碱胁迫对黑麦草幼苗根系活性氧代谢和渗透溶质积累的影响

为了探讨牧草对碱胁迫的耐受程度,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO3（0、50、100、150和200 mmol·L^-1）胁迫对黑麦草幼苗根系生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明：NaHCO3胁迫显著抑制黑麦草幼苗根系的生长,其抑制程度随胁迫浓度提高而增强,黑麦草可耐受的最高NaHCO₃浓度约为150 mmol·L^-1。随着NaHCO₃胁迫浓度的增加,黑麦草根中超氧阴离子(O^-·₂)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量明显上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量显著下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)含量先升后降。黑麦草根中Na⁺含量随NaHCO₃浓度增大而增加,K⁺含量和K⁺/Na⁺比降低,可溶性糖含量先升后降,脯氨酸含量则先降后升,游离氨基酸含量呈先升后降再升高变化。表明碱胁迫导致的活性氧代谢失调和Na⁺、K⁺失衡及积累有机溶质进行渗透调节时更多能量的消耗可能是黑麦草根系生长受抑的重要因素。     

外源一氧化氮供体硝普钠对涝害胁迫下牛膝叶细胞膜脂过氧化和光合作用的影响

以河南焦作广泛栽培的牛膝(Achyranthes bidentata Bl.)为试验材料。于7月中下旬选取大小一致、无病虫害、成熟饱满种子,于20℃温水中浸泡10h,捞出稍晾后种下,每盆播种6~7粒,     

水杨酸和硝普钠对NaCl胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,采用营养液培养法,研究单独和复配施用外源水杨酸(SA)、一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对100 mmol·L-1 NaCl胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响.结果显示:SA、SNP、SA+SNP处理均能显著提高盐胁迫下番茄幼苗叶片保护酶(SOD、POD、CAT)活性、脯氨酸和叶绿素含量、幼苗根系活力,并显著降低叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)含量,有效减轻盐胁迫对幼苗造成的伤害,促进幼苗的生长发育,其中SA+SNP复配处理效果最好.研究表明,外源SA和SNP处理均能通过提高番茄幼苗保护酶活性和脯氨酸含量来有效缓解盐胁迫伤害,且SA+SNP复配处理在提高番茄幼苗耐盐性方面具有协同增效作用.     

格木幼苗对硝普钠-酸铝互作的生理响应

以格木（Erythrophleum fordii Oliv.）幼苗为材料,采用双因素完全随机设计实验方法,测定不同处理幼苗的光合色素和可溶性糖等生理指标,研究格木幼苗对硝普钠（SNP）-氯化铝（AlCl₃）互作的生理响应。结果显示,格木幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均在处理4（0.2 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）时最高,在处理9（0.8 mmol/L AlCl₃、0 mmol/L SNP）时含量最低,而叶片中丙二醛（MDA）、游离脯氨酸含量则相反;叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量在处理4时最高,在处理9时最低;处理10（0.8 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性最高。施加SNP后,格木幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、POD、CAT活性均显著高于未施加SNP处理。相关性分析表明,叶绿素a、类胡萝卜素、总叶绿素和可溶性蛋白含量等指标间均呈极显著正相关（P < 0.01）。本研究结果得出,低浓度AlCl₃（0.2 mmol/L）胁迫可促进格木幼苗的生长,添加外源SNP对高浓度AlCl₃（0.8 mmol/L）胁迫格木幼苗产生的毒害具有一定的缓解作用,可在格木幼苗的培育及抗性研究中推广应用。     

硝普钠对缺铁和硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO供体(硝普钠,SNP)对缺铁和硝酸盐胁迫番茄幼苗生长、养分吸收及抗氧化酶活性的影响.结果表明: 处理7 d后,缺铁使番茄幼苗生长受到抑制,叶绿素a、b、类萝卜素含量显著降低,出现明显失绿症状;降低叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,电解质渗漏率、丙二醛含量明显增加,脯氨酸和可溶性糖含量变化不显著,幼苗叶片和根中N、P、K、Ca、Mg、Fe含量比对照处理有不同程度的减少.硝酸盐和缺铁双重胁迫对番茄幼苗生长抑制加剧,叶绿素a、b、类萝卜素含量、SOD、POD和CAT活性显著降低,电解质渗漏率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量明显增加;番茄幼苗叶片和根中N、P、Mg、Fe含量显著减少,而K、Ca含量显著增加. 与不添加处理相比,添加0.1 mmol·L^-1 SNP处理使胁迫番茄幼苗的生长抑制明显缓解.添加0.1 mmol·L^-1 SF(亚铁氰化钠)的处理在SOD、POD和CAT等指标上也表现出一定程度的缓解或促进作用,但其他生理指标没有表现出缓解或促进作用,原因是SF中也含有铁离子.     

硝普钠缓解镧引起的黑麦草幼苗生长抑制和根系氧化损伤

采用水培方法,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对300 μmol·L^-1 LaCl₃胁迫下黑麦草幼苗生长和根系活性氧代谢的影响。结果表明：在LaCl₃胁迫下,喷施50 μmol·L^-1 SNP能够抑制镧（La）从黑麦草根系向地上部的转运,缓解La对幼苗生长的抑制作用;提高幼苗根系超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,降低过氧化物酶活性及谷胱甘肽、脯氨酸、H₂O₂、丙二醛含量、超氧阴离子产生速率和质膜相对透性,对过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量无显著影响。表明NO可通过活性氧代谢的调节,缓解高浓度La胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

NO体外供体硝普钠诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡机理研究

为分析NO在植物细胞死亡过程中的作用,以蚕豆表皮条和NO体外供体硝普钠(SNP)及NO信号途径抑制剂为材料,采用表皮条生物法,探讨SNP对蚕豆叶面保卫细胞的毒性机理.结果表明:(1)0.5～9 mmol· L-1的SNP可使蚕豆气孔保卫细胞活性降低,部分细胞死亡,且随着SNP浓度的增高细胞死亡率增高.(2)凋亡抑制剂Z-Asp-CH2-DCB或TLCK可显著降低SNP诱发的保卫细胞死亡率.(3)抗坏血酸(AsA)、过氧化氢酶(CAT)、Ca2+螯合剂EGTA或Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共同作用时,细胞死亡率显著降低.(4)NO清除剂c-PTIO、MAPK激酶抑制剂PD98059和鸟苷酸环化酶抑制荆ODQ亦能有效阻止SNP诱发的细胞死亡.研究发现,较高浓度的SNP可诱导蚕豆保卫细胞程序性死亡,SNP诱发植物细胞死亡与胁迫组保卫细胞内NO、ROS和Ca2+水平升高有关,cGMP和MAPK参与了SNP诱发的细胞死亡.     

外源NO对NaHCO3胁迫下黑麦草幼苗光合生理响应的调节

采用营养液砂培方法,研究了外源一氧化氮(NO)对100 mmol/L NaHCO3胁迫下黑麦草幼苗叶片叶绿素含量、光合气体交换和叶绿素荧光参数、光能分配及叶黄素循环的影响。结果表明:(1)外施60μmol/L NO供体硝普钠(SNP)显著缓解了NaHCO3胁迫下叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和气孔限制值(Ls)的下降及胞间CO2浓度(Ci)的升高,提高了光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭(qP),降低了初始荧光(Fo)和非光化学猝灭(NPQ)。(2)NaHCO3胁迫下,外施SNP显著抑制了天线转换效率(Fv’/Fm’)的下降,降低了光系统间激发能分配的不平衡性(β/α-1)和天线热耗散的比例(D),提高了吸收光能中用于光化学反应的比例(P),而对PSⅡ反应中心的过剩光能(Ex)无明显影响。(3)外施SNP显著降低了NaHCO3胁迫下叶黄素循环库(V+A+Z)下降和叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)上升的幅度。但SNP对NaHCO3胁迫的缓解效应可被NO清除剂血红蛋白(Hb)部分或完全地逆转,SNP的分解产物NaNO2处理对NaHCO3胁迫无明显改善。表明外源NO可能通过提高光化学效率,缓解了碱胁迫引起的光抑制对光合机构的破坏,从而提高黑麦草的光合效率。     

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&#183;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&#183;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。     

重金属递进胁迫对黑麦草初期生长的影响

通过研究Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺与Pb²⁺胁迫对黑麦草初期生长的影响,结果表明：4种重金属对种子发芽率抑制效应相对较小,尤其Cu²⁺与Zn²⁺的抑制作用最小。高浓度Cu²⁺、Cd²⁺胁迫对株高、根系长度、地上生物量的抑制作用相对较大,尤其Cu²⁺对根系生长的抑制效应最大,在300 mg·L^-1下,与对照相比,根长最高下降了 85.48%。高浓度Cd²⁺胁迫显著降低了叶绿素含量,在300 mg·L^-1时比对照降低了45.51%;与对照相比,Cu²⁺与Zn²⁺所有处理都增加了叶绿素含量。从递进胁迫进程看,一些重金属对某一生长指标的影响往往表现在低浓度具有促进作用,而高浓度又存在明显的抑制效应。     

渗透胁迫下内生真菌感染对黑麦草幼苗生长的影响

以含有内生真菌的黑麦草(Lolium perenne L．)种子为材料,采用4C冰箱内和20℃光照培养箱内保存18个月的方式分别构建内生真菌感染(EI)和内生真菌非感染(EF)的黑麦草种群,通过比较EI和EF种群在正常条件下(对照)和渗透胁迫条件下种子发芽、幼苗生长等方面的差异,探讨内生真菌对其宿主植物的直接和间接影响。结果表明：在对照和胁迫条件下,E1种子的发芽势均明显高于EF种子,而只在重度渗透胁迫下,E1种子的发芽率才显著高于EF种子。对于黑麦草幼苗而言,渗透胁迫下内生真菌对宿主植物的地上部分和地下部分均有增益作用,最终表现为E1种群的总生物量显著高于EF种群,其中对地上部分的促进作用表现为内生真菌的存在不仅提高了宿主叶片的延伸速率、使EI叶片比EF叶片更长、叶面积更大,而且在重度胁迫下,E1种群的分蘖数也显著高于EF种群;对地下部分的促进作用表现为EI种群的根系总长度和根干重均高于EF种群。     

干旱胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内几种同工酶的影响

以内生真菌感染(endophyte-infected,EI)与不感染(endophyte-free,EF)的黑麦草(Lolium perenne L．)种子建立实验种群,分别对其施加长时间不同强度的干旱胁迫,通过比较黑麦草体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶谱的变化以探讨保护酶系统在内生真菌——植物共生体的抗旱性方面所作的贡献。研究结果表明,水分胁迫和内生真菌对黑麦草3种酶的影响不仅表现在总量上而且表现在同工酶的酶谱及各区带的酶活力上。就总酶活力而言,EI和EF植株中POD、SOD和PPO的活性均随着干旱胁迫强度的增加而增加,进一步将EI和EF植株的酶活力进行比较,发现与EF植株相比,EI植株中POD和PPO的活性相对较低,而SOD的活性相对较高。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随干旱胁迫强度的增加而增加,EI植株叶片增加的幅度高于EF叶片,而且EI叶片在重度胁迫下出现了1条新带SOD同工酶各区带活力在EI叶片中有随干旱胁迫增加而增加的趋势,而在EF叶片中有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱,且EI叶片在中度胁迫下出现了1条新带;PPO同工酶随干旱胁迫的增强,EI和EF叶片均表现为有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱。总之,内生真菌的感染虽然没有显著提高宿主植物黑麦草POD、SOD和PPO的活性,但使宿主黑麦草对干旱胁迫的反应更为迅速,其中既包括POD、SOD等酶活力的迅速升高,也包括新酶带的产生。     

Effects of exogenous nitric oxide on photosynthesis,antioxidative ability,and mineral element contents of perennial ryegrass under copper stress

A hydroponics experiment was conducted to test the effects of sodium nitroprusside (SNP, a donor of NO) supplied with different concentrations on copper (Cu) toxicity in ryegrass seedlings (Lolium perenne L.). Excess Cu (200 µM) reduced chlorophyll content, resulting a decrease in photosynthesis. Cu stress induced the production of hydrogen peroxide (H₂O₂) and superoxide anion (O₂^{? ?}), leading to malondialdehyde (MDA) accumulation. Furthermore, activities of antioxidant enzymes in Cu-treated seedlings such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) were decreased. In addition, Cu stress inhibited the uptake of K, Mg, Fe, and Zn and increased Ca content in roots. Moreover, in leaves of Cu-stressed seedlings, K, Fe, and Zn contents were decreased and the contents of Ca and Mg were not affected significantly. In Cu-treated seedlings, Cu concentration in roots was higher than in leaves. Addition of 50, 100, 200 µM SNP in Cu-mediated solutions increased chlorophyll content and photosynthesis, improved antioxidant enzyme activities, reduced Cu-induced oxidative damages, kept intracellular ion equilibrium under Cu stress, increased Cu concentration in roots and inhibited Cu accumulation in leaves. In particular, addition of 100 µM SNP had the best effect on promoting growth of ryegrass seedlings under Cu stress. However, the application of 400 µM SNP had no obvious alleviating effect on Cu toxicity in ryegrass seedlings.     

一氧化氮对水分胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以0.4mol/L的甘露醇(M)模拟水分胁迫状况,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对水分胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:(1)水分胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、脯氨酸含量均显著增加;(2)SNP能显著提高水分胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加玉米幼苗的根长、茎长、根重和整株干重,抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,降低脯氨酸含量。其中以100μmol/L和200μmol/LSNP对水分胁迫的缓解效果最佳。     

水分胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内游离脯氨酸和脱落酸含量的影响

以黑麦草为实验对象,研究了干旱胁迫条件下内生真菌感染对植株叶片含水量和叶内游离脯氨酸含量的影响,同时对渗透胁迫条件下植株叶内ABA含量的变化进行了分析。结果表明：①内生真菌的感染有助于使叶片保持较高的含水量;②在两种形式的水分胁迫下,。前期至中期高感染种群的叶片游离脯氨酸含量低于感染种群,而在末期则有高出低感染种群的趋势;③内生真菌感染对黑麦草叶内ABA累积的正效应只发生在轻度渗透胁迫下的较短时间范围内。     

Photosynthetic pigments and photosynthetic products of endophyte-infected and endophyte-free Lolium perenne L.under drought strees conditions

Endophyte-infected fED seeds of Lolium perenne L.were used to attain endophyte-free fED population by heating the seeds at 43℃ for 15 min and then 57℃ for 25 min.Relative water content(RWC),chlorophyll,soluble sugar and starch content of EI and EF populations under normal and drought stress conditions were compared to investigate the effect of endophyte infection on the host plant.Under severe stress.RWC of EI leaf was significantly higher than that Of EF leaf,i.e.EI plants took more advantages over EF plants in water-holding ability.Under mild stress,endophytc could enhance soluble sugars in host plants to improve their osmotic ability.With stress intensification,the improvement of endophyte no longer existed,and more photosynthetic products(such as starch)accumulated in EI plants to survive through the undesirable condidons.In the next spring,EI populations will recover more rapidly than EF populations.The biomass of a population is closely related to its photosynthesis.Under severe stress,EI population significantly accumulated more biomass than EF population.As far as photosynthetic pigments were concerned,contents of Chla,Chlb and Car of EI plants were close to those of EF plants,which suggested that endophyte infection didn't alleviate photosynthetic pigments from being destroyed by drought stress,and endophyte might improve photosynthesis ability of its host plant in other ways.     

热锻炼对高羊茅(Festuca arundinacea)和多年生黑麦草(Lolium perenne)抗高温能力的影响

夏季高温胁迫已成为限制冷季型草坪草生长和发育的一个主要问题.以两种耐热性不同的冷季型草坪草高羊茅和多年生黑麦草(前者较耐热)为材料,经过3d 30℃的热锻炼预处理后,分别在38、42、46℃的高温下处理14h.在这些高温条件下,研究了经过热锻炼预处理的高羊茅和多年生黑麦草叶片膜脂过氧化、抗氧化剂含量以及叶绿体超微结构的变化.结果表明:(1)热锻炼提高了高羊茅和多年生黑麦草的耐热性,显著缓减了高温条件下两种草坪草叶片膜脂过氧化程度的加剧,降低了叶片过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2)的产生速率.(2)高温条件下,热锻炼使高羊茅和多年生黑麦草叶片中抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量下降程度有所缓减.(3)热锻炼减轻了高温胁迫对高羊茅和多年生黑麦草叶片叶绿体超微结构的损伤.这些结果说明热锻炼能够减轻高温对草坪草叶绿体的伤害可能与其在高温胁迫下和对照相比具有较高的抗氧化剂含量有关,这也可能是冷季型草坪草对高温的适应机制之一.     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.