外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响

采用滤纸培养法,研究了不同浓度的L-半胱氨酸（L-Cys）对200μmol/L铜离子胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量、和抗氧化系统的影响。结果表明,（1）200μmol/L的铜离子可抑制小麦幼苗生长,使根长、生物量、总叶绿素含量极显著下降,可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽（GSH）含量,超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸氧化酶（APX）活性略微上升,丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性极显著上升。（2）外源Cys在1.0—5.0mmol/L时,受铜胁迫的小麦幼苗生长势与对照无差异,在1.0和2.5mmol/L下,根长、生物量、叶绿素a和总叶绿素含量与对照无显著差异,与Cu处理组差异显著（P<0.01）。（3）高于1.0mmol/L的外源Cys可极显著增加铜胁迫下小麦叶片和根系中的铜积累量。（4）外源Cys极显著提高了铜胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白和GSH含量,并使SOD和APX活性持续维持在较低水平;外源Cys浓度低于2.5mmol/L时,MDA含量极显著下降,低于5.0mmol/L时,细胞膜透性极显著升高;多酚氧化酶（PPO）活性先上升后下降,除Cys为0.5mmol/L处理外,其它各处理间PPO活性均无显著差异。综合来看,喷施1.0—2.5mmol/L的外源Cys可提高小麦幼苗对铜胁迫的耐受性。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zeamays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明,5￣20μmol.L-1Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长,并减少玉米幼苗的干物重,以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量;玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系,在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间,根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响,处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zea mays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明, 5~20 μmol.L-1 Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长, 并减少玉米幼苗的干物重, 以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量; 玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系, 在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间, 根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响, 处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

铝胁迫对豇豆幼苗根尖抗氧化系统的影响

选用豇豆铝敏感品种‘S3’和耐铝品种‘T6’为试验材料,研究不同耐铝性豇豆根系伸长和根尖活性氧代谢变化的差异,探讨铝胁迫下不同耐铝性豇豆在活性氧代谢上的差异及其与豇豆耐铝性的关系。结果表明:(1)随着铝处理浓度的增加,2个品种根系伸长均受到抑制,且‘S3’受到的抑制程度大于‘T6’。(2)随着处理铝浓度的升高,2个豇豆品种的根尖O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量及质膜透性都显著增加,且‘S3’的增加幅度大于‘T6’。(3)铝胁迫处理下,2个豇豆品种幼苗根尖超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性都有所上升,其中铝敏感品种‘S3’的SOD活性上升幅度比耐铝品种‘T6’高,而POD、CAT、APX的上升幅度比耐铝品种‘T6’低。研究认为,铝胁迫下铝敏感品种‘S3’内活性氧物质过量积累而导致氧化胁迫,使细胞的脂质过氧化程度加剧,最终严重影响根系的生长。     

Cd~(2+)胁迫对小桐子幼苗叶片抗氧化系统的影响

以小桐子幼苗为材料,设置不同浓度CdCl_2处理,测定Cd~(2+)胁迫对小桐子幼苗叶片中可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,以及5种抗氧化酶活性和2种抗氧化剂含量的变化,探讨镉胁迫对小桐子幼苗抗氧化系统的影响。结果表明:(1)Cd~(2+)胁迫导致小桐子幼苗叶片中可溶性蛋白含量降低、MDA含量增加;(2)随着镉胁迫时间的延长,幼苗叶片中愈创木酚过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸专一性过氧化酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性表现出先升高然后降低的变化趋势;(3)幼苗叶片中还原型抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量随着胁迫时间延长而降低,但其中氧化型抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量则升高。研究表明,镉胁迫初期能诱导小桐子幼苗抗氧化系统活性显著增强,提高其抗氧化能力,但随着胁迫时间的延长,致使其抗氧化酶的活性和抗氧物质含量下降,植株遭受明显氧化胁迫,幼苗生长受到镉的严重毒害。     

盐胁迫对红麻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为研究不同盐胁迫时间和不同盐浓度胁迫对红麻（Hibiscus cannabinusL.）幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,探寻红麻耐盐的生理机制,为盐碱地种植红麻提供科学依据,本研究对红麻幼苗进行了两种不同条件的盐胁迫处理。一种将红麻幼苗在0（对照组）、140 mmol/L NaCl的半强度Hoagland营养液下分别处理3、6、9 d,另一种是在0（对照组）、70、140、200 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland营养液下处理6 d,分别测定两种盐胁迫条件下植株的鲜重、根长、茎长、叶片H2O2、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性。结果显示：（1）在第一种处理条件下,随着盐胁迫时间的延长,处理组红麻幼苗的鲜重相对于对照分别减轻了19.63%、19.35%和39.03%,株高则分别降低了25.59%、19.17%和18.48%,处理组的SOD活性先增后减,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本随胁迫时间的增长而增高。（2）在第二种处理条件下,随着胁迫盐浓度的增加,处理组鲜重相对于对照分别减轻了16.79%、19.35%和44.73%,株高则分别降低了11.21%、19.17%和23.62%,处理组SOD活性都稍高于对照,但三者无显著差异,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本上随着盐浓度增加而增加。实验表明,在两种不同条件的盐胁迫下,红麻幼苗受盐害的程度基本上随胁迫时间和盐浓度的增加而加重。处理组植株的SOD和POD活性较对照组增加不明显,甚至有所降低,而CAT和GR活性则相对较高,CAT和GR可能在红麻幼苗抵御盐害时起较重要作用。     

渗透胁迫对黑麦幼苗活性氧和抗氧化酶活性的影响

用20%聚乙二醇(PEG 6000)研究了渗透胁迫对黑麦(Secale cereale L.)幼苗活性氧(reactive oxygen species, ROS)和主要抗氧化酶—— 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GR)活性的影响。结果表明, 与对照相比, PEG处理明显提高了叶子和根中丙二醛(malondialdehyde, MDA)的含量、ROS的水平和以上4种抗氧化酶的活性。渗透胁迫下,叶子和根中MDA和ROS水平变化的规律基本相似, 但抗氧化酶活性在2种器官中表现不完全相同, 叶子中CAT的活性在对照和处理中无显著差异, 但在根中差异明显, 表明叶子中SOD、APX和GR在植物应答渗透胁迫中起重要作用, 而根中这4种抗氧化酶都参与植物对胁迫的反应。GR活性随PEG处理变化幅度显著高于其它抗氧化酶, 表明GR在黑麦应答渗透胁迫中所起作用可能强于其它抗氧化酶。     

渗透胁迫对黑麦幼苗活性氧和抗氧化酶活性的影响

用20%聚乙二醇（PEG 6000）研究了渗透胁迫对黑麦（Secale cereale L.）幼苗活性氧（reactive oxygen species,ROS）和主要抗氧化酶——超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性的影响。结果表明,与对照相比,PEG处理明显提高了叶子和根中丙二醛（malondialdehyde,MDA）的含量、ROS的水平和以上4种抗氧化酶的活性。渗透胁迫下,叶子和根中MDA和ROS水平变化的规律基本相似,但抗氧化酶活性在2种器官中表现不完全相同,叶子中CAT的活性在对照和处理中无显著差异,但在根中差异明显,表明叶子中SOD、APX和GR在植物应答渗透胁迫中起重要作用,而根中这4种抗氧化酶都参与植物对胁迫的反应。GR活性随PEG处理变化幅度显著高于其它抗氧化酶,表明GR在黑麦应答渗透胁迫中所起作用可能强于其它抗氧化酶。     

抗氧化系统在海州香薷耐铜机制中的作用

利用溶液培养的方法研究了铜胁迫下海州香薷根系和地上部分MDA含量,各种抗氧化酶及非酶抗氧化系统的变化。结果表明,不同浓度铜处理8d后,海州香薷根系中MDA含量显著增加,叶片中则无显著变化;根系中SOD、POD、CAT、APX、GR活性和叶片中POD、SOD的活性随铜处理浓度的增加而显著增加,而50-200μmol·L^-1。铜处理条件下叶片中CAT、APX、GR活性与对照相比无明显差异。除CAT外,根系中这些抗氧化酶的活性都远远大于叶片中的活力。另外,实验结果表明,50μmol·L^-1 Cu^2＋对海州香薷的生物量并没有显著影响,当铜浓度达到100和200μmol·L^-1。时,铜则可显著降低海州香薷根系的生物量,对地上部生物量仍无显著影响。     

Cd胁迫对黄菖蒲幼苗4种抗氧化酶活性的影响

采用水培法对Cd胁迫下黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）幼苗叶片和根系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性进行了研究。结果表明,10、40和120mg·L^-1Cd胁迫下,黄菖蒲幼苗叶片和根系中4种酶活性的变化不同。10和40mg·L^-1 cd胁迫下,黄菖蒲幼苗叶片和根系中的POD及APX活性、叶片中的SOD活性及根系中的CAT均明显高于对照;在120mg·L^-1 Cd胁迫下,叶片中的POD活性及根系中的POD和CAT活性均高于对照;各处理组根系中的SOD活性均低于对照。随处理时间的延长,40和120mg·L^-1Cd胁迫处理组叶片的CAT活性和120mg·L^-1Cd胁迫处理组根系的APX活性逐渐降低,其他处理组不同酶的活性逐渐升高或先升后降。黄菖蒲叶片及根系中的4种酶对Cd胁迫的响应能力有差异,其中POD可能是黄菖蒲耐Cd胁迫的主要抗性诱导酶。     

种植密度对苜蓿生长及生物量的影响

种植密度作为影响作物产量和品质的重要因素, 会造成植物对于光照、水分和养分的竞争。为研究种植密度对苜蓿生长与产量的影响, 在日光温室环境下, 以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料, 设置25、100、400、800、1 500、2 000株·m ^-2, 共6个种植密度, 对紫花苜蓿的种群密度和生长状况进行了观测。结果表明, 各处理播种后15天的平均种植密度分别为25、100、373、745、1 255、1 938株·m ^-2; 随着紫花苜蓿的生长, 除了低密度(25、100株·m ^-2)处理没有发生植株数量的变化外, 其余4个密度处理植株数量均有所减少, 即发生不同程度的自疏, 至第二茬收获时(播种后第187天)种群数量分别减少为297、571、759、839株·m ^-2。植株个体的株高、基径和分枝数量随着现存密度的增加呈指数下降; 个体生物量与现存密度的关系满足竞争密度效应的幂函数关系, 即随着密度的增加而减小。紫花苜蓿单位面积地上生物量符合最终产量恒定法则, 然而, 随着密度的增加, 地下生物量有先增加后减小的趋势。     

紫花苜蓿复合体(Medicago sativa complex)叶片形态特征及数量分类研究

运用比较形态学和比较解剖学方法,使用扫描电镜和光学显微镜对紫花苜蓿复合体(Medicago sativa complex)6个分类群的叶片形态特征和叶片解剖结构进行了观察和比较,并以15个叶片表征形态性状为基础,采用聚类分析法(UPGMA)和主成分分析方法(PCA)对6个分类群进行了数量分类研究.观察结果表明:各分类群叶片的上、下表皮多为不规则形细胞;垂周壁呈深浅不一的波状;气孔器为不规则型,具有蜡质气孔盖,气孔密度有一定差异.6个分类群的叶片均为薄纸质型,厚度130～170 μm,表皮细胞切面近圆形或近长方形;栅栏组织细胞1～2层,厚度41～68 μm,细胞排列紧密;海绵组织厚度32～75 μm,细胞排列疏松;不同分类群叶片的组织疏松度和组织紧缩度有一定的差异,大花苜蓿(M. trautvetterii Sumnev. )叶片的组织疏松度最高,紫花苜蓿叶片的组织紧缩度最高.UPGMA结果显示:在结合线1.53处可将6个分类群划分为2支,其中,黄花苜蓿(M. falcata L. )独立为一支,其余5个分类群聚成另一支;在结合线1.18处,第2支又被分成2个亚支,其中一个亚支包含紫花苜蓿和天山苜蓿(M. tianschanica Vassilcz. ),另一个亚支则包含西锡金苜蓿(M. schischkinii Sumnev. )、座垫苜蓿(M. rivularis Vassilcz. )和大花苜蓿.PCA结果表明:对紫花苜蓿复合体而言,叶片表皮细胞形状、垂周壁式样、轴性分化特征、组织疏松度和气孔密度等特征具有较好的分类价值;基于主成分分析的Q分布图与聚类分析结果也具有较高的一致性.根据本研究结果及前人的研究结果,认为国产的紫花苜蓿复合体应包含3个分类群,即紫花苜蓿、黄花苜蓿及多变苜蓿(M. varia Martyn).此外,西锡金苜蓿、座垫苜蓿、天山苜蓿和大花苜蓿等杂交后代分类群的性状分化不稳定,应属于多变苜蓿的同种异名植物.     

陇东野生紫花苜蓿的核型分析

采用0.15%秋水仙素和0.002mol/L 8-羟基喹啉的混合液对陇东野生紫花苜蓿萌发种子的根尖预处理3h,室温条件下用1%果胶酶和1%纤维素酶酶解1.5h,得到清晰染色体制片.核型分析结果显示,陇东野生紫花苜蓿染色体数目为32条,具有1对随体,为2B核型,染色体核型组成公式为2n=32=30m(2SAT)+2sm,染色体长度组成公式为2n=2L+18M2+8M1+4S.     

苜蓿与沙打旺苗期生长和水分利用对土壤水分变化的反应

通过室内生长箱内盆栽实验,比较了苜蓿和沙打旺苗期的根冠生长和水分利用对种土壤水分环境变化的响应和差异.结果表明,充分供水下苜蓿和沙打旺苗期生物量和蒸腾效率均最高,苜蓿均显著高于沙打旺.土壤水分减少后苜蓿苗期生物量和蒸腾效率下降幅度均大于沙打旺.从低水到阶段低水处理后土壤水分逐渐降低和降低后再复水到低水处理,苜蓿和沙打旺的生物量分别较持续低水处理显著减少47.8%和27.9%.旱后复水后苜蓿根冠比和单位根量耗水量较显著增加,蒸腾效率显著下降; 沙打旺根冠比显著下降,单位根量耗水量和蒸腾效率变化不显著.     

钙离子对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响

土壤酸性是阻碍苜蓿根瘤菌与其宿主紫花苜蓿之间高效共生固氮的重要环境因子.本文研究了Ca2 对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响.结果表明:加入一定浓度的Ca2 (5和10mmol·L-1)能提高苜蓿根瘤菌的生长速率,使苜蓿根瘤菌提前进入对数生长期.中性pH条件下,Ca2 的加入对苜蓿根毛变形率无显著影响;低pH条件下,加入2、5和10mmol·L-1的Ca2 均可提高根毛变形率,Ca2 浓度越高,其影响越显著,说明低pH下Ca2 可能会促进苜蓿根瘤菌与其宿主之间的识别.低pH条件下加入Ca2 可以使苜蓿结瘤提前,结瘤率提高;结瘤动力学检测结果表明,加入一定浓度的Ca2 可以使同期结瘤数增加,越是结瘤后期,环境pH越低,这种表现越明显.     

水分对苜蓿叶片光合特性的影响

采用田间试验, 对每茬灌水3次(W₃)、2次(W₂)、1次(W₁)和不灌水(W₀)四种条件下的土壤水分, 苜蓿(Medicago sativa)叶片的叶绿素荧光参数、气孔导度(G_s)、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)进行测定。结果表明, 灌水提高了苜蓿叶片的原初光能转换效率(F_v/F_m)、P_n和T_r, 并随着灌水量的增加而增加。苜蓿叶片的F_v/F_m、P_n和T_r的日均值与土壤含水量均呈极显著正相关关系。苜蓿叶片的P_n与F_v/F_m和光合有效辐射(PAR)的乘积呈正相关关系。灌水还改变了苜蓿叶片P_n的日变化格局。灌水较多的处理(W₃和W₂), 苜蓿叶片没有出现光合“午休”现象,P_n的日变化趋势呈现“单峰”型。而灌水较少和不灌水的处理(W₁和W₀), 苜蓿叶片出现了明显的光合“午休”现象, 其P_n的日变化进程呈现“双峰”型。在相同的水分条件下, 初花期苜蓿叶片的P_n高于再生期的, T_r则相反。     

Effects of estrone and 17 β-estradiol on vegetative growth of Medicago sativa

Alfalfa ( Medicago sativa L.) plants were grown in the absence or presence of the steroidal estrogens, estrone and 17β-estradiol, under varying conditions. Plants were analysed for the following parameters: plant weight, estrogen content, phytoestrogen content, degree of nodulation and nitrogen fixation activity. It was found that under controlled greenhouse conditions: (1) Treatment with estrogens in the range of 0.005 to 0.5 μg 1⁻¹ increases both shoot and root dry weitht. In contrast, estrogen in concentrations of 50 to 500 μg 1⁻¹ decreases plant growth. (2) The effect of estrogen of growth is most marked in the absence of nitrogen. (3) Estrone is more effective in increasing growth than 17 β-estradiol. (4) In the plants where estrogen induced growth there was no significant increase in nitrogen fixation activity and nodule number. (5) Endogenous estrogen content of the plant did not increase at concentrations (0.005-0.5 μg 1⁻¹) which increased vegetative growth. (6) Endogenous estrogen content of the plant did increase at concentrations of estrogen (50-500 μg 1⁻¹ which inhibited vegetative growth and nodule weight. It can be concluded that estrogen in concentrations found in sewage water (0.3 μg estrogen 1⁻¹) can affect the vegetative growth of alfalfa plants.     

根癌农杆菌对苜蓿的转化及其特性

通过胭脂碱型根癌农杆菌C58和T37菌株通过共培养和离体感染苜蓿下胚轴和子叶,研究表明,外 植体的生理状态对转化的促进作用明显优于酚类化合物As和复合酚类化合物处理。与感受态外植体相比, 当外植体处于非感受态时,即使通过酚类化合物活化农杆菌vir基因,其致瘤率也明显降低。可溶性蛋白质 含量和游离氨基酸含分析表明,T37和C58转化细胞系可溶性蛋白含量相近,但T37转化细胞系游离氨基酸 含量比C58转化细胞系高得多,这与T37和C58转化细胞系生长特性有关。T37菌株的这种特性对于改良 苜蓿品质具有非常重要的现实意义。     

干旱胁迫下硅对玉米光合作用和保护酶的影响

利用盆栽试验研究了施硅（K₂SiO₃）对玉米植株抗旱能力的影响.结果表明：与对照相比,干旱胁迫下施硅提高了玉米植株的生物量积累,轻度和重度水分胁迫处理分别提高了31.1％～33.3％和23.7％～40.5％;施硅提高了玉米植株的净光合速率（10.9%～28.8%）和叶绿素含量（4.0%～11.9%）;施硅使干旱胁迫下玉米植株的POD、SOD和CAT活性分别提高6.4%～26.4%、17.8%～26.8%和3.2%～33.5%,抑制了干旱胁迫下叶片细胞膜透性的增加和丙二醛含量的升高.相关分析表明,干旱胁迫下玉米干生物量积累与日光合积累呈显著相关（r=0.9357,P<0.05）,说明光合作用的提高是干旱胁迫下硅对生物量积累影响的主要因素.较高的保护酶活性减轻了自由基的伤害作用,是硅增强植株抗旱性的另一重要因素.