外源水杨酸对镉胁迫甜瓜幼苗生长与光合气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以甜瓜品种‘哈密绿’为试验材料,采用基质栽培方式,研究了10~200μmol·L-1外源水杨酸(SA)对镉胁迫(100mg·L-1 Cd2+)下甜瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响,以探讨外源SA调控Cd2+胁迫伤害的可行性。结果显示:Cd2+胁迫能显著影响甜瓜幼苗的生长和相关光合指标。适宜浓度外源SA能不同程度缓解甜瓜幼苗所受Cd2+胁迫伤害,并以100μmol·L-1 SA处理效果最好,其显著促进了幼苗生长,提高了叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),以及PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ天线转化效率(Fv′/Fm′)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)和光化学反应能量(P);显著降低了初始荧光(F0)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E)。研究表明,外源SA缓解甜瓜幼苗Cd2+胁迫伤害具有剂量效应,以100μmol·L-1 SA的效果最好,有利于甜瓜幼苗在Cd2+胁迫下光合作用的维持,提高光合电子传递效率和对光能的捕获与转换,降低Cd2+胁迫对植物的损伤,从而促进生长。     

2,4-表油菜素内酯对高温胁迫下甜瓜幼苗抗氧化酶活性和光合作用的影响

以耐热甜瓜品种红绿早脆和热敏感品种白玉香为材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,研究了2,4-表油菜素内酯(EBR)处理对高温胁迫下甜瓜幼苗抗氧化酶活性和光合作用的影响.结果显示:EBR能有效促进高温胁迫下甜瓜幼苗的生长,增加保护酶活性,增强植株抗氧化能力,使脯氨酸和可溶性蛋白含量升高,丙二醛(MDA)含量下降,能有效缓解高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害;同时,光合指标净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)升高,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)下降;叶绿素荧光参数初始荧光(F0)下降,最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ光能捕获效率(Fv′/Fm′)和实际光化学效率(ФPSⅡ)升高,且热敏感品种白玉香变化幅度大于耐热品种红绿早脆.研究结果说明,EBR有利于甜瓜幼苗在高温胁迫下抗氧化酶活性的提高和对光能的捕获与转换,促进了甜瓜幼苗的生长,降低高温胁迫对甜瓜幼苗的抑制作用,且对热敏感品种白玉香效果大于耐热品种红绿早脆.     

外源Spd预处理对甜瓜白粉病抗性及其内源多胺的诱导分析

以甜瓜感病品种‘0544’为试材,测定外源亚精胺(Spd)预处理和白粉病菌接种后甜瓜幼苗的光合参数、抗氧化酶活性、内源多胺含量及多胺合成与代谢相关基因表达等的变化,探讨外源Spd处理对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用机制。结果显示:(1)1.0mmol·L-1外源Spd处理可显著降低甜瓜幼苗的白粉病病情指数,缓解植株发病症状;(2)外源Spd处理可诱导甜瓜幼苗的多胺合成以及代谢相关基因(SAMDC、ADC、ODC、Spd、Spm、PAO)显著上调表达;(3)外源Spd处理可诱导甜瓜幼苗腐胺(Put)和Spd含量显著增加,而外源Spd并接种白粉病菌处理对甜瓜幼苗精胺(Spm)含量积累的诱导更加显著;(4)接种白粉病菌诱导了甜瓜幼苗的多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,外源Spd预处理后再接种白粉病的诱导作用更大,同时外源Spd处理还诱导了甜瓜幼苗过氧化氢(H_2O_2)含量的升高;(5)在观测期(120h)内,接种白粉病菌对甜瓜叶片的光合作用抑制较小,而外源Spd预处理并接种白粉病菌共同诱导了甜瓜幼苗的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的显著升高。研究认为,在外源Spd预处理甜瓜幼苗后再接种白粉病菌,甜瓜幼苗可以通过多胺的快速积累及代谢产生的H_2O_2来启动响应机制,进而通过增强防御酶活性等途径来提高对白粉病的抗性。     

外源水杨酸对镉胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应

以甜瓜耐镉品种‘哈密绿’和镉敏感品种‘秀绿’为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,研究了外源水杨酸(SA)处理对镉(Cd)胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应。结果显示:与对照(CK)比较,Cd处理显著抑制了甜瓜幼苗的生长和光合作用,降低了叶绿素含量,抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2ˉ·)产生速率增加;在Cd胁迫下,SA处理可以有效促进甜瓜幼苗的生长,增加了叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE),降低了胞间CO2浓度(Ci);提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX),增强植株抗氧化能力,使Pro和可溶性蛋白含量升高,MDA含量和O2ˉ·产生速率下降,能有效抑制镉胁迫引起的膜脂过氧化伤害;镉敏感品种‘秀绿’变化幅度大于耐镉品种‘哈密绿’。研究结果说明,SA有利于甜瓜幼苗在Cd胁迫下活性氧代谢的提高和对光能的捕获与转换,促进了甜瓜幼苗的生长,降低Cd胁迫对甜瓜幼苗的抑制作用,且对镉敏感品种‘秀绿’效果大于耐镉品种‘哈密绿’。     

外源水杨酸预处理对低温胁迫下甜瓜幼苗生长及其抗逆生理特性的影响

以甜瓜品种‘红优’幼苗为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,对其叶面喷施不同浓度(0.1、0.5、1.0、2.0 mmol·L^-1)水杨酸(SA),研究SA预处理对低温(昼12 ℃/夜6 ℃)胁迫7 d及恢复7 d后甜瓜幼苗生长、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化系统的影响。结果表明：(1)低温胁迫能明显抑制甜瓜幼苗的生长,外源施用不同浓度SA预处理均能缓解低温对甜瓜幼苗的伤害,并以1.0 mmol·L^-1 SA作用最明显,且显著提高了低温胁迫下甜瓜幼苗的株高、茎粗、地上鲜重和叶绿素含量。(2)适宜浓度的外源SA预处理可明显提高低温胁迫下甜瓜幼苗叶片的渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量,增强其渗透调节作用。(3)低温胁迫下外源SA预处理能够诱导提高甜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)、抗坏血酸过氧化酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性,增加甜瓜幼苗叶片中抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)含量、ASA/DHA及GSH/GSSG,从而有效降低叶片电解质渗透率、丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)含量。研究发现,适宜浓度的外源SA预处理,能够在低温胁迫条件下通过增加渗透调节物质的含量,诱导增强抗氧化酶活性,以及激活ASA GSH循环系统,促进甜瓜幼苗的生长,从而提高甜瓜幼苗的耐低温性能。     

亚精胺浸种对番茄幼苗抗盐碱的生理特性研究

以番茄耐盐碱品种‘金鹏一号’和盐碱敏感品种‘中杂9号’为试验材料,采用营养液水培的方法,设置正常营养液栽培(对照CK)、100mmol/L盐碱溶液胁迫、100mmol/L盐碱溶液胁迫+0.1mmol/L亚精胺(Spd)浸种、100mmol/L盐碱溶液胁迫+0.25mmol/L Spd浸种4种处理,研究外源Spd对番茄幼苗株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系含水量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、叶绿素含量的影响。结果显示:(1)单独盐碱胁迫下,两品种番茄幼苗叶绿素含量、株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系相对含水量较对照均降低,而其MDA、Pro含量、SOD和POD活性显著增加。(2)外源Spd浸种处理较盐碱胁迫下能够增加番茄幼苗的株高和茎粗的相对生长率、叶片和根系的相对含水量、Pro及叶绿素含量,进一步提高SOD和POD的活性,降低其MDA含量,能有效缓解盐碱胁迫对番茄幼苗的伤害。(3)在100mmol/L盐碱胁迫条件下,0.25mmol/L Spd浸种处理对番茄幼苗受到的盐碱胁迫伤害的缓解效果更佳,并且这种缓解作用对盐碱敏感品种‘中杂9号’幼苗的效果更加明显。研究表明,在盐碱胁迫下,番茄幼苗的生长受到一定程度的抑制,但外源Spd浸种能够通过调节渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性来减轻盐碱胁迫的伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而提高番茄幼苗抵抗盐碱胁迫能力,有效缓解盐碱胁迫的伤害,并以0.25mmol/L Spd浸种处理缓解效果更佳,且这种缓解作用对盐碱敏感品种‘中杂9号’幼苗效果更明显。     

外源亚精胺对甜瓜幼苗白粉病抗性的影响

以高感白粉病甜瓜‘066’、感病品种‘0544’、抗病品种‘Yuntian-930’为试材,对白粉病菌胁迫下外源亚精胺（Spd）处理的甜瓜幼苗叶片超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和多酚氧化酶（PPO）活性,以及过氧化氢（H₂O₂）、丙二醛（ MDA）和光合色素含量进行了研究,探讨外源Spd对甜瓜白粉病抗性的诱导效应及其生理机制。结果表明：（1）白粉病菌接种后甜瓜叶片的防御酶活性、光合色素含量先升后降,MDA含量升高;（2）外源Spd处理缓解了白粉病菌胁迫下甜瓜叶片防御酶活性、光合色素含量的下降,降低MDA含量及甜瓜的病情指数,并以1.0 mmol/L Spd处理效果最佳;（3）外源Spd处理使甜瓜叶片产生了更多的H₂O₂;（4）外源Spd提高甜瓜对白粉病抗性具有一定广谱性,且可向上传导。研究认为,H₂O₂可能参与白粉病胁迫下信号的传递,外源Spd可通过缓解白粉病菌胁迫下甜瓜防御酶活性和光合色素含量的下降来诱导甜瓜对白粉病的抗性。     

外源多胺对盐胁迫下玉米叶绿体结合态多胺水平和光合作用的影响

在100 mm o l/L N aC l胁迫下,研究了外源多胺-腐胺(Pu t)、尸胺(C ad)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对玉米幼苗生长、光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、叶绿体结合多胺和叶片丙二醛(M DA)含量以及抗氧化酶活性的影响.结果表明,叶面喷施1 mm o l/L的Pu t、Spd和Spm可显著增加盐胁迫下玉米幼苗干物质重、叶绿体内结合态多胺的含量、叶片净光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm),并降低了叶片中M DA含量.外源Spd和Spm明显增加盐胁迫下玉米幼苗的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;外源Pu t可增强APX和POD活性,对CAT活性的影响不明显.这些结果表明多胺对玉米盐害的缓解作用可能是由于提高了叶绿体中结合态多胺的含量和叶片抗氧化酶的活性,从而增强了盐胁迫下的玉米光合能力.     

外源亚精胺对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性较弱的番茄品种上海‘合作903’幼苗为试验材料,采用营养液栽培方法,研究了叶面喷施1mmol.L-1亚精胺(Spd)对75mmol.L-1 Ca(NO32)胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、光合及荧光参数、叶片抗氧化酶活性的影响,以探讨外源亚精胺缓解Ca(NO3)2胁迫伤害的机制。结果显示:Ca(NO3)2胁迫能够显著抑制番茄幼苗的生长;与Ca(NO32)胁迫处理相比,叶面喷施外源Spd 9d后,受胁迫番茄幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重分别显著增加70.9%、15.8%、43.4%、41.4%;叶绿素a、b的含量分别提高17.7%、13.8%;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光合电子传递效率(rETR)和光化学猝灭系数(qP)分别升高6.6%、18.0%、31.0%、4.9%、5.0%,而胞间二氧化碳浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)分别降低21.5%、8.1%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加10.7%和37.5%,而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2.-)产生速率分别显著下降34.5%、17.1%。研究表明,外源Spd通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性来有效清除体内活性氧,维持光合机构的稳定性,提高其光合速率,从而缓解Ca(NO3)2胁迫对番茄幼苗的伤害。     

外源亚精胺对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗合特性和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性较弱的番茄品种上海‘合作903’幼苗为试验材料,采用营养液栽培方法,研究了叶面喷施1 mmol·L-1亚精胺( Spd)对75 mmol·L-1 Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、光合及荧光参数、叶片抗氧化酶活性的影响,以探讨外源亚精胺缓解Ca( NO3)2胁迫伤害的机制.结果显示:Ca(NO3)2胁迫能够显著抑制番茄幼苗的生长;与Ca( NO3)2胁迫处理相比,叶面喷施外源Spd 9 d后,受胁迫番茄幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重分别显著增加70.9％、15.8％、43.4％、41.4％;叶绿素a、b的含量分别提高17.7％、13.8％;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gx)、蒸腾速率(T1)、光合电子传递效率(rETR)和光化学猝灭系数(qp)分别升高6.6％、18.0％、31.0％、4.9％、5.0％,而胞间二氧化碳浓度(C1)、非光化学猝灭系数(q、)分别降低21.5％、8.1％;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加10.7％和37.5％,而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2)产生速率分别显著下降34.5％、17.1％.研究表明,外源Spd通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性来有效清除体内活性氧,维持光合机构的稳定性,提高其光合速率,从而缓解Ca( NO3)2胁迫对番茄幼苗的伤害.