3种地被类观赏竹对大气臭氧浓度倍增的生理响应

运用开顶式同化箱(OTCs)模拟环境背景大气O3浓度(CK,40~45 nL.L-1)的倍增1倍(TR-1,92~106nL.L-1)和倍增2倍(TR-2,142~160 nL.L-1)情景,分析美丽箬竹、黄条金刚竹和白缟椎谷笹竹叶片脂质过氧化、抗氧化酶和渗透调节物质等生理指标的变化,以明确竹子对大气O3浓度倍增的生理响应规律及耐受O3胁迫能力的种间差异性,为园林观赏竹种选育和应用提供参考。结果表明:(1)大气O3浓度倍增45 d时,随着O3浓度的升高,3种地被类观赏竹叶片O2.-和MDA含量、相对电导率、SOD活性均表现出增大趋势。叶片POD活性、可溶性糖含量美丽箬竹呈下降趋势,而黄条金刚竹和白缟椎谷笹竹呈升高趋势。叶片可溶性蛋白含量美丽箬竹和白缟椎谷笹竹呈下降趋势,黄条金刚竹呈升高趋势。(2)大气O3浓度倍增1倍时,美丽箬竹和黄条金刚竹未表现出伤害症状,而白缟椎谷笹竹表现出明显的伤害症状;大气O3浓度倍增2倍时,3种地被类观赏竹叶片活性氧含量大量积累,抗氧化系统遭到破坏,膜脂过氧化加剧,影响正常的生理代谢和生长发育。(3)主成分分析表明,叶片MDA含量是反映地被类观赏竹耐受O3胁迫最重要的生理指标,耐受O3胁迫能力表现为美丽箬竹>黄条金刚竹>白缟椎谷笹竹。     

毛竹对大气臭氧浓度倍增的生理响应

为了给气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据,以毛竹 （Phyllostachys edulis） 为材料,运用开顶式气室 （OTCs） 模拟当前环境背景大气O3浓度（NF,40~45nL·L-1）的倍增1倍（TR1,92~106nL·L-1）和倍增2倍（TR2, 142~160nL·L-1）情景,分析叶片光合色素、脂质过氧化及抗氧化酶等生理指标的变化规律。结果表明：大气O3浓度倍增处理90d时,毛竹叶片Chl、Car含量和SOD活性显著降低,叶片相对电导率和可溶性蛋白、MDA、O2-含量及POD活性显著升高。叶片O2-含量与SOD活性、光合色素含量呈极显著负相关,而与叶片相对电导率、POD活性和MDA、可溶性蛋白含量呈显著正相关。研究表明大气O3浓度倍增会导致毛竹叶片老化加快,光合色素降解或合成受阻,膜脂过氧化,膜结构和氧化系统破坏,影响毛竹的正常生长。本文从抗性生理方面揭示了毛竹对大气臭氧胁迫的耐受性,为竹子应对气候变化研究提供了参考。     

四季竹对不同浓度NaCl胁迫的生理响应

以夏秋季优良笋用竹种四季竹盆栽苗为材料,研究了土壤中1‰~6‰浓度NaCl(干重)处理对四季竹叶片脱落率、离子渗漏率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的变化特征,以探讨四季竹的抗盐机理。结果表明:(1)随NaCl浓度的增大和处理时间的延长,四季竹叶片脱落率逐渐增加;四季竹在1‰~2‰NaCl浓度下的土壤中生长良好,在3‰~5‰浓度下随处理浓度的增大伤害逐渐加重,但这种伤害是可逆的,6‰是四季竹的半致死盐浓度。(2)叶片离子渗漏率随NaCl浓度的增大而显著增大,在6‰浓度处理下随处理时间的延长近直线升高,在3‰~5‰浓度下先升高后降低,而在1‰~2‰浓度处理下变化平缓且与同期对照无显著差异;叶片MDA含量随NaCl浓度的增大而增加,随处理时间的延长先增加后降低。(3)四季竹叶片SOD和POD活性在胁迫3~15 d均出现先下降后上升的过程,其有一定的锻炼适应性;叶片脯氨酸含量随NaCl处理浓度的增大而增加,其随处理时间的延长在1‰~2‰浓度处理下变化平缓,在3‰~6‰浓度处理下显著增加后减小;各浓度处理的可溶性蛋白含量随处理时间的延长先增加后减小,但均高于对照。研究发现,四季竹是较耐盐竹种,其可以通过调控自身保护酶活性和渗透调节物质含量来有效缓解盐胁迫伤害,从而表现出一定的耐盐能力。     

毛竹对大气臭氧胁迫的生理响应变化

以毛竹1年生盆栽苗为材料,运用开顶式气室(OTCs)模拟环境背景大气O3浓度(AA,40～45 nL·L-1)和高O3浓度(EO,92～106 nL·L-1)情景,分析毛竹叶片光合生理、脂质过氧化及抗氧化酶等主要生理指标的变化,为气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据.结果显示:(1)EO较AA在同一处理时间的毛竹叶片O3通量均显著升高,且二处理的叶片O3通量均随着处理时间的延长呈升高趋势.(2) EO较AA的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和可溶性糖含量均显著下降,且叶片叶绿素(ChD含量、胞间CO2浓度(Ci)显著下降的时间点分别出现在EO处理的60 d和92 d,可溶性蛋白在处理60 d后显著升高;随处理时间的延长,EO的叶片Pn、Ci、Chl含量均呈下降趋势,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势;Pn下降由气孔限制因素引起.(3)超氧自由基(O2)含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率分别在处理29 d、60 d、60 d后均显著升高,且随着处理时间的延长呈升高趋势.(4)超氧化物歧化酶(SOD)活性在高浓度O3处理60 d时显著升高,后显著下降,而POD活性均显著升高,且SOD和POD活性均随着处理时间呈先升高后降低的趋势.研究表明,毛竹对大气高O3胁迫存在着短时间的主动生理生化适应,但长期高O3胁迫会对毛竹造成严重的过氧化伤害,从而影响毛竹的正常生长.     

基于抗氧化系统的美丽箬竹水分生理整合作用分析

本文以分株相连的美丽箬竹(Indocalamus decorus)盆栽苗为试材,设置3个盆栽基质相对含水率(90%±5%高水势、60%±5%中水势、30%±5%低水势)和3个水势差处理(90%~60%、60%~30%、90%~30%),研究美丽箬竹克隆分株抗氧化系统对异质水分环境的响应规律,分析水分生理整合发生条件、方向和强度。结果表明:随处理时间的延长,美丽箬竹叶片MDA、可溶性蛋白质含量和CAT、POD活性总体上呈升高趋势;SOD活性呈降低趋势;随分株间水势差的增大,低水势处理分株叶片CAT、SOD活性和可溶性蛋白质含量升高,POD活性、MDA含量降低,高水势处理分株的变化规律相反,中水势处理分株叶片抗氧化生理指标总体上变化不明显;在异质水分环境下美丽箬竹克隆系统存在水分生理整合作用,分株首先保障自身的水分需求,当克隆分株同时存在水分丰盈、亏缺时,会发生强烈的从高水势向低水势分株的水分转移,分株间水势差越大,整合强度越高;克隆分株在水分生理整合上存在"利己"和"利他"行为。本研究为商品竹林水分人工供应提供了理论依据。     

3种地被竹对大气臭氧胁迫的光合生理响应

以美丽箬竹(Indocalamus decorus)、黄条金刚竹(Pleioblastus kongosanensis f.aureostriatus)、白缟椎谷笹竹(Sasa glabra f.albostriata)3种优良地被观赏竹为试材,用开顶式同化箱(OTCs)模拟大气O3浓度,研究了不同O3浓度胁迫(环境背景大气、100nL L-1和150 nL L-1)对竹子光合生理指标的影响。结果表明,随着大气O3浓度的升高,美丽箬竹叶片叶绿素含量先升高后降低,黄条金刚竹呈相反变化规律,白缟椎谷笹竹呈下降趋势;它们的叶片类胡萝卜素含量变化不明显。美丽箬竹的Pn日均值先缓慢升高后降低,黄条金刚竹先略有升高后急剧降低,白缟椎谷笹竹逐渐降低;大气O3浓度升高明显影响3种竹的光合参数日变化进程;大气O3浓度为100 nL L-1时,美丽箬竹的光合作用未受到抑制,黄条金刚竹和白缟椎谷笹竹则出现明显的抑制效应;大气O3浓度达150 nL L-1时,3竹种的光合生理都受到严重的伤害。耐受O3胁迫能力存在种间差异,美丽箬竹明显高于黄条金刚竹、白缟椎谷笹竹。     

蒭雷草对盐胁迫的生理响应

该文选择从西沙东岛采集蒭雷草,通过分株繁殖挑选健壮植株作为材料,模拟热带珊瑚岛生境设置不同浓度NaCl处理,研究不同程度的盐胁迫对其植株叶片丙二醛(MDA)、抗氧化酶以及渗透调节物质的影响.结果表明:(1)短期(28 d)盐胁迫下,NaCl浓度的增加并未加速蒭雷草叶片细胞发生膜脂过氧化作用,MDA含量增加幅度较小;随着...     

3种苔藓植物对模拟大气氮沉降的生理响应

苔藓植物是地表生态系统的重要组分，研究苔藓植物对氮沉降的生理响应可以在机理机制上探讨如何科学合理利用苔藓指示大气氮沉降。以西北地区3种苔藓植物——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)，真藓(Bryum argenteum)和尖叶匐灯藓(Plagiomnium acutum)为研究对象，设置0、2、4、6 g·m^-2 4个不同氮素处理梯度(分别计为N₀、N₂、N₄、N₆)，研究氮素增加对不同苔藓植物叶绿素、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明(：1)4个氮素处理水平均能促进尖叶匐灯藓的叶绿素a和叶绿素b合成，尤以N₄处理的促进作用最佳，而N₂处理对齿肋赤藓和真藓的叶绿素a和叶绿素b具有明显的抑制作用(对齿肋赤藓的抑制作用更强)。(2)苔藓体内可以产生脯氨酸(Pro)，可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)来调节细胞渗透平衡。不同氮素处理均促进了真藓和尖叶匐灯藓Pro,SS和SP的含量，但N₂     

金露梅幼苗对高温胁迫的生理生化响应

通过测定金露梅2年生幼苗在连续6d高温胁迫(每日9:00~15:00为42℃,其余时间30℃)下及1d恢复期间(对照,每日6:00~18:00为30℃,其余时间20℃)的叶片生理生化指标的变化,探讨金露梅耐热的生理生化机制。结果显示:随高温胁迫时间的延长,细胞膜透性以及丙二醛(MDA)、可溶性糖和游离脯氨酸含量均呈上升的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先上升后下降趋势,且除细胞膜透性与对照无显著差异外,其它指标均显著高于对照;恢复1d后,各项指标水平均与对照持平。研究表明,在高温胁迫条件下,金露梅幼苗能通过提高渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量来增强对高温逆境的适应性,同时还通过增强POD、CAT、APX活性清除因胁迫积累的H2O2以及活性氧,以维持细胞内活性氧产生和清除的动态平衡,保护细胞膜的稳定性,进而提高其对高温逆境的抗性。     

棉花幼苗对不同程度低温逆境的生理响应

以‘新陆早33号'(冷敏感)和‘中棉所50号’(高耐寒)棉花品种为材料,采用人工模拟低温方法,研究不同温度和时间处理下棉花幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的响应特征,探讨不同温度胁迫下棉花的抗逆机制.结果显示:(1)随胁迫温度降低、胁迫时间延长,两参试棉花品种幼苗遭受低温伤害的程度逐渐加剧,尤以5℃和0℃处理表现最为明显.(2)经15℃及10℃处理后,植株叶片REC、POD活性、SP和Pro含量总体上随胁迫时间延长而提高,MDA含量、APX活性和SS含量则先升后降,并均于处理24 h时达峰值;而在5℃及0℃处理下,REC和SOD、POD活性以及MDA、SS、SP含量迅速上升,APX活性、Pro含量则呈先升后降的变化趋势.(3)与‘新陆早33号,相比,‘中棉所50号’在各处理水平下均可保持更大的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量上升幅度.研究表明,在不同程度低温逆境中,棉花幼苗可通过调节抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,启动相应抗逆调节方式来维持代谢平衡,增强抗逆性;高耐寒性品种在低温逆境中具有更灵敏、高效的活性氧清除能力和渗透调节响应机制,从而有效抵御低温逆境伤害.     

美丽箬竹水分生理整合的分株比例效应——基于叶片抗氧化系统与光合色素

生理整合是克隆植物实现资源共享, 增强对异质生境适应能力的重要手段。其中, 水分生理整合是克隆植物最为重要的生理整合, 解析竹子水分生理整合特征对于竹林水分科学管理具有重要意义。该研究以分株地下茎相连的美丽箬竹(Indocalamus decorus)盆栽苗为试验材料, 设置2个盆栽基质相对含水率(高水势(90% ± 5%)和低水势(30% ± 5%))和5个分株比例(1:3、1:2、1:1、2:1、3:1, 高水势分株与低水势分株数量比值, 地下茎相连的分株总数12株)处理。处理后15、30、45、60天分别取不同处理的克隆分株成熟叶测定抗氧化酶活性、相对电导率和丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、光合色素含量, 分析基于分株比例的美丽箬竹水分生理整合方向、强度和效率的变化规律。结果表明: 在异质水分条件下, 美丽箬竹分株间存在着从高水势供体分株向低水势受体分株进行水分转移的生理整合作用, 并随着分株比例的增大, 整合强度增强, 受体分株获益提高, 供体分株耗损增大。随着处理时间的延长, 处理前期分株间水分生理整合强度增强, 处理后期整合强度减弱, 反映出供体分株与受体分株间耗-益在时间序列上是有变化的, 处理前期耗-益更为明显。研究表明克隆系统分株比例对竹子水分生理整合有重要影响, 分株间水分梯度差是水分传导的潜在驱动力, 决定水分生理整合方向、强度和效率的是分株间水分供需关系。     

三角褐指藻对黑暗胁迫的生理响应

为了研究黑暗条件对三角褐指藻生长及生化组成的影响,并探讨三角褐指藻对黑暗环境的生长适应能力,我们对该藻进行12 d的黑暗处理,着重测定了藻细胞密度、生物量、叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量等指标。结果表明,三角褐指藻对黑暗环境表现出一定的适应性忍耐能力,在12 d的长期黑暗胁迫条件下依然可以存活,而藻细胞生化组成对黑暗的响应程度很可能是该藻得以维持细胞低水平生长的主要原因。随着黑暗处理时间的延长,三角褐指藻生长状况受抑制的程度增大,其生长及生化组成与对照组相比发生了极显著的变化。实验结束时,黑暗处理下的藻细胞密度和生物量分别降低到2.93×10⁵ cells·ml^-1和0.011 g·ml^-1,仅为对照的8.0%和37.3%。同样地,黑暗环境也明显地抑制了三角褐指藻体内生化物质的合成与积累,黑暗处理12 d时藻细胞的叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量分别比对照降低了约89%、87%和85%。研究结果可为海洋微藻种质的筛选、种质资源库的构建及微藻生物资源的综合开发利用提供参考依据。     

棘孢木霉菌对钠胁迫的生理响应机制

[背景]棘孢木霉菌制剂被广泛应用于生物防治和次生盐渍化土壤的微生物修复,但是关于棘孢木霉在盐渍化胁迫条件下生长的耐盐机理及其富集盐离子的能力尚缺乏深入研究.[目的]揭示一株耐盐棘孢木霉菌(Trichoderma asperellum)CTCCSJ-W-SBW10264(T264)对钠胁迫的生理响应机制及其对钠离子的吸附...     

彩叶草对模拟干旱胁迫的生理响应

采用盆栽试验,对彩叶草进行PEG-6000浓度为0(对照)、5%、10%、15%、20%(W/V)模拟干旱胁迫,研究在干旱胁迫下彩叶草的生长、渗透调节能力及抗氧化酶活性的变化。结果表明:与对照相比,随着PEG-6000浓度的增加,鲜质量、干质量、含水量、水势、根系脱氢酶活性、无机离子含量包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+等均呈下降趋势;NO-3含量呈先下降后上升趋势;硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性均呈先上升后下降趋势;脯氨酸含量、游离氨基酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、超氧阴离子(O-2·)产生速率、质膜透性则呈上升趋势。因此,模拟干旱胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着PEG-6000浓度增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;模拟干旱胁迫下,彩叶草不积累K+、Na+、Ca2+、Mg2+和NO-3等无机离子进行渗透调节,而积累脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸等有机小分子物质进行渗透调节,但这4种小分子物质增加幅度不尽相同;轻度模拟干旱胁迫虽增强彩叶草抗氧化酶活性,但仍表现轻度的氧化伤害;重度模拟干旱胁迫加重彩叶草氧化伤害。研究结果可为彩叶草耐旱生理机制的研究积累资料,也为其节水型栽植和养护提供依据。     

转基因烟草在PEG6000模拟干旱胁迫条件下的生理响应

该研究以转高山离子芥的CbPLDα、CbPLDβ基因烟草为材料,研究了渗透调节物质和保护酶系对PEG6000溶液模拟干旱胁迫的响应机制.结果表明:渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白分别以各自不同的响应方式在干旱胁迫下增强转基因烟草的抗旱性,且在所有浓度PEG6000模拟的干旱胁迫下,转基因烟草的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量始终显著高于野生型烟草(P<0.05).说明干旱胁迫下两种转基因烟草的渗透调节能力要强于野生型烟草.保护酶系中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在减轻干旱胁迫下转基因烟草膜脂过氧化伤害中起到协同互补作用,而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)在干旱胁迫下转基因烟草清除过氧化氢机制中发挥主要作用,说明保护酶系在抵制干旱胁迫和保护转基因烟草免受干旱伤害方面具有重要的生物学功能,这从生理角度揭示了高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ响应干旱的生理生态机理.综上,高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ基因参与了干旱胁迫下烟草的膜稳定性调节、渗透调节物质的积累和抗氧化酶系的调控.该研究结果为提高植物抗旱性研究及应用提供了新的基因资源,对于加强PLD功能研究、补充植物抗干旱理论及抗低温干旱育种种质资源的开发利用具有重要意义.     

不同抗性砧木嫁接黄瓜幼苗对NaCl胁迫的生理响应

在对系列黄瓜嫁接砧木进行耐盐性鉴定的基础上,选择夏尔巴、新土佐、铁力砧和云南黑籽南瓜4种抗性不同的砧木品种嫁接‘新泰密刺’黄瓜,以自根苗为对照,研究了幼苗对NaCl胁迫的生理响应差异.结果表明:在100 mmol·L-1 NaCl胁迫条件下,嫁接苗的电解质相对渗漏率和丙二醛含量均显著低于自根苗,其中黑籽南瓜嫁接苗最低,其次是铁力砧、新土佐和夏尔巴嫁接苗;NaCl胁迫下嫁接苗叶片中脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著高于自根苗,其中黑籽南瓜嫁接苗最高,铁力砧和新土佐嫁接苗间无显著差异,夏尔巴嫁接苗最低.NaCl胁迫后,嫁接苗叶片中Na+含量为黑籽南瓜＜铁力砧＜新土佐＜夏尔巴＜自根苗,K+含量在黑籽南瓜、铁力砧和新土佐嫁接苗间差异不大,但均明显高于夏尔巴嫁接苗,自根苗含量最低;嫁接苗Na+/K+显著低于自根苗,以黑籽南瓜嫁接苗最低.     

白三叶和红三叶对人工融冻胁迫的生理响应差异

采用人工模拟融冻胁迫方法,通过测定白三叶(Trifolium repens)和红三叶(T.prat-ense)在融冻胁迫中叶片细胞膜透性、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活力、渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖和蛋白质)含量变化,以揭示未来气候变化对三叶草的影响。结果表明,经历融冻胁迫循环后抗冻力强的白三叶植株能恢复生长,而抗冻力弱的红三叶枯萎死亡。在融冻阶段,两三叶草叶片细胞膜透性增大、抗氧化酶活力增高、MDA和渗透调节物含量大幅增加;在冻融阶段,两三叶草叶片细胞膜透性降低、MDA含量下降、抗氧化酶活力降低。但在融冻胁迫循环中,白三叶叶片POD和CAT活力高于红三叶,脯氨酸含量较红三叶高5倍,但细胞膜透性低于红三叶。白三叶在-5℃抗逆生理指标达到最大值,而红三叶在-10℃。白三叶对环境温度变化反应敏感,在-5℃通过快速激活抗氧化酶系统和积累渗透调节物以抑制膜脂过氧化和维护细胞水分平衡在融冻适应上起重要作用。白三叶具有较强的抗融冻能力,是未来值得应用推广的优良园林绿化植物。     

土壤与大气双重胁迫下苋菜幼苗对铅的累积与生理响应

土壤污染被普遍认为是农作物Pb的主要来源,但是针对大气沉降与土壤对作物胁迫效应的研究相对较少。通过喷洒Pb溶液和Pb污染土壤盆栽试验,模拟研究大气和土壤不同Pb污染源胁迫对苋菜幼苗生长发育和生理生化特征的影响,以及Pb在其体内的累积和化学形态。结果表明,大气和土壤Pb胁迫都能显著提高苋菜幼苗Pb含量,其中土壤影响占62.64%,大气影响占32.89%。不溶性磷酸盐和果胶、蛋白结合态是Pb的主要化学形态。单独大气Pb胁迫促进了苋菜幼苗的生长和可溶性蛋白质的合成,而土壤Pb胁迫则为抑制作用,主要表现为H₂O₂和MDA含量增加,造成细胞膜系统损伤。抗氧化酶(SOD、POD、CAT)和抗氧化剂(AsA、GSH)对土壤和大气Pb胁迫均表现出积极有效的响应。研究结果可为大气和土壤重金属共同胁迫地区农作物的环境风险评价以及污染防治提供重要的科学依据。