矿区废弃地先锋植物齿果酸模在Pb、Zn污染下抗氧化酶系统的变化

作为云南矿区废弃地常见的先锋植物,齿果酸模(Rumex dentatus)已形成对重金属污染的耐性生态型,是理想的逆境生态学研究实验材料.为进一步揭示不同抗氧化酶在先锋植物幼苗早期抗逆境的耐性机理中的作用,采集了来自云南兰坪铅锌矿废弃地的齿果酸模,观察其幼苗多种抗氧化酶在实验室模拟的重金属Pb与Zn单一污染条件下(浓度分别为0,1,5,10,50,100,200 mg/kg)的变化特征.结果表明:随着Pb与Zn单一污染浓度的增加,(1)MDA含量持续上升,与对照相比,在200 mg/kg Pb或Zn单一污染下,MDA分别显著上升了427%和330%;而(2)SOD,POD与CAT三者活性变化特征则各有不同.其中SOD活性呈现先升后降的趋势,POD活性则持续上升;而CAT活性很低,在Zn污染下未检测出,Pb污染下其变化无显著规律.相关性分析结果表明,Pb与Zn单一污染导致先锋植物齿果酸模幼苗产生膜脂过氧化,而抗氧化酶系统在抵御这种不良影响的耐性机制中发挥了一定的作用,且不同酶发挥的效用不同,其中POD发挥了主要作用.     

锰污染对酸模叶蓼生长、锰吸收及抗氧化物活性的影响

采用土培方法,研究了广西某锰矿区未开采区、探矿区、恢复区、开采区和尾矿坝的土壤对酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Linn.)的生长、Mn吸收及抗氧化酶系统的影响。结果表明,酸模叶蓼的根、茎、叶中Mn含量随着土壤Mn浓度的增加而增加,Mn含量依次为根茎叶;尾矿坝土壤中(T6处理),叶片Mn含量达到最大值5566.9 mg/kg。锰污染显著提高了酸模叶蓼叶片中H_2O_2和MDA的含量,但锰污染对酸模叶蓼的生物量无显著影响。锰污染土壤显著降低了酸模叶蓼叶片中SOD、POD、APX和As A等抗氧化物的活性,而CAT的活性则呈先上升后下降的趋势,表明Mn污染促使酸模叶蓼启动了抗氧化酶系统;Mn污染同时显著提高了酸模叶蓼叶片中-SH、GSH和PCs的含量,表明-SH、GSH和PCs在解毒酸模叶蓼Mn毒害的过程中起重要作用。     

高温高湿胁迫下茉莉酸甲酯对紫苏种子萌发及生理特性的影响

以紫苏品系GS011种子为材料,在温度为50℃、空气相对湿度为95%、时间为12h的胁迫条件下,研究不同浓度(0.05、0.10、0.15、0.20和0.25mmol.L-1)茉莉酸甲酯(MeJA)对紫苏种子萌发、幼苗生长、叶片氧化损伤和抗氧化酶活性的影响。结果表明:0.15mmol.L-1 MeJA处理能显著缓解高温高湿对紫苏种子生长发育造成的胁迫伤害,使紫苏种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均达到最大值,分别为40.84%、31.83%、8.83和1.35;同时使其叶片MDA含量最低(0.15μmol.g-1),SOD、CAT、LOX、POD和APX活性均达到最大值,分别为0.27U.mg-1及4.7、5.7、4.9和8.9U.g-1.min-1。研究发现,MeJA在一定程度上能提高SOD等保护酶的活性,缓解高温高湿造成的氧化损伤,有效促进高温高湿胁迫下紫苏种子的萌发和幼苗生长。     

寄主植物对亚洲玉米螟生长发育及雄蛾保护酶活性的影响

【目的】为了明确不同寄主植物对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)生长发育、繁殖及雄蛾保护酶活性的影响。【方法】在温度为(25±5)℃、湿度为75%±5%、光照周期为L∶D=16∶8的恒定条件下,研究了7科12种寄主植物对亚洲玉米螟发育历期、蛹期、成虫期、羽化率、雌蛾繁殖力及雄蛾体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活力的影响。【结果】亚洲玉米螟能够在12种寄主植物上完成生长发育。取食苍耳的幼虫历期较短(17.4 d),蛹期较短(5.9 d);成虫寿命较长(9.0 d),蛹重较大(50.7 mg);取食油菜的幼虫单雌产卵量较大(210粒/雌),取食油菜和油麦菜的幼虫成活率和蛹羽化率较高,均在80.0%以上。幼虫取食不同植物后,雄蛾体内保护酶的活性差异显著,幼虫取食酸模叶蓼后,雄蛾体内SOD活性较高,幼虫取食苍耳后,雄蛾体内POD和CAT活性较高。【结论】不同寄主植物对亚洲玉米螟生长发育、繁殖及雄蛾保护酶活性均有显著影响。取食苍耳和酸模叶蓼有利于亚洲玉米螟的生长发育。玉米螟在不同寄主植物上的生长发育和繁殖与保护酶活性呈现正相关性。亚洲玉米螟在取食不同寄主植物时,能调节自身保护酶的活性,来适应寄主,满足生长发育的需要。     

不同寄主植物继代饲养后草地贪夜蛾幼虫生理酶活性差异

为了明确继代饲喂不同寄主植物对草地贪夜蛾幼虫体内生理酶活性的影响,在室内分别用3种寄主植物叶片饲养草地贪夜蛾多代,测定其F3代5龄幼虫体内保护酶（SOD,POD,CAT）、消化酶（脂肪酶、胃蛋白酶和α-淀粉酶）和解毒酶（GSTs,CarEs,CYP450s）活性差异,并分析不同寄主植物次生代谢物含量与幼虫体内酶活及其生长发育的相关性。结果表明,取食马铃薯叶片的F3代幼虫总发育历期最长,取食小麦的最短,两者间差异显著;小麦叶片中的单宁、总酚、类黄酮和生物碱含量均显著低于玉米和马铃薯;草地贪夜蛾幼虫体内保护酶活性均为取食小麦叶片的最低,取食马铃薯叶片的最高,其中取食马铃薯叶片的草地贪夜蛾体内POD和SOD酶活性达取食小麦的1.34和1.26倍;以3种寄主为食的F3代幼虫脂肪酶和α-淀粉酶活性变化不大,但持续饲喂马铃薯叶片3个世代可导致草地贪夜蛾幼虫体内胃蛋白酶活性显著升高,达10.502 U/mg. prot,为持续饲喂玉米叶片幼虫（1.508 U/mg. prot）的6.96倍以上。连续饲喂3种寄主叶片后的幼虫GSTs和CarEs活性无显著性差异,但取食玉米叶片的幼虫体内细胞色素P450s（CYP450s）活性显著高于取食小麦和马铃薯的幼虫。可见,连续多代取食次生物质含量不同的寄主植物会使草地贪夜蛾体内部分酶活性发生变化,并对幼虫的生长发育产生影响。     

渗滤液覆盖层灌溉处理对夹竹桃的生理生态效应

以夹竹桃（Nerium indicum Mill．）作为填埋场覆盖层封场植被材料,历时1a现场研究了有无渗滤液灌溉下夹竹桃生长及其生理生化反应。结果表明,10mm／d渗滤液灌溉下夹竹桃持续生长,生长的快慢呈季节性,且生长较对照组略快;渗滤液灌溉组和对照组夹竹桃丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量的动态变化同气温变化规律相似,超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性和抗坏皿酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量基本呈季节性波动。盛夏（6—8月份）和秋冬（10-4月份）SOD、POD活性明显提高,AsA、GSH积累显著;1a中渗滤液灌溉组各生理生化指标均较对照组变化辐度大,但两组间差异基本不显著;表明有无渗滤液灌溉下,夹竹桃生理生态反应主要受气候的季节性变化调控,渗滤液灌溉处理不会显著加大对夹竹桃胁迫。