1,2,4-三氯苯胁迫对不同基因型水稻灌浆期生理特性及产量的影响

在盆栽土培条件下,研究了5种浓度(0、10、20、40、80 mg/kg土)的1,2,4-三氯苯(TCB)对两种基因型水稻品种宁粳1号(敏感基因型)和扬辐粳8号(耐性基因型)产量及灌浆期生理特性的影响。结果表明:TCB对两种基因型水稻产量和灌浆期生理特性的影响具有显著差异,随着TCB浓度的增加,宁粳1号的产量呈现递减趋势,而扬辐粳8号呈低浓度下产量增加高浓度下产量显著降低的趋势,在中高浓度TCB(40、80 mg/kg)处理时,宁粳1号每盆穗数,每穗粒数,结实率显著降低且降幅显著大于扬辐粳8号,两个基因型品种千粒重变化都不明显。宁粳1号株高、干物重受TCB抑制程度较明显,降幅显著大于扬辐粳8号。在低浓度TCB(20 mg/kg)处理时,宁粳1号根系活力、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量显著降低,而扬辐粳8号有所提高。随着TCB浓度的增加,两个基因型品种叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈先升后降趋势,且在低浓度TCB(10 mg/kg、20mg/kg)处理时,扬辐粳8号抗氧化酶活性极显著高于宁粳1号,在高浓度TCB(80 mg/kg)TCB浓度胁迫下,宁粳1号抗氧化酶活性极显著低于对照,且降幅极显著大于扬辐粳8号,且MDA含量增幅较大,膜质过氧化程度高。总体而言,低浓度TCB对扬辐粳8号的产量和灌浆期株高、干物重、叶绿素含量、叶片蛋白质含量和抗氧化酶活性具有一定的促进作用,中高浓度TCB对宁粳1号的抑制作用显著大于扬辐粳8号,扬辐粳8号在不同浓度的TCB处理下较宁粳1号表现出较强的耐迫性和适应性。     

1,2,4-三氯苯胁迫对萌发大豆种子中活性氧的影响

以盆栽法研究了不同浓度 1,2 ,4 三氯苯 (TCB)胁迫对萌发大豆种子中活性氧代谢的影响 .结果表明 ,10 0～ 30 0 μg·g-1TCB胁迫初期 (1～ 3天 )促使萌发大豆种子呼吸强度升高及其峰值提前出现 ,超氧阴离子自由基 (O2 - )及过氧化氢 (H2 O2 )的积累显著增加 ,同时伴随丙二醛 (MDA)含量升高 ,显示发生膜脂质过氧化作用 .TCB胁迫 1～ 6天使活性氧清除酶功能紊乱 ,其中过氧化物酶 (POD)活性升高 ,超氧化物岐化酶 (SOD)活性开始上升后转为下降 .在萌发大豆种子受TCB胁迫伤害过程中 ,活性氧代谢失衡造成的膜脂质过氧化将起着重要作用 .     

水分胁迫下不同基因型小麦苗期的形态生理差异

以36个不同育成年代和生态区域的小麦品种为材料,研究了水分胁迫对小麦苗期生长的影响,并基于灰色关联分析评价了小麦品种苗期抗旱性的基因型差异.结果表明:小麦品种抗旱性差异显著,加权抗旱指数在0.2434～0.6580之间;17个形态生理性状中与抗旱性关联程度最大的是地上部干物质量(0.9473),最小的是叶绿素含量(0.5356).采用聚类分析将36个小麦品种分为3类,其中抗旱型8个、中间型23个、敏感型5个.3类基因型的地上部干物质量、根干物质量、植株干物质量、株高、根系氮积累量、叶面积和单株分蘖数差异显著,可作为小麦品种苗期抗旱性鉴定的直接指标.     

1，2，4－三氯苯在土壤中的降解

在好氧和厌氧两种条件下研究了１,２,４－三氯苯的降解,结果表明,１,２,４－三氯苯的好氧降解和厌氧降解均遵循一级反应动力学在同样水分、温度及初始浓度条件下,１,２,４－三氯苯的好氧降解比厌氧降解迅速,其半衰期分别为１．８９～５．８６和５．０７～１９．０８ｄ土壤中１,２,４－三氯苯的初始浓度对于其降解也有显著影响,在０～１００μｇ·ｇ－１的范围内,浓度增高时,其降解加快,说明污染物浓度对降解的影响;在１０～３０℃范围内,温度增高导致降解过程加快,归因于温度升高对微生物酶活性的激活作用．     

Cd~(2+)胁迫对小麦幼苗生理生化特性的影响

以小麦品种'西旱2号'和'宁春4号'幼苗为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度Cd(NO3)2处理对叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量等的影响.结果表明,两小麦品种幼苗的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量在镉胁迫下均比对照降低,且高浓度镉对'西旱2号'幼苗叶片Chl b的破坏程度强于Chl a;两品种镉胁迫幼苗的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均比对照不同程度地升高;两品种镉胁迫幼苗的可溶性糖含量均与对照无显著差异,但'宁春4号'幼苗叶片的脯氨酸含量却比对照显著升高,且此效应具有浓度依赖性;镉胁迫下两品种小麦幼苗叶片的MDA含量变化与对照无显著差异.研究显示,两品种小麦幼苗叶片的光合色素在镉胁迫下均受到不同程度的破坏,但它们均能通过增加体内保护酶活性和渗透调节物质含量来缓解膜脂过氧化伤害,从而对镉胁迫均表现出较强的耐受能力.     

干旱与条锈病复合胁迫对小麦的生理影响

以抗旱性和抗病性不同的小麦为材料,以正常生长为对照,观察了病原菌和水分复合胁迫对小麦叶片相对含水量、活性氧代谢以及对抗氰呼吸的发生、运行的影响。讨论了在干旱与病原菌侵染复合胁迫下,抗氰呼吸在植物抗逆机制中所扮演的角色。复合胁迫下,抗病小麦显然具备更强的水分调控能力,而感病品种不能有效控制病叶水分散失。水分胁迫能引起抗氰呼吸的下降,但不能抵消因病原菌侵染引起的抗氰呼吸的增强,条锈菌侵染对小麦抗氰呼吸的影响远远大于水分胁迫。病原菌侵染和水分复合胁迫下,活性氧产生的速率表现出累加效应,而抗氰呼吸表现出和基质抗氧化酶的活性互补。植物交替氧化酶在干旱与病原菌侵染复合胁迫中具有重要的抗氧化功能,并可能调节着逆境下物质与能量需求间的矛盾。     

甜樱桃对高温胁迫的生理响应

为探讨甜樱桃对高温胁迫的响应机制,以1年生的甜樱桃嫁接盆栽苗为试材,研究了自然高温处理及胁迫后恢复对其叶片生理和超显微结构的影响。结果表明：经连续3d日最高气温均值达57.7℃胁迫后,甜樱桃叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、超氧阴离子(O₂^·-)产生速率、非光化学淬灭系数(qN)显著增加,渗透调节物质可溶性蛋白、可溶性糖及脯氨酸含量显著提高,谷胱甘肽还原酶(GR)活性、叶绿素含量、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及光化学淬灭系数(qP)变化不显著。同时对叶片显超微结构观察发现,胁迫引起叶绿体变性,基质内囊体发生扭曲,部分基粒类囊体片层消失,出现大量巨型淀粉粒及嗜锇颗粒。恢复2d后SOD、POD、CAT、APX活性以及可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素总含量均显著下降,而GR活性和脯氨酸含量显著升高。以上表明,连续3d自然最高气温达57.7℃对甜樱桃叶片抗氧化系统和光合特性等产生了显著影响,叶绿体超显微结构受到明显破坏,对叶片造成了不可逆...     

小麦幼苗生长及其抗氧化酶活性对模拟酸雨与金属离子复合胁迫的响应

通过水培试验,研究了模拟酸雨(pH 3.5)与Al(3、30 mg/L)、Pb(25、250 mg/L)、Cd(0.11、mg/L)单独或复合胁迫对小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,模拟酸雨与Al、Pb、Cd单独或复合处理12 d后,小麦幼苗根长降低54.01%~94.81%,苗高降低18.88%~77.95%,单粒萌根数降低21.87%~80.37%,其生长发育受到显著抑制,抑制效应随处理浓度增大和作用时间延长而增强,且复合处理组抑制效应更强;幼苗根部超氧化物歧化酶(SOD)活性在模拟酸雨与单一金属离子处理下显著升高,而在3种金属离子复合处理下显著降低,但酸性条件下无论金属离子单独及复合处理后,过氧化物酶(POD)活性均显著升高,过氧化氢酶(CAT)活性均明显下降。研究发现,酸性条件下3种金属离子对植物细胞均产生氧化胁迫作用,且它们复合胁迫的毒性效应大于其单独胁迫。     

南方4种草本植物对铝胁迫生理响应的研究

 不同的植物对铝胁迫的生理响应不同, 因而对铝毒的耐性也不相同。设置5种铝浓度,进行砂培法处理,研究了4种我国南方红壤广泛分布的草本植物——牵牛(Pharbitis nil)、望江南(Cassia occidentlis)、光头稗(Echinochloa colonum)和合萌(Aeschynomene indica)的种子萌发、光合色素、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、质膜透性(MP)、过氧化氢酶 (CAT) 活性以及过氧化物酶 (POD)活性的变化。结果表明铝对4种植物的生理特性都有明显的影响。4种植物的种子在10 000 mg·L－1 Al3+处理条件下都不能萌发。2 000 mg·L－1 Al3+处理都不利于4种植物的生长,与对照相比,2 000 mg·L－1 Al3+处理时4种草本植物叶绿素和叶绿素总含量显著降低(p<0.05);MDA含量和MP显著增加(p<0.05);脯氨酸含量极显著增加(p<0.01);POD和CAT活性极显著降低(p<0.01)。中低铝(80和400 mg·L－1)处理时,牵牛和合萌与对照相比,MP和MDA含量降低,POD和CAT活性升高;望江南的反应与牵牛和合萌的反应相反;光头稗在80 mg·L－1 Al3+处理时,与牵牛和合萌的变化一致,在400 mg·L－1 Al3+处理时,则相反。植物在中低铝处理条件下,通过维持较高的POD和CAT活性和脯氨酸、叶绿素含量,较低的MP和MDA含量来增加其对铝的耐性。     

CO2浓度升高对干旱胁迫下小麦光合作用和抗氧化酶活性的影响

在CO     

1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理

以水稻为试材,采用水培方法研究了1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对水稻种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量、蛋白质含量、脯氨酸含量、细胞膜通透性的影响.结果表明,水稻种子的萌发率和活力指数随1,2,4-TCB处理浓度的升高而逐渐降低,呈现一定的浓度-效应关系,高浓度(80和100 mg·L^-1) 1,2,4-TCB处理组水稻种子的活力指数仅为对照组的7. 89％和1.92％,水稻幼苗的株高和根长均受到抑制,表现出一定的浓度-效应和时间-效应关系.水稻叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和蛋白质含量均随1,2,4-TCB浓度的升高而降低.水稻叶片游离脯氨酸含量和细胞膜的通透性随处理浓度的升高而增加.当1,2,4-TCB处理浓度＞15 mg·L^-1时,游离脯氨酸含量和叶片细胞膜的通透性急剧增加,与对照组相比各组差异均显著(P＜0.01).这表明1,2,4-TCB对水稻幼苗的损伤是一个复杂的过程,其机理可能与1,2,4-TCB使植物细胞膜、细胞内蛋白质和细胞器结构和功能损伤有关.     

Antioxidant responses of wheat plants under stress

Currently, food security depends on the increased production of cereals such as wheat (Triticum aestivum L.), which is an important source of calories and protein for humans. However, cells of the crop have suffered from the accumulation of reactive oxygen species (ROS), which can cause severe oxidative damage to the plants, due to environmental stresses. ROS are toxic molecules found in various subcellular compartments. The equilibrium between the production and detoxification of ROS is sustained by enzymatic and nonenzymatic antioxidants. In the present review, we offer a brief summary of antioxidant defense and hydrogen peroxide (H₂O₂) signaling in wheat plants. Wheat plants increase antioxidant defense mechanisms under abiotic stresses, such as drought, cold, heat, salinity and UV-B radiation, to alleviate oxidative damage. Moreover, H₂O₂ signaling is an important factor contributing to stress tolerance in cereals.     

耐盐和盐敏感型小麦品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性差异

为探究小麦品种类型对盐胁迫的生理响应及敏感性差异,以耐盐型品种济麦22和盐敏感型品种河农6425为材料,对幼苗期植株施以不同浓度的NaCl胁迫处理,比较分析了两个品种幼苗在胁迫条件下的生长、生理生化和叶绿体荧光特征等方面的差异。结果表明,NaCl胁迫对幼苗地上和地下部分的生长表现浓度依赖性的抑制效应,对耐盐型品种的抑制程度较小。在生理响应方面,幼苗体内的Na⁺含量随NaCl 浓度的增加而上升,K⁺和Ca²⁺含量则表现相反的变化趋势,耐盐型品种幼苗在胁迫处理前、后均具有较高的K⁺/Na⁺比和Ca²⁺/Na⁺比;NaCl胁迫导致幼苗的光系统Ⅱ受损,表现在Fv/Fm、Fv/Fo、qP 和YⅡ 等叶绿体荧光参数数值下降,降幅在耐盐性品种上相对较小。在氧化胁迫和抗氧化系统方面,NaCl胁迫导致幼苗体内活性氧水平的上升和过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的响应;POD活性在处理后的0-12 d范围内呈先下降后上升的趋势,CAT活性则呈先上升后下降的趋势。耐盐品种的POD活性在胁迫早期受抑制时间较短,随后的响应更迅速且上升幅度更高;耐盐品种的CAT活性上升幅度更高,且在胁迫后期对高浓度NaCl和长时间胁迫导致的酶活性抑制的耐受性更强。耐盐品种抗氧化酶的这一响应特征与其较低的活性氧上升幅度一致,也与其较低水平的代表膜损伤程度的丙二醛（MDA）积累一致。耐盐型品种根部的MDA积累经200 mmol/L NaCl处理1 d后达到峰值,而盐敏感品种根部的MDA积累经150 mmol/L NaCl处理1 d后即达到峰值。以上研究结果表明,耐盐型小麦品种济麦22可分别通过其较强的K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺调节能力和抗氧化酶体系缓解盐胁迫所导致的渗透胁迫和活性氧伤害,从而表现出耐盐的特征。     

不同有机酸对铅胁迫小麦幼苗的缓解作用

研究了在铅胁迫条件下,加入外源有机酸对小麦铅毒害的缓解效应。结果表明,低浓度的草酸和乙酸能增加铅胁迫小麦叶绿素含量,不同程度地提高SOD、CAT、POD活性,降低MDA含量,而高浓度草酸和乙酸及柠檬酸对此则无明显的缓解作用;乙酸处理减少根系活跃吸收面积,柠檬酸能明显提高根系活力。草酸对铅胁迫的缓解效果最明显。     

UV-B辐射增强对NaCl胁迫下小麦幼苗生理生态的影响

研究了0.4w·m-2的紫外线-B(UV-B)辐射对0.8%NaCl胁迫下冬小麦"小偃926"(TriticumaestivumL.xiaoyan-926)幼苗的生长、光合作用、水分状况、黄酮含量和膜脂过氧化等几方面的影响。结果表明,UV-B辐射和NaCl胁迫单独或复合处理下小麦幼苗的株高、生物量、含水量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和光合色素含量均显著降低,膜脂过氧化产物丙二醛含量和叶片相对电导率则升高,但NaCl胁迫条件下增加UV-B辐射(复合处理)与单独NaCl胁迫相比,上述指标多数均无显著差异(除复合处理下类胡萝卜素含量显著降低外)。两胁迫因子单独或复合处理均明显提高了小麦幼苗黄酮含量及三种抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,且复合处理的促进效应最大。脯氨酸含量在单独UV-B辐射下明显降低,在单独NaCl胁迫和复合处理下显著升高,且复合处理下增幅最大。结果说明UV-B辐射不会明显加剧NaCl胁迫下小麦幼苗的伤害,这可能与NaCl胁迫提高了小麦幼苗黄酮含量、脯氨酸含量和抗氧化酶活性有关。     

春小麦幼苗在水胁迫下内源ABA含量与自由基清除酶活力的变化

３个基因型的春小麦幼苗分别用ＰＥＧ作轻主胁迫（－０．６ＭＰａ）或中度胁迫（－１．５６ＭＰａ）的２个处理,不胁迫为对照,２ｄ后分开观察成熟叶和新生叶中内源ＡＢＡ和３个自由基清除酶活力对水胁迫的反应。３个基因型新生叶ＳＯＤ、ＣＡＴ平均活力极显著的高于成熟叶中的平均活力（Ｐ〈０．０１）,ＰＯＤ却是成熟的高,中度胁迫与对照相比,各基因型各叶龄的酶活力除成熟叶中ＣＡＴ的活力显著下降（Ｐ〈０．０１）外,其它都     

Comparative physiological and proteomic response to abrupt low temperature stress between two winter wheat cultivars differing in low temperature tolerance

Abrupt temperature reduction in winter wheat at either autumn seedling stage prior to vernalisation or early spring crown stage can cause severe crop damage and reduce production. Many studies have reported the physiological and molecular mechanisms underlying cold acclimation in winter wheat by comparing it with spring wheat. However, processes associated with abrupt temperature reduction in autumn seedling stage prior to vernalisation in winter wheat are less understood. In this study, physiological and molecular responses of winter wheat seedlings to abrupt low temperature (LT) stress were characterised in the relatively LT‐tolerant winter wheat cultivar Shixin 828 by comparing it with the relatively LT‐sensitive cultivar Shiluan 02‐1 using a combination of physiological, proteomics and biochemical approaches. Shixin 828 was tolerant to abrupt LT stress, while Shiluan 02‐1 exhibited high levels of reactive oxygen species (ROS) and leaf cell death. Significant increases in relative abundance of antioxidant‐related proteins were found in Shixin 828 leaves, which correlate with observed higher antioxidant enzyme activity in Shixin 828 compared to Shiluan 02‐1. Proteomics analysis also indicated that carbohydrate metabolism‐related proteins were more abundant in Shiluan 02‐1, correlating with observed accumulation of soluble sugars in Shiluan 02‐1 leaves. Amino acid analysis revealed a strong response to LT stress in wheat leaves. A negative effect of exogenous sucrose on LT tolerance was also found. This study indicates that high ROS scavenging capacity and high abundance of photosynthesis‐related proteins might play a role in winter wheat response to abrupt LT stress. In contrast, excess accumulation of soluble sugars might be disadvantageous for LT tolerance in the wheat cultivar Shiluan 02‐1.     

亚硫酸盐对小麦幼苗叶组织生长代谢的影响

在低浓度亚硫酸盐作用下,小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高;随着亚硫酸盐浓度的增加,叶片的叶绿素含量下降,游离脯氨酸和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量增加,SOD活性下降,POD活性显著升高。研究表明,高浓度的亚硫酸盐对植物生长有抑制和毒害作用。