铅胁迫对大灰藓几种生理指标的影响

苔藓植物是对环境最为敏感的指示植物之一。灰藓属（Hypnum）植物被广泛用于监测环境污染。为了更好地了解藓类植物对重金属的胁迫反应,测定了不同Pb浓度胁迫下大灰藓总叶绿素含量、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖生理指标,并对4种生理指标与铅浓度之间进行了拟合。研究结果显示,在低浓度Pb（〈0.01mmol/L）胁迫下,总叶绿素含量升高。当Pb浓度≥1mmol/L时,总叶绿素含量下降。而丙二醛、脯氨酸及可溶性糖含量则在低Pb浓度（≤0.1mmol/L）下增加不明显,在较高Pb浓度（≥1mmol/L）下均有明显的升高,表现出对铅胁迫的适应性反应。4种生理指标与铅胁迫浓度之间表现出较好的剂量-效应关系。     

土壤干旱胁迫对毛鸡骨草幼苗生长及某些生理特性的影响

以毛鸡骨草幼苗为试验材料,测定毛鸡骨草在不同水分条件下的生长状况和相关的生理生化指标,结果表明:随着干旱胁迫的增加,毛鸡骨草幼苗的株高、茎粗、复叶长等呈递减趋势,根直径、须根数呈递增趋势;根、叶片脯氨酸含量和叶片可溶性糖的含量均呈先降低再上升的趋势,水势随干旱胁迫的加剧呈先上升后降低的趋势,根系活力随干旱胁迫的加剧呈递减趋势。但是,在严重干旱胁迫下,各生长指标的增长均受到明显的抑制。     

酸枣生理生化特性对干旱胁迫的响应

以3年生酸枣为试材,通过盆栽控水试验法研究干旱胁迫条件下酸枣生理生化特性的响应规律.结果表明:随着干旱胁迫梯度的加大、干旱时间的延长,酸枣叶中可溶性糖、游离脯氨酸(PRO)、超氧阴离子自由基及抗坏血酸(AsA)含量累积,呈现持续上升的变化趋势;重度干旱下可溶性糖积累量高于CK 171.74％,且差异显著(P＜0.05);超氧阴离子自由基含量增加了5.77倍(P＜0.05),对细胞膜的氧化损伤加剧;PRO含量在重度干旱时最高,达到1 733.23 μg/g,是CK组的12.68倍(P＜0.01);抗坏血酸含量最高为813.10mg/100g.FW,增加了158.07％(P＜0.01).可溶性蛋白含量呈现先上升后下降的变化趋势,在中度干旱时含量最高9.99 mg/g,增加了2.11倍(P＜0.05);叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量呈下降的变化趋势,Chl a降低了31.08％ (P ＜0.05),Chl b降低了37.99％ (P ＜0.01),叶绿素总量降低了33.68％(P＜0.05);干旱对Chl a、Chl b的影响程度不同,导致Chl a/Chl b变化异常;类胡萝卜素含量在干旱胁迫前期上升,增加了37.72％,后期下降,降低了18.94％ (P ＜0.05).     

高温和干旱胁迫对鳞叶藓游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响

研究了高温和干旱胁迫对鳞叶藓 (Taxiphyllumtaxirameum)游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果显示 ,高温和干旱均能诱导植物体内可溶性糖的积累。在 60℃高温胁迫下处理 ,可溶性糖含量随处理时间的延长而增加 ,最高值比对照增加了 2倍。PEG 60 0 0胁迫下处理可使可溶性糖含量分别增加 2 .4倍。经统计学检验 ,逆境条件与游离脯氨酸含量变化无关     

多蒴灰藓（苔藓植物门：藓纲）对短期极端温度的生理响应

近年来,藓类植物作为一类模式植物,在分子生物学、抗性生理学研究中受到重视,因此,开展逆境条件下藓类植物渗透调节物质和膜保护系统相关指标变化的研究,将为了解藓类植物对逆境条件适应的生理机制提供基础资料。多蒴灰藓（Hypnum fertile Senden.）分布广泛,生境多样,本文研究了低温(5℃)和高温(40℃和60℃)在不同胁迫时间(0、1、2、4、6、8h)下多蒴灰藓体内可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的变化,以期了解多蒴灰藓对不同温度条件的适应能力和响应的生理机制。结果表明：在5℃低温处理下,随处理时间延长,多蒴灰藓的可溶性糖含量逐渐增加,在高温处理下,呈现先升高后降低的趋势;游离脯氨酸、MDA在低温和高温胁迫下随处理时间延长都逐渐升高。CAT在5℃低温处理下活性逐渐升高,在40℃高温处理下先升高后降低,在60℃高温处理下则迅速降低,6 h后酶完全丧失活性。SOD的活性在5℃低温处理下随处理时间延长逐渐降低,在高温处理下则表现出先升高后降低趋势,40℃高温胁迫下6 h达到最大值,60℃胁迫下0.5 h达到最大值。POD在5℃和40℃处理下活性随处理时间延长逐渐升高,在60℃高温处理下则先升高后降低。这些结果表明,多蒴灰藓适生于20℃左右的温度条件下,60℃高温对多蒴灰藓的伤害明显,与高温相比,多蒴灰藓更适合生长于低温环境;多蒴灰藓通过增加游离脯氨酸以提高对温度逆境的适应;POD和CAT在多蒴灰藓抵御低温胁迫时可能起着主要作用,而SOD则在其抵御高温胁迫时起一定的作用。     

逐渐干旱胁迫下生物土壤结皮中土生对齿藓和真藓信号转导物质的响应

以生物土壤结皮中土生对齿藓(Didymodon vinealis)和真藓(Bryum argenteum)为材料,研究了逐渐干旱胁迫下二者的信号传导相关物质的响应。结果表明:随干旱胁迫的增强,2种苔藓的细胞膜与液泡膜H+-ATPase活性增强,提高了二者的K+含量,增加了二者的渗透压,促进了二者的抗旱信号转导物质的合成;ABA对二者的信号转导作用都不明显,NO对土生对齿藓的抗旱作用不明显,但能提高真藓的抗旱性,而Ca2+只对土生对齿藓有明显信号转导作用,对真藓作用不明显。     

磷和钾对大灰藓植株生长生理和营养元素的影响

大灰藓(Hypnum plumaeforme)具有良好的景观效果和应用前景,但生长缓慢且缺少系统的栽培技术研究,对其推广应用有一定影响。该研究分别将磷肥(P)、钾肥(K)、PK复合肥作为一次性基肥使用,研究不同施肥处理下大灰藓的生长生理和营养元素的变化,并用模糊隶属函数法选出最佳施肥处理。结果表明,施肥能显著增加大灰藓的覆盖度,K₁₈处理的植株覆盖度较对照(CK)提高了53.9%。施肥能显著增加植株类胡萝卜素、叶绿素(除K₁₂)、可溶性蛋白(P₂₄、PK₁₂、PK₃₀除外)含量,降低植株可溶性糖含量(除P₂₄、PK₆),P₁₈处理的植株类胡萝卜素和叶绿素含量最高,分别为CK的3.42和2倍。P肥显著增加了植株P含量,以P₁₈的影响最大,为CK的1.33倍;K肥对植株K含量积累的促进作用最好,K₁₈处理的植株K含量最高(为CK的1.62倍)。模糊综合评价表明K_1...     

PEG模拟干旱条件下木麻黄幼苗的生理变化

以木麻黄Casuarina equisetifolia15个家系品种为材料,利用聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟水分胁迫环境,设置三个胁迫强度处理(轻度、中度、重度胁迫),研究受胁迫2月龄木麻黄幼苗丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量的变化。结果表明,经干旱胁迫处理后,各家系幼苗叶片MDA含量随胁迫强度增大而增大,但增幅差异较大;不同干旱胁迫水平下,各家系SOD活性存在一定差异;重度胁迫条件下,除粤杂交家系外,其余家系脯氨酸含量与对照相比均为显著增加。采用主成分分析法进行抗旱性综合评价,表明MDA含量是反映水分胁迫最重要的指标。各指标综合分析结果表明,家系701、莆20、抗3、惠2、南山7和东山2抗旱性能力较好;东山短、601、59、A13抗旱能力一般;千头、粤杂交、抗1、龙4和平5抗旱能力较差。     

喀斯特石生穗枝赤齿藓抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应

为科学选择石漠化环境恢复治理的植物材料和深入了解岩生植物的耐旱机制,以喀斯特石生穗枝赤齿藓(Erythrodoutium juluceum)为实验材料,研究了干旱胁迫对其抗氧化酶防御系统的影响。结果表明:超氧化酶歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,超氧阴离子(O-2·)、丙二醛(MDA)含量呈现出先升后降的趋势;类胡萝卜素(Car)含量一直升高,质膜相对透性呈现出"抛物线"的变化趋势,可溶性蛋白含量波动变化。因此,干旱胁迫早期由于O-2·等活性氧的增加而启动活性氧清除系统进行清除,是抵御干旱的一种协同反应;后期穗枝赤齿藓依然保持较强的自由基清除能力,具有极强的耐旱能力。所以在长期的进化过程中,喀斯特石生藓类形成具有适合干旱变化的系列生理和代谢机制,通过形态上的变化来降低水分的散失,通过生理上的调整来应付环境的恶劣变化,这对于在石漠化地区揭示苔藓植物的抗逆机制,利用苔藓植物的先锋拓荒作用治理石漠化生态环境以及对退化生态系统进行人工恢复治理具有重要价值。     

喀斯特石生反叶扭口藓活性氧代谢对干旱胁迫的动态响应

本文研究了喀斯特石面常见植物反叶扭口藓(Barbula fallax Hedw.)在干旱胁迫下活性氧代谢的变化。结果显示:早期干旱超氧化酶歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及类胡萝卜素(Car)活性逐渐升高,胁迫后期活性下降;超氧阴离子(O-2.)、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量呈现出先升后降的趋势;质膜相对透性呈现出"抛物线"的变化。干旱胁迫早期由于O-2等活性氧的增加而启动活性氧清除系统进行清除,是抵御干旱的一种协同反应;后期反叶扭口藓依然保持较强的自由基清除能力,具有极强的耐旱能力。     

Physiological and biochemical adaptations of Cynodon dactylon (L.) Pers. from the Salt Range (Pakistan) to salinity stress

Naturally adapted salt tolerant populations provide a valuable material for exploring the adaptive components of salt tolerance. Under this aspect, two populations of Cynodon dactylon (L.) Pers. were subjected to salt stress in hydroponics. One was collected from a heavily salt-affected soil in the vicinity of a natural salt lake, Uchhali Lake, in the Salt Range of the Punjab province of Pakistan, and the other from a normal non-saline habitat from the Faisalabad region. The NaCl treatments in Hoagland's nutrient solution were: Control (no salt), 50, 100, 150 and 200 mM of NaCl. After 8 weeks of growth in hydroponics produced biomass, ion relations, and photosynthetic capacity were measured in the differently adapted ecotypes. In the ecotype of C. dactylon from the Salt Range, shoot dry weight was only slightly affected by varying levels of salt. However, in contrast, its root weight was markedly increased. On the other hand, the ecotype from Faisalabad (non-saline habitat) showed a marked decrease in shoot and root dry weights under saline regimes. The ecotype from the Salt Range accumulated relatively less amount of Na⁺ in the shoot than did that from Faisalabad, particularly at higher salt levels. Shoot or root K⁺ and Ca²⁺ contents varied inconsistently in both ecotypes under salt stress. All the photosynthetic parameters, leaf water potential and osmotic potential, and chlorophyll content in both ecotypes were adversely affected by salt stress, but all these physiological attributes except turgor potential and soluble sugars were less affected at high salinities in the salt tolerant ecotype from Salt Range. This ecotype accumulated significantly higher organic osmotica (total free amino acids, proline, total soluble proteins, and total soluble sugars) under saline conditions than its intolerant counterpart. Overall, the salt tolerant ecotype of C. dactylon from the Salt Range showed high salt tolerance due to its restricted uptake of Na⁺ accompanied by an increased uptake of K⁺ and Ca²⁺ in the roots as well as shoot due to its higher photosynthetic capacity and accumulation of organic osmotica such as free amino acids and proline under saline conditions.     

甘蔗抗旱性生理生化鉴定指标

利用因子分析和灰色关联度分析方法研究了甘蔗叶片相对含水量、膜脂过氧化代谢、活性氧代谢、光合参数及蔗茎产量性状等指标与抗旱性的关系.结果表明,干旱胁迫下甘蔗叶片的MDA含量和PMP明显提高,而RWC、SOD活性、Chl含量、F_v/F_m、F_v/F_o、△F_v/F_t、△F_v/F_o和蔗茎单茎重(SSW)8个抗旱性指标均显著降低.SSW与其它9个生理生化指标的相关性大小依次为PMP＞SOD活性＞MDA含量＞RWC＞F_v/F_o＞F_v/F_m＞Chl含量＞F_v/F_o＞F_v/F_t,其中,SSW与F_v/F_o和ΔF_v/F_t相关性不显著.通过因子分析将10个甘蔗抗旱性指标用4个公共因子表示,累加方差贡献率达到92.08%.因子l主要是反映光合作用特性指标对甘蔗品种抗旱性起支配作用,因子2主要是反映叶片相对含水量及活性氧代谢指标对甘蔗品种抗旱性起支配作用,因子3和因子4分别只有SSW和Chl含量有较大载荷.灰色关联度分析表明,各抗旱性生理生化指标与SSW关联密切程度依次为F_v/F_m＞PMP＞F_v/F_o＞RWC＞MDA含量＞SOD活性＞ΔF_v/F_t＞Chl含量＞F_v/F_o.     

3种北美红枫对持续高温干旱胁迫的生理响应机制

对3种北美红枫幼苗进行持续高温干旱处理,通过测定幼苗渗透调节物质含量、保护酶活性、细胞质膜差别透性、丙二醛含量及叶绿素相对含量等生理生化指标和形态特征的变化,揭示了3种北美红枫幼苗对持续高温干旱胁迫的生理适应机制。研究发现,持续高温干旱处理2 d,植物叶片中的叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有显著下降,十月光辉和秋火焰叶片开始受到热伤害,而酒红仍然生长良好。处理4—6 d时,叶片中仅可溶性蛋白含量变化不显著,其余生理指标均有显著变化:脯氨酸含量和电导率均持续显著上升,丙二醛含量呈下降趋势,此时植物体自身的生理调节机制开始发挥作用。处理6 d后,秋火焰整株叶片枯黄,十月光辉和酒红叶片的受害指数约为70%。处理10 d时,叶片中丙二醛、脯氨酸含量和电导率均达到最大值,3种北美红枫均整株枯死。3种北美红枫对持续高温干旱环境的耐受性具有一定差异,利用隶属函数的方法对试验测定的9个生理指标进行综合评价,发现秋火焰的耐受性最差,十月光辉次之,酒红的耐受性最强,这与其受害指数的变化情况是一致的。     

高温胁迫下苋菜的叶绿素荧光特性

为了探明高温胁迫对苋菜(Amaranthus tricolor L.)光合过程的影响,用不同温度(25、30、35、40、45℃)处理苋菜植株1h后,随即测定了其叶绿素荧光动力学参数和快速光响应曲线特征参数的变化.结果表明:40℃以上高温胁迫下,苋菜叶片的光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)下降;最大荧光(Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均有所下降;而初始荧光(F.)和非光化学淬灭系数(NPQ)在40℃以上高温胁迫下显著上升.叶绿素荧光快速光响应曲线测定结果表明,初始斜率α、最大相对电子传递速率ETRmax和半饱和光强Ik在40℃以上高温胁迫下有所下降.研究表明,40℃以上高温胁迫对苋菜的光能的吸收、转换、光合电子传递和强光耐受能力等均有一定的影响.     

Antioxidant responses of Propylaea japonica (Coleoptera: Coccinellidae) exposed to high temperature stress

Temperature is one of the most important environmental factors, and is responsible for a variety of physiological stress responses in organisms. Induced thermal stress is associated with elevated reactive oxygen species (ROS) generation leading to oxidative damage. The ladybeetle, Propylaea japonica (Thunberg) (Coleoptera: Coccinellidae), is considered a successful natural enemy because of its tolerance to high temperatures in arid and semi-arid areas in China. In this study, we investigated the effect of high temperatures (35, 37, 39, 41 and 43 °C) on the survival and activities of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidases (POD), glutathione-S-transferases (GST), and total antioxidant capacity (TAC) as well as malondialdehyde (MDA) concentrations in P. japonica adults. The results indicated that P. japonica adults could not survive at 43 °C. CAT, GST and TAC were significantly increased when compared to the control (25 °C), and this played an important role in the process of antioxidant response to thermal stress. SOD and POD activity, as well as MDA, did not differ significantly at 35 and 37 °C compared to the control; however, there were increased levels of SOD, POD and MDA when the temperature was above 37 °C. These results suggest that thermal stress leads to oxidative stress and antioxidant enzymes play important roles in reducing oxidative damage in P. japonica adults. This study represents the first comprehensive report on the antioxidant defense system in predaceous coccinellids (the third trophic level). The findings provide useful information for predicting population dynamics and understanding the potential for P. japonica as a natural enemy to control pest insects under varied environmental conditions.     

岷江干旱河谷区典型灌木对干旱胁迫的生理生化响应

以岷江干旱河谷区6种典型山地灌木[沙棘(Hippophae rhamnoides)、羊蹄甲(Bauhinia faberi)、白刺花(Sorphora davidii)、锦鸡儿(Caragana arborescens)、三颗针(Berberis sargentiana)、黄栌(Cotinus szechuanensis)]为试材,采用盆栽试验研究了土壤自然干旱胁迫对苗木叶片抗氧化保护酶活性、膜伤害程度以及渗透调节物质的影响,探讨植物应对土壤干旱逐渐加剧的生理生态适应机理。结果表明,植物不同抗氧化保护酶对干旱胁迫及随之而来的氧化胁迫的响应存在一定差异。各灌木的超氧化物歧化酶随着干旱胁迫的增强呈先上升后下降,过氧化物酶在整个胁迫期间表现为逐渐升高,过氧化氢酶的升高则主要发生在胁迫的中后期,表明不同胁迫时期对植物体起主导作用的保护酶不同,三者表现为相互协调的作用方式。随着干旱胁迫的增强,各灌木的丙二醛呈缓慢增加趋势,细胞的膜脂过氧化作用逐渐加强,植物开始遭受一定程度的毒害。沙棘和羊蹄甲叶片的质膜相对透性随胁迫的增强呈现先升后降最终回到初始水平的特点,表明植物可以通过干旱锻炼获得一定的抗旱能力。白刺花和黄栌叶片的质膜相对透性在胁迫的0—4 d保持不变,从8 d开始大幅上升并一直维持在较高水平,说明胁迫初期植物细胞膜的结构和功能还很完整,生理活动仍能正常进行,但从中期开始细胞膜遭受严重破坏。随着干旱胁迫的增强,各灌木叶片的脯氨酸总体均呈增加趋势,表明干旱胁迫下植物通过积累脯氨酸以提高细胞的渗透调节能力。主成分分析表明,6种灌木的抗旱能力由强到弱依次为:羊蹄甲、沙棘、锦鸡儿、黄栌、白刺花、三颗针。综合分析表明,干旱河谷区几种典型灌木可通过提高抗氧化酶活性并积累渗透调节物质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减弱逆境胁迫下活性氧的危害,提高细胞的渗透调节能力,减轻细胞遭受的损伤。     

耐热水稻品种“Nagina 22”高温胁迫下的生理响应

为研究耐热水稻品种Nagina 22(N22)开花结实期高温胁迫下的主要生理响应,采用温室盆栽试验,在各供试材料的开花期,利用人工气候室进行高温胁迫处理。研究结果表明:N22在高温胁迫下不改变开花期但表现出日开花量的转峰;与N22相比,水稻感热品种Moroberekan花药开裂显著受阻,柱头上萌发的花粉数显著减少;花粉萌发数与花药开裂状况呈极显著的相关关系,进而表现出主穗结实率与柱头上花粉萌发数呈显著的相关关系;主穗日结实率在高温下呈递减趋势,且Moroberekan较N22的下降速率显著加快,表明耐热品种与高温胁迫对结实率存在累积效应,而且高温胁迫效应发生在开花授粉之前。     

Physiological,biochemical, and proteome profiling reveals key pathways underlying the drought stress responses of Hippophae rhamnoides

The effects of drought on plant growth and development are occurring as a result of climate change and the growing scarcity of water resources. Hippophae rhamnoides has been exploited for soil and water conservation for many years. However, the outstanding drought‐resistance mechanisms possessed by this species remain unclear. The protein, physiological, and biochemical responses to medium and severe drought stresses in H. rhamnoides seedlings are analyzed. Linear decreases in photosynthesis rate, transpiration rate, and the content of indole acetic acid in roots, as well as a linear increase in the contents of abscisic acid, superoxide dismutase, glutathione reductase, and zeatin riboside in leaves are observed as water potential decreased. At the same time, cell membrane permeability, malondialdehyde, stomatal conductance, water use efficiency, and contents of zeatin riboside in roots and indole acetic acid in leaves showed nonconsistent changes. DIGE and MS/MS analysis identified 51 differently expressed protein spots in leaves with functions related to epigenetic modification and PTM in addition to normal metabolism, photosynthesis, signal transduction, antioxidative systems, and responses to stimuli. This study provides new insights into the responses and adaptations in this drought‐resistant species and may benefit future agricultural production.     

干旱胁迫下亚精胺对玉米幼苗抗旱性影响的生理生化机制

为探究外源亚精胺(Spd)在增强玉米干旱胁迫耐受性中的作用,以‘先玉335’(干旱不敏感型)和‘丰禾1’(干旱敏感型)为试验材料,采用营养液水培法,研究了15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,外源Spd (0.1 mmol·L^-1)对玉米幼苗生长、光合特性、叶绿素含量、渗透调节物质、活性氧生成、膜质过氧化及根系活力的影响.结果表明:干旱胁迫下,外源Spd处理可显著促进干旱胁迫下玉米幼苗的生长;提高叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE),减缓‘丰禾1’叶片中胞间CO₂浓度(C_i)的升高,有效减轻干旱胁迫对玉米幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;增加脯氨酸和可溶性糖的含量;降低O₂^-·生成速率、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性,有效缓解了胁迫对膜的伤害;增强幼苗根系活力;其中干旱敏感品种‘丰禾1’变化幅度大于耐旱品种‘先玉335’.表明在干旱胁迫下,外源Spd能促进玉米幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进幼苗的生长,并能够通过减少玉米幼苗体内活性氧的产生,增加渗透调节物质的积累以稳定细胞膜系统,提高根系活力,从而增强幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感品种‘丰禾1’的效果更显著.