外源γ-氨基丁酸对营养液低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

在营养液低氧胁迫处理下,研究了γ-氨基丁酸(GABA)处理对低氧敏感性不同的网纹甜瓜品种植株根和叶抗氧化酶活性和活性氧(ROS)含量的影响.结果表明:在低氧胁迫下,GABA处理提高了网纹甜瓜植株根和叶抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,降低了H2O2、O2-·、MDA等ROS含量,其中GABA 50mmol/L处理效果显著高于GABA 25和100 mmol/L的处理;与耐低氧性弱的"西域一号"品种相比,GABA处理对耐低氧性强的"东方星光"品种效果更明显,表明外源GABA处理通过促进抗氧化酶活性的提高,降低了低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株的耐低氧的能力.     

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。     

普通荞麦资源的耐铝性研究

利用小容器溶液培养法对耐铝性鉴定条件和52份普通荞麦栽培品种资源的耐铝性进行了研究。结果发现普通荞麦耐铝性鉴定的适宜条件为发芽种子于500μmol/LAlCl3溶液(pH4.5)处理3d,以发芽种子在这三天内的根伸长量衡量耐铝性程度。在该处理条件下,普通荞麦不同品种间的耐铝性有显著差异。其中,陕西大红花甜荞品种、日本大粒荞、织金红花甜荞的耐铝毒胁迫能力最强,值得在荞麦耐铝性育种和耐铝机制研究中利用。     

叶片喷施甲醇对铝胁迫下黑大豆抗氧化酶活性的影响

在营养液水培条件下,分析叶片预喷施5％ (V/V)甲醇对50μmol·L-1的AlCl3胁迫下黑大豆叶和根中H2O2和MDA含量以及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响,为进一步研究甲醇及抗氧化酶在响应铝胁迫应答中的调控机制奠定基础.结果显示:(1)在铝胁迫下,随着铝处理浓度的升高根尖吸收的铝越多,且根的生长被抑制越严重.(2)铝胁迫能诱导黑大豆叶和根中可溶性总蛋白、H2O2和MDA含量的增加,POD和CAT活性增强,但SOD活性变化不明显.(3)当叶片喷施5％甲醇预处理后再进行50 μmol·L1 AlCl3胁迫,随着处理时间增加黑大豆叶和根中可溶性总蛋白含量及POD和CAT活性显著增加,而H2O2和MDA含量显著下降,SOD活性变化亦不显著.研究结果表明,在铝胁迫下叶片喷施5％甲醇能够增强黑大豆叶和根中POD和CAT活性,降低H2O2和MDA的积累,这可能是甲醇通过抗氧化酶参与铝胁迫应答的一种重要机制.     

铝胁迫对水稻膜脂组分和含量的影响

以‘日本晴’水稻为试验材料,研究铝胁迫对水稻幼苗生长的影响,及铝胁迫下其根系和功能叶片中脂质含量及组分的变化。结果表明Al处理显著抑制了水稻根尖的伸长和生长,降低了植株的生物量以及叶绿素含量。铝胁迫后,半乳糖脂含量变化显著,根和叶中的单半乳糖甘油二酯(MGDG)和双半乳糖甘油二酯(DGDG)含量均降低;而磷脂(PL)及硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)的含量在根中表现为上升,在叶中则显著降低。此外,根和叶中的脂肪酸不饱和度均降低。由此可见,铝胁迫引起水稻膜脂组分和含量的变化,这种变化可能是铝抑制植物生长的重要原因之一。     

NaCl胁迫对嫁接黄瓜膜脂过氧化、渗透调节物质含量及光合特性的影响

以日本引进的耐盐品种‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以‘津研4号’黄瓜品种为接穗,研究了NaCl胁迫对黄瓜嫁接植株和自根植株的膜脂过氧化、渗透调节物质含量及光合特性的影响。结果表明:在NaCl胁迫下,黄瓜嫁接植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著高于自根植株,O·2-产生速率及丙二醛(MDA)含量显著低于自根植株,嫁接植株膜脂过氧化轻于自根植株;嫁接植株叶片游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等渗透物质含量均显著高于自根植株;嫁接植株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、叶绿素含量均显著高于自根植株;虽然NaCl胁迫抑制光合作用,但嫁接植株仍表现出优势。以上结果证明,嫁接植株耐盐性优于自根植株。     

铝毒胁迫对乐昌含笑幼苗生长和生理的影响

为研究铝毒对乐昌含笑Michelia chapensis幼苗生长的影响,采用水培法对乐昌含笑幼苗进行铝胁迫实验,设置铝浓度梯度为0 (CK)、0.5 (T1)、1 (T2)、2 mmol·L^-1(T3)共4个处理,定期测定其根长、根尖铝含量、POD和CAT活性、MDA和脯氨酸(Pro)含量。结果表明,铝胁迫明显抑制乐昌含笑根的伸长生长,随着Al³⁺浓度的增加,抑制程度加剧,T1、T2、T3与CK对照比较,相对伸长率分别为84.53%、63.16%和54.46%;根尖铝含量随处理时间延长和铝浓度增加而增加,处理6 d时T1、T2、T3根尖铝含量分别是CK的 63.64、82.60、121.69倍;POD、CAT酶活性与处理时间和铝浓度呈正相关,各处理6 d时POD活性比处理1 d提高17.00%～115.21%,CAT活性提高25.11%～49.28%;MDA和Pro含量变化随着胁迫时间和铝溶液浓度的增加而增加,处理6 d 时T1、T2、T3的MDA含量比CK对照增加46.13%～59.78%,Pro含量增加60.12%～150.85%。在铝胁迫条件下,乐昌含笑根尖铝含量增加,根的伸长生长受抑制,细胞膜膜质过氧化程度增加;乐昌含笑可通过激活体内抗氧化酶系抵抗铝胁迫,同时产生脯氨酸调节细胞渗透势。     

过氧化氢预处理增强敏感型黑豆抗铝能力的生理机制

以铝敏感型黑豆(简称SB)幼苗为实验材料,在水培条件下进行不同浓度过氧化氢(H2O2)和AlCl3处理,考察其生长和相关生理指标变化,探讨H2 O2预处理缓解黑豆铝毒害的生理以及分子机理.结果显示:(1)黑豆幼苗根的相对生长量在0.1和1.0 μmol·L-1 H2O2处理下始终得到显著促进,并以后者效果更好,而在10.0和100.0 μmol·L1 H2O2处理下先表现促进后受到显著抑制.(2)经过1.0 μmol·L-1 H2O2预处理的SB幼苗在不同程度Al3+胁迫(50～400 μmol·L 1)3周后,其叶片和根中总蛋白含量分别显著增加了16.7％～41.2％和10.0％～25.0％,MDA含量减少了近50％;而其同期的SOD和POD活性显著增加.(3) H2 O2预处理可诱导SB根和叶中的SOD基因(Mg/Fe-SOD和Mn-SOD)的表达水平明显提高.研究表明,低浓度H2O2能显著促进铝胁迫下铝敏感型黑豆幼苗生长,且主要是通过增加植株抗氧化酶活性和相关基因表达水平来提高其对铝胁迫的抗性.     

不同基因型苦荞幼苗对低磷胁迫的响应

采用沙培法,以4个不同耐低磷苦荞(Fagopyrum tataricum(L.) Gaertn)品种为材料,设正常磷处理(P1,2 mmol/L对照)、低磷胁迫(P2,1 mmol/L)和极低磷胁迫(P3,0.2 mmol/L) 3个处理,研究低磷胁迫对苦荞苗期农艺性状、生理生化指标以及植株磷利用的影响。结果显示:(1)低磷胁迫下,苦荞苗期株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系干重、根系平均直径、根系表面积、根系体积等指标均有所下降;主根伸长、根冠比有所升高,但不同品种的升降幅度有所不同。(2)低磷胁迫使苦荞叶绿素含量、可溶性蛋白含量和根系活力均有所下降,根系的SOD活性、POD活性、酸性磷酸酶活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量显著增加,且表现为耐低磷苦荞品种的增幅大于不耐低磷苦荞。(3)低磷胁迫使苦荞植株全磷含量和单株磷积累量下降,却使磷利用效率升高。研究结果表明耐低磷品种通过主根伸长下扎以及分泌较多的酸性磷酸酶,合理吸收与利用土壤磷素,通过保持叶片较高的叶绿素含量维持较强的光合能力,通过保持较高的抗氧化酶活性降低膜脂过氧化伤害,最大程度的适应低磷环境。     

EBR预处理对盐胁迫下葡萄幼苗叶片抗氧化物质及酶活性的影响

以2年生葡萄(Vitis vinifera L.)酿酒品种赤霞珠扦插苗为材料,在水培条件下,分别用0、0.05、0.10和0.20mg/L 24-表油菜素内酯(EBR)预处理幼苗,然后进行50mmol/L NaCl胁迫,分别在胁迫6d和12d测定幼苗叶片中超氧阴离子(O_2~)、丙二醛(MDA)、抗氧化物质含量以及相关酶活性,探讨EBR预处理对葡萄幼苗耐盐性的影响。结果表明:与单独盐胁迫处理相比,不同浓度的EBR预处理使盐胁迫葡萄幼苗叶片O_2~和MDA含量显著降低,同时使其抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高;其中,0.10mg/L EBR预处理的表现最佳,在盐胁迫12d时,其葡萄叶O_2~和MDA含量比单独盐胁迫处理分别显著降低30.5%和22.0%,其叶片相应AsA和GSH的含量较单独盐胁迫处理分别显著提高82.8%和27.9%,且GR、APX和SOD活性分别显著提高7.2%、8.5%和24.0%。研究发现,在盐胁迫条件下,适宜浓度的外源BRs预处理能够显著降低葡萄叶片中活性氧含量,提高抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,以促进AsA-GSH循环的快速有效运转,有效减轻植株的过氧化伤害,缓解盐胁迫对葡萄幼苗的伤害,提高葡萄的耐盐性。