秋季牧草根系中营养含量和酶活性变化和及其抗寒性研究

本文研究了秋季高寒山区垂穗披碱草(Clinelymus nutans)根系中碳水化合物、蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化及与牧草抗寒性的关系。结果表明,秋季随着气温的下降,牧草根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量增加,CAT和SOD活性增强。其中火烧地的全期平均碳水化合物、可溶性蛋白质含量和CAT、SOD活性明显高于未火烧地,总增幅度也较大。秋季牧草根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量增加是多年生牧草贮藏能量物质安全越冬和翌年再生芽萌动的能量需要,而CAT和SOD活性的增强可阻止低温下细胞中氧自由基的积累,使植物生物膜系统免受伤害,是决定植物抗寒性的另一重要因子。火烧地牧草春季萌动早,长势强,产量高,秋季其根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量高及CAT和SOD活性强是重要原因。     

春季高寒草地牧草根中营养物质含量和保护酶活性的变化及其生态适应性研究

本文研究了高寒草地３种立地条件下垂穗披碱草（Ｃｌｉｎｅｌｙｍｕｓｎｕｔａｎｓ）在春季萌动过程中根系碳水化合物和保护酶活性的变化,结果表明：（１）入冬时根系中碳水化合物贮量高、保护酶活性强的牧草春季萌动早、生长快、抗寒性较强。（２）当春季气温波动式回升时,牧草根系中可溶性糖含量、ＳＯＤ（超氧化物歧化酶）和ＰＯＤ（过氧化物酶）活性随气温上升而下降,随气温下降而上升。其中火烧地牧草根中ＳＯＤ和ＰＯＤ酶活性一直保持较高水平,并对温度变化反应敏感,而抗寒性也较强。因此春季高寒山区牧草根内的代谢改组（增加可溶性糖）和酶系统的调节（增加ＳＯＤ、ＰＯＤ活性）是其对生态环境适应的重要生理反应。     

低温处理下不同禾本科牧草的生理变化及其抗寒性比较

研究牧草根系抗寒性的动态变化,对寒冷地区的牧草引种筛选意义重大.试验以美国引进的禾本科牧草高山早熟禾(Poa Aalpine)、俄罗斯野麦(Elymus junceus)、无芒冰草(Agropyron inerme)、爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Secar)和爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Goldar)为研究材料,人工控温进行低温抗寒锻炼、冷冻处理和解冻恢复生长,测定每一阶段下根系中MDA、可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸的含量及SOD活性.结果表明,MDA含量在抗寒锻炼后略有增加,随后维持基本稳定;SOD活性在抗寒锻炼后升高,冷冻处理后显著降低;返青后又显著升高(P＜0.05);可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在抗寒锻炼和冷冻处理后升高,返青后降低;其中,SOD活性、可溶性糖和脯氨酸的含量随处理不同变幅较大,MDA和可溶性蛋白质的含量随处理不同变幅较小.运用Fuzzy数学中隶属函数法进行抗寒性综合评判,得出抗寒性强弱顺序为:高山早熟禾＞俄罗斯野麦＞爱达荷冰草(Secar)＞无芒冰草＞爱达荷冰草(Goldar).     

骆驼蓬提取物对豌豆幼苗生长的影响

用不同浓度的骆驼蓬提取物处理豌豆种子,明显导致幼苗根系活力及叶绿素和叶片可溶性蛋白质含量下降,膜透性增加。分析表明,骆驼蓬提取物处理下幼苗叶片膜脂过氧化作用增强;过氧化物酶(POD)活性提高;而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低。     

骆驼蓬提取物浸种对小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以不同浓度骆驼蓬提取液浸种处理小麦。研究对幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,骆驼蓬提取液浸种后小麦幼苗的根长、株高和干重增加,根冠比增大;幼苗根系活力增强,根系超氧化物歧化酶（SOD）活性提高,过氧化氢酶（CAT）活性先升后降,过氧化物酶（POD）活性下降,过氧化物酶同工酶表达受抑;叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量增加,叶片SOD、POD活性提高,过氧化物酶同工酶表达增强,CAT活性降低。根系和叶片丙二醛（MDA）含量下降。     

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。     

丛枝菌根真菌对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了自然水分胁迫和胁迫解除复水条件下接种AM真菌摩西球囊霉对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙生长和保护系统能力的影响.结果表明,接种AM真菌的柑橘嫁接苗的株高、穗粗、叶面积和新梢生长量显著或极显著地高于未接种植株.在胁迫解除复水第4天,接种AM真菌的根系可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著或极显著高于未接种植株.在自然水分胁迫和胁迫解除复水过程中,接种AM真菌较未接种处理降低叶片丙二醛(MDA)含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白质含量,增强SOD、过氧化物酶(POD)、CAT活性,从而增强柑橘嫁接苗的渗透调节和保护防御能力,提高柑橘嫁接苗的抗旱能力.水分和菌根显著交互影响叶片SOD活性.AM真菌提高寄主植物的抗旱性机制可能与寄主植物的保护系统能力的改变有关.     

镉胁迫对萝卜幼苗活性氧产生、脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响

镉胁迫使萝卜幼苗超氧阴离子(O2)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加;随着镉浓度提高,超氧化物歧化酶(SOD)活性首先明显上升,然后逐渐下降,甚至低于对照;叶片过氧化氢酶(CAT)活性明显增加,根系CAT活性则减少;根系以及较高浓度镉处理后期叶片的谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著增加.由此推测:在胁迫初期可能主要由SOD和CAT发挥抗氧化作用,而在胁迫后期由于抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GsH)循环途径的激活,还原型谷胱甘肽和植物络合素含量的提高可能在清除活性氧或者直接螯合镉中起作用.     

铝胁迫对海莲幼苗保护酶系统及脯氨酸含量的影响

为探讨Al~(3+)胁迫对海莲的影响,研究了10～50 mmol/L Al~(3+)处理下海莲幼苗叶片和根系的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量的变化。结果表明,海莲幼苗能耐受50 mmol/L的Al~(3+)胁迫处理,具有较高的耐铝性。但在50 mmol/L Al~(3+)处理时,海莲幼苗叶片和根系的质膜系统膜脂过氧化加重,MDA含量增加;细胞活性氧代谢失衡。在保护酶系统中,Al~(3+)处理促进了叶片中APX和POD活性的提高,降低了CAT的活性,SOD的活性呈下降趋势;海莲根部POD和SOD活性均显著提高,而CAT活性下降。25～50 mmol/LAl~(3+)处理下,海莲叶片和根部可溶性蛋白质含量均显著下降;Pro的含量在叶片和根均有显著增加。     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。     

糜子根系与旗叶协同衰老的生理生化机理研究

以榆糜3号糜子为试验材料,测定了拔节至成熟期糜子根系与旗叶生长指标、保护酶活性、可溶性蛋白含量等变化,初步分析了其根系与旗叶协同衰老的生理生化机制.结果表明:从拔节期到成熟期,糜子根系活性、表面积和干物质重,旗叶绿叶面积和干物质重,以及根系与旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均呈先升高后降低的趋势,并均在拔节后34~41 d(籽粒灌浆前期~中期)达到最大值;根系与旗叶的可溶性蛋白质含量逐渐降低,而丙二醛(MDA)含量却持续大幅度上升;糜子旗叶的保护酶(SOD、CAT、POD)活性、可溶性蛋白含量始终极显著高于同期根系,而其MDA含量却始终极显著低于同期根系.研究发现,在糜子生育后期,其光合产物分配中心转移,造成根系和旗叶中光合产物亏缺;同时其旗叶和根系中保护酶活性逐渐降低,清除活性氧的能力减弱,引起细胞内活性氧积累和膜氧化伤害逐渐加重,最终导致植株逐渐衰老;在植株衰老过程中,根系与叶片衰老密切相关,并且根系抗氧化酶的活性相对较弱.     

不同品种(系)小豆根系活力与叶片衰老的关联研究

以高产小豆品种(系)‘2000-75’、‘冀红9218’和低产品种(系)‘红宝1号’、‘湾选1号’为材料,测定小豆开花至成熟期,根系与始花节位叶片生长指标、保护酶活性、可溶性蛋白含量等变化,分析其根系与始花叶协同衰老的相关性,以揭示小豆根系活力与地上部叶片衰老之间的关系。结果表明:(1)各品种(系)开花后,植株根系伤流强度随着花后生育进程的推进呈单峰增长趋势,但根系活力的衰老起始期晚于叶片功能的衰退开始期。(2)从开花至成熟期,小豆根系活力与叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、叶绿素含量、可溶性蛋白、叶片净光合速率都存在正相关关系,与丙二醛含量呈负相关关系。(3)与低产品种相比,高产小豆品种(系)‘2000-75’和‘冀红9218’的根系活力强,叶片功能期持续时间长,叶绿素含量下降速度慢,保护性酶含量高,使花后小豆的功能叶捕获光能的能力增强,从而形成较高光合能力的小豆群体,最终获得高产。     

低温胁迫下玉米幼苗的几种生理生化指标的变化

胚芽期和三叶期的玉米自交系‘齐319’幼苗经0、2、4、6℃冷处理后,测定过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（soD）活性以及可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量的结果表明：POD、CAT、SOD活性以及MDA和蛋白质含量均增加,0、2℃下胚芽期幼苗的抗寒性比三叶期的高,4和6℃下三叶期幼苗的抗寒能力更强;无论是胚芽期还是三叶期,温度越低,幼苗受冷伤害越大。     

二倍体和四倍体杂交兰幼苗对低温胁迫的生理响应差异分析

为探究不同倍性杂交兰（Cymbidium hybrid）对低温胁迫的生理响应差异,对低温胁迫下（昼温10℃、夜温4℃）二倍体杂交兰以及四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、MDA和叶绿素含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性的动态变化进行了测定和分析;在此基础上,比较了二倍体和四倍体杂交兰的耐低温特性差异。结果显示：随着胁迫时间的延长,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及POD和CAT活性总体呈逐渐增加的趋势;叶绿素含量呈逐渐下降的趋势;SOD活性呈先上升后下降的趋势,并分别在胁迫后第9天和第6天达到峰值。在常温（25℃）下恢复生长3d后,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性均降低,而叶绿素含量升高。总体上,二倍体杂交兰叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量以及SOD、POD和CAT活性的增幅明显小于四倍体杂交兰,MDA含量和O-·2产生速率的增幅则大于四倍体杂交兰,而叶绿素含量的降幅则明显大于四倍体杂交兰。综合分析结果表明：在低温胁迫下,四倍体杂交兰叶片中渗透调节物质含量和保护酶活性均较高,其对低温的耐性强于二倍体杂交兰。     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

低温条件下ABA和钨酸钠对茶树叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响

为探讨外源脱落酸( ABA)及其抑制剂钨酸钠对茶树﹝Camellia sinensis ( Linn.) O. Ktze.﹞耐寒性的影响效应,以茶树品种‘龙井43’(‘Longjing 43’)的2年生幼苗为实验材料,在低温(4℃)条件下分别设置50 mg·L-1 ABA和20 mmol·L-1钨酸钠单一及复合处理共6个处理组( T1：仅喷施蒸馏水,对照;T2：仅喷施ABA;T3：仅喷施钨酸钠;T4：同时喷施ABA和钨酸钠; T5：0 h时喷施ABA,24 h时喷施钨酸钠; T6：0 h时喷施钨酸钠,24 h时喷施ABA),对处理0~72 h叶片中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化进行了比较分析。结果显示：低温条件下,各处理组幼苗叶片中可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化氢酶( CAT)和过氧化物酶( POD)活性均在处理初期逐渐升高,之后各指标的变化趋势存在差异。在处理的中后期,除T4处理组的游离脯氨酸含量低于对照组外,各处理组的可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量总体上显著高于对照组;T2处理组的SOD、CAT和POD活性均显著高于对照组,而T3处理组仅SOD活性明显高于对照组,其CAT和POD活性则低于或略高于对照组。对各单一与复合处理组的比较结果显示：T4处理组的SOD和POD活性总体上低于T2处理组,但高于T3处理组;而其CAT活性总体上低于T2和T3处理组。在处理24 h后,T5处理组的可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量以及SOD和POD活性的变化趋势与T2处理组一致;T6处理组的可溶性糖和游离脯氨酸含量及POD活性变化趋势与T3处理组一致,而其可溶性蛋白质含量以及SOD和CAT活性的变化趋势却与T3处理组有一定差异。上述研究结果表明：低温条件下喷施适量的ABA或钨酸钠均可以提升茶树叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,但同时喷施ABA和钨酸钠对茶树叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响却不显著。     

无机三价砷对黄花水龙无菌苗生理生化特性的影响

采用溶液培养法研究无机三价砷胁迫对黄花水龙[Ludwigia peploides (Kunth) P. H. Raven subsp. stipulacea (Ohwi) P. H. Raven.]无菌苗的影响, 通过将黄花水龙无菌苗在含不同浓度NaAsO₂(0、2.5、10、50、250和500 μmol/L)的1/10霍格兰溶液中培养24h, 测定叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的变化, 以探讨无机三价砷胁迫对黄花水龙无菌苗光合特性及相关生理生化特征指标的影响。结果表明: 2.5 μmol/L As (Ⅲ)处理时, 叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量达到峰值, 随着处理浓度升高,叶绿素含量均有所下降; 处理组MDA含量均高于对照组, 且当处理浓度升高至500 μmol/L显著高于对照组。可溶性蛋白含量随着砷处理浓度的升高先升后降, 在As (Ⅲ)浓度为250 μmol/L时显著高于对照组, 当浓度高至500 μmol/L时可溶性蛋白含量有所降低; 可溶性糖含量随着砷浓度的升高先降后升, 抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均在低砷处理浓度下逐渐升高并到显著差异水平, 但当浓度高于250 μmol/L后, 含量均呈下降趋势; 这表明在低浓度胁迫下, 黄花水龙自身会出现自我保护现象, 高浓度砷对黄花水龙表现出损伤效应。研究结果为进一步研究砷胁迫下黄花水龙生理和生长变化及其培育和移植提供了一定依据。     

保鲜剂对夏季香石竹切花衰老的延缓作用

香石竹切花瓶插期间花瓣中ＳＯＤ和蛋白质在前期上升,然后比处理组提前３天呈下降趋势。采后花瓣中ＣＡＴ、可溶性总糖和蔗糖均为下降。经由蔗糖、８－羟基喹啉和植物生长调节剂或钴镍盐组成的保鲜剂能延缓切花花瓣中ＳＯＤ、ＣＡＴ活性的下降,阻碍蛋白质、可溶性总糖和蔗糖的降解速度,同时使切花的瓶插寿命延长、含水量增加。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜幼苗渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究了丛枝菌根真菌(AMF)对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片、根系中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明:(1)在盐胁迫条件下,黄瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、地上部、地下部干鲜重均明显减小,同时体内可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和MDA含量,以及O2(÷)产生速率和SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高.(2)盐胁迫下接种AMF可显著促进黄瓜植株的生长,进一步提高黄瓜幼苗体内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,而显著降低MDA含量和O2(÷)产生速率.研究表明,AMF可通过显著促进盐胁迫下黄瓜幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强黄瓜幼苗对盐胁迫的耐性.