干旱和低温胁迫影响烟草幼苗海藻糖代谢的差异比较

为了明确海藻糖代谢在干旱和低温胁迫下的响应及其差异,以及海藻糖在烟草耐旱和耐冷性中的作用,选用烟草品种云烟203幼苗为实验材料,通过对烟草幼苗进行干旱和4℃低温胁迫处理,研究叶片中海藻糖含量及代谢相关酶(海藻糖-6-磷酸合成酶TPS、海藻糖-6-磷酸磷酸酶TPP、海藻糖酶THase)活性及基因表达变化情况。结果表明,在干旱和低温胁迫下,海藻糖含量表现出先升高后降低趋势,均在处理2 d时海藻糖积累达到最大,且干旱胁迫下海藻糖含量高于低温胁迫。TPS、TPP活性在干旱和低温胁迫下先升高后降低,且干旱高于低温;THase活性在干旱和低温胁迫下均不断升高,低温下的THase活性高于干旱。TPS、TPP、THase基因在干旱下的表达量均高于0 d对照,低温下低于0 d对照。以上结果表明,干旱和低温胁迫均能促使烟草体内海藻糖的积累,干旱更能诱导相关基因的表达、相关酶活性及海藻糖含量的升高,表明海藻糖对干旱响应更敏感。     

低温条件下拔节期小麦叶片内源激素含量和抗氧化酶活性的变化

以扬麦16和徐麦30为试验材料,利用人工气候室模拟低温逆境,研究拔节期-3 ℃和-5 ℃低温胁迫对小麦植株受冻率、叶片内源激素含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明： 随着处理温度的降低、胁迫时间的延长,小麦植株冻害等级与冻害指数增加,-5 ℃处理72 h两品种五级冻害率均为100%.低温处理结束当天,小麦叶片中内源激素脱落酸（ABA）、玉米素核苷（ZR）含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性随胁迫程度加重呈先升高后降低的趋势;处理结束后3 d,ABA、ZR含量及抗氧化酶活性较处理结束当天升高;至处理结束后6 d,与自然生长的对照处理接近.低温胁迫叶片中赤霉素（GA₃）含量下降,处理结束后3和6 d,扬麦16叶片中GA₃含量呈上升趋势,徐麦30则表现为先升高后下降.-5 ℃ 72 h重度胁迫处理叶片中ABA、ZR、GA₃含量和SOD、POD、CAT活性均较对照显著下降.相关分析表明,较高的ABA、ZR含量、SOD、POD、CAT活性以及较低的GA₃含量可减缓低温胁迫对小麦植株的伤害.     

硫对烟草叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响

通过液培试验,测定了不同硫营养水平(0～32 mmol/L)下烟草叶片的叶绿素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数.结果表明,随着硫浓度的升高,烟草叶片的Chl.a、Chl.b、总Chl的含量和Chl.a/b逐渐增加;类胡萝卜素呈先下降后升高的趋势;烟草叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)下降显著,气孔限制值(Ls)明显升高,这表明高硫对烟草叶片的气体交换参数影响较大.随着硫浓度的升高,烟草叶片光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都表现为先升高后降低,一般是4 mmol/L和8 mmol/L处理相对较高,浓度超过8 mmol/L以后,以上参数显著下降.非光化学淬灭(NPQ) 0,16 mmol/L和32 mmol/L处理表现相对较高,2、4、8 mmol/L处理的相对较低,2～8 mmol/L浓度的处理最适宜烟草的生长,高硫或低硫都会导致烟草EQY、ETR、qP降低和NPQ的升高.     

外源一氧化氮对低温胁迫下枇杷叶片AsA-GSH循环的影响

采用0.2、0.5、1.0和1.5 mmol·L^-1的硝普钠(SNP)处理3年生‘早钟6号’枇杷幼苗,以喷清水为对照(CK),于-3 ℃低温胁迫处理6 h后在25 ℃下培养4 d,测定恢复0、1和4 d时叶片非酶抗氧化物质和抗氧化酶活性的变化.结果表明：与CK相比,经SNP处理的枇杷叶片过氧化氢(H₂O₂)含量降低,还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性升高.低温处理后恢复4 d时,经0.5 mmol·L^-1 SNP处理的枇杷叶片H₂O₂含量下降至CK的75.3%,而GSH和AsA含量分别比CK增加了29.12%和23.40%,APX、GR、DHAR和MDAR活性分别比CK增加了50.0%、44.4%、49.53%和62.68%.适当的外源NO处理可提高枇杷叶片的抗氧化系统活性,减轻细胞在低温胁迫下的损伤,其中以0.5 mmol·L^-1的SNP处理效果较理想.     

不同时间下低温胁迫对油棕幼苗生理生化变化的影响

为了研究不同时间的低温胁迫对油棕幼苗生理生化变化的影响,以8个月苗龄的油棕幼苗为材料,根据海南的气温变化规律,设置4个不同的最低温度处理,分别为28℃(CK处理),18℃（T1处理）、12℃（T2处理）、6℃（T3处理）,分别处理0、7、14、21 d时取样。结果发现,随着温度的下降和低温胁迫时间的延长,幼苗叶片含水量、SOD活性不断下降;可溶性蛋白、可溶性糖含量、H₂O₂、MDA含量不断升高;POD、CAT、APX活性先上升而后下降;T2、T3处理2周后的幼苗其心叶都变褐色,且生长明显减缓。低温会对油棕幼苗造成了明显地氧化伤害,但油棕幼苗可能通过提高可溶性蛋白、可溶性糖等物质的含量,抗氧化酶维持一定活性的适应机制,以抵抗低温造成的氧化伤害,维持其正常生长。     

夜间低温胁迫对两种生长光强下藤黄幼苗叶片荧光特征和活性氧代谢的影响

对两种不同生长光强下（自然光的8％和50％）西双版纳热带雨林木本植物藤黄（Garcinia han-buryi）幼苗经夜间低温（4℃）处理后荧光特性和活性氧代谢的研究结果表明,低温使藤黄叶片光合机构PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ非环式电子传递的量子效率（ФPSⅡ）、非光化学猝灭系数（NPQ）下降,原初荧光（F0）上升。低温胁迫消除后,生长在50％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0在3d后仍不能完全恢复,而生长在8％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0基本恢复,说明低温使生长在8％光强下藤黄的光合机构PSⅡ反应中心受到可逆失活,而生长在50％光强下藤黄的光合机构受到氧化伤害。随着低温胁迫时间的延长,两种生长光强藤黄叶片活性氧保护酶（SOD,CAT,APX）的活性虽升高,但O2^-的生成速率、H2O2和MDA含量积累增加。而在恢复阶段,生长在8％光强比生长在50％光强下藤黄叶片的活性氧含量下降得快,进一步说明生长在高光强的植物比生长在低光强的植物受低温伤害大。     

(NH4)2SO4对瓜尔豆幼苗在不同光照下耐冷性的影响

通过温室穴盘育苗试验,研究叶面喷施(NH4)2SO4对低温胁迫12 h后不同光通量密度(PFD)条件下,瓜尔豆幼苗在常温培养过程中幼苗生存及叶片SOD活性、POD活性和MDA含量的影响。结果表明:低温处理一夜后,在温室自然光照(强光)下进行常温恢复时,瓜尔豆叶片中SOD和POD活性始终显著低于对照,MDA含量显著高于对照,幼苗死亡率显著高于对照;在90μmol.m-2.s-1弱光下恢复2~4 d后,叶片中保护酶活性显著高于对照,MDA含量保持较低水平,幼苗均正常生长。叶面喷施(NH4)2SO4能显著提高低温处理后的植株叶片抗氧化酶类活性,减少叶片中MDA的产生,降低幼苗死亡率,0.2%(NH4)2SO4处理效果最好,其次为0.4%(NH4)2SO4。短期低温后,使植物处在弱光环境下能减少活性氧的发生,为植物抗氧化系统达到新的平衡提供有利条件,从而减轻甚至消除低温伤害。     

淹水解除后玉米幼苗形态及光合生理特征恢复

以郑单958为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水及淹水解除后玉米幼苗根系、叶片形态、光合生理及植株的恢复生长.结果表明:(1) 淹水总体上抑制玉米幼苗根系生长,短期淹水(7d)导致根系总长度、根系表面积、根系体积均显著降低,随着淹水时间延长(14d)玉米根系产生大量不定根,使得根系总长度、根系表面积、根系体积显著升高(P＜0.01);(2)淹水条件下叶片生长同样受到抑制,玉米叶面积、叶型指数和可见叶片数均显著下降;(3)淹水条件下玉米幼苗的光合性能下降,光合色素总含量降低,但短期淹水(7d)后叶绿素a/b值提高;气孔限制(Ls)是淹水7d植株光合速率下降的主要因素,而非气孔限制则是淹水14d植株光合速率下降的主要因素.(4)淹水处理7d、14d后的玉米幼苗均能够恢复生长,但恢复生长速率随淹水时间延长而降低;在恢复生长过程中,光合生理指标恢复早于形态恢复,强光对于淹水后幼苗恢复生长具有明显的抑制效应.     

短期夜间低温后番茄光合作用及叶绿体超微结构的恢复效应

为明确短期夜间低温后番茄光合作用在常温下的恢复效应,研究了番茄幼苗经夜间15 ℃（对照）、12 ℃、9 ℃和6 ℃处理7 d后植株光合作用和叶绿体超微结构的变化.结果表明：短期夜间低温处理有利于恢复期番茄叶片的光合作用;12 ℃和9 ℃处理叶片叶绿素含量均可恢复至对照水平,6 ℃处理叶绿素含量则不可恢复;夜间低温处理并未严重抑制叶片气孔的形成,相反刺激了恢复期叶片气孔的形成与发育;6 ℃处理后叶绿体基粒片层排列较松散,片层数减少.恢复7 d时,夜间处理温度越低,叶绿体中淀粉粒越小、数量越少,基粒片层排列越整齐致密.另外,短期夜间低温处理促进了番茄植株叶片在恢复期的光合产物运输.     

低温胁迫对转新疆雪莲sikRbcs2基因烟草光合作用的影响

研究分布于新疆的雪莲(Saussurea involucrata)中的sikRbcs2基因在低温条件下对植物光合作用的影响,以16、10、6、4℃温度梯度处理非转基因型和转sikRbcs2基因型烟草,每个温度处理72 h,比较研究其叶绿素荧光特性和光合特性。实验分析结果:低温胁迫下,转基因型烟草叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a+b(Chla+Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量都显著高于非转基因型烟草。叶绿素荧光参数分析:低温胁迫下,转基因烟草PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、q P(光化学猝灭系数)、ETR(电子传递效率)都显著或极显著高于非转基因型,光合参数测定:随着低温胁迫程度的加剧,转基因烟草和非转基因型烟草净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)总体都呈下降趋势,但转基因烟草的净光合速率有一个明显的动态变化,先急剧下降后有一个稳定上升的趋势。通过对生长指标的测定发现:在低温处理后和恢复后转基因烟草生物量的积累都显著高于非转基因型烟草。研究结果表明:转新疆雪莲sikRbcs2基因的烟草在低温条件下具有较高的Fv/Fm、q P、ETR,对光合机构的损伤小,降低了低温胁迫效应,提高了烟草在低温胁迫条件下的耐受性。     

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.     

叶面喷施褪黑素对低温胁迫下南瓜幼苗生长和生理特性的影响

以南瓜品种‘永安2号’幼苗为试验材料,采用室内盆栽实验,在叶面喷施不同浓度(0、50、100、150、200和300μmol·L^(-1))褪黑素(MT)后进行低温(10℃/7℃)胁迫处理,考察幼苗生长指标以及相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等抗逆生理指标的变化,初步探讨外源褪黑素缓解南瓜幼苗低温冷害的生理机制。结果表明:(1)在低温胁迫条件下,南瓜幼苗出现叶片萎蔫失水、边缘失绿褪色、向内卷曲等冷害症状;幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等生长指标及叶片相对叶绿素含量均显著降低;叶片相对电导率、MDA含量和O^(-)·_(2)产生速率显著升高50%以上,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量也大多显著升高。(2)与低温胁迫处理相比,叶面喷施不同浓度褪黑素后,南瓜幼苗叶片冷害症状均得到不同程度恢复,并以100μmol·L^(-1) MT处理生长状态最好,植株形态表型与对照已没有明显差异;幼苗生长指标以及叶片相对叶绿素含量、6种抗氧化酶活性、3种渗透调节物质含量均不同程度提高,并随着MT浓度升高均先升后降,且均在100μmol·L^(-1) MT处理最高。研究发现,外源褪黑素能通过提高叶片叶绿素含量、增强抗氧化酶活性、增加渗透调节物质积累,显著降低低温冷害造成的膜质过氧化程度,有效减轻低温胁迫对南瓜幼苗的伤害,增强其抵抗低温能力,恢复幼苗的正常生长,且喷施浓度为100μmol·L^(-1)时效果最佳。     

低温处理对北美冬青叶片抗氧化能力的影响

为了解低温对北美冬青(Ilex verticillata)生长的影响,对2年生扦插苗经低温处理(-6℃)后的生长和抗氧化能力进行了研究。结果表明,随着低温处理时间的延长,北美冬青叶片的叶绿素/类胡萝卜素比值和叶绿素b含量增加,而其他色素含量都呈下降趋势;相对电导率(REC)和H_2O_2含量(72 h除外)显著增加。低温处理对超氧化物歧化酶(SOD)活性影响不大,却显著降低CAT的活性。低温处理过氧化物酶(POD)活性显著提高,48 h活性达到最高;而抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在处理12 h达最高,然后下降。还原型抗坏血酸(As A)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量均呈先升高再下降的趋势。因此,北美冬青在短时间内(≤24 h)能够忍受低温(-6℃),抗氧化防御系统在低温初期起关键的作用,但随时间延长(72 h)其抗氧化能力减弱。     

钙对低温胁迫的烟草幼苗某些酶活性的影响

用CaCl2 浸种处理烟草种子 ,研究了钙对烟草幼苗某些酶活性的影响。结果表明 :CaCl2 浸种能够提高烟草幼苗结合态钙和膜保护酶活性 ,降低膜透性和MDA(丙二醛 )含量。在低温胁迫条件下 ,Ca2 浸种处理的烟草幼苗SOD、CAT和POD等保护酶活性下降程度较未经处理的轻 ,细胞相对电导率低。恢复生长后 ,幼苗膜透性和保护酶活性恢复较快。CaM(钙调素 )特异性抑制剂CPZ(氯丙嗪 )能部分抑制Ca2 提高SOD、CAT和POD活性的作用     

不同水分胁迫对绵毛水苏幼苗形态和生理特性的影响

以绵毛水苏幼苗为试材,以正常供水为对照,研究不同水分胁迫(淹水、渍水、中度干旱、重度干旱)对绵毛水苏形态和生理指标的影响。结果表明:(1)绵毛水苏植株在淹水处理3d后外围叶片坏死,根系死亡,但茎基部有不定根萌生;渍水处理植株地上部始终无明显变化,但部分根系根尖变褐色;干旱处理7d时叶片萎蔫,且重度干旱处理叶片萎蔫程度大于中度干旱。胁迫解除后,除淹水处理在第13天恢复生长外,其余处理均在第2天恢复正常生长。(2)绵毛水苏叶片含水量和根系活力在淹水处理下显著降低,在渍水处理下无明显变化;在干旱胁迫下,叶片含水量迅速下降,而根系活力升高。(3)在各水分胁迫条件下,绵毛水苏植株叶、根的相对电导率和MDA含量均较对照显著升高,且根部受损程度均重于叶片,其中淹水胁迫受损最严重。(4)淹水处理叶片可溶性蛋白含量下降,可溶性糖、游离脯氨酸持续积累;渍水和干旱处理叶和根的可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸均升高。研究认为,绵毛水苏具有较强的渗透调节能力,在渍水和干旱胁迫解除后迅速缓解膜质过氧化伤害,恢复正常生长;绵毛水苏虽不能在长时间淹水条件下生长,但可在渍水条件下正常生长,且能忍受干旱胁迫,可应用于滨水消落带等水分变化较大的区域。     

二倍体和四倍体杂交兰幼苗对低温胁迫的生理响应差异分析

为探究不同倍性杂交兰（Cymbidium hybrid）对低温胁迫的生理响应差异,对低温胁迫下（昼温10℃、夜温4℃）二倍体杂交兰以及四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、MDA和叶绿素含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性的动态变化进行了测定和分析;在此基础上,比较了二倍体和四倍体杂交兰的耐低温特性差异。结果显示：随着胁迫时间的延长,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及POD和CAT活性总体呈逐渐增加的趋势;叶绿素含量呈逐渐下降的趋势;SOD活性呈先上升后下降的趋势,并分别在胁迫后第9天和第6天达到峰值。在常温（25℃）下恢复生长3d后,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性均降低,而叶绿素含量升高。总体上,二倍体杂交兰叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量以及SOD、POD和CAT活性的增幅明显小于四倍体杂交兰,MDA含量和O-·2产生速率的增幅则大于四倍体杂交兰,而叶绿素含量的降幅则明显大于四倍体杂交兰。综合分析结果表明：在低温胁迫下,四倍体杂交兰叶片中渗透调节物质含量和保护酶活性均较高,其对低温的耐性强于二倍体杂交兰。     

钙对低温胁迫的烟草幼苗某些酶活性的影响

用CaCl2浸种处理烟草种子,研究了钙对烟草幼苗某些酶活性的影响。结果表明：CaCl2浸种能够提高烟草幼苗结合态钙和膜保护酶活性,降低膜透性和MDA（丙二醛）含量。在低温胁迫条件下,Ca2+浸种处理的烟草幼苗SOD、CAT和POD等保护酶活性下降程度较未经处理的轻,细胞相对电导率低。恢复生长后,幼苗膜透性和保护酶活性恢复较快。CaM（钙调素）特异性抑制剂CPZ（氯丙嗪）能部分抑制Ca2+提高SOD、CAT和POD活性的作用。     

(NH4)2SO4对瓜尔豆幼苗在不同光照下耐冷性的影响

通过温室穴盘育苗试验,研究叶面喷施(NH₄)₂SO₄对低温胁迫12 h后不同光通量密度（PFD）条件下,瓜尔豆幼苗在常温培养过程中幼苗生存及叶片SOD活性、POD活性和MDA含量的影响。结果表明：低温处理一夜后,在温室自然光照（强光）下进行常温恢复时,瓜尔豆叶片中SOD和POD活性始终显著低于对照,MDA含量显著高于对照,幼苗死亡率显著高于对照;在90 μmol·m^-2·s^-1弱光下恢复2～4 d后,叶片中保护酶活性显著高于对照,MDA含量保持较低水平,幼苗均正常生长。叶面喷施(NH₄)₂SO₄能显著提高低温处理后的植株叶片抗氧化酶类活性,减少叶片中MDA的产生,降低幼苗死亡率,0.2% (NH₄)₂SO₄处理效果最好,其次为0.4%(NH₄)₂SO₄。短期低温后,使植物处在弱光环境下能减少活性氧的发生,为植物抗氧化系统达到新的平衡提供有利条件,从而减轻甚至消除低温伤害。     

钙对烟草叶片热激忍耐和活性氧代谢的影响

热胁迫导致烟草叶片细胞膜系统显著受损,表现为SOD活性降低和MDA含量明显升高,叶片叶绿素含量下降,活性氧增加。10 mmol/L CaCl2溶液处理烟草幼苗后,能有效降低热胁迫下叶片细胞膜透性,维持较高的SOD和CAT等抗氧化酶活性,减缓 O-·2 形成和膜脂过氧化反应。研究结果表明,CaCl2处理提高了烟草叶片膜稳定性和膜保护酶活性,有利于保护细胞膜结构,降低高温对烟草幼苗的伤害。钙离子螯合剂EGTA能在一定程度上降低烟草叶片的抗热性。     

钙对烟草叶片热激忍耐和活性氧代谢的影响

热胁迫导致烟草叶片细胞膜系统显著受损,表现为SOD活性降低和MDA含量明显升高,叶片叶绿素含量下降,活性氧增加。10mmol/LcaCl2溶液处理烟草幼苗后,能有效降低热胁迫下叶片细胞膜透性,维持较高的SOD和CAT等抗氧化酶活性,减缓O2^-形成和膜脂过氧化反应。研究结果表明,CaCl2处理提高了烟草叶片膜稳定性和膜保护酶活性,有利于保护细胞膜结构,降低高温对烟草幼苗的伤害。钙离子螯合剂EGTA能在一定程度上降低烟草叶片的抗热性。