镉胁迫对矮牵牛种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养的方法研究了不同浓度镉Cd（0、1、2和4 mmol·L^-1）处理对矮牵牛（Petunia hybrida）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果发现：与对照相比,较低浓度（1 mmol·L^-1）Cd处理下矮牵牛种子萌发和幼苗生长均显著被抑制,当Cd浓度增至4 mmol·L^-1时完全抑制了矮牵牛种子的萌发。Cd胁迫在低浓度时激活矮牵牛幼苗叶片过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,而高浓度产生抑制效应;抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照相比均显著升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化。不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的加入使4 mmol·L^-1 Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片POD和APX活性增加,但不影响SOD和CAT活性;此外,6 mmol·L^-1 EDTA使Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片中MDA含量增加。结果表明,Cd胁迫抑制矮牵牛种子萌发和幼苗生长,却使幼苗叶片POD、CAT和APX活性增加,EDTA的加入能够进一步提高Cd胁迫幼苗POD和APX活性。因此,矮牵牛幼苗在Cd胁迫下具有较强的抗氧化损伤的能力。     

铅胁迫对木榄幼苗抗氧化酶的影响

用含不同浓度Pb(NO₃)₂(0～40 mmol·L^-1)的Hoagland营养液处理沙培中的木榄（Bruguiera gymnorrhiza）幼苗,2个月后测定幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性并对其同工酶进行电泳分析。结果表明,1～10 mmol·L^-1 Pb促进幼苗根和叶中抗氧化酶活性,但在20～40 mmol·L^-1 Pb高浓度下,酶活性下降。电泳结果显示,Pb主要影响阴离子型POD同工酶活性。20～40 mmol·L^-1Pb强烈抑制根中所有CAT同工酶的活性;30～40 mmol·L^-1 Pb诱导出1条新的Cu/Zn-SOD同工酶LS-3和3条新的CAT同工酶RC-3、LC-2和LC-3。     

重金属Pb(Ⅱ)对3种藜科植物种子萌发的影响

以珍珠猪毛菜（Salsola passerina Bunge）、地肤（Kochia scoparia(L.)Schrad.）和白藜（Chenopodium album L.）3种藜科植物为研究对象,研究不同浓度（0、50、150、300、600、800、1 000 mg·L^-1）的Pb(Ⅱ)处理对植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：当Pb(Ⅱ)浓度为50和150 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜和地肤种子的发芽率、发芽势和发芽指数与对照相比差异不显著,Pb(Ⅱ)浓度为150 mg·L^-1时,对白藜种子发芽率、发芽势和发芽指数有明显影响,Pb(Ⅱ)浓度大于300 mg·L^-1对3种植物种子萌发均有抑制作用,对白藜和地肤的抑制大于珍珠猪毛菜。3种植物的种子活力指数除珍珠猪毛菜在50 mg·L^-1时与对照无显著差异,其余各处理均与对照有极显著差异。Pb(Ⅱ)浓度为50 mg·L^-1时,对3种植物的胚根长和胚芽长都影响不大,随着Pb(Ⅱ)浓度的升高,对3种植物的胚根长和胚芽长都有明显的抑制作用,对地肤和白藜的抑制强度更大。地肤和白藜幼苗分别在Pb(Ⅱ)浓度为300和600 mg·L^-1时死亡,当Pb(Ⅱ)浓度达到1 000 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜仍可生长,但生长比较缓慢。3种植物幼苗对Pb(Ⅱ)的耐受性为：珍珠猪毛菜＞白藜＞地肤。     

硝酸镧对碱胁迫下黑麦草幼苗生长和光合生理的影响

在150 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫下,研究了不同浓度硝酸镧对黑麦草幼苗生长的影响及其对叶片光合生理响应的调节作用。结果表明,叶面喷施低浓度硝酸镧(0.05 mmol·L^-1)预处理显著减小了碱胁迫下黑麦草幼苗生物量、叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、叶绿体希尔反应、光合电子传递、光合磷酸化、Mg²⁺ ATP酶、RuBP羧化酶活性和光合效率的下降幅度,却对光呼吸调节酶乙醇酸氧化酶活性无明显影响。而高浓度硝酸镧(0.5 mmol·L^-1)预处理不仅对碱胁迫没有缓解作用,反而加重了碱胁迫伤害。因此,适宜浓度硝酸镧可以通过改善光合功能从而缓解碱胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。     

三种豆科牧草种子在萌发阶段对盐渍环境的生理适应及主要离子调控

试验对3种豆科牧草紫花苜蓿、草木樨、沙打旺的种子,在萌发阶段对盐渍环境的适应性和离子调控机制进行了研究,测定了盐渍环境中种子的萌发率和恢复萌发率;同时,对400 mmol·L^-1NaCl处理后,种子恢复萌发、胚的主要离子含量变化、水分吸收等情况进行了测定。结果表明：50 mmol·L^-1 NaCl处理中,紫花苜蓿种子的最终萌发率受到明显的抑制而降低;300 mmol·L^-1 NaCl溶液处理中,草木樨的最终萌发率明显高于紫花苜蓿和沙打旺;沙打旺种子的初始萌发过程被300 mmol·L^-1NaCl抑制而推迟,推迟的时间长于紫花苜蓿和草木樨达5 d。400 mmol·L^-1 NaCl处理种子1、2 和4 d后,3种植物种子的吸水速率受到明显抑制;紫花苜蓿种子的恢复萌发率明显低于草木樨和沙打旺;紫花苜蓿种子胚积累的Na⁺明显高于草木樨和沙打旺,而且有较多的K⁺和Ca²⁺养分离子流失。盐渍环境下,3种牧草种子萌发受到的影响是由于渗透胁迫和离子毒害引起的,但3种植物种子的生理适应机制却存在明显的差异。     

浸种对镉胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

通过水培实验研究了La(NO₃)₃浸种对镉胁迫下油菜（Brassica napus）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,当镉浓度≤10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种（0～50 mg·L^-1）能提高油菜种子的活力,促进油菜幼苗的生长,并提高脂肪酶的活性和幼苗根细胞有丝分裂指数。其中以10 mg·L^-1 La(NO₃)₃浸种处理效果最佳,与对照相比,种子活力指数及油菜幼苗各生长指标显著提高,脂肪酶活性增加40.41%～65.09%,幼苗根细胞有丝分裂指数增加62.76%～77.02%。当镉浓度>10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种对镉胁迫的缓解效用明显减 弱,与对照相比,仅脂肪酶活性显著提高,其它指标无明显变化。     

NaCl胁迫对四种禾本科牧草种子萌发的影响

研究了4种多年生根茎型耐旱植物——羊草、高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草种子的萌发和根芽生长对不同浓度（0、50、100、150、200、300、400和500 mmol·L^-1 ）NaCl胁迫的响应。结果表明,4种牧草种子的发芽率随着盐浓度的增加呈下降趋势。其中,羊草种子耐盐性最差,300 mmol·L^-1 NaCl处理的种子发芽率仅为1.5%,浓度超过300 mmol·L^-1时,没有种子萌发;高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草耐盐性较强,在500 mmol·L^-1 NaCl时发芽率分别为17.3%、20.0%和18.1%。4种牧草的根长和芽长均与NaCl浓度呈极显著的负相关,但表现不同：随着NaCl浓度的增加,俄罗斯新麦草的根长下降速率最快,高冰草最慢;羊草芽长下降速率最快,高冰草最慢;羊草的根/冠比值呈上升趋势,而其他3种牧草则呈下降趋势。说明NaCl胁迫对羊草抑制表现为胚根<胚芽,而后三者则为胚根>胚芽。从种子发芽率和胚生长状况看,在种子萌发期内,羊草种子萌发和苗期的耐盐能力最差,而高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草的种子萌发和苗期生长均有较强的耐盐能力。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长抑制和氧化损伤的缓解效应

研究了外源一氧化氮(nitric oxide, NO)对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长和氧化损伤的影响。结果表明,5~100 μmol·L^-1的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理显著减轻100mmol·L^-1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制效应,其中50 μmol·L^-1的SNP效果最明显,150 μmol·L^-1以上的SNP处理则抑制根的生长。50 μmol·L^-1 SNP处理提高了100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗根组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)及液泡膜上H⁺-ATP酶(H⁺-ATPase)和H⁺焦磷酸酶(H⁺-PPase)的活性,使谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)和脯氨酸含量及K⁺/Na⁺、(Spd+Spm)/Put比值和根干物质积累量增加,超氧阴离子(O^-₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量降低,而1mmol·L^-1NO清除剂PTIO和1 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)的效果则不明显。由此推断,NO通过提高根组织的抗氧化和渗透调节能力,促进根系对K⁺的选择性吸收及Put向Spd和Spm的转化,降低Na⁺的吸收并加强在液泡中的区隔化缓解盐胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制和膜脂过氧化损伤。     

利用正交设计优化小苍兰ISSR-PCR反应体系

通过L₁₆(4⁵)正交试验,研究了镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度这5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响,建立了适合于小苍兰ISSR-PCR的反应体系。优化体系为：25 μL PCR反应体系中含有1×Taq酶缓冲液(10 mmol·L^-1 KCl,8 mmol·L^-1(NH₄)₂SO₄,10 mmol·L^-1 Tris·HCl,pH 9.0,0.05% NP-40),2 mmol·L^-1 MgCl₂,0.06 U·μL^-1 Taq酶,0.4 μmol·L^-1引物,4.0 ng·μL^-1模板DNA,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.6 mmol·L^-1。利用温度梯度PCR,确定了最适宜的退火温度为51.5℃。该优化体系的建立为下一步对小苍兰进行ISSR分子标记奠定了基础。     

华中五味子ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选

系统研究了华中五味子ISSR PCR反应体系中的主要影响因子,确立华中五味子ISSR-PCR最适反应体系,并筛选出12条有效引物。单因子实验结果显示,华中五味子ISSR-PCR反应体系中各主要成分的适宜浓度范围为,Mg²⁺ 1.50~3.50 mmol·L^-1,dNTPs 0.10~0.35 mmol·L^-1,引物0.25~0.60 μmol·L^-1,Taq酶0.50~1.50 U。4因子3水平正交实验确立了最适反应体系,即20 μL体系中包含2.50 mmol·L^-1 Mg²⁺、0.20 mmol·L^-1 dNTPs、0.25 μmol·L^-1引物、1.50 U Taq酶、60 ng DNA模板、2.50 μL 10×PCR Buffer。本研究为华中五味子种质资源的评估及遗传多样性分析奠定基础。     

长效油菜素内酯TS303和二氢茉莉酸丙酯协同提高大豆光合能力

研究了长效油菜素内酯TS303、二氢茉莉酸丙酯(PDJ)及二者复配对大豆光合作用的影响及作用机理。试验结果表明：(1)0.01~1 mg·L^-1 TS303浸种促进大豆干物质积累, 以0.1 mg·L^-1的浓度效果最好, TS303对干物质在地上部和根之间的分配没有明显的影响, 1～10 mg·L^-1 PDJ浸种促进干物质积累, 以5 mg·L^-1增幅最大,50和100 mg·L^-1则抑制干物质积累,1～100 mg·L^-1 PDJ均促进同化物质向根系分配;(2)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ能增加大豆光合叶面积及净光合速率, 增强光合能力, 二者混合使用表现出协同效应;(3)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加叶绿素含量和提高PSⅡ的实际光转化效率 (ФPSⅡ), 二者对ФPSⅡ的提高途径不同, TS303增加光合淬灭(qP)而对有效光转化效率(Fv′/Fm′)影响不大, PDJ增加Fv′/Fm而对qP影响不大;(4)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加大豆气孔导度、碳酸酐酶活性、RuBPCase含量和活性, 增强CO₂转运和固定能力;(5)0.1 mg·L^-1 TS303和5 mg·L^-1 PDJ及二者复配增加叶片中蔗糖的含量, 提高蔗糖/淀粉比率, 加快同化物质的转运, 增加根中淀粉含量。总体上, TS303在光能转化和CO₂固定方面效果好于PDJ, 而PDJ促进同化物质运出效果好于TS303, 这可能是二者协同提高大豆光合能力的原因。     

壳聚糖包衣对油菜种子萌发及幼苗耐盐性影响

以不同浓度的壳聚糖对油菜种子进行包衣处理,考察其对油菜种子萌发及幼苗耐盐性的影响,并在不同盐浓度胁迫条件下对种子萌发时的发芽势、发芽率、生物量（鲜重、干重、根长、芽长）等指标进行测定,同时分析油菜幼苗叶绿素含量、可溶性蛋白及可溶性糖含量的变化。结果表明,一定浓度的壳聚糖包衣处理可提高油菜种子发芽率、发芽势、生物量、幼苗的耐盐指数、叶绿素含量、可溶性蛋白及可溶性糖的含量,其中浓度为0.25 g·L^-1壳聚糖包衣处理对油菜种子萌发的促进效果较好,而浓度为0.50 g·L^-1壳聚糖包衣处理对提高油菜幼苗耐盐性具有较好的促进作用。     

鹭兰种子无菌繁殖球根

为建立鹭兰（Habenaria radiata）种子繁殖法,对无菌培养条件下的种子发芽和幼苗生长进行了观测,并对无菌繁殖获得的球根进行了种植试验。结果表明,鹭兰种子不进行处理难以无菌培养发芽,种子通过75%乙醇10 s+1% NaClO 10 min处理,或者40 kHz超声波2.5 min+1% NaClO 10 min处理,在1/2MS培养基的发芽率可达58%以上;在1/2MS培养基中,添加GA-3 1 mg·L^-1对叶片生长有促进作用,添加IAA 1 mg·L^-1对根生长和球根形成有促进作用,球根形成率达55%;无菌繁殖的球根贮存至春季盆栽,成苗率约72%。     

盐胁迫对长春花幼苗生长和生物碱含量的影响

以NaCl浓度分别为0、50、100、150、200和250 mmol·L^-1的1/2 Hoagland营养液处理长春花幼苗,7 d后测定其鲜质量、干质量、丙二醛(MDA)和叶绿素含量、色氨酸脱羧酶（TDC）和过氧化物酶（POD）活性等生理指标及文多灵、长春质碱、长春新碱和长春碱等生物碱含量.结果表明：NaCl显著地降低长春花幼苗的鲜质量和干质量,提高MDA含量;叶绿素含量在低盐浓度(50 mmol·L^-1)下与对照相比差异不显著,在高于50 mmol·L^-1时随NaCl浓度的增加而逐渐降低;在NaCl处理下,POD活性与对照相比显著上升;TDC活性在50 mmol·L^-1 NaCl处理下活性最高,而后随盐浓度的增加逐渐降低;文多灵、长春质碱、长春新碱和长春碱含量都是在50 mmol·L^-1NaCl处理下最高,分别为4.61、3.56、1.19和2.95 mg·g^-1,并显著高于对照及其他处理.盐胁迫虽然在一定程度上抑制了长春花幼苗生长,但促进了其生物碱的代谢,提高了生物碱含量;50 mmol·L^-1NaCl处理对长春花吲哚生物碱代谢的促进作用最大.     

微管解聚剂和光合作用抑制型除草剂诱导的黑麦和玉米中蛋白质组分变化的比较研究

研究了黑麦、玉米在经甲基胺草膦和Atrazine两种除草剂处理后叶绿素含量、叶绿体和根尖分生组织内的蛋白质组份变化,实验结果表明,0.1 mg·L^-1的Atrazine可使黑麦中的叶绿素含量下降（分别从对照的1.72±0.034 mg·g^-1 FW下降到1.62±0.05 mg·g^-1 FW、1.25±0.015 mg·g^-1 FW）。2种除草剂均可使黑麦、玉米中的蛋白质组份产生改变,如当分别用0.1 mg·L^-1的Atrazine处理时,黑麦分生组织中,有4个蛋白质斑点,斑点7、斑点18~20被诱导产生,12个蛋白质斑点,斑点6、斑点8~17、斑点21消失。玉米分生组织中,有4个蛋白质斑点,斑点5、斑点14~16被诱导产生,4个蛋白质斑点,斑点17~20消失。黑麦叶绿体中,有两个蛋白质斑点被诱导产生,13个蛋白质斑点,斑点1~13消失,但Atrazine处理不引起玉米叶绿素含量和叶绿体蛋白质组份的变化。4 mg·L^-1 APM可引起黑麦和玉米分生组织蛋白质组份变化,在黑麦中,1个蛋白质斑点被诱导产生,4个蛋白质斑点,斑点2~5消失。玉米分生组织中,15个蛋白质斑点,斑点4~5、斑点7~16、斑点21~23被诱导产生,4个蛋白质斑点,斑点1~3、斑点6消失。APM均不能引起2种作物中叶绿素含量和叶绿体蛋白质组份的变化。     

盐磷胁迫对木麻黄和台湾相思种子萌发及幼苗生长的影响

恶劣环境下,人工海防林因面临养分胁迫而经营困难。为探讨盐、磷胁迫对主要海防林树种木麻黄和台湾相思种子萌发及生长的影响,该研究分别用不同浓度的NaCl(盐)和KH₂PO₄(磷)溶液处理种子和浇灌幼苗,测定种子萌发和幼苗生长指标。结果表明：(1)高盐胁迫显著抑制种子萌发,对幼苗生长有一定影响,但两种植物影响程度不同;台湾相思种子萌发耐盐性高于木麻黄,前者相对盐害率最大值为23.03%,后者为89.15%;随着盐浓度增加,木麻黄和台湾相思种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均降低,对应最大值分别为38.70%、34.67%、18.70、0.055和76.67%、62.22%、48.46、6.11。(2)两种植物的株高和根长随盐浓度增加而降低,木麻黄和台湾相思株高分别为12.29～6.01 mm和48.27～17.33 mm,根长分别为8.57～1.45 mm和33.41～5.88 mm;台湾相思根、茎、叶生物量及根冠比均随盐浓度的增加逐渐减小,木麻黄各处理差异较小。(3)台湾相思的种子和幼苗较木麻黄更耐低磷环境,二者最适磷浓度存在差异;木麻黄种...