Hg2+与POD复合处理对小麦萌发及幼苗生长的影响

通过水培实验研究了0、10、20、50、70和100mg·L-1Hg2 和65 U·mL-1的过氧化物酶(POD)混合浸种对小麦(Triticum aestivum L.)萌发及幼苗生长过程中的10个形态和生理生化指标的影响.结果表明:施加外源POD可明显提高种子发芽率、植株日均增重和幼苗叶片的可溶性蛋白含量,增加幼苗叶片内源超氧物歧化酶(SOD)和POD的活性,拈抗Hg2 胁迫对种子发芽率、苗高、日均增重及叶片可溶性蛋白含量的不利影响,Hg2 浓度较高时(≥50mg·L-1),对种子发芽率和日均增重的拮抗作用更明显,并对较低浓度Hg2 (≤20 mg·L-1)胁迫引起的叶片SOD活性的上升和低于100 mg·L-1的Hg2 胁迫引起的叶片POD活性的上升有进一步的促进作用;然而对幼苗平均最长根长度、侧根数和幼苗叶片叶绿素含量则无明显影响.     

汞胁迫对白骨壤(Avicennia marina)幼苗生理生态的影响

为了解红树植物的重金属抗性机制,对白骨壤(Avicennia marina)幼苗进行不同浓度Hg2+(1、5、10、50、100 mg·L-1)的胁迫实验,测定并分析了Hg2+胁迫对白骨壤幼苗叶片的光合作用和抗氧化酶活性的影响.结果表明:叶片净光合速率随着胁迫时间的延长而降低,高浓度(≥150 mg·L-1)Hg2+胁迫下叶片的净光合速率低于中低浓度胁迫,且高浓度胁迫的叶片净光合速率在48 h后快速下降;叶片净光合速率与胞间二氧化碳浓度呈极显著负相关,叶绿素含量随Hg2+浓度的增加而降低.气孔导度在不同浓度胁迫下反应不同,低浓度Hg2+对白骨壤幼苗光合的影响可能是气孔因素,中高浓度Hg2+对白骨壤幼苗光合作用的抑制主要是非气孔因素.低浓度Hg2+胁迫,白骨壤幼苗叶片SOD、POD活性升高,表现了一定的抗逆性,而高浓度表现为抑制作用,基本在100 mg·L-1 Hg2+胁迫下活性达到最低值.说明Hg2+可以抑制白骨壤叶片的光合活性,高浓度Hg2+胁迫削弱了白骨壤的活性氧清除能力,植物极易受到伤害.     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下甘草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以药用植物甘草种子和幼苗为材料,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,测定了不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理甘草种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi)的变化,以及ALA处理幼苗叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸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。结果显示:(1)在20%PEG-6000胁迫下,甘草种子萌发受到显著抑制,而各项萌发指标经过不同浓度的ALA进行恢复处理后均有明显提高,且均以10 mg.L-1ALA处理的各项指标值最大,其种子发芽势(75%)、发芽率(91%)比干旱胁迫对照显著提高了35%和30%,发芽指数(36.2)和活力指数(709.7)分别提高至干旱胁迫的2.6和3.5倍。(2)各ALA处理较对照均显著提高了干旱胁迫下甘草幼苗总生物量、可溶性糖的含量及脯氨酸含量,却显著降低了甘草叶片的MDA含量和质膜透性,同时显著提高了干旱胁迫下甘草叶片中的SOD、POD和CAT的活性,且以10 mg.L-1ALA处理后的酶活性最强。研究表明,适宜浓度(10 mg.L-1)的ALA能显著提高干旱胁迫下甘草种子的萌发能力,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对甘草幼苗的伤害,提高甘草种子及幼苗的抗旱能力。     

小麦苗期对1, 2, 4-三氯苯胁迫的生理响应

通过砂培试验,研究了6种浓度(0、0.3、0.6、1.0、1.5 mmol/kg沙和2.0 mmol/kg沙)的1, 2, 4-三氯苯(TCB)对两种小麦烟辐188(耐性基因型)和扬麦16(敏感基因型)种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量、以及叶片和根系的蛋白质含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果表明两种小麦基因型具有显著的差异,在TCB胁迫下,烟辐188的种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量均高于扬麦16,烟辐188和扬麦16的叶片可溶性蛋白含量分别与对照差异不显著和显著偏低.随着TCB浓度的升高,烟辐188根系的可溶性蛋白含量呈上升趋势,与对照差异显著,而扬麦16先略有上升然后呈下降趋势,且显著低于对照.TCB胁迫导致扬麦16叶片SOD、POD活性小于对照,CAT活性显著小于对照;而烟辐188叶片SOD活性与对照间差异不明显,POD和CAT活性在低浓度TCB胁迫时与对照差异不大,在高浓度时小于对照,其MDA含量低于扬麦16.烟辐188根系SOD、POD活性对TCB胁迫不敏感,扬麦16 SOD、POD活性受O-·2诱导而上升,但由于其O-·2产生速率要大于烟辐188,仍然不能清除多余的O-·2,最终其根系MDA含量高于烟辐188.总体而言,TCB胁迫下烟辐188的发芽情况、幼苗生长情况和生理指标均好于扬麦16,表现出对TCB胁迫有较强的耐受性和适应性.     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

水杨酸对锌胁迫下小麦幼苗生长抑制的缓解效应

以小麦品种‘新麦18’为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度水杨酸(SA)处理对300 mg.L-1锌胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在Zn2+胁迫下,小麦种子的发芽势和发芽率、幼苗根长、芽长以及幼苗叶片的可溶性蛋白含量、根系活力显著降低,而脯氨酸和丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05);外施SA显著提高了Zn2+胁迫下小麦种子的发芽势和发芽率,同时也使Zn2+胁迫7 d后的小麦幼苗的根长、芽长,幼苗叶片的脯氨酸和可溶性蛋白含量以及根系活力显著升高,膜脂过氧化产物MDA含量却显著降低(P<0.05)。由此可见,外施SA可通过提高小麦幼苗根长和芽长来增加幼苗根系活力,通过提高小麦幼苗可溶性蛋白含量、脯氨酸含量来维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化伤害程度,从而缓解了Zn2+胁迫对幼苗生长的抑制,并以14 mg.L-1外源水杨酸缓解效果最好。     

氯化胆碱对盐胁迫黄瓜幼苗渗透调节物质及活性氧代谢系统的影响

以盐敏感型黄瓜品种津春4号为材料,采用水培方法研究了叶面喷施不同浓度(0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)氯化胆碱(CC)对NaCl胁迫(75 mmol·L-1)下黄瓜幼苗鲜重、叶片叶绿素、渗透调节物质含量及活性氧代谢系统的影响.结果表明:(1)单独CC处理可提高黄瓜叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性,降低O2·-产生速率,但对植株鲜重及超氧化物岐化酶(SOD)活性影响不大;(2)NaCl胁迫处理增加了黄瓜幼苗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强了SOD、POD和CAT活性,提高了O2·-产生速率及丙二醛(MDA)的含量,但同时降低了叶绿素含量与植株鲜重;(3)盐胁迫前CC预处理可缓解黄瓜幼苗叶绿素含量和植株鲜重的下降、以及MDA含量和O2·-产生速率的上升趋势,且进一步提高了盐胁迫下黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性.因此,适宜浓度的氯化胆碱可显著提高盐胁迫下黄瓜叶片的抗氧化酶活性,提高清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对黄瓜幼苗细胞膜的伤害,增强黄瓜幼苗的耐盐性.     

汞、镉复合污染对金鱼藻的影响及其抗性机制的探讨

研究了金鱼藻在不同浓度 Hg2 +、Cd2 +以及 Hg2 +、Cd2 +共同胁迫下叶绿素含量、叶绿素 a/b值、可溶性蛋白含量、SOD活性和游离脯氨酸含量等的变化。结果表明 :低浓度 Cd2 + (≤ 2 mg.L- 1)对上述指标有激应性反应 ,低浓度 Hg2 + (≤ 0 .5mg.L- 1)对叶绿素含量、叶绿素 a/b值、可溶性蛋白含量、SOD活性也有激应性反应 ;可以认为这是植物的一种保护性机制。但随着 H2 +、Cd2 +处理浓度增大 ,上述生理指标呈下降趋势 ,表明植物细胞遭受伤害。Hg2 + 、Cd2 + 共同胁迫下上述生理指标下降幅度明显增大 ,表现为协同作用。     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

GA诱导NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗耐盐性效应

研究外源GA对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响.结果显示:(1)0和75mmol·L-1NaCl处理可促进种子萌发,浓度为100mmol·L-1及以上时,随着浓度的增加,种子萌发受抑程度越严重;(2)150mmol·L-1NaCl胁迫下,添加外源GA可显著提高黄瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和a-淀粉酶活性;促进种子萌发,以100和150mg·L-1GA处理效果较好;(3)外源GA显著提高幼苗生物量,提高SOD和POD活性,降低MDA含量,以100mg·L-1GA处理效果较好.研究表明一定范围的外源GA可缓解盐害对黄瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高.     

外源CO和NO对水稻种子萌发过程中干旱胁迫损伤的缓解效应

选用水稻品种‘Ⅱ优128’种子为材料,以1.0μmol.L-1高铁血红素(Hematin,H)和200μmol.L-1硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)分别作为CO和NO供体,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,研究外源CO和NO对干旱胁迫下水稻种子萌发和萌发过程中抗氧化能力的影响。结果表明:高铁血红素和硝普钠处理可以显著提高干旱胁迫下水稻种子的发芽率、芽长和根长;同时显著提高种子淀粉酶活性,显著增加其可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量;还不同程度地诱导增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,同时降低质膜相对透性和丙二醛(MDA)含量。研究证实,外源CO和NO可通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效缓解干旱胁迫对萌发水稻种子造成的氧化伤害,促进种子萌发生长。     

NaHS对NaHCO_3胁迫下黑籽南瓜种子萌发及生理特性的影响

以黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)种子为试材,研究了外施不同浓度的NaHS对NaHCO3胁迫下种子萌发及生理特性的影响。结果表明,NaHCO3胁迫显著抑制了黑籽南瓜种子的发芽率、胚轴长和胚根长,降低了种子萌发过程中的可溶性糖含量,抑制了α-淀粉酶、β-淀粉酶、SOD及POD活性。而外施不同浓度的NaHS显著促进了NaHCO3胁迫下黑籽南瓜萌发种子胚轴和胚根的生长,提高了可溶性糖含量及α-淀粉酶、β-淀粉酶、SOD和POD活性,降低了MDA含量;外施其它盐类(Na2S、Na2SO4、NaHSO4和NaHSO3)及不同pH值(pH5.8–7.8)的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲液对NaHCO3胁迫下黑籽南瓜种子的萌发则无影响。外施NaHS可有效缓解NaHCO3胁迫对黑籽南瓜种子萌发的抑制作用,其缓解效应可能与其释放的H2S有关。     

γ-氨基丁酸浸种对番茄种子及幼苗耐盐性调节的生理机制

以番茄‘金棚一号’为材料,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)浸种处理对NaCl胁迫下种子萌发及幼苗生长和生理代谢的影响。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄种子的萌发和胚根生长,同时导致番茄幼苗体内活性氧(O2.-、H2O2)大量积累,膜脂过氧化程度加重,幼苗叶片光合系统Ⅱ活性显著降低,幼苗的生长受到严重抑制。(2)外源GABA浸种能够显著提高盐胁迫下番茄种子的萌发和胚根的生长,并以10.00mmol.L-1 GABA浸种处理效果最好。(3)外源GABA浸种处理显著提高了NaCl胁迫下番茄幼苗根系和叶片抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低了活性氧(O2.-、H2O2)的产生和膜脂过氧化程度,通过维持较高的光合系统Ⅱ活性,促进了幼苗的生长及生物量积累,但GABA的缓解效应存在较大的浓度差异,其中以10.00mmol.L-1 GABA处理效果较好。研究表明,10.00mmol.L-1 GABA浸种处理能够通过促进番茄种子萌发和幼苗生长来缓解盐胁迫的伤害。     

Effects of nitric oxide on the germination of cucumber seeds and antioxidant enzymes under salinity stress

Effects of exogenous nitric oxide (NO) on the germination and antioxidant enzyme during cucumber seed germination were investigated under salt stress. Seeds of cucumber (Cucumis sativus L. cv. Jinyou 1) were treated with distilled water or NaCl in the presence or absence of NO donor sodium nitroprusside (SNP) during germination. Excess 50 mM NaCl reduced significantly the seed germination rate in a short term and speed of germination. When salt concentration increased, germination of cucumber seed was reduced and the time needed to complete germination lengthened. Addition of exogenous SNP in salt solution attenuated the salt stress effects in a dose-dependent manner, as indicated by accelerating the seed germination, as well as weight increase of budding seeds, and 50 μM SNP was optimal concentration. At 150 mM NaCl, the 50 μM exogenous SNP significantly increased the activities of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6) and protein content, while decreased the contents of malondialdehyde (MDA). There were no obvious effects of exogenous NO on peroxidase (POD, EC 1.11.1.6) and ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.6) activities under salt stress. Exogenous NO also increased the SOD and CAT isozyme expression under salt stress, which was in accordance with the improved antioxidant activities in the germinating seeds. The NO-induced salt stress resistance was associated with activated enzymes, and enhanced protein content, thus decreasing MDA content. It is concluded that exogenous NO treatment on cucumber seeds may be a good option to improve seed germination under saline conditions.     

渗透胁迫下外源茉莉酸甲酯对油菜种子生理特性的影响

采用PEG模拟水分胁迫的方法,研究在5%PEG-6000胁迫下,不同浓度(0.025、0.05、0.1 mmol·L-1)茉莉酸甲酯(MeJA)对油菜种子萌发、幼苗生长、叶片氧化损伤和保护酶活性等生理生化特性的影响.结果显示:0.1mmol·L-1MeJA处理能显著缓解5%PEG-6000的胁迫伤害,使油菜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别显著提高62.3%、11.2%、55.2%、126.3%,主根长度降低45.0%,不定根数提高59.4%,但对株高无显著影响;同时叶片MDA含量降低20.6%,SOD、CAT、POD和APX活性分别提高100.0%、109.1%、452.6%和134.8%.研究表明,MeJA在一定程度上能够缓解渗透胁迫的抑制作用,提高SOD等保护酶的活性,缓解渗透胁迫造成的氧化损伤,有效促进渗透胁迫下油菜种子的萌发和幼苗生长.     

激素浸种对薄壳山核桃种子萌发的影响及其种子吸胀过程中SOD和POD活性变化

薄壳山核桃﹝Carya illinoinensis ( Wangenh.) K. Koch﹞为胡桃科( Juglandaceae)山核桃属( Carya Nutt.)植物,又名美国山核桃、长山核桃,是世界上著名的经济树种之一[1-2]。目前,主要采用本砧嫁接的方法培育薄壳山核桃良种嫁接苗,而培育优质实生苗作为砧木是该技术的关键环节之一,因此,了解其种子萌发特性极为重要。目前,对薄壳山核桃种子萌发特性的研究主要集中在植物激素催芽方面[3-5],而有关激素催芽过程中的适宜浸泡天数、种子吸胀过程中相关的酶活性变化等问题尚不明确。