AMF对弱光及盐胁迫下甜瓜生长和抗氧化酶活性的影响

以甜瓜(Cucumis melo L.)品种"中蜜3号"为试材,摩西球囊霉菌(Glmous mosseae,GM)为供试菌种,采用温室盆栽试验研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对弱光及盐胁迫下甜瓜生长和抗氧化酶活性的影响,以明确AMF对甜瓜复合逆境下的增抗作用并探讨其生理机制。结果显示:(1)在弱光及盐胁迫条件下,甜瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、干重和鲜重均明显降低,同时体内可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和MDA含量以及SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高。(2)弱光及盐胁迫下,接种AMF可显著促进甜瓜幼苗的生长,菌根侵染率随胁迫时间延长与盐浓度呈负相关关系。(3)弱光及盐胁迫下,接种AMF进一步提高了甜瓜幼苗体内可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低了MDA含量,且叶片SOD、POD活性变化大于根系,CAT则相反。研究表明,AMF可通过促进弱光及盐胁迫下甜瓜生长和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而增强植株对弱光及盐胁迫的耐性。     

盐胁迫下接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

以玉米品种陕单16号幼苗为材料,用盆栽法研究了不同含盐量(0、0.5、1.0、1.5和2.0 NaCl g/kg)土壤接种AM真菌(Glomus mosseae)对玉米幼苗生物量、盐害级数,以及叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-、H2O2含量和保护酶活性的影响.结果表明:在盐胁迫下,接种AM真菌增加了玉米植株生物量,降低了玉米的盐害级数;菌根植株叶片中过氧化氢酶的活性高于非菌根植株,而过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的活性则为非菌根植株高于菌根植株;超氧化物歧化酶的活性在NaCl浓度为0、0.5和1.0 g/kg时为非菌根植株高于菌根植株,而在NaCl浓度为1.5和2.0 g/kg时则为菌根植株高于非菌根植株;菌根植株叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-和H2O2的含量低于非菌根植株.可见,AM真菌的侵染提高了玉米的耐盐性,缓解了由盐胁迫引起的过氧化胁迫对玉米植株的伤害,但这一缓解作用并不只是通过提高保护酶活性来实现的,可能还存在一些非酶促的调节机制.     

外生菌根真菌接种对干旱胁迫下构树幼苗生长及光合特性的影响

为了解接种不同外生菌根真菌后构树幼苗在不同土壤水分条件下的生长及光合特征差异,为喀斯特山地森林植被恢复的人工促进措施提供参考依据,本试验以贵州喀斯特棕红壤和一年生构树(Broussonetia papyrifera)幼苗为材料,设置单接彩色豆马勃(Piso-lithus tinctorius,Pt)、单接多根硬皮马勃(...     

盐胁迫下外生菌根真菌与根际有益细菌互作对杨树光合特性的影响

以美洲黑杨幼苗为对象,利用盆栽试验,在100 mmol/L NaCl胁迫条件下研究单接种和双接种外生菌根真菌红绒盖牛肝菌(Xerocamus chrysenteron,简称Xc)、溶磷细菌恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,简称JW-SX1)和菌根辅助细菌蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus,简称HB59)对杨树幼苗的气体交换参数、叶绿素荧光和光响应曲线参数的影响。结果表明:盐胁迫下,接种Xc、JW-SX1及HB59的杨树幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著增强,且均显著高于对照,而单接JW-SX1和双接Xc+JW-SX1处理的胞间CO2浓度(Ci)低于对照,但与对照相比差异不显著;各接种处理显著增强了杨树的最大光化学效率(Fv/Fm),但处理之间差异不显著性;不同接种处理杨树的实际光化学效率(ΦPSⅡ)与对照(CK)差异不明显,其中接种HB59和Xc+JW-SX1处理分别高于对照14.36%和19.33%;同时接种处理还明显提高了宿主的最大光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、表观有效利用效率(YAQ),降低了光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(RD),且双接种菌根真菌Xc和JW-SX1处理效果更为明显。研究发现,外生菌根真菌、溶磷细菌和菌根辅助细菌可通过改善叶片叶绿素荧光和光合参数、光响应参数来减轻盐胁迫对宿主造成的伤害,从而提高杨树的耐盐性能力。     

丛枝菌根真菌对盐碱胁迫下杜梨幼苗生长和生理特性的影响

采用盆栽实验,设置梯度盐碱环境(0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 g·kg^-1),接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri),对比分析杜梨幼苗苗高生长、叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数及抗逆生理指标的变化,探讨在混合盐碱胁迫下接种菌根真菌对杜梨幼苗生长和抗逆性的影响,为盐碱地杜梨菌根化栽培提供理论依据。结果表明：(1)根内根孢囊霉能够与杜梨根系形成良好的共生,但在盐碱浓度6.0和7.5 g·kg^-1时侵染率分别下降为47.98%和32.97%。(2)盐碱胁迫条件下,接种Ri显著提高了杜梨苗高生长量和生物量,同时显著提高了杜梨叶片光合色素的含量和净光合速率;尤其在高盐碱程度(6.0 g·kg^-1、7.5 g·kg^-1)下显著提高了气孔导度和胞间二氧化碳含量,有利于光化学淬灭系数提高和非光化学淬灭系数的降低,促进实际光化学效率提升。(3)接种Ri显著降低了杜梨幼苗叶片细胞膜透性和丙二醛的含量,显著增强了超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,并提高了可溶性糖和可溶性...     

模拟增温条件下接种AMF对夏蜡梅幼苗生长与光合生理特性的影响

全球变暖已对植物尤其是珍稀濒危植物产生重要影响。AMF对植物应对气候变化具有重要意义,但是在濒危植物应对气候变暖过程中发挥的作用并不清楚。以濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)一年生幼苗为对象,研究人工模拟增温条件下接种AMF对其生长、形态建成、光合生理、抗氧化酶活性和膜脂过氧化程度、营养物质积累和叶绿素相对含量的影响。实验共4个处理:模拟增温条件下添加AMF(AMF+SW)、添加AMF(AMF)、模拟增温(SW)和对照(CK)。结果表明:(1)接种AMF对幼苗株高、叶宽长比、总根长、根平均直径、根尖总数、比根长和比根表面积有显著影响。(2)AMF+SW条件下幼苗光合日进程呈现出明显"双峰"曲线,AMF显著提高叶片日均净光合速率(P_n);光合有效辐射大于50μmol m~(-2)s~(-1)时,AMF+SW和AMF处理的P_n、最大净光合速率P_(nmax)和呼吸速率R_d显著高于CK;胞间CO_2浓度大于100μmol CO_2/mol时,AMF+SW与AMF处理的P_n、AMF+SW处理的初始羧化效率(α)及AMF处理的光合能力(A_(max))显著高于CK,而AMF+SW和AMF处理的CO_2补偿点均低于CK。(3)AMF处理的叶可溶性糖显著高于其它处理,AMF+SW和AMF处理的叶可溶性蛋白显著高于CK。因此,AMF能显著促进夏蜡梅幼苗的形态建成和光合作用;在模拟增温条件下,接种AMF对夏蜡梅光合生理具有显著影响。     

盐胁迫对扁桃光合特性和叶绿体超微结构的影响

温室条件下,分别用浓度为150、300、350 mmol/L的NaCl和Na2SO4处理‘石头扁桃’和‘桃扁桃’实生苗植株,处理10 d后分别测定其叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度,并观察叶绿体超微结构的变化。研究发现:(1)盐胁迫下,‘石头扁桃’和‘桃扁桃’chl a、chl b均在低浓度盐区含量最高,而在高浓度盐区含量最低,Na2SO4处理区chl a、chl b含量均低于NaCl处理区;(2)‘石头扁桃’和‘桃扁桃’叶片净光合速率随盐浓度的增加而下降,‘石头扁桃’下降的幅度较大;(3)‘桃扁桃’叶片细胞间隙CO2浓度随盐浓度的增加而升高,但‘石头扁桃’叶片细胞间隙的CO2浓度变化没有稳定的规律;(4)2个品种的叶片气孔导度均随盐浓度的增加而降低;(5)盐胁迫后,叶绿体基粒、基质片层扭曲,类囊体肿胀;随盐浓度的增加,形变加剧,叶绿体由椭圆形肿胀成圆形,叶绿体膜解体,且‘石头扁桃’叶绿体对盐胁迫比较敏感。综合分析发现,2种盐胁迫对植物造成伤害的机理不同,‘石头扁桃’的耐盐能力较差。     

干旱胁迫下AMF对云南蓝果树幼苗生长和光合特征的影响

采用盆栽试验与称重控水法,将土壤相对含水量分别控制在田间最大持水量的100%、91.68%、82.85%、60.00%、41.86%和21.28%,并在这6个不同的土壤相对含水量条件下,分别设添加苯菌灵(杀真菌剂)(低AMF)和不添加苯菌灵(高AMF)处理,研究干旱胁迫下AMF对极小种群野生植物云南蓝果树幼苗生长和光合特征的影响,揭示云南蓝果树濒危的微生物学机制,为云南蓝果树保护措施的制定与实施奠定基础。结果表明,添加苯菌灵处理显著降低了不同水分条件下的AMF侵染率,说明试验中AMF处理的实生苗在生长和光合特征上的差异是苯菌灵处理下侵染率下降导致的;随着干旱胁迫的加剧,云南蓝果树幼苗的根部AMF侵染率显著降低、叶面积等生长指标和净光合速率(Pn)等光合参数都发生显著变化;高AMF处理可以显著增加水分充足和轻度干旱胁迫条件下云南蓝果树幼苗的大部分生长指标和光合参数,而对重度胁迫下的云南蓝果树幼苗没有显著影响,说明重度干旱胁迫对其影响大于AMF的影响;另外,整合了可塑性指数分析和隶属函数分析两种方法对其抗旱性进行评价,云南蓝果树幼苗基本上无法通过调节形态和光合能力来适应水分环境的变化,但是高AMF处理可使云南蓝果树幼苗具有较强的可塑性和更强的抗旱性。实验结果为云南蓝果树的科学保育及种苗繁育提供了理论依据。     

硅对盐胁迫下西葫芦幼苗水分代谢及光合特性的影响

【目的】探究外源硅对盐胁迫下西葫芦幼苗水分代谢及光合作用的保护机制,可为西葫芦抗盐栽培提供理论参考。【方法】以西葫芦品种‘寒绿7042’为试材,通过水培试验,共设置对照、硅处理(0.3 mmol/L Na₂SiO₃·9H₂O)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)、盐胁迫+硅等4个处理,处理10 d后测定幼苗的根系形态和活力,叶片含水量、水势、光合气体交换参数、叶绿素含量、叶绿素荧光参数及根系质膜水通道蛋白基因的表达等指标。【结果】盐胁迫显著抑制了西葫芦幼苗根系的生长,降低了根系活力、叶片含水量、叶片水势和蒸腾作用,还破坏了植株的光合系统,导致净光合速率、气孔导度、叶绿素含量和PSⅡ光化学效率显著降低。外源硅显著改善了盐胁迫下西葫芦幼苗的根系形态,提高了根系活力,并通过促进根系质膜水通道蛋白基因PIP1;2、PIP1;3、PIP1;5、PIP1;7、PIP2;1、PIP2;4、PIP2;6、PIP2;8、PIP2;9和PIP2;12的表达改善植株体内的水分状况,提高叶片含水量和水势,增强蒸腾作用;外源硅还通过提高叶片...     

盐胁迫状态下莱茵衣藻849光合特性的初步研究

以莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）为研究对象,对其在不同NaCl浓度胁迫条件下的光合特性进行了初步研究。结果表明0.04 mol·L^-1的NaCl对莱茵衣藻的生长无显著影响,而0.075 mol·L^-1的NaCl使莱茵衣藻生长速率下降了50%。在低光照强度下,NaCl胁迫下的衣藻光合速率和呼吸速率在最初7 h内比对照组高;而在较高光照强度下,NaCl胁迫下的衣藻的光合速率和呼吸速率均比对照组低;而且光合速率和呼吸速率升高和下降的幅度与NaCl浓度成正比。     

甜瓜鲨烯合酶基因克隆及酶分子结构分析

葫芦素类是主要分布于葫芦科植物中具有多种医药活性的四环三萜类化合物,目前药用葫芦素原料主要从甜瓜蒂中提取。该研究从甜瓜中克隆葫芦素类合成关键酶——鲨烯合酶(SQS)的基因,并对其序列进行了生物信息学分析。结果表明:DNA测序和BLASTRefSeqGene分析表明,克隆的甜瓜SQS基因片段具有完整的该酶基因开放阅读框架(ORF)序列。ORF分析显示,甜瓜SQS由417氨基酸残基构成,等电点为7.56。对推衍的甜瓜SQS氨基酸序列分析结果提示,该酶二级结构以α螺旋为主。结构域预测结果表明,SQS属于异戊二烯合酶家族,具有法呢酰基二磷酸及镁离子的结合位点。三级结构预测提示,甜瓜SQS为单体酶,其活性中心主要由几个α螺旋围绕形成的穴状结构。磷酸化位点分析显示,S~(48)处于酶活性中心相关~(47)VSRSF~(52)的模体中,而S~(196)是正选择位点,提示这两处磷酸化位点可能是甜瓜SQS酶活性调节的关键部位。以甜瓜SQS基因ORF序列构建系统发生树的系统发生分类结果与形态学分类结果一致。该研究结果为葫芦素类的生物合成调控研究提供了新的线索和实验依据。     

甜瓜蔓枯病抗性鉴定及PAL基因表达分析

以甜瓜感病品种‘白皮脆’、单基因抗源(PI140471、PI157082、PI511890、PI482398、PI420145)和聚合抗源(145-082、082-890、082-398、145-471、145-890和890-398)为材料,采用梯度浓度蔓枯病菌孢子液接种鉴定以及RT-PCR技术,研究不同材料蔓枯病抗性表现以及抗蔓枯病基因(苯丙氨酸解氨酶基因,PAL)在不同材料及不同组织中的表达情况。结果显示:当接种蔓枯病菌孢子液浓度为5×109个/mL时,单基因抗源已开始出现感病现象,而聚合基因抗源仍表现为高抗或抗,其中145-471(PI420145×PI140471)抗性显著高于单基因抗源亲本和其它聚合抗源材料,表现为高抗(RI1.0)。抗蔓枯病基因PAL在不同抗性材料根、茎、叶中的表达均呈先上调而后下降并趋于稳定的变化趋势,但变化快慢和幅度均不同。研究表明,甜瓜抗蔓枯病基因的聚合能够提高其对蔓枯病的抗性,但不同抗病基因聚合后的抗性表现存在一定差异;抗蔓枯病基因PAL的表达与甜瓜蔓枯病抗性有密切关系,其表达时间与表达量差异可能是影响不同材料抗病能力差异的重要因素;该研究鉴定筛选的高抗蔓枯病材料145-471可用于甜瓜的抗蔓枯病聚合育种。     

甜瓜不同变种及其杂交后代的香气特征研究

对4个甜瓜变种亲本及其相互间的4个杂交组合F1成熟果实中的香气组成特征及遗传表现进行了研究。结果显示:(1)甜瓜不同变种亲本成熟果实的香气组成特征差异很大,硬皮甜瓜(var.cantalupensis)变种(Charentais)香气成分主要以酯类物质为主,与呼吸跃变性状紧密相连;九碳醛类化合物是影响越瓜(var.conomon)变种八棱脆(Balengcui)的重要化合物;非呼吸跃变类型的冬甜瓜(var.inodorus)变种皇后(Queen)的特征性物质是九碳醇类化合物;其它类物质含量(OASPC)是香瓜变种(var.makuwa)甜宝(Tianbao)的一个主要特征。(2)对11个香气组成等性状进行主成分分析结果显示,前3个主成分累积贡献率达77.80%,PC1主要与酯类物质含量、香气种类数、醇类含量及醛类物质含量等呈显著相关关系,PC2则主要与其他类物质含量及乙烯释放速率显著相关,据此可将不同变种及组合区分开。(3)不同类型的香气类物质在不同变种的杂交组合中表现趋势不同,大部分的酯类化合物含量在F1代果实中居于双亲之间,且偏向于高亲值,而醛类、醇类以及其它类化合物在F1代均表现为接近低亲值。     

四翅滨藜生理生化特征对盐胁迫的响应

采用温室盆栽试验研究四翅滨藜(Atriplex canescens)幼苗株高、地径、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量对不同浓度NaCl和Na_2SO_4(0、100、200、300和400mmol·L~(-1))胁迫的响应,以探讨四翅滨藜对不同种类及不同浓度盐渍环境的适应机制及其耐盐机理。结果显示:(1)随着盐分浓度的升高,四翅滨藜幼苗的株高、地径及生物量增量呈现出先升高后降低的趋势,低盐浓度下2种盐均促进幼苗生长,盐浓度超过400mmol·L~(-1)时,NaCl对幼苗生长具有明显抑制作用。(2)2种盐处理下,四翅滨藜幼苗净光合速率(Pn)和叶绿素含量(Chl)随盐浓度增大而升高,即2种盐均对幼苗Pn和Chl含量具有促进作用,且Na_2SO_4的促进效果大于NaCl;而幼苗蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随盐浓度升高呈先增大后减小的趋势,且Na_2SO_4的促进作用强于NaCl。(3)与对照相比,四翅滨藜幼苗的丙二醛、SOD、POD酶活性在NaCl和Na_2SO_42种盐处理下,随着盐浓度的升高均呈现出不同程度的增大,且增大幅度总体表现为NaClNa_2SO_4。研究表明,四翅滨藜在NaCl和Na_2SO_4胁迫下,叶绿素的分解速率以及发挥作用的渗透调节物质均有差异,使得幼苗叶片健康程度不同,导致叶片光合能力大小的差异,最终表现为植株的生长差异;四翅滨藜具有较强的耐盐能力,而且对Na_2SO_4的适应能力强于NaCl。     

去果河套蜜瓜源叶碳水化合物及其相关酶昼夜变化特征

以河套蜜瓜为试材,在果实迅速膨大期通过去果处理改变库源关系,研究源叶净光合速率,蔗糖、还原糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性的昼夜变化规律。结果表明:(1)源叶的净光合速率为单峰曲线,无明显的"光合午休"现象,去果处理对其无影响。(2)源叶中蔗糖和还原糖含量的昼夜变化为单峰曲线,蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向活性的昼夜变化为双峰曲线,蔗糖合成酶分解方向、酸性转化酶和中性转化酶活性的昼夜变化无明显规律,改变库源关系对这些指标均无显著影响;蔗糖含量升高受蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向正调控,而蔗糖含量降低则受多种酶的共同调节。(3)源叶中淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性的昼夜变化为单峰曲线,去果处理可以显著提高淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,淀粉含量升高受腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶正调控。     

蒺藜苜蓿叶片光合作用对盐胁迫的响应

为阐明蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)叶片光合效率对盐胁迫的响应规律,明确其土壤盐分阈值,该研究以盆栽蒺藜苜蓿幼苗为研究对象,采用加盐的方式人工模拟盐胁迫环境,设置不同浓度NaCl处理(0、50、100、150、200、250、300、400mmol·L-1),利用Li-6400便携式光合测定仪分析了蒺藜苜蓿幼苗光合效率参数对土壤盐分浓度的响应特征。结果表明:(1)蒺藜苜蓿叶片净光合速率(Pn)和光合作用特征参数等具有明显的土壤盐分临界效应。在NaCl浓度为100~200mmol·L-1时,蒺藜苜蓿可维持较高光合生产力,此盐分范围内适宜的光合有效辐射(PAR)为600~1 300μmol·m-2·s-1,出现Pn最大值(20.7μmol·m-2·s-1)的NaCl浓度为150mmol·L-1,对应PAR为1 200μmol·m-2·s-1左右。(2)在NaCl浓度150mmol·L-1时,随着NaCl浓度的增加,表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和最大光合速率(Pnmax)逐渐增大;在NaCl浓度为150mmol·L-1时,AQY、Rd和Pnmax分别达到最大值0.030、0.605 7μmol·m-2·s-1、19.4μmol·m-2·s-1,而LCP达到最小值19.8μmol·m-2·s-1。(3)NaCl浓度为150mmol·L-1可作为导致蒺藜苜蓿净光合速率下降的气孔限制和非气孔限制因素的转折点,并且随着NaCl浓度升高,其光合速率由气孔限制转为非气孔限制的PAR降低。以上结果表明,蒺藜苜蓿对盐胁迫具有较强的适应性,在较高盐分浓度下可获得较高的光合生产力。     

低光下薇甘菊茎的伸长特征及其生理基础

为了解薇甘菊(Mikania micrantha)成功入侵森林群落的机制,通过模拟林下低光(30％自然光强),对遮阴下的茎伸长特征、光合特性及其生长调节剂的变化进行了研究.结果表明,在低光下薇甘菊茎的细胞分裂素、赤霉素和生长素含量显著增加;茎仍具有较高的净光合作用能力[Pn=(1.22±0.13)μmol/(m2·s)...     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。