干旱胁迫对小麦幼苗抗氰呼吸和活性氧代谢的影响

研究了干旱胁迫对抗旱性强弱不同的两种小麦幼苗的抗氰呼吸和活性氧代谢的影响。干旱胁迫导致了两种小麦抗氰呼吸活性及基因转录水平的下降,但抗旱品种在轻度干旱胁迫下表现出一定的适应能力,其抗氰呼吸活性及基因转录水平均高于不抗旱品种。干旱胁迫下,对干旱敏感的小麦幼苗叶片中活性氧含量高于抗旱小麦;3种抗氧化酶的活性低于抗旱小麦的3种抗氧化酶的活性。据此认为,严重的干旱胁迫引起活性氧含量的增加扰动了活性氧与抗氰呼吸之间的应答平衡,但抗氰呼吸可能通过清除活性氧等机制而起了抗旱的作用。     

砷胁迫对小麦根系生长及活性氧代谢的影响

在水培和盆载条件下研究了砷对小麦根系生长及活性氧代谢的影响。结果表明：随砷浓度的提高,小麦胚根、次生根条数减少,总根长度、胚芽长度缩短、根体积、干重也较对照冯少超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性下降趋势,质脂过氧化产物（ＭＤＡ）含理增加,质膜相对透性增大、泪科越冬期,拔节期、灌浆期表现出同样的趋势。     

喀斯特石生反叶扭口藓活性氧代谢对干旱胁迫的动态响应

本文研究了喀斯特石面常见植物反叶扭口藓(Barbula fallax Hedw.)在干旱胁迫下活性氧代谢的变化。结果显示:早期干旱超氧化酶歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及类胡萝卜素(Car)活性逐渐升高,胁迫后期活性下降;超氧阴离子(O-2.)、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量呈现出先升后降的趋势;质膜相对透性呈现出"抛物线"的变化。干旱胁迫早期由于O-2等活性氧的增加而启动活性氧清除系统进行清除,是抵御干旱的一种协同反应;后期反叶扭口藓依然保持较强的自由基清除能力,具有极强的耐旱能力。     

干旱胁迫对杨树幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响

2011年4-10月在山东省林业科学研究院试验苗圃,选取欧美I-107杨扦插苗为试材,采用盆栽控水试验,研究了不同水分处理(正常水分、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)对杨树幼苗生长和气体交换、叶绿素荧光特性、活性氧代谢的影响.结果表明: 与正常水分处理相比,轻度、中度和重度干旱胁迫下的地径生长量分别下降12.8%、44.5%和65.6%,苗高生长量分别下降12.2%、43.1%和57.2%;随着胁迫强度的增加和胁迫时间的延长,杨树幼苗叶片的PSⅡ光能转化效率、实际量子产量、光化学猝灭系数、净光合速率和气孔导度在轻度胁迫下缓慢下降,而在中度和重度胁迫下迅速下降;非光化学猝灭系数在轻度胁迫下显著升高,而在中度和重度胁迫下先升高后降低;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均先升高后降低,但对干旱胁迫和活性氧的响应存在一定差异;叶片相对电导率、丙二醛含量显著增加,质膜受损,大量离子外渗,且重度胁迫下质膜的损害最严重.轻度干旱胁迫下,I-107杨树幼苗具有较高的光合效率和较强的抗氧化保护酶系统;而中度和重度干旱下,其光合效率显著下降,抗氧化保护酶系统明显遭到破坏.     

活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,干旱引起活性氧自由基增加,使植物细胞遭受氧化胁迫．植物体通过酶促和非酶促两大保护系统清除活性氧,活性氧自由基的变化也会引起抗氧化防御系统的不同变化．同时干旱胁迫下活性氧的产生也与ABA的积累、脯氨酸的积累以及叶绿素荧光猝灭密切相关,因此了解活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制以及活性氧在植物生理生化过程中的作用是非常必要的。     

沙芥叶片活性氧和抗坏血酸对干旱胁迫的响应

本文以沙生蔬菜——沙芥为材料,研究干旱胁迫下其叶片内活性氧和抗坏血酸的积累规律和相互关系,为沙生植物干旱胁迫下叶片内活性氧积累和利用提供理论依据,也为植物干旱胁迫下抗坏血酸调控机制研究提供新的思路。结果表明,随着土壤相对含水量的下降,沙芥叶片内AsA、DHA、总AsA、HO·、Pn、Gs含量均呈下降的趋势,而O2ˉ·、H2O2和MDA含量呈上升趋势;同时总AsA与HO·含量极显著正相关,与H2O2显著正相关,与O2ˉ·显著负相关,DHA与HO·显著相关。     

一氧化氮对渗透胁迫下小麦种子萌发及其活性氧代谢的影响

一氧化氮供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)能明显地促进渗透胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发、胚根和胚芽伸长,提高萌发过程中淀粉酶和内肽酶的活力,加速贮藏物质的降解：胁迫解除后,仍能使种子维持较高的活力。此外,SNP还能显著诱导渗透胁迫下CAT、APX活力的上升和脯氨酸含量积累,抑制LOX活力,从而提高渗透胁迫下小麦种子萌发过程中抗氧化能力。进一步研究还发现,SNP诱导切胚半粒小麦种子萌发早期(6h)的淀粉酶活力上升可能与GA3无直接关系。     

高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。采用盆栽和人工气候室方式模拟不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫对构树幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、活性氧代谢和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)高温或干旱单一胁迫下,构树幼苗SOD、POD、CAT活性增加,复合胁迫下,SOD和POD酶活性高于单一胁迫,且随着复合胁迫时间延长而升高。SOD活性受温度和土壤水分双因素影响极其显著,复合胁迫对SOD活性有一定程度的叠加效应;(2)复合胁迫下,活性氧代谢物与MDA含量均显著高于单一胁迫,表明复合胁迫加剧对植物的伤害。通过改变抗氧化酶活性以减轻膜脂过氧化的伤害作用是有限的。     

乙酰水杨酸对无灌溉条件下小麦灌浆期活性氧代谢与产量的影响(简报)

叶面喷酒ＡＳＡ及Ｍ增产素,能减轻活性氧伤害,保护膜结构,延缓叶片衰老,促进灌浆,增产效果明显。     

施氮量和栽培模式对旱地冬小麦旗叶衰老及其活性氧代谢的影响

以冬小麦小偃22为试验材料,研究3种栽培模式(常规栽培、覆草栽培、地膜覆盖)和3种施氮水平(施纯氮0、120和240 kg/hm2)下旗叶衰老与活性氧代谢特性.结果表明,与常规栽培(CK)相比较,覆草栽培条件下叶绿素含量始终较高(P<0.05),叶片衰老速度缓慢,代谢强度旺盛,有利于籽粒灌浆和光合产物的积累,产量显著增加(P<0.05).在灌浆前期,地膜覆盖条件下叶片叶绿素含量增加(P<0.05),叶片保护性酶活性(POD、CAT)提高,膜脂过氧化程度低;但在灌浆后期,叶绿素含量急剧下降,叶片衰老速度加快,膜脂过氧化程度加剧,产量仍显著增加(P<0.05).施用氮肥在一定范围内可提高旗叶叶绿素含量和保护性酶活性(POD、CAT),降低膜脂过氧化程度;施氮量为120 kg/hm2时,冬小麦旗叶叶绿素含量最高,叶片衰老迟缓,代谢强度降低缓慢,膜脂过氧化程度低,有利于小麦后期生长和籽粒灌浆,在3种栽培模式下产量均最高.     

三种栽培模式下不同基因型冬小麦旗叶衰老代谢比较

为了探索冬小麦在不同栽培模式下功能叶片衰老代谢的生理机制,以cp02(213)、cp99(1)和陕农512为材料,比较研究了常规栽培、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下小麦旗叶衰老代谢特性.结果表明,覆草栽培叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度较低,叶片衰老速度缓慢,代谢强度旺盛,有利于籽粒灌浆和光合产物的积累.灌浆前期,地膜覆盖叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护性酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度低于常规栽培;灌浆后期,叶绿素含量急剧下降,叶片衰老速度加快,膜脂过氧化程度加剧.参试品种(系)中陕农512叶片衰老速度缓慢,保绿性好.     

干旱胁迫与小麦幼苗亚精胺代谢变化的关系

通过对亚精胺（spermidine,Spd）在抗旱性不同的小麦品种幼苗中的作用的研究,发现抗旱品种周麦18号在渗透胁迫处理时,其叶片中的Spd含量明显大于不抗旱的豫麦51号。用Spd合成的抑制剂甲基乙二醛-双（鸟嘌呤腙MGBG）处理周麦18号,则导致Spd含量下降和抗性的降低,外源Spd又可逆转MGBG对周麦18号在渗透胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高豫麦51号的叶片内Spd含量,并相应提高其抗性。以上结果表明,Spd可以提高小麦幼苗的抗渗透胁迫能力。     

株行距对小麦旗叶蔗糖代谢及产量的影响

为了选择小麦适宜的行株距配置方式,在大田高产栽培条件下,研究了行距与株距对花后旗叶蔗糖代谢及籽粒产量的影响.结果表明:小麦旗叶蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶、可溶性糖、蔗糖含量和灌浆速率随籽粒灌浆进程呈单峰变化;随着行距增加,叶片蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性及蔗糖含量呈上升趋势,而随株距缩小则下降,行距20 cm和株距3.33 cm的处理(RP3)其蔗糖代谢优势明显,表明行株距搭配合理,促进光合产物向蔗糖的分配转化,为籽粒灌浆提供充足的物质供应;与其他处理比较,RP3处理在灌浆前期可溶性糖含量高,在灌浆中后期含量稳定,且下降相对缓慢;RP3处理籽粒灌浆高峰晚,灌浆前期慢,后期快,植株衰老缓慢,底物供应充足,在花后28-35 d仍维持0.28 mg·d~(-1)灌浆强度;产量构成因素随行距增加而升高,随株距缩小而降低,RP3处理行株距搭配合理,空间比例适宜,产量构成因素协调,产量显著提高.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

冷型小麦旗叶衰老和活性氧代谢特性研究

以典型的冷型小麦和暖型小麦为试验材料,研究了同一环境背景下不同温度型小麦开花后的旗叶衰老和活性氧代谢特性。结果表明,与暖型小麦相比,冷型小麦籽料灌浆期旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量下降缓慢、含量高,整个业粒形成和灌浆期ＭＤＡ积累速度慢、含量低,籽粒灌浆期防御活性氧伤害的关键性保护酶（ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ）活性下隆幅度小,灌浆中后期活性水平高。由此认为,小麦旗叶衰老和活性氧代谢特性与其温度型的归属关     

H_2O_2胁迫锻炼对小麦幼苗抗旱性的影响

12 d龄的春小麦幼苗在 1 mmol· L- 1及 1 0 mmol· L- 1H2 O2 的胁迫锻炼过程中 ,质膜透性增大 ,O- · 及 H2 O2 含量增多 ,CAT活性升高 ,叶绿素含量降低 ,低浓度 H2 O2 胁迫使SOD活性上升 ,高浓度时却使其活性下降。经过 H2 O2 胁迫锻炼后的小麦遭受干旱胁迫时 ,叶绿素含量、SOD活性、CAT活性均高于对照组 ,而质膜透性、O- · 及 H2 O2 含量却低于对照组。表明 H2 O2 胁迫锻炼 ,提高了小麦幼苗的抗氧化能力 ,增强了其抗旱性     

Chlorophyll a fluorescence during flag leaf senescence of field-grown winter wheat plants under drought conditions

Improving wheat grain yield plays a significant role in ensuring global food security. Wheat production could be increased by the genetic improvement of wheat genotypes where delayed senescence with enhanced post-anthesis capacity and staygreen traits could have an important role. In this study, chlorophyll a fluorescence (ChlF) rise kinetics from the early until late senescence of flag leaves, grain yield and other agro-morphological characteristics were compared for three winter wheat advanced lines (Osk.4.312/10-18, Osk.4.330/6-18 and Osk.4.354/12-18) under natural drought conditions. The differences between lines were observed when considering the heading date which was 1 and 4 days earlier for the line Osk.4.354/12-18, than lines Osk.4.312/10-18 and Osk.4.330/6-18, respectively. Furthermore, line Osk.4.354/12-18 had the highest test weight (kg hl⁻¹), while line Osk.4.330/6-18 showed a tendency of decreased grain yield, compared to the other two lines. Analysis of ChlF transients and several JIP-test parameters indicated that all three lines had a generally similar course of changes in the photosynthetic performance of flag leaves during senescence under drought conditions. However, at the point when a decrease in photosynthetic performance was initiated, it was slightly less intensive in line Osk.4.354/12-18 accompanied by longer preservation of functionality and connectivity of PSII units, than in the other two lines, which contributed to its better agronomical performance. These results indicated that even delicate variations in the functioning of the photosynthetic apparatus of the flag leaf during grain filling were agronomically important, especially when plants were exposed to drought stress, and could be used to differentiate otherwise similar wheat genotypes. Even small genotype-specific differences in the photosynthetic performance of senescing flag leaves, along with earlier heading dates, could assist in the selection of genotypes with a better ability to cope with unfavourable environmental conditions.     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.