Pb2+胁迫对两种小麦幼苗生理特性影响的研究

以两种小麦西旱2号和宁春4号幼苗为供试材料,研究了不同浓度Pb(NO₃)₂处理对其叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透性调节物等生理特性的影响。结果发现,两种小麦在低浓度铅处理下幼苗叶片叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性均无显著变化,而高浓度铅胁迫使其叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）及叶绿素总量明显减少,但SOD活性显著升高,且相同浓度铅胁迫对小麦宁春4号幼苗叶片叶绿素的破坏作用明显强于对西旱2号的作用;不同浓度硝酸铅处理诱导两种小麦幼苗过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性升高,但不影响丙二醛（MDA）含量;此外,Pb²⁺处理使小麦幼苗叶片脯氨酸含量升高,此效应具有浓度依赖性,但铅处理不影响可溶性糖相对含量。结果表明,铅胁迫对两种小麦幼苗叶片叶绿素造成了破坏,却不同程度诱导抗氧化酶活性及脯氨酸含量升高,即表现出较强的抗氧化能力和渗透调节能力,增强了小麦对铅的耐受性,因而胁迫诱导两种小麦叶片MDA含量变化与对照比无显著性差异。     

Cd~(2+)胁迫对小麦幼苗生理生化特性的影响

以小麦品种'西旱2号'和'宁春4号'幼苗为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度Cd(NO3)2处理对叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量等的影响.结果表明,两小麦品种幼苗的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量在镉胁迫下均比对照降低,且高浓度镉对'西旱2号'幼苗叶片Chl b的破坏程度强于Chl a;两品种镉胁迫幼苗的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均比对照不同程度地升高;两品种镉胁迫幼苗的可溶性糖含量均与对照无显著差异,但'宁春4号'幼苗叶片的脯氨酸含量却比对照显著升高,且此效应具有浓度依赖性;镉胁迫下两品种小麦幼苗叶片的MDA含量变化与对照无显著差异.研究显示,两品种小麦幼苗叶片的光合色素在镉胁迫下均受到不同程度的破坏,但它们均能通过增加体内保护酶活性和渗透调节物质含量来缓解膜脂过氧化伤害,从而对镉胁迫均表现出较强的耐受能力.     

微塑料对碱胁迫下菠菜种子萌发和幼苗生理特征的影响

微塑料作为一种全球公认的新型环境污染物,其在陆地生态系统中的污染问题已成为全球关注的热点环境问题。为研究微塑料(MPs)对碱胁迫下农作物种子萌发和幼苗生理特征的影响,本研究选用菠菜为试验对象,采用粒径为100 nm的聚苯乙烯微球(200、400、800、1600 mg·L^-1)处理液,以及NaHCO₃和Na₂CO₃按摩尔比为1∶1混合制备的碱性盐溶液(5、10、20、40 mmol·L^-1),探究微塑料/碱单一胁迫或二者联合暴露对菠菜种子萌发和幼苗生理特征的影响。结果表明：≥400 mg·L^-1的MPs单独胁迫能够抑制菠菜种子的萌发,对种子根和芽的伸长表现为“低促高抑”的影响;不同浓度的碱单独胁迫均会抑制种子的萌发以及根、芽的伸长。随MPs浓度的升高,菠菜幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐降低,过氧化物酶(POD)活性先升高后下降,叶绿素含量在低浓度(200 mg·L^-1)下升高,在中高浓度(≥400 mg·L^-1     

外源水杨酸对NaCl胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长生理的影响

以大豆种子、幼苗为试验材料,采用砂培的方法,研究了0.2mmol·L-1外源水杨酸(SA)对100mmol·L-1 NaCl胁迫下大豆种子萌发、幼苗形态及生物量、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:NaCl胁迫下,大豆种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,且随着胁迫时间的延长(0~3d),大豆幼苗相对电解质渗漏率、硫代巴比妥酸活性产物(TBARS)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显降低。外源SA促进NaCl胁迫下大豆种子萌发和根茎生长,增加幼苗生物量积累,降低幼苗叶片相对电解质渗漏率和TBARS含量,增强其叶片SOD、CAT、APX活性。研究表明,NaCl胁迫能显著抑制大豆种子萌发和幼苗生长,而一定浓度的外源SA能有效提高NaCl胁迫下大豆种子活力及幼苗抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化程度,缓解NaCl胁迫所造成的伤害,提高大豆幼苗抗盐胁迫的能力。     

外源一氧化氮供体对渗透胁迫下小麦种子萌发和水解酶活性的影响

采用含水量测定和种子吸胀实验,发现一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)促进小麦种子在渗透胁迫下萌发的效应是通过提高种子的吸胀能力实现的;SNP还能明显诱导胁迫下种子淀粉酶同工酶Ⅰ活性的上升,加速淀粉胚乳的液化或溶解,而对酯酶影响不大.此外,在无胁迫条件下的小麦种子萌发早期(12 h),SNP处理可以显著诱导葡萄糖、果糖和蔗糖含量的上升;采用外源糖和SNP,结合NO清除剂处理小麦种子,观察到葡萄糖、果糖和蔗糖都参与萌发早期NO信号对小麦种子淀粉酶同工酶Ⅰ的激活.     

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.     

一氧化氮对渗透胁迫下小麦种子萌发及其活性氧代谢的影响

一氧化氮供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)能明显地促进渗透胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发、胚根和胚芽伸长,提高萌发过程中淀粉酶和内肽酶的活力,加速贮藏物质的降解：胁迫解除后,仍能使种子维持较高的活力。此外,SNP还能显著诱导渗透胁迫下CAT、APX活力的上升和脯氨酸含量积累,抑制LOX活力,从而提高渗透胁迫下小麦种子萌发过程中抗氧化能力。进一步研究还发现,SNP诱导切胚半粒小麦种子萌发早期(6h)的淀粉酶活力上升可能与GA3无直接关系。     

镉胁迫对矮牵牛种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养的方法研究了不同浓度镉Cd（0、1、2和4 mmol·L^-1）处理对矮牵牛（Petunia hybrida）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果发现：与对照相比,较低浓度（1 mmol·L^-1）Cd处理下矮牵牛种子萌发和幼苗生长均显著被抑制,当Cd浓度增至4 mmol·L^-1时完全抑制了矮牵牛种子的萌发。Cd胁迫在低浓度时激活矮牵牛幼苗叶片过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,而高浓度产生抑制效应;抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照相比均显著升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化。不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的加入使4 mmol·L^-1 Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片POD和APX活性增加,但不影响SOD和CAT活性;此外,6 mmol·L^-1 EDTA使Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片中MDA含量增加。结果表明,Cd胁迫抑制矮牵牛种子萌发和幼苗生长,却使幼苗叶片POD、CAT和APX活性增加,EDTA的加入能够进一步提高Cd胁迫幼苗POD和APX活性。因此,矮牵牛幼苗在Cd胁迫下具有较强的抗氧化损伤的能力。     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下甘草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以药用植物甘草种子和幼苗为材料,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,测定了不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理甘草种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi)的变化,以及ALA处理幼苗叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸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。结果显示:(1)在20%PEG-6000胁迫下,甘草种子萌发受到显著抑制,而各项萌发指标经过不同浓度的ALA进行恢复处理后均有明显提高,且均以10 mg.L-1ALA处理的各项指标值最大,其种子发芽势(75%)、发芽率(91%)比干旱胁迫对照显著提高了35%和30%,发芽指数(36.2)和活力指数(709.7)分别提高至干旱胁迫的2.6和3.5倍。(2)各ALA处理较对照均显著提高了干旱胁迫下甘草幼苗总生物量、可溶性糖的含量及脯氨酸含量,却显著降低了甘草叶片的MDA含量和质膜透性,同时显著提高了干旱胁迫下甘草叶片中的SOD、POD和CAT的活性,且以10 mg.L-1ALA处理后的酶活性最强。研究表明,适宜浓度(10 mg.L-1)的ALA能显著提高干旱胁迫下甘草种子的萌发能力,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对甘草幼苗的伤害,提高甘草种子及幼苗的抗旱能力。     

外源一氧化氮对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及生理特性的影响

研究了外源一氧化氮（nitric oxide,NO）对盐胁迫下多年生黑麦草幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,与对照相比,50～200μmol·L-1NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）可缓解盐胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用,其中100μmo·lL-1SNP缓解作用最强。外施SNP显著缓解了盐胁迫导致的叶片相对电导率、K＋与Na＋比率、丙二醛含量和活性氧水平的增加,提高了盐胁迫下幼苗叶子中脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶等抗氧化酶的活性。这些结果说明,NO可能通过降低细胞吸收Na＋的量、增加细胞吸收K＋的量和脯氨酸含量以及激活抗氧化保护酶等减轻了盐对黑麦草的伤害,提高了黑麦草的抗盐性。     

外源24-表油菜素内酯对盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生理特性的影响

研究了150mmol·L^-1NaCI胁迫下,外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,0．05mg·L^-1外源EBR显著缓解150mmol·L^-1NaCI胁迫伤害,使茄子种子发芽率提高了8．23％,发芽势提高15．91％,发芽指数提高了17．23％,活力指数提高了44．29％;幼苗株高、根长和植株鲜重分别提高了56．67％、23．83％和56．68％;抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性分别增加了13．75％、24．00％、28．64％和21．46％,脯氨酸和可溶性糖含量分别提高30．96％和23．66％;MDA含量、Ｏ产生速率分别降低了29．58％和14．80％。表明0．05mg·L^-1外源EBR能显著促进盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生长,明显缓解叶片氧化损伤,增强茄子的耐盐能力。     

外源CO和NO对水稻种子萌发过程中干旱胁迫损伤的缓解效应

选用水稻品种‘Ⅱ优128’种子为材料,以1.0μmol.L-1高铁血红素(Hematin,H)和200μmol.L-1硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)分别作为CO和NO供体,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,研究外源CO和NO对干旱胁迫下水稻种子萌发和萌发过程中抗氧化能力的影响。结果表明:高铁血红素和硝普钠处理可以显著提高干旱胁迫下水稻种子的发芽率、芽长和根长;同时显著提高种子淀粉酶活性,显著增加其可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量;还不同程度地诱导增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,同时降低质膜相对透性和丙二醛(MDA)含量。研究证实,外源CO和NO可通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效缓解干旱胁迫对萌发水稻种子造成的氧化伤害,促进种子萌发生长。     

NO对盐胁迫下长春花种子萌发和幼苗生理代谢的影响

为探讨NO对盐胁迫下长春花（Catharanthus roseus）种子萌发及幼苗生长的缓解作用,在50 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,研究了不同浓度外源NO供体硝普钠（SNP）处理对长春花种子萌发及幼苗生理代谢的影响。研究表明：盐胁迫抑制长春花种子萌发,0.1 mmol·L^-1 SNP缓解盐胁迫对长春花种子萌发和幼苗生长效果最好,显著提高种子发芽率、发芽指数、活力指数和叶片中脯氨酸（Pro）含量,降低了丙二醛（MDA）含量,0.1~0.5 mmol·L^-1 SNP下硝酸还原酶（NR）活性增强,大于0.5 mmol·L^-1 SNP加重盐胁迫伤害。适当浓度的NO可有效缓解盐胁迫对长春花种子和幼苗的伤害。     

Cd胁迫对紫花苜蓿种子发芽及幼苗生理生化特性的影响

以‘甘农3号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.‘Gannong 3’)品种为试验材料,研究不同浓度Cd胁迫对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理生化特性的影响。结果显示:(1)Cd胁迫显著抑制紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长,种子发芽势、发芽率及幼苗的胚芽长、胚根长和干重均随着Cd处理浓度提高显著降低,且对发芽势的抑制作用大于发芽率,对胚根生长的抑制作用大于胚芽。(2)Cd胁迫第4d时,萌发种子中蛋白水解酶的活性受到显著抑制,可溶性蛋白和可溶性糖含量显著降低。(3)Cd胁迫第10d时,随着Cd胁迫浓度的增加,苜蓿幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)活性均先升高后降低,过氧化氢酶(CAT)活性持续下降,超氧阴离子自由基产生速率、H2O2含量和丙二醛(MDA)含量均显著增加。研究表明,低浓度Cd胁迫下,苜蓿幼苗抗氧化系统清除活性氧的能力上升,高浓度Cd胁迫下,苜蓿幼苗抗氧化系统活性下降,膜脂过氧化程度加剧,活性氧的过量积累是Cd伤害苜蓿幼苗和其生物量下降的主要原因。     

胡桃醌对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

以小麦种子为试验材料,采用培养皿药膜法、生化分析法研究了胡桃醌对小麦种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果显示:(1)与对照相比,低浓度胡桃醌(4和20μmol.L-1)处理能促进小麦种子萌发和幼苗生长,种子α-淀粉酶活性增大,幼苗中可溶性蛋白含量升高,丙二醛(MDA)含量减少,超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著变化。(2)当胡桃醌浓度大于100μmol.L-1时,对小麦种子萌发和幼苗生长开始呈现抑制作用,种子α-淀粉酶活力降低,幼苗相对含水量、可溶性蛋白含量降低,MDA含量升高,SOD活性先增大后减小。(3)在最大浓度胡桃醌(1 250μmol.L-1)处理下,小麦幼根的细胞形状不规则,排列混乱,层次不分明,维管束模糊不清,幼苗细胞质壁分离,叶绿体萎缩坏死,细胞核变形。研究表明,高浓度胡桃醌通过抑制受体小麦保护酶活性,加重膜脂过氧化程度,导致幼根、幼苗细胞结构的破坏,从而产生化感效应,且化感效应随浓度的增加不断增强。     

外源多胺对莴苣种子萌发诱导及其与一氧化氮的关系

以正常莴苣'挂丝红'(Lactuca sativa)种子为材料,采用外源多胺(Put、Spd、Spm)、硝普钠(SNP)及NO清除剂cPTIO处理,以DAQ作为NO荧光检测探针,研究多胺和NO在莴苣种子萌发过程中的相互关系.结果显示:(1)外源多胺尤其是亚精胺(Spd)对莴苣种子都有一定的促早萌作用并以0.5 mmol·L-1处理最佳,其效果在种子吸胀后前48 h最为显著;1.0 mmol·L-1亚精胺合酶抑制剂环己胺(CHA)对莴苣种子萌发有较强的抑制作用;(2)外源NO供体SNP对莴苣种子早萌有显著的促进作用并表现出浓度依赖性,且48 h后促进作用消失,与外源Spd促进种子早萌作用相似;(3)在外源Spd和SNP处理的同时,添加NO清除剂cPTIO可显著降低SNP和Spd对莴苣种子萌发的促进作用;在Spd和SNP处理后的种子近胚区均有较强的NO荧光产生,而cPTIO可猝灭Spd和SNP处理种子胚荧光的增强,并伴随着对Spd和SNP促进种子早萌作用的抑制.研究表明,多胺尤其是亚精胺在促进莴苣种子早萌过程中可能与NO的诱导产生有关.