秋季牧草根系中营养含量和酶活性变化和及其抗寒性研究

 本文研究了秋季高寒山区垂穗披碱草(Clinelymus nutans)根系中碳水化合物、蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化及与牧草抗寒性的关系。结果表明,秋季随着气温的下降,牧草根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量增加,CAT和SOD活性增强。其中火烧地的全期平均碳水化合物、可溶性蛋白质含量和CAT、SOD活性明显高于未火烧地,总增幅度也较大。秋季牧草根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量增加是多年生牧草贮藏能量物质安全越冬和翌年再生芽萌动的能量需要,而CAT和SOD活性的增强可阻止低温下细胞中氧自由基的积累,使植物生物膜系统免受伤害,是决定植物抗寒性的另一重要因子。火烧地牧草春季萌动早,长势强,产量高,秋季其根系中碳水化合物和可溶性蛋白质含量高及CAT和SOD活性强是重要原因。     

春季高寒草地牧草根中营养物质含量和保护酶活性的变化及其生态适应性研究

本文研究了高寒草地３种立地条件下垂穗披碱草（Ｃｌｉｎｅｌｙｍｕｓｎｕｔａｎｓ）在春季萌动过程中根系碳水化合物和保护酶活性的变化,结果表明：（１）入冬时根系中碳水化合物贮量高、保护酶活性强的牧草春季萌动早、生长快、抗寒性较强。（２）当春季气温波动式回升时,牧草根系中可溶性糖含量、ＳＯＤ（超氧化物歧化酶）和ＰＯＤ（过氧化物酶）活性随气温上升而下降,随气温下降而上升。其中火烧地牧草根中ＳＯＤ和ＰＯＤ酶活性一直保持较高水平,并对温度变化反应敏感,而抗寒性也较强。因此春季高寒山区牧草根内的代谢改组（增加可溶性糖）和酶系统的调节（增加ＳＯＤ、ＰＯＤ活性）是其对生态环境适应的重要生理反应。     

低温处理下不同禾本科牧草的生理变化及其抗寒性比较

研究牧草根系抗寒性的动态变化,对寒冷地区的牧草引种筛选意义重大.试验以美国引进的禾本科牧草高山早熟禾(Poa Aalpine)、俄罗斯野麦(Elymus junceus)、无芒冰草(Agropyron inerme)、爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Secar)和爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Goldar)为研究材料,人工控温进行低温抗寒锻炼、冷冻处理和解冻恢复生长,测定每一阶段下根系中MDA、可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸的含量及SOD活性.结果表明,MDA含量在抗寒锻炼后略有增加,随后维持基本稳定;SOD活性在抗寒锻炼后升高,冷冻处理后显著降低;返青后又显著升高(P＜0.05);可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在抗寒锻炼和冷冻处理后升高,返青后降低;其中,SOD活性、可溶性糖和脯氨酸的含量随处理不同变幅较大,MDA和可溶性蛋白质的含量随处理不同变幅较小.运用Fuzzy数学中隶属函数法进行抗寒性综合评判,得出抗寒性强弱顺序为:高山早熟禾＞俄罗斯野麦＞爱达荷冰草(Secar)＞无芒冰草＞爱达荷冰草(Goldar).     

骆驼蓬提取物对豌豆幼苗生长的影响

用不同浓度的骆驼蓬提取物处理豌豆种子,明显导致幼苗根系活力及叶绿素和叶片可溶性蛋白质含量下降,膜透性增加。分析表明,骆驼蓬提取物处理下幼苗叶片膜脂过氧化作用增强;过氧化物酶(POD)活性提高;而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低。     

骆驼蓬提取物浸种对小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以不同浓度骆驼蓬提取液浸种处理小麦。研究对幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,骆驼蓬提取液浸种后小麦幼苗的根长、株高和干重增加,根冠比增大;幼苗根系活力增强,根系超氧化物歧化酶（SOD）活性提高,过氧化氢酶（CAT）活性先升后降,过氧化物酶（POD）活性下降,过氧化物酶同工酶表达受抑;叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量增加,叶片SOD、POD活性提高,过氧化物酶同工酶表达增强,CAT活性降低。根系和叶片丙二醛（MDA）含量下降。     

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。     

丛枝菌根真菌对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了自然水分胁迫和胁迫解除复水条件下接种AM真菌摩西球囊霉对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙生长和保护系统能力的影响.结果表明,接种AM真菌的柑橘嫁接苗的株高、穗粗、叶面积和新梢生长量显著或极显著地高于未接种植株.在胁迫解除复水第4天,接种AM真菌的根系可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著或极显著高于未接种植株.在自然水分胁迫和胁迫解除复水过程中,接种AM真菌较未接种处理降低叶片丙二醛(MDA)含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白质含量,增强SOD、过氧化物酶(POD)、CAT活性,从而增强柑橘嫁接苗的渗透调节和保护防御能力,提高柑橘嫁接苗的抗旱能力.水分和菌根显著交互影响叶片SOD活性.AM真菌提高寄主植物的抗旱性机制可能与寄主植物的保护系统能力的改变有关.     

镉胁迫对萝卜幼苗活性氧产生、脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响

镉胁迫使萝卜幼苗超氧阴离子(O2)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加;随着镉浓度提高,超氧化物歧化酶(SOD)活性首先明显上升,然后逐渐下降,甚至低于对照;叶片过氧化氢酶(CAT)活性明显增加,根系CAT活性则减少;根系以及较高浓度镉处理后期叶片的谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著增加.由此推测:在胁迫初期可能主要由SOD和CAT发挥抗氧化作用,而在胁迫后期由于抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GsH)循环途径的激活,还原型谷胱甘肽和植物络合素含量的提高可能在清除活性氧或者直接螯合镉中起作用.     

铝胁迫对海莲幼苗保护酶系统及脯氨酸含量的影响

为探讨Al~(3+)胁迫对海莲的影响,研究了10～50 mmol/L Al~(3+)处理下海莲幼苗叶片和根系的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量的变化。结果表明,海莲幼苗能耐受50 mmol/L的Al~(3+)胁迫处理,具有较高的耐铝性。但在50 mmol/L Al~(3+)处理时,海莲幼苗叶片和根系的质膜系统膜脂过氧化加重,MDA含量增加;细胞活性氧代谢失衡。在保护酶系统中,Al~(3+)处理促进了叶片中APX和POD活性的提高,降低了CAT的活性,SOD的活性呈下降趋势;海莲根部POD和SOD活性均显著提高,而CAT活性下降。25～50 mmol/LAl~(3+)处理下,海莲叶片和根部可溶性蛋白质含量均显著下降;Pro的含量在叶片和根均有显著增加。     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。     

铬胁迫下不同品种玉米种子和幼苗的反应及其与铬积累的关系

研究了铬胁迫对玉米(6个品种)种子萌发初期一些生理生态特征的影响,及各种生理指标与幼苗铬积累量间的关系,结果表明,随铬处理浓度的加大而玉米种子萌发率逐渐降低,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低;脯氨酸、吸收铬量、可溶性蛋白质、超氧负离子、丙二醛含量逐渐上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则逐渐增加,根系活力和硝酸还原酶活性在不同品种玉米中差异较大;所有供试玉米品种中,丙二醛含量、CAT和SOD活性与幼苗铬积累量之间存在显著或极显著的正相关关系。不同玉米品种对Cr3+毒害的反应表现不同,存在品种间差异。     

低温锻炼对绵头雪莲花组织培养苗抗寒性及抗氧化酶活性的影响

高山植物绵头雪莲花(Saussurea laniceps HandMazz.)组织培养苗经2℃低温锻炼后抗寒性明显增强,SOD、CAT、POD活性明显提高,可溶性蛋白质、脯氨酸含量升高,而可溶性糖含量没有明显变化.脱锻炼期间可溶性蛋白质含量仍高于低温锻炼期间的水平,脱锻炼后抗氧化酶活性略有上升或保持稳定状态.这些变化是绵头雪莲花组织培养苗适应低温逆境的生理生化基础.     

优康唑（S3307）对油菜幼苗某些生理特性的影响：简报

油菜以一定浓度的S－3307浸种后,幼苗根系干重、根冠比值、可溶性糖、可溶性蛋白质、叶绿素含量、SOD、CAT和NR活性均提高;光合产物向根部运输增加．根系活力和根系对32P的吸收增强;膜脂不饱和脂肪酸含量也有提高;石蜡切片显示,叶柄发育明显快于对照,根颈增粗,维管束发达,植株矮化,苗壮。     

外源亚精胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系多胺含量和抗氧化酶活性的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源亚精胺对两个抗低氧能力不同的黄瓜(Cucumis sativus)品种(‘中农8号’和‘绿霸春4号’)根系中多胺含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源亚精胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中亚精胺和精胺含量,降低腐胺含量,同时,根系中SOD、POD、CAT活性也相应提高,使得幼苗鲜重和干重明显增加;单纯低氧处理及外源亚精胺的加入,抗低氧能力较强的品种‘绿霸春4号’较抗低氧能力较弱的品种‘中农8号’根系中抗氧化酶活性高。黄瓜幼苗根系中较高的亚精胺、精胺含量和较低的腐胺含量可能有利于提高抗氧化酶活性,增强幼苗的低氧逆境适应能力。     

外源硫化氢对豌豆根尖及其边缘细胞的影响

为研究外源硫化氢(H2S)对豌豆(Pisum sativum)胚根生理特性及其边缘细胞的影响,测定了不同浓度外源H2S处理下豌豆根长、根尖组织可溶性蛋白质含量、抗氧化酶(APX、CAT、POD和SOD)活性、根尖边缘细胞存活率及其粘胶层相对面积的变化。结果表明:低浓度(0-40μmol·L-1)H2S可促进豌豆胚根生长,根尖组织可溶性蛋白质含量升高,SOD、APX和POD活性增加,CAT活性降低,根尖边缘细胞存活率上升,粘胶层相对面积变小。高浓度(60-80μmol·L-1)H2S可抑制豌豆胚根生长,可溶性蛋白质含量和边缘细胞存活率明显下降,APX和POD活性降低,CAT活性升高,SOD活性没有明显变化,粘胶层相对面积变大;边缘细胞染色体凝集并边缘化,然后逐渐降解并伴随粉末化,细胞质膜皱缩。因此,推测H2S可能在植物体内发挥着重要的生理作用。     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系活力和叶片光合作用的影响

研究了黄瓜(Cucumis sativus L)根系活力和叶片光合作用对土壤紧实胁迫的响应.结果表明:当土壤紧实度增大时,黄瓜根系重量减小,活力下降.同时,叶片的相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量升高;可溶性蛋白质含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)及比叶重(SLW)减小,胞间CO2浓度(Ci)增大.     

木麻黄幼苗对模拟酸雨胁迫的响应和Ca2+的调节作用

随着酸雨pH值的下降,木麻黄幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值逐渐下降,过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2-·)含量逐渐增加,过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸含量先升后降.在同一强度酸雨胁迫下,经0.1和1 mmol·L-1Ca(NO3)2处理的SOD活性、CAT活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值相对较高,POD活性、蛋白质含量、MDA含量、O2-·含量和脯氨酸含量相对较低,Ca2 可缓解酸雨对木麻黄幼苗的伤害.     

Na2SO4胁迫对四种抗盐性不同牧草膜脂过氧化和活性氧清除系统的影响

 经过1%和2%的Na2SO4胁迫后,草原绢蒿,圆叶蒿,苇状羊茅和鸭茅4种牧草的膜脂过氧化程度和质膜的透性都增加,但抗盐性较强的草原绢蒿和苇状羊茅的膜脂过氧化程度及质膜透性分别低于同科中抗盐性较差的圆叶蒿和鸭茅。随着Na2SO4胁迫浓度的增加,两种禾本科牧草的超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)的活性逐渐升高,两种菊科牧草的SOD及CAT的活性却逐渐下降,但禾本科中抗盐性较强的苇状羊茅的SOD及CAT活性的增长率要大于抗盐性较差的鸭茅,菊科中抗盐性较强的草原绢蒿的SOD及CAT活性的下降率要小于抗盐性较差的圆叶蒿。在Na2SO4胁迫下,两种抗盐性较强牧草的类胡萝卜素的相对含量要分别高于同科中抗盐性较差的牧草。     

镉诱导萝卜幼苗活性氧产生、脂质过氧化和抗氧化酶活性的变化

通过水培试验,研究Cd2+胁迫对萝卜幼苗活性氧的产生、脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响。超氧 阴离子(O 2)的产生速率和丙二醛(MDA)的含量与对照相比有不同程度的增加,表明Cd2+胁迫能导致萝卜体 内的氧化胁迫;超氧化物歧化酶(SOD)的活性,随着Cd2+浓度提高,首先明显上升,然后逐渐下降,甚至低于 对照,叶片过氧化氢酶(CAT)的活性明显增加,根系CAT活性则减少,根系以及较高浓度Cd2+处理后期叶片 谷胱甘肽还原酶(GR)的活性均显著增加。推测:胁迫初期可能主要由SOD和CAT发挥抗氧化作用;后期由 于抗坏血酸—谷胱甘肽(AsA GsH)循环途径的激活,以及还原型谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(Phytochela tins,PCs)的合成,可能在清除活性氧或者直接鏊合Cd2+中起作用。     

长效油菜素内酯TS303和二氢茉莉酸丙酯增强花生抗寒能力

长效油菜素内酯TS303和二氢茉莉酸丙酯(PDJ)浸种能增强花生对低温的忍耐能力,二者显著降低低温诱导的丙二醛含量和电解质渗漏率。低温降低超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及相对含水量,但增加过氧化物酶(POD)活性以及可溶性糖和脯氨酸含量。TS303和PDJ以及它们的混合物TNZ都能延缓低温伤害引起的SOD和CAT活性下降,并能通过增加可溶性糖和脯氨酸含量来提高相对含水量。TS303在延缓SOD和CAT活性降低方面效果比PDJ好,但PDJ在增加可溶性糖和脯氨酸含量方面效果比TS303强,由于TS303和PDJ作用机理不同,二者混合使用表现出加成或协同效应。