CO2激光预处理对PEG6000胁迫下小麦幼苗根中抗氧化酶活性的影响

用CO2激光对小麦种子分别辐照0、1、3、5min,待其生长至12d时,用10%（W/V）PEG6000胁迫其幼苗,研究激光预处理对PEG6000水分胁迫下小麦幼苗根部脂质过氧化伤害的防护作用。结果表明,CO2激光预处理3min可使水分胁迫的小麦幼苗根部MDA、H2O2含量和O2.-产生速率显著降低（P〈0.05）,可显著提高（P〈0.05）小麦幼苗根部SOD、POD、CAT、APX活性和根长、根干重。激光预处理3min可抑制由水分胁迫引起的小麦幼苗根部脂质过氧化作用。     

外源过氧化氢对小麦水分胁迫伤害的防护作用研究

采用营养液水培的方法,研究外源过氧化氢(H2O2)对10% PEG6000(聚乙二醇)水分胁迫引起小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用。结果表明,0.05μmol·L-1H2O2能够缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,使幼苗株高、根长和单株干重显著增加,并提高受旱小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及谷胱甘肽和抗坏血酸的含量,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2-.)产生速率。说明外源H2O2可抑制水分胁迫引起小麦幼苗脂质过氧化作用,增强小麦的抗旱性。     

CO2激光处理对干旱胁迫小麦幼苗谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

用CO2激光(波长10600 nm,辐射剂量20.1 mW/mm2)对萌动小麦种子分别辐照0、 1、 3、 5 min, 待其长至12 d时,用10%(W/V)PEG 6000胁迫其幼苗.结果表明:CO2激光处理1、 3、 5 min显著提高了还原型谷胱甘肽(GSH)含量,显著降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量(5 min除外),导致GSH/GSSG比率显著上升.3 min激光处理显著提高了干旱胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性.通过参与降解因干旱胁迫而过量产生的过氧化产物,实现了细胞解毒功能.此外,1 min和3 min激光处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗抗坏血酸氧化酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)含量,提高了组织内部的抗氧化能力,从而起到保护作用.     

INFLUENCE OF He-Ne LASER IRRADIATION ON PROTECTIVE ENZYME ACTIVITIES AND LIPID PEROXIDATION IN WHEAT SEEDLINGS BY DROUGHT STRESS DAMAGE

 用He-Ne激光(5.23 mW·mm^–2)处理经5%、10%、15% PEG6000胁迫的小麦幼苗, 分析了干旱胁迫条件下激光处理对小麦幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响。适度干旱胁迫的小麦幼苗经He-Ne激光辐照后, 丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O₂^–.)产生速率显著降低(p<0.05), 而过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量却显著增加(p<0.05)。总体上看, 5%和10% PEG6000胁迫的小麦幼苗经激光辐照3 min后抗旱性增强。     

He-Ne激光对水分胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

用He-Ne激光(5.23×10-3W.mm-2)处理经不同浓度PEG6000胁迫的小麦幼苗,研究水分胁迫条件下激光辐照对小麦幼苗生理特性的影响。结果表明,He-Ne激光辐照可显著提高水分胁迫下小麦幼苗的根系活力以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性(P<0.05),并使其脯氨酸含量显著增加(P<0.05),而对其超氧化物歧化酶(SOD)的活性没有显著影响。可见,He-Ne激光可通过提高根系活力、抗氧化酶活性和脯氨酸含量来显著增强小麦幼苗的抗旱性。     

一氧化氮在微波预处理提高小麦幼苗抗镉胁迫中的作用

为了探讨一氧化氮在微波预处理提高小麦抗镉胁迫中的作用,利用微波(126mW·cm-2)辐照小麦种子10 s,待其长至一叶一心时,用150 μmol·L-l CdCl2胁迫其幼苗,并通过添加一氧化氮专一清除剂cPTIO(0.5％,w/v),研究一氧化氮对微波预处理小麦幼苗脂质过氧化、抗氧化酶活性、光合色素含量及幼苗生长的影响.结果表明:微波预处理可使镉胁迫的小麦幼苗丙二醛含量显著降低(P＜0.05),超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性、一氧化氮、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和株高、根长、地上部干重、根干重显著增加(P＜0.05);经过适当剂量微波辐照镉胁迫小麦幼苗再加外源cPTIO处理能有效逆转微波对镉胁迫小麦幼苗的防护作用.说明微波对镉胁迫损伤小麦幼苗起到一定的防护作用主要是通过NO起作用.     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗膜脂过氧化及抗氧化系统的影响

为了探明CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗氧化损伤的缓解机理,为未来大气CO2浓度升高或温室CO2施肥以及干旱、半干旱地区水分亏缺等逆境胁迫下黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数,以温室专用黄瓜品种津优1号(Cucumissativus L.var.Jinyou No.1)为试材,采用裂区设计,主区因素为CO2浓度处理,设2个CO2浓度水平:大气CO2浓度(≈380μmol/mol,表示为Ambient[CO2])和倍增CO2浓度((760±20)μmol/mol,表示为Doubled[CO2]);裂区因素为水分处理,用PEG6000模拟根际干旱胁迫,设3个水分处理水平:对照(营养液,表示为C)、中度干旱胁迫(含5%PEG6000的营养液,相当于水势ψw=-0.05MPa,表示为M)和重度干旱胁迫(含10%PEG6000的营养液,相当于水势ψw=-0.15MPa,表示为S),研究了CO2浓度倍增对干旱胁迫条件下黄瓜幼苗叶片渗透调节物质含量、膜脂过氧化及抗氧化系统的影响,结果表明:(1)干旱胁迫导致黄瓜幼苗活性氧积累,质膜透性增大,丙二醛含量升高,同时幼苗叶片脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性总糖含量显著增加,抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX和GR)显著提高,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著升高;(2)CO2浓度倍增不仅有利于促进干旱胁迫条件下黄瓜叶片渗透调节物质的积累,而且能够促进干旱胁迫条件下黄瓜叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX和GR)活性的表达,减轻干旱胁迫下活性氧的积累,使膜脂过氧化程度下降,质膜相对透性降低,丙二醛含量减少,对防止植物的氧化损伤具有一定的保护作用。综上所述,推测温室CO2施肥或未来CO2浓度升高可在一定程度上增强黄瓜幼苗的抗旱性和缓解干旱胁迫的负效应。     

He-Ne激光预处理对镉胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

用He-Ne激光（波长632.8 nm,辐射剂量5.43 mW/mm²）对萌动小麦种子辐照5 min,待幼苗长至一叶一心时,用150 μmol/L CdCl₂溶液进行胁迫处理,研究He-Ne激光预处理对镉（Cd²⁺）胁迫下小麦幼苗生长发育和生理特性的影响。结果显示:He-Ne激光预处理能显著降低Cd²⁺胁迫下小麦幼苗中丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）含量及超氧自由基（O^-·₂）产生速率,显著提高幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶（APX）活性,并使叶片抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量以及幼苗株高、根长和干重增加。研究表明,He-Ne激光预处理可有效缓解镉胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,并通过促进其幼苗中酶类和非酶类抗氧化剂的产生,有效减少镉胁迫产生的脂质过氧化物含量,从而提高其耐镉性。     

外源芦丁预处理对水分胁迫下玉米幼苗的生理效应

以玉米(Zeamays L.)品种'郏单958'为材料.采用营养液水培法,研究了外源芦丁(Rutin)对聚乙二醇(PEG)胁迫下幼苗叶片质膜相对透性、脯氨酸、可溶性糖含量及保护酶活性的影响.结果显示:(1)在15%PEG-6000胁迫下,玉米叶片的MDA含量、质膜相对透性、脯氨酸和可溶性蛋白质含量均显著增加,保护酶SOD、CAT、POD活性显著升高.(2)一定浓度芦丁(>0.40 g/L)预处理可显著抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,并诱导SOD、POD和CAT活性提高.降低脯氨酸和可溶性蛋白质含量.说明外源芦丁能够提高玉米幼苗的抗氧化作用,缓解水分胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤·达到提高植物抗旱性的目的.     

24-表油菜素内酯预处理对干旱胁迫下葡萄幼苗抗氧化系统和渗透调节物质的影响

以酿酒葡萄‘雷司令’(Riesling)一年生营养袋扦插苗为材料,采用人工气候室水培试验,考察在聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱条件下,不同浓度(0.05、0.10和0.20mg/L)24-表油菜素内酯(EBR)预处理对‘雷司令’幼苗活性氧、抗氧化物质、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响,以揭示EBR预处理对干旱胁迫下葡萄幼苗的抗旱机理。结果显示:(1)与正常生长(对照)相比,干旱胁迫显著提高葡萄幼苗叶片中超氧阴离子自由基(■)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量;与干旱胁迫处理(PEG)相比,不同浓度EBR预处理均可降低叶片中■、H_2O_2和MDA的含量。(2)与对照相比,PEG处理显著降低葡萄幼苗叶片的抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;与PEG处理相比,各浓度EBR预处理均可显著提高葡萄叶片AsA与GSH的含量,且以0.10mg/LEBR处理效果最好。(3)随着干旱胁迫时间的延长,葡萄幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先上升后下降的变化趋势,而在正常生长条件下酶活性基本保持不变;EBR预处理的葡萄叶片SOD、CAT、POD和APX活性均始终高于同期PEG处理。(4)PEG处理条件下,渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量整体高于对照;与PEG处理相比,不同浓度EBR预处理在干旱胁迫中后期均能显著提高葡萄叶片中脯氨酸和可溶性蛋白含量。研究表明,在干旱胁迫下,外源EBR预处理能够提高葡萄叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,有效降低干旱胁迫诱导的活性氧过度积累及膜脂过氧化程度,提高葡萄幼苗的抗旱能力,且以0.10mg/L EBR处理效果最佳。     

水分胁迫下自由基清除剂对番木瓜的生理保护效应

用维他命C(Vc)、维他命E(VE)和苯甲酸钠等作为外源自由基清除剂在水分胁迫前1d预处理番木瓜幼苗,研究其对番木瓜的生理保护效应。结果表明,3种外源自由基清除剂预处理有效地降低了水分胁迫下番木瓜叶片细胞质膜透性、POD活性、MDA和H2O2含量的上升程度,并能延缓叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量和SOD活性的降低。外源自由基清除剂通过有效清除H2O2降低膜脂过氧化程度,从而减轻水分胁迫对番木瓜引起的自由基伤害和提高番木瓜的抗旱能力。不同自由基清除剂预处理对番木瓜的抗旱保护效果存在差异,其中以Vc预处理的保护效果最好。     

外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生理指标的影响

以‘郑麦-004’小麦幼苗为供试材料,采用Hoagland营养液培养方法,通过添加H2O2的清除剂过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸(ASA),研究0.05μmol/L外源H2O2处理对150mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗生长和抗氧化系统活性的影响,探讨低浓度外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗伤害的防护作用及其生理机制。结果显示:外源H2O2能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2.-)的产生速率,使小麦幼苗的株高、根长和干重均显著增加,并能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、CAT、抗坏血酸氧化酶(APX)等保护酶活性和抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)的含量;而H2O2清除剂(CAT和AsA)能够逆转外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生长的促进作用。研究表明,低浓度外源H2O2处理能促进小麦幼苗中的酶类和非酶类抗氧化剂的产生,减少脂质过氧化物的含量,提高小麦幼苗的耐盐性。     

渗透胁迫对山黧豆幼苗H_2O_2及毒素积累的影响

用PEG经根部处理 15d龄的山黧豆幼苗 ,取幼苗叶片为实验材料 ,测定过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)活性、过氧化氢 (H2 O2 )和毒素 ( β N oxalyl α ,β diaminopropionicacid ,ODAP)的含量。结果表明 ,随着PEG处理时间的延长 ,POD和CAT活性降低 ,而H2 O2 和ODAP含量显著升高 ;在PEG处理液中加入二乙基二硫代氨基甲酸钠 (diethyldithiocarbamate ,DDC)和氨基三唑 (aminotriazole ,AT)后分别抑制和促进H2 O2 的产生 ,DDC可降低叶片中ODAP的含量 ,AT则使ODAP积累。由此我们推测 ,水分胁迫条件下活性氧代谢与ODAP的积累有关     

外源NO提高小麦幼苗抗旱性的生理机制

以小麦(Triticum aestivum L.)品种'豫麦49'为材料,采用50μmol·L-1SNP(NO供体)处理自然干旱和PEG模拟干旱下的小麦幼苗,分析外源NO对水分胁迫下小麦幼苗相对含水量、光合速率、细胞膜透性以及茎叶中关键性离子含量的影响.结果显示:自然干旱10 d后,对照组幼苗几乎全部枯死,而50μmol·L-1SNP处理幼苗并未发生枯死,其幼苗在旱后复水2 d后能完全恢复正常生长;在25%PEG-6000模拟干旱条件下,50μmol·L-1SNP处理也能明显改善受胁迫小麦幼苗长势.50μmol·L-1SNP处理使模拟干旱胁迫下小麦叶片的相对含水量显著提高15.98%,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)分别显著提高47.11%和42.86%,而胞间CO2浓度(GI)显著降低了8.19%;也使小麦组织浸出液电导率显著降低30%,茎叶的K 含量显著增加24.55%(P<0.01).研究发现,外源NO既可通过降低小麦幼苗叶片蒸腾来维持较高的叶片相对含水量,缓解因干旱缺水对植株的伤害;又可增加K 在茎叶中积累,减轻干旱胁迫对小麦幼苗细胞膜伤害,维持干旱胁迫下小麦幼苗较高的光合速率,以确保植株正常生长和有机物质积累.     

外源NO对UV-B胁迫下红豆杉抗氧化系统的影响

为探讨一氧化氮(nitric oxide,NO)对紫外线-B( UV-B)辐射胁迫下植物抗氧化系统的影响,以盆栽5年生南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)幼苗为材料,硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)为外源NO供体,设置CK(对照)、SNP(+0.1 mmol·L-1SNP)、UV-B(+4.22 kJ·m-2·d-1 UV-B)及UV-B+ SNP(+0.1 mmol·L-1 SNP+4.22 kJ·m-2·d-1UV-B)4个处理,研究外源NO对UV-B胁迫下南方红豆杉幼苗针叶过氧化氢(H2O2)含量、脂质过氧化程度及抗氧化物质含量的影响.结果表明:UV-B胁迫显著提高了南方红豆杉针叶H2O2及MDA含量(P＜0.05),施加外源NO降低UV-B胁迫下针叶H2O2及MDA含量,提高紫杉醇、类黄酮及类胡萝卜素等抗氧化物质含量(P＜0.05);各处理对抗氧化酶活性影响不同,SNP处理显著提高针叶中CAT和POD活性(P＜0.05),UV-B和SNP+UV-B处理均提高针叶中POD活性,降低CAT活性和APX活性(P＜0.05).本研究证实,外源NO可提高UV-B胁迫下植物抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,降低其H2O2含量及脂质过氧化程度,从而在一定程度上缓解UV-B胁迫对植物的伤害.     

外源一氧化氮对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化的缓解作用

采用15%的聚乙二醇-6000(PEG-6000)对扬麦158三叶一心期的幼苗根部进行轻度渗透胁迫处理,并通过添加不同浓度的一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitropussidi,SNP)和相应的对照(BO-3/NO-2),研究外源NO处理对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化作用的影响.结果发现,0.1 nnol/L的SNP能降低渗透胁迫造成的小麦幼苗叶片脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性的提高,降低超氧阴离子(O-2)的产生速率和质膜相对透性的增加以及丙二醛(MDA)和H2O2的累积;0.1 mmol/L的SNP还能够诱导超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,加速脯氨酸(Pro)的累积,而0.5mmo1/L的SNP和0.1mmo1/L的NO3/NO2(对照)处理的效果则不明显.上述结果表明低浓度NO对渗透胁迫造成的膜脂过氧化有明显的缓解效应.     

激光对干旱胁迫下油松种子萌发的生物学效应

用He-Ne激光以不同的时间辐照油松种子,在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫条件下对其进行萌发实验。结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、活力指数、生物量等分别提高32.23%、81.19%和46.58%;萌发期油松种子幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著提高,与对照组相比分别提高28.70%、46.52%。膜脂的过氧化物丙二醛含量明显下降,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害。激光辐照油松种子其保护酶活性的提高,可能是激光促进干旱胁迫条件下种子发芽率、活力指数、生物量等生物学效应增强的原因。     

HgCl2胁迫对小麦幼苗水分利用效率和叶绿素含量的影响

水通道蛋白(aquaporin,AQP)是植物体内水分吸收和运输的通道.以小麦品种石4185的幼苗为材料,在正常供水供养条件下,采用不同浓度的AQP抑制剂HgCl2对其根部进行胁迫处理,研究植株水分利用效率等性状的变化,以明确水通道蛋白与水分利用效率(WUE)的关系.结果表明:(1)小麦水通道蛋白在受到HgCl2抑制后,其幼苗的单株生物量和单株WUE(生物学产量干重/耗水量)显著低于对照处理,并且随着HgCl2浓度的增加呈逐渐下降趋势.(2)处理后植株24 h5、d和14 d的单株耗水量均显著低于对照组.(3)HgCl2胁迫处理后5 min内小麦叶片叶绿素含量持续下降,处理24 h的含量均远低于初始值,并且随胁迫时间延长处理叶片逐渐变黄.研究发现,HgCl2在抑制小麦幼苗水通道蛋白的同时,也对其光合作用相关酶和蛋白质体在短时间内产生一定影响,从而阻碍幼苗正常生长.     

渗透胁迫对山黧豆幼苗H2O2及毒素积累的影响

用PEG经根部处理15d龄的山黧豆幼苗,取幼苗叶片为实验材料,测定过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢（H2O2）和毒素（β-N-oxalyl-α,β-diaminopropionic acid,ODAP）的含量。结果表明,随着PEG处理时间的延长,POD和CAT活性降低,而H2O2和ODAP含量显著升高;在PEG处理液中加入二乙基二硫代氨基甲酸钠(diethyldithiocarbamate,DDC)和氨基三唑(aminotriazole,AT)后分别抑制和促进H2O2的产生,DDC可降低叶片中ODAP的含量,AT则使ODAP积累。由此我们推测,水分胁迫条件下活性氧代谢与ODAP的积累有关。     

外源H2O2对水稻幼苗抗寒性的调节作用

在常温下用不同浓度的外源H2O2(0～20 mmol·L-1)预处理水稻幼苗,再进行12 h 6℃低温胁迫,根据幼苗相对含水量和质膜相对透性筛选最佳外源H2O2处理浓度,并分析最佳外源H2O2浓度下幼苗的渗透调节物质和活性氧相关指标的变化.结果表明:(1)0～8 mmol·L-1 H2O2预处理可以增加水稻幼苗的相对含水量,降低其质膜相对透性,并以4 mmol·L-1 H2O2的效果最佳.(2)低温胁迫后,与对照组相比,4 mmol·L-1外源H2O2预处理降低了水稻幼苗萎蔫程度,并使其总呼吸速率、交替途径容量都有增加,同时还抑制了丙二醛的含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量.(3)外源H2O2预处理对水稻幼苗的内源H2O2含量以及O(-)/(·)2产生速率没有显著影响.研究发现,外源H2O2可以通过提高呼吸速率、降低脂质过氧化程度、增加碳氮代谢来有效增强水稻幼苗的抗寒性,它可能以一种独立于内源活性氧系统之外的方式发挥作用.