活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,干旱引起活性氧自由基增加,使植物细胞遭受氧化胁迫．植物体通过酶促和非酶促两大保护系统清除活性氧,活性氧自由基的变化也会引起抗氧化防御系统的不同变化．同时干旱胁迫下活性氧的产生也与ABA的积累、脯氨酸的积累以及叶绿素荧光猝灭密切相关,因此了解活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制以及活性氧在植物生理生化过程中的作用是非常必要的。     

外源GSH对盐胁迫下水稻叶绿体活性氧清除系统的影响

研究了外源GSH对盐胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)和Peta(盐敏感)叶绿体中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响.结果表明:盐胁迫下,外源GSH可以提高水稻叶绿体中活性氧清除系统中SOD、APX、GR的活性以及AsA、GSH的含量,降低叶绿体中H2O2和MDA的含量,从而降低了叶绿体膜脂过氧化的水平,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害.外源GSH对盐胁迫下盐敏感品种Peta叶绿体中上述指标增加或减少的幅度大于耐盐品种Pokkali.     

Cu胁迫对紫背萍的生长及活性氧清除系统的影响

通过水培实验研究了重金属铜(Cu)胁迫下的紫背萍的生理响应。结果表明:Cu对紫背萍的生长有低浓度(≤1.8mg.L-1)促进、高浓度(>1.8mg.L-1)抑制作用。紫背萍的植物体数(Y1)、叶绿素含量(Y2)均与Cu浓度(X)呈显著负相关,回归方程为:Y1=-0.53X 34.47、Y2=-0.035X 0.90;Cu对紫背萍的植物体净增殖量、叶绿素含量的4天半数抑制浓度(4d-IC50)分别为5.48mg.L-1和12.12mg.L-1。紫背萍体内的SOD活性(Y3)和CAT活性(Y4)与Cu浓度(X)之间均呈曲线相关,回归方程分别为:Y3=-5.367X2 140.56X-59.25、Y4=-7.146X2 123.65X 1101.03。POD活性在Cu浓度不超过10mg.L-1时,较之对照相差不大,但在18mg.L-1时则大幅度下降。     

外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体活性氧清除系统的影响

以黄瓜为材料,研究了外源硅（K2SiO3 1．0mmol／L）对NaCl（50mmol/L）胁迫下黄瓜幼苗叶绿体中Na^＋、K^＋向叶绿体分配及活性氧清除系统的影响。结果表明：盐胁迫下硅处理使叶绿体在K^＋与Na^＋之间选择性吸收K^＋,从而降低了叶绿体内Na^＋的含量;同时Si处理可以显著降低盐胁迫下叶绿体中过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性及抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量。说明Si不仅能降低叶绿体对Na^＋的选择吸收,还能增强叶绿体活性氧清除系统清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害。     

干旱胁迫及复水对喀斯特地区柏木幼苗活性氧清除系统的影响

为了解喀斯特地区适生物种柏木对“干旱-复水”环境的适应机制,以柏木实生苗为材料,研究干旱条件下其活性氧清除系统及复水后的修复能力.结果表明:随干旱处理时间的延长,柏木幼苗相对含水量下降,可溶性蛋白含量先增加后降低,丙二醛(MDA)含量升高;胁迫初期(2周)复水后,MDA含量下降到对照水平,而胁迫中期(4周)和末期(6周)的严重干旱复水后不能降至对照水平;干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)均持续上升,复水后,SOD活性有所下降,但仍高于对照,POD和CAT在轻度干旱下复水降至对照水平,而重度干旱后复水则下降幅度较小.轻度胁迫能够提高柏木幼苗可溶性蛋白含量,抑制膜脂过氧化,抵抗水分胁迫,且具有很强的自我修复能力,但严重干旱会使其膜结构严重受损,无法完成自我修复.     

重度干旱胁迫下燕麦叶片活性氧清除系统对喷施腐植酸水溶肥的响应

以燕麦品种‘燕科2号’为试验材料,采用盆栽方式,设置正常供水(CK)、正常供水下喷施腐植酸水溶肥(CKH)、重度干旱胁迫(SS)和重度干旱胁迫下喷施腐植酸水溶肥(SSH)4个处理,对燕麦叶片中活性氧水平、抗氧化酶活性、总抗氧化剂含量及产量等进行测定,以明确腐植酸水溶肥(HA)对重度干旱胁迫下燕麦叶片活性氧清除系统的调控效应,并探讨HA对燕麦耐旱性的影响及其作用机制。结果表明：(1)与CK相比,燕麦叶片超氧阴离子■、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量、以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在重度干旱胁迫下显著提高,且均在喷施HA后比重度干旱胁迫处理显著降低,但此时活性氧的水平仍显著高于CK。(2)与CK相比,燕麦叶片过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱氨肽还原酶(GR)和谷胱氨肽过氧化物酶(GPX)活性在重度干旱胁迫下显著降低,而其总抗氧化能力(T-AOC)显著提高,它们在喷施HA后均比重度干旱胁迫处理显著提高,但各酶活性仍不同程度低于CK。(3)与CK相比,燕麦籽粒产量和生物产量...     

低温胁迫对嫁接西瓜耐冷性和活性氧清除系统的影响

研究了西瓜实生苗和以黑籽南瓜、超丰F1为砧木的嫁接苗的耐冷性及活性氧清除系统的差异．结果表明,低温胁迫下,嫁接苗的耐冷性明显高于实生苗,表现为以黑籽南瓜为砧木的嫁接苗的耐冷性>以超丰F1为砧木的嫁接苗>实生苗,此外嫁接苗和实生苗均表现为叶片中叶绿素含量下降,丙二醛(MDA)含量上升,非酶促抗氧化剂抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)活性下降,说明低温逆境降低了植物体防御活性氧有关的酶促和非酶促保护系统能力,提高了体内自由基浓度,加剧了膜脂过氧化．嫁接苗的活性氧清除能力均高于自根苗,且嫁接苗中耐冷性越强的活性氧清除能力越高,说明西瓜嫁接后耐冷性的提高是与植物体内活性氧清除系统中抗氧化剂含量和抗氧化酶活性提高有关。     

Cd、Zn复合污染对水车前叶绿素含量和活性氧清除系统的影响

主要研究了重金属Cd、Zn单一及复合污染对水车前叶绿素含量和活性氧清除系统的影响。超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)活性都在 0 1mg·L-1Cd处理浓度时达到峰值 ,随培养浓度的增加 ,活性下降。叶绿素含量则随处理的浓度的上升而呈递减趋势。在各Cd处理梯度中加入Zn后 ,随加入Zn浓度的增大 ,上述各指标与单一Cd处理差异显著性增强 ,表明Zn增强了Cd的毒害作用 ,显示出协同作用的趋势     

沙芥属植物活性氧清除系统对干旱胁迫的响应

以沙芥属植物沙芥和斧形沙芥幼苗为试材,采用盆栽控水干旱方法,分析其在不同干旱胁迫强度下根和叶的活性氧水平、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的变化,并利用隶属函数法和抗旱系数法综合评价沙芥和斧形沙芥的抗旱性。结果表明: （1）随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥和斧形沙芥的根和叶中O^-·₂产生速率及·OH、H₂O₂、MDA含量总体呈逐渐升高的趋势,且干旱胁迫下沙芥比斧形沙芥产生了更多的ROS和MDA。（2）随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥和斧形沙芥的根和叶中POD、APX、GST活性及叶中GR活性均先升高后降低,叶中的SOD活性以及根中GR、GPX活性均先降低后升高,根和叶中的CAT活性、叶中的GPX活性和根中SOD活性均逐渐升高;但根和叶中的SOD、POD、CAT活性在各干旱处理下均表现为斧形沙芥高于沙芥。（3）沙芥和斧形沙芥的根和叶中AsA含量随着干旱胁迫程度的加剧而先升高后降低,GSH含量逐渐升高,CAR含量逐渐降低,而VE含量在叶中逐渐升高,在根中却逐渐降低;但斧形沙芥比沙芥合成更多的AsA和GSH,其植物体内AsA GSH循环系统能清除更多的ROS。（4）沙芥和斧形沙芥的根和叶中总抗氧化能力（T AOC）均随着干旱加剧逐渐增强,且斧形沙芥的总抗氧化能力强于沙芥;活性氧清除系统的平均隶属度和综合抗旱系数显示,轻度干旱胁迫下沙芥抗旱性强于斧形沙芥,中度和重度干旱胁迫下斧形沙芥的抗旱性强于沙芥。研究认为,在干旱胁迫条件下,斧形沙芥根叶中ROS和MDA含量明显低于沙芥,而其大部分抗氧化酶活性和抗氧化剂含量高于沙芥,斧形沙芥植株体内抗氧化系统表现出更强的活性氧清除能力,从而表现出更强的抗旱性。     

烟草愈伤组织在热胁迫过程中活性氧与抗氰呼吸变化的关系

烟草愈伤组织在０－１４ｈ高温（４０℃）胁迫期间,其体内的Ｏ＾－２和Ｈ２Ｏ２迅速积累,分别在２和６ｈ左右达到极大值。同时清除它们的酶ＳＯＤ和ＣＡＴ活性迅速上升,极大值的分布位置分别为２和１０ｈ左右,而腔摁期间的抗氧呼吸比未胁迫（０ｈ）时显著地下降,但在胁迫期间抗氰呼吸于６ｈ左右出现一峰值;用外源Ｈ２Ｏ２和Ｏ２及清除它们的酶的抑制剂ＡＴ和ＤＣＣ分别处理愈伤组织,发现抗氧呼吸明显地加强,推测交替氧化酶可     

烟草叶片膜保护酶系统对土壤Hg,Cd,Pb胁迫的响应

采用盆栽实验,就烟草膜保护酶系统对土壤Hg,Cd,Pb胁迫的响应进行研究。结果表明:随着Hg,Cd,Pb浓度的增加,POD活性逐渐增加,CAT活性逐渐减小,SOD活性在三种元素共同作用时逐渐下降,在元素单一或两两作用时,SOD活性呈单峰曲线,但总体水平仍较低。土壤Hg,Cd,Pb的这种影响表现出三元素共同作用>两两元素作用>单一元素作用。影响的结果造成活性氧产生与清除之间的不平衡,致使相关生理生化过程紊乱。三种重金属对烟草活性氧清除系统的影响表现出明显地协同作用。     

Hg、Cd及其共同作用对烟草叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响

本文报道了Ｈｇ、Ｃｄ及二者共同作用明显不同程度地影响烟草叶绿素含量及抗氧化酶系统。受Ｈｇ、Ｃｄ胁迫后,随着土壤中Ｈｇ、Ｃｄ浓度的增加,叶绿素含量、叶绿素ａ／ｂ值、ＣＡＴ活性逐渐减小,ＳＯＤ活性先升后降,ＰＯＤ活性则逐渐增加。同时也表现出单一Ｈｇ、Ｃｄ对烟草叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响明显大于Ｈｇ、Ｃｄ二者的共同作用。     

调控活性氧代谢对渗透胁迫时杨树光合作用光抑制的影响

根系受渗透胁迫时杨树(Populus×euramericana     

激动素对韭菜叶片衰老的影响与活性氧代谢的关系

本文研究了激动素对韭菜离体叶片衰老的影响与活性氧代谢的关系。结果表明,在暗诱导衰老过程中抗坏血酸、谷胱甘肽含量和超氧物岐化酶、过氧化氢酶活性均呈下降趋势。激动素在延缓衰老的同时,明显抑制了抗坏血酸、谷胱甘肽含量和超氧物岐化酶、过氧化氢酶活性的下降以及膜脂过氧化产物丙二醛的积累。证明激动素延缓衰老的作用是通过调节活性氧代谢来实现的。     

铅污染对烤烟光合特性、产量及其品质的影响

为研究土壤中Pb污染对烤烟(Nicotiana tabacum)叶片光合特性、烟叶品质及其产量的影响,对烤烟主栽品种‘云烟85’进行了盆栽条件下的Pb污染实验,实验浓度为0、150、300、450、600、750和1 000 mg·kg^-1(以纯Pb²⁺计),分别于团棵期、现蕾期和采收期测定叶片光合特性的变化,并在采收期测定烟叶产量和烤后烟叶的品质变化。结果表明:在3个生育时期,Pb污染下供试烤烟品种叶片净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)均随Pb浓度的升高而下降,而胞间CO₂浓度(C_i)随Pb浓度的升高先增加后下降;PSⅡ活性(F_v/F_o)、最大光能转换效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(q_P)、非光化学猝灭系数(NPQ)、电子传递的量子产率(Ф_PSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)和烟叶产量均随Pb浓度的升高而下降,不利于烟叶充分地利用捕光色素所吸收的光能,降低其光能利用效率,从而降低了光合速率;烤烟烟叶品质指标糖/碱比和氮/碱比升高,糖/碱比和氮/碱比分别为9.52~11.96和1.05~1.23,分别大于7(优质烟叶标准)和1(优质烟叶标准),不利于烟叶香吃味的形成。     

烟叶烘烤系统的数学模型研究

根据实际的烟叶烘烤过程,建立了反映烟叶失水规律的数学模型,并对影响烟叶含水率的几个因素进行了系统分析．     

Cd、Fe及其复合污染对烟草叶片几项生理指标的影响

本文通过盆栽和大田模拟试验,研究了Cd,Fe,Cd+Fe,Fe+Cd处理下烟草红花大金元(Nicotiana tabacurm L.)叶片的几项生理指标的变化情况。试验表明:烟草叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均随Cd处理浓度的增加而下降,随Fe处理浓度的增加而上升。总烟碱含量随Cd处理浓度的增加(0—100ppm)而下降,Cd 150ppm时略有上升,随Fe处理浓度的增加而上升。蛋白质含量随Cd处理浓度的增加而上升,随Fe处理浓度的增加而下降。烟草的3个生理指标表明,Cd抑制Fe对生理指标的作用,Fe抑制Cd对它们的作用,Cd与Fe相互拮抗。Cd处理的烟草叶片过氧化物酶活性和细胞膜透性的测定结果表明,过氧化物酶活性和细胞膜透性均随Cd处理浓度的增加而上升。     

在蚯蚓影响下土壤Pb、Cd有效态的变化及小白菜对Pb、Cd的富集转移作用

研究了在蚯蚓影响下Pb、Cd添加量不同(Pb:500～1 700 μg·g-1;Cd:1～30 μg·g-1)的土壤中Pb和Cd有效态及其含量的变化以及小白菜(Brassica chinensis L. )对土壤中Pb和Cd的富集和转移作用.结果显示,在蚯蚓的影响下,Pb添加量为500～1 400 μg·g-1的土壤中酸提取态和可还原态Pb含量显著提高,有效态Pb总含量也随土壤中Pb添加量的提高逐渐增加;Cd添加量为5～20 μg·g-1的土壤中酸提取态Cd含量显著提高,有效态Cd总含量也随土壤中Cd添加量的提高而逐渐增加;当土壤中Pb和Cd添加量分别达到1 700和30 μg·g-1时,蚯蚓对Pb和Cd基本无活化作用.在蚯蚓的影响下,小白菜地上部分Pb含量显著提高,对Pb的转移系数也均高于各自的对照,地上部分和地下部分对Pb的富集系数分别为0.037～0.061和0.401～0.628.在蚯蚓影响下,在Cd添加量较低(1～5 μg·g-1)的土壤中小白菜地上部分和地下部分的Cd含量以及对Cd的富集系数均高于各自的对照;而在Cd添加量较高(10～30 μg·g-1)的土壤中小白菜地上部分和地下部分的Cd含量以及对Cd的富集系数均低于各自的对照,并随土壤中Cd添加量的提高逐渐降低;小白菜地上部分和地下部分对Cd的富集系数分别为1.196～11.516和1.744～20.425;各处理组小白菜对Cd的转移系数与各自的对照差异不显著.研究结果显示,蚯蚓主要对土壤中酸提取态和可还原态Pb以及酸提取态Cd有活化作用,并且可促进Pb由小白菜地下部分向地上部分的转移,但对Cd的转移无明显促进作用;此外,小白菜对Pb的富集作用不明显,但对Cd有一定的富集能力,这种能力的大小与土壤Cd含量有关.     

干旱胁迫下小麦叶片微粒体活性氧自由基的产生及其对膜的伤害

从不同干旱胁迫时间下的小麦(Triticum aestivum L.)叶片中提取微粒体膜,测定活性氧自由基变化和膜伤害程度。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长发生以下变化:(1)O_2~-和H_2O_2的产生速率在一定时间内逐渐加快然后下降;(2)膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量逐渐增加;(3)微粒体膜上的SOD活性逐渐下降;(4)—SH基的含量在一定时间内逐渐增多以后下降;(5)与膜伤害程度有关的生理指标如根系电导率、叶片水势及其含水量等均有变化。     

渗透胁迫及光照下水稻幼苗叶片光合色素降解过程中 ~1O_2 的参与

杂交稻 (Oryza sativa L .ssp.indica)离体叶片在 - 0 .8MPa渗透胁迫下 ,随着光强的提高 ,叶绿体中 1 O2 (单线态氧 )大量产生 ,光合色素降解加剧 ;Car先于 Chl而被破坏 ,Chl/Car比值明显增大。 1 O2 的产生与光合色素含量的降低及膜脂过氧化产物丙二醛 (MDA)含量的增加具有极显著的相关性。 1 O2 清除剂β- Car及组氨酸 (His)预处理可阻抑渗透胁迫及光诱导的 MDA增加 ,减缓 Chl和 Car的降解 ;而光敏化剂核黄素 (RF)预处理的效应正好相反。这些结果表明 ,渗透胁迫及较高光强下水稻幼苗叶绿体中所产生的 1 O2 在光合色素的降解及 Car的优先氧化中起着重要的作用 ,而 1 O2 产生的主要途径可能是叶绿素的光敏化作用。