACC含量下降。CHI对乙烯产生和ACC形成均显示强烈的抑制作用,同时也明显抑制MACC形成。这表明小麦叶片接触SO_2引起的逆境乙烯也是循蛋氨酸→SAM→ACC→乙烯途径。     

几种氧化酶活性与植物对二氧化硫抗性的研究——植物本底及受污染后酶活性大小与抗性的关系

对27种不同抗性等级植物本底(未经污染处理的正常植物)多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性测定结果,植物本底多酚氧化酶活性与抗性有呈负相关的趋势,抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性大小与抗性不具规律性。 对植物受不同浓度SO_2污染后酶活性变化分析结果看出,蚬木(抗性植物)和汗斑草(敏感植物)在浓度达受阈前,多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶均有随浓度的升高而酶活性逐渐增大的趋势,仅是不同的酶其活性高峰在不同浓度梯度中出现迟早不同而己。在污染浓度达受伤阈后,随着浓度的继续增大,酶活性逐渐下降。而白蝉(抗性植物)和大猪屎青(敏感植物)有的酶具有规律性,有的酶不具有这种规律性。 用使可见伤害达50％的SO_2污染汗斑草后4小时(一次污染),过氧化物酶活性为0.34(未受污染的为12.69),仅为未受污染的2.68％,降低了97.32％,但24小时后为7.68,为未受污染的60.52％,比受污染后4小时提高了57.84％,72小时后为8.52,为未受污染的67.13％,比受污染后4小时提高了65.45％。多酚氧化酶亦具有这种规律性。说明二氧化硫对这两种酶的抑制作用是可逆的。     

二氧化硫和乙烯对芝麻伤害的增效作用

城市和工矿区的大气污染物很少单一存在。当两种或两种以上的污染物同时存在时,它们对植物的作用比单一存在时复杂。例如二氧化硫和臭氧的复合污染对植物的伤害表现增效作用(Menser和Heggested 1966,Heck 1968)。二氧化硫的污染源比较普遍,它和乙烯同是某些石油化工企业排放的主要污染物。这二种气体的复合污染对植物的作用如何,尚未见诸报导。已知植物受二氧化硫伤害时,植物内源乙烯的产生显著增加(马场等1976,Peiser等1978,Bressan等1979,Wilson等1978,李振国等1980)。有一些植物如小麦、水稻等,只要接触二氧化硫,即使在不出现可见伤害的情况下,也有应激乙烯产生(李振国 1980)。因此无论从外部的复合影响或从内部的相互关系来看,这一问题都有一定意义。     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2+ 对番茄(Lycopersicon esculentum Mill cv. Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响.通过测定不同Ca2+ 浓度条件下番茄黄化幼苗的"三重反应"、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER-RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化,结果发现,随着培养基中Ca2+ 浓度从0 mmol/L增加到3.8 mmol/L,番茄黄化幼苗的"三重反应"表型明显增强,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加;当Ca2+ 浓度由3.8 mmol/L进一步增加到10 mmol/L时,番茄黄化幼苗"三重反应"表型受到抑制,内源乙烯释放量、 NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降.因此,Ca2+ 对番茄黄化幼苗"三重反应"的影响与Ca2+ 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关,而且Ca2+ 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的.     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2 对番茄 (LycopersiconesculentumMillcv.Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响。通过测定不同Ca2 浓度条件下番茄黄化幼苗的“三重反应”、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER_RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化 ,结果发现 ,随着培养基中Ca2 浓度从 0mmol/L增加到 3.8mmol/L ,番茄黄化幼苗的“三重反应”表型明显增强 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加 ;当Ca2 浓度由 3.8mmol/L进一步增加到 10mmol/L时 ,番茄黄化幼苗“三重反应”表型受到抑制 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降。因此 ,Ca2 对番茄黄化幼苗“三重反应”的影响与Ca2 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关 ,而且Ca2 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的     

高温对两种植物组织乙烯产生的作用

两种喜温程度不同的植物组织对高温的反应不同,35℃开始抑制小麦叶片乙烯产生,而黄豆下胚轴在35～40℃乙烯仍增加,45℃才受到抑制。乙烯生物合成途径中的两个主要步骤对高温的反应也不一样,ACC合成在40℃下还受到促进,ACC转化为乙烯这一步,则是高温钝化的主要位点。小麦叶片经短期40℃处理后回到常温下,经过滞后期出现乙烯剧增现象,表示高温下暂时受损的乙烯形成系统在常温下恢复功能后,可使积存的ACC转化为乙烯。MACC含量在高温逆境下无明显变化。     

植物遭受伤害后乙烯和乙烷产生的消长关系

在几种逆境下引起严重损伤后植物组织产生的乙烯和乙烷呈现此消彼长现象: 小麦黄化苗受机械伤害,在一定伤害程度内乙烯产生渐渐增加,伤害加重,乙烷明显上升,乙烯则相应下降。 通N_2引起麦苗伤害时,随着通N_2时间的延长,乙烷产生逐步上升,乙烯生成则递减。 受通N_2伤害的组织放在不同氧分压下,在低氧分压范围内(1～20%),乙烷产生随氧分压提高而上升,在高氧分压下则显著下降;乙烯生成随氧分压提高而一直增加。 严重冰冻后的麦苗织组只释放乙烷,再加入CuSO_4,促进乙烯产生同时减少乙烷生成。 牵牛花叶片对不同浓度HSO_3~-起反应而产生乙烯和乙烷时,也有类似的此消波长现象。 对植物组织在受伤害后出现的乙烯和乙烷的消长关系进行了讨论,并提出在某些条件下组织所产生的乙烯和乙烷有来自共同前体的可能性。     

水生维管束植物对水体铅污染的反应、抗性和净化作用

重金属铅污染环境的一个主要方面是对水体的污染。主要的污染源是某些矿山(如铅锌矿等)、有色金属冶炼厂、铅制品加工厂等的废水和废气以及汽车尾气等。按金属的生物效应来分类,铅为有毒金属。大量的铅直接或者通过食物链的富集进入人体会造成严重的危害。目前,国内外对于铅污染的环境对陆生植物的影响以及陆生植物对铅污染的反应开展了一些     

植物对水分胁迫的反应和适应性——Ⅱ植物对干旱的反应和适应性

干旱对植物的影响是非常广泛而深刻的。它的影响可以表现在生长发育的各个阶段,如萌发、营养生长和生殖生长,直到具体的生理代谢过程,如光合作用、呼吸作用、水和营养元素的吸收和运输、一些酶的活力     

叶片组织结构特征对氯气、二氧化硫的抗性研究

为研究叶片组织结构和植物对大气污染的抗性关系,本文对75种植物叶片的解剖结构进行了观察,并测量了它们的形态指标。初步结论如下:(1)早生结构的叶片,表现为叶较厚、角质层厚等,对大气污染具较强的抗性;(2)具发达贮水组织的肉质叶,抗性较强;(3)阴生结构叶片,如叶较薄、纸质或柔软者,多是敏感植物;(4)在少数科中,如桑科、赤铁科,夹竹桃科等有不少种类属抗性植物;(5)在污染条件下,气孔开放度对植物的伤害有重要影响;(6)栅栏组织细胞层数,栅栏组织厚度和叶片厚度之比,对植物的敏感性没有直接相关关系;(7)叶片解剖结构特征,在评价植物对大气污染的抗性有其局限性。