脱硫废弃物对盐碱地水稻活性氧代谢的影响

以'96-D10'水稻品种为材料,测定了不同脱硫废弃物施用量下盐碱地水稻不同生育期的抗氧化酶活性及膜脂过氧化指标的变化,以探讨脱硫废弃物对水稻生长影响的生理机制及脱硫废弃物对盐碱地改良的效果.结果表明,随着脱硫废弃物施用量的增加,水稻各生育期叶片和根系丙二醛(MDA)含量、细胞质膜相对透性、超氧阴离子自由基(t/hm2脱硫废弃物施用量处理在水稻整个生育期内抗氧化保护酶的活性最高,而活性氧的含量和膜脂过氧化作用最低.研究发现,施用22.5 t/hm2脱硫废弃物能够显著提高盐碱地水稻植株不同生育期保护酶活性,减少体内活性氧过量累积,从而增强其耐盐性.     

降水和温度变化对长白山地区水曲柳幼苗生长和光合参数的影响

以我国温带主要阔叶树种水曲柳幼苗为对象,在长白山自然保护区海拔740 m和1200 m布设两处试验地,分别进行增水30％(+W)、减水30％(-W)和自然降水(CK)处理试验,分析植株生长和叶片光合作用参数、可溶性蛋白和光合色素含量,以及降水和温度变化对水曲柳光合作用的影响.结果表明:温度变化对水曲柳幼苗生长和光合生理指标的影响显著,与海拔1200 m样地相比,海拔740 m样地3个处理水曲柳幼苗的基径、株高、叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量显著增加,胡萝卜素含量降低;叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均显著升高,而胞间CO2浓度和叶片水分利用效率显著降低.水曲柳幼苗光合能力的下降归因于非气孔因素限制.降水变化对水曲柳幼苗生长及光合作用的影响均不显著.     

脱硫废弃物对碱胁迫下水稻叶片钙分布、Ca2+-ATPase活性及抗氧化特征的影响

为了探讨脱硫废弃物提高水稻抗盐碱的作用机制,采用盆栽法,研究脱硫废弃物对碱胁迫下水稻幼苗叶片总钙含量、Ca2+分布、细胞膜Ca2+-ATPase活性及活性氧含量等的变化.结果表明:对照处理的细胞中钙颗粒零星分布于细胞壁和叶绿体中,添加脱硫废弃物和CaSO4处理的细胞质膜、细胞间隙、细胞壁和液泡中有大量的钙颗粒分布;随着脱硫废弃物和CaSO4添加量的增加,叶片总钙含量增加,质膜和液泡膜Ca2+-ATPase活性呈上升趋势,质膜透性、MDA含量和活性氧O2-产生速率呈下降趋势,SOD、POD等保护酶活性升高.添加脱硫废弃物在一定程度上能够减缓碱胁迫对水稻造成的细胞伤害,起主要作用的物质可能是其主要成分CaSO4.     

水杨酸和茉莉酸甲酯对丹参幼苗叶片显微结构、光合及非结构糖积累的影响

研究了水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理对丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)幼苗叶片显微结构、叶片光合能力及幼苗中非结构糖积累的影响.结果显示:SA处理增加了丹参幼苗叶片气孔密度;叶肉细胞排列紧密、体积减小,叶肉细胞内叶绿体数目减少,但叶绿体体积增大,叶绿体基粒片层结构的数目增加;叶片中叶绿素a、b含量、叶气孔导度、蒸腾速率以及净光合速率均增加;同时,幼苗根中和叶片中酸性转化酶活性降低,幼苗地上部分蔗糖含量及可溶性糖总量显著高于对照.MeJA处理减少了叶片气孔密度,气孔发育畸形;叶肉细胞间隙增大,栅栏细胞层数减少,叶肉细胞内叶绿体数目减少,叶绿体体积减小,叶绿体基粒片层结构被破坏;叶片中叶绿素a及类胡萝卜素含量、叶片的净光合速率低于对照,叶气孔导度、蒸腾速率增强;同时,幼苗根中及叶中酸性转化酶活性增加,幼苗根中蔗糖含量及可溶性糖总量显著低于对照.可见,SA处理能促进植物叶片显微结构发育,增强叶片光合能力,抑制蔗糖降解并促进蔗糖积累;而MeJA处理则破坏了植物叶片显微结构,降低了叶片光合能力,促进了蔗糖降解并减少蔗糖积累.     

日光温室土壤定时加温对黄瓜幼苗光合特性的影响

采用定时土壤加温处理,研究日光温室内土壤温度变化对黄瓜幼苗光合特性的影响。结果表明,与对照相比,日光温室在6:00—8:00时进行土壤加温,显著提高了土壤温度,尤其是在7:00—12:00,较高的土壤温度不仅降低了黄瓜幼苗叶片气孔限制值,增加气孔导度和细胞间CO2浓度,而且还显著提高黄瓜叶片ФPSII、Pn、AQY和CE,如在12:00,加温处理黄瓜幼苗叶片Pn和ФPSII分别比对照处理高62.3%、19.67%;而土壤温度变化对黄瓜幼苗叶片Fv/Fm影响不大;日光温室土壤加温显著促进黄瓜幼苗的生长,表现在黄瓜幼苗株高、茎粗、鲜重均明显增加,地上部鲜重比对照高113.8%。总之,日光温室内土壤定时加温通过提高土壤温度,增强了黄瓜幼苗叶片对CO2和光能利用能力,提高了黄瓜幼苗光合作用,进而促进黄瓜幼苗的生长。该结果可为低温季节设施黄瓜高产栽培提供理论依据。     

硝态氮对海水胁迫下长春花幼苗光合特性及离子含量的影响

采用砂培试验研究了硝态氮对海水处理下长春花幼苗光合特性和离子分布的影响.结果表明：（1）高浓度海水显著抑制长春花幼苗的生长,提高硝态氮浓度能显著缓解海水胁迫对长春花幼苗生长发育的抑制作用,促进地上、地下部生物量积累.（2）随着海水浓度的增加,长春花幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率较对照均显著降低,细胞间隙CO2浓度显著增加;增加硝态氮浓度可显著提高长春花幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,显著降低细胞间隙CO2浓度.（3）随着海水浓度的增加,长春花幼苗体内K＋含量较对照显著降低,而Na^＋、Cl^-含量显著增加,提高硝态氮浓度有利于长春花幼苗对K＋的吸收和向上运输,维持地上部较高的K^＋/Na^＋.研究发现,增加硝态氮能维持高浓度海水胁迫下长春花幼苗体内养分平衡,缓解盐胁迫对其光合生理和生长造成的伤害.     

脱硫废弃物对碱胁迫下水稻叶片钙分布、Ca2+-ATPase活性及抗氧化特征的影响

为了探讨脱硫废弃物提高水稻抗盐碱的作用机制,采用盆栽法,研究脱硫废弃物对碱胁迫下水稻幼苗叶片总钙含量、Ca2+分布、细胞膜Ca2+-ATPase活性及活性氧含量等的变化.结果表明： 对照处理的细胞中钙颗粒零星分布于细胞壁和叶绿体中,添加脱硫废弃物和CaSO4处理的细胞质膜、细胞间隙、细胞壁和液泡中有大量的钙颗粒分布;随着脱硫废弃物和CaSO4添加量的增加,叶片总钙含量增加,质膜和液泡膜Ca2+-ATPase活性呈上升趋势,质膜透性、MDA含量和活性氧O2〖SX(B-*3〗-〖〗·〖SX)〗产生速率呈下降趋势,SOD、POD等保护酶活性升高.添加脱硫废弃物在一定程度上能够减缓碱胁迫对水稻造成的细胞伤害,起主要作用的物质可能是其主要成分CaSO4.     

增强UV-B辐射和接种稻瘟病菌对2个水稻品种幼苗叶片3个生理指标的影响

通过盆栽实验研究了单一增强UV-B辐射(2.5、5.0和7.5 kJ·m-2·d-1)以及增强UV-B辐射和稻瘟病菌(Magnaporthe grisea,菌株Y98-16T和Y99-63C)侵染复合胁迫对水稻(Oryza sativa L. )品种'黄壳糯'('Huangkenuo')和'合系41'('Hexi-41')幼苗叶片相对电导率、MDA含量和SOD活性3个生理指标的影响.结果表明:在低剂量(2.5和5.0 kJ·m-2·d-1)单一UV-B辐射条件下,2个水稻品种幼苗叶片的3个生理指标均较对照(自然光)有所降低;而在高剂量(7.5 kJ·m-2·d-1)单一UV-B辐射条件下,2个水稻品种幼苗叶片的3个生理指标均较对照有所增加.与对照(仅接种稻瘟病菌)相比,经低剂量(2.5和5.0 kJ·m-2·d-1) UV-B辐射后再接种稻瘟病菌,'黄壳糯'幼苗叶片的3个生理指标总体上均降低;而经高剂量(7.5 kJ·m-2·d-1)UV-B辐射后再接种稻瘟病菌,'黄壳糯'幼苗叶片的3个生理指标均有所增加.经不同剂量UV-B辐射后再接种稻瘟病菌,'合系41'幼苗叶片的3个生理指标总体上均有所增加,且2个水稻品种幼苗叶片的相对电导率与SOD活性均有显著的正相关性(P<0.05).与对照(仅接种稻瘟病菌)相比,接种稻瘟病菌后再经不同剂量UV-B辐射处理,'黄壳糯'幼苗叶片的3个生理指标均有所增加;而 '合系41'幼苗叶片的3个生理指标变化各异.接种稻瘟病菌菌株Y98-16T后再用UV-B辐射处理,2个水稻品种幼苗叶片的3个生理指标间均有显著或极显著的正相关性(P<0.05或P<0.01);而接种稻瘟病菌菌株Y99-63C后再用UV-B辐射处理,2个水稻品种幼苗叶片的3个生理指标间无明显的相关性.研究结果显示,在增强UV-B辐射和稻瘟病菌侵染复合胁迫条件下,因2个胁迫因子的作用顺序不同、稻瘟病菌菌株不同、UV-B辐射量不同以及水稻品种的差异,水稻幼苗叶片的细胞膜透性、MDA含量和SOD活性呈现出不同的变化趋势.     

外源NO提高小麦幼苗抗旱性的生理机制

以小麦(Triticum aestivum L.)品种'豫麦49'为材料,采用50μmol·L-1SNP(NO供体)处理自然干旱和PEG模拟干旱下的小麦幼苗,分析外源NO对水分胁迫下小麦幼苗相对含水量、光合速率、细胞膜透性以及茎叶中关键性离子含量的影响.结果显示:自然干旱10 d后,对照组幼苗几乎全部枯死,而50μmol·L-1SNP处理幼苗并未发生枯死,其幼苗在旱后复水2 d后能完全恢复正常生长;在25%PEG-6000模拟干旱条件下,50μmol·L-1SNP处理也能明显改善受胁迫小麦幼苗长势.50μmol·L-1SNP处理使模拟干旱胁迫下小麦叶片的相对含水量显著提高15.98%,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)分别显著提高47.11%和42.86%,而胞间CO2浓度(GI)显著降低了8.19%;也使小麦组织浸出液电导率显著降低30%,茎叶的K 含量显著增加24.55%(P<0.01).研究发现,外源NO既可通过降低小麦幼苗叶片蒸腾来维持较高的叶片相对含水量,缓解因干旱缺水对植株的伤害;又可增加K 在茎叶中积累,减轻干旱胁迫对小麦幼苗细胞膜伤害,维持干旱胁迫下小麦幼苗较高的光合速率,以确保植株正常生长和有机物质积累.     

外源硅对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片光合及生理指标的影响

采用营养液水培法,研究了施用不同浓度外源硅(0、0.5、1.0 mmol/L)对干旱胁迫(10%PEG、20%PEG)下烟草幼苗生长、叶片光合特性和生理指标的影响。结果表明:干旱胁迫严重抑制了烟草幼苗生长和光合作用,膜质稳定性降低和引起氧化应激反应;施用不同浓度外源硅有效改善了干旱胁迫下烟草幼苗生长,均表现为株高、叶面积、根系体积、根系干重和地上部干重等生长指标增加,提高叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量,显著提高净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)并降低胞间CO2浓度(Ci),膜质过氧化产物MDA含量显著降低,提高叶片含水量、膜稳定性系数和渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量,显著提高SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性,而且1.0 mmol/L Si处理对干旱胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响显著优于0.5 mmol/L Si处理。以上结果说明,施用外源硅能提高干旱胁迫下烟草幼苗光合作用、抗氧化和渗透调节能力,缓解干旱胁迫对烟草幼苗的伤害,促进其生长。