EMS诱变玉米突变体苗期生理生化特性研究

实验分别选取四种白色突变玉米白1、白2、白3、白4为材料,以诱变的非突变玉米为对照。分析了玉米的代谢特性和抗性。结果表明突变体的代谢及抗性没有非突变体强,但我们也发现,在四种白色突变体中,白2表现突出。白2幼苗根系活力,叶绿素含量,POD、SOD活性,脯氨酸含量均比对照高,而加MDA含量比对照低,说明在四种突变体玉米中白2苗期表现出对环境的适应能力提高,且抗性增强。     

腐植酸对高温胁迫下掌叶半夏生长生理特性及块茎次生代谢的影响

采用不同浓度(0、20、40、60、80、100mg/L)腐植酸(HA)叶面喷施处理,通过盆栽实验分析了HA对高温胁迫下掌叶半夏幼苗生长生理指标及次生代谢的调控效应。结果显示:(1)各浓度HA处理均可不同程度地促进高温胁迫下掌叶半夏的生长发育,且以80mg/L HA处理下其块茎鲜重(6.990 5g/株)、叶柄鲜重(1.755 4g/株)及总叶绿素含量(19.961 3mg/g)最高,较对照分别显著提高21.25%、118.5%和37.19%。(2)当HA处理浓度为60mg/L时,掌叶半夏幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量均最高,分别比对照显著提高66.67%、40.91%;叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性达到最大值,MDA含量降至最低,SOD、POD活性分别比对照显著提高818.98%和48.2%,MDA含量较对照显著降低62.08%;且块茎中鸟苷含量较高,比对照显著提高52.94%。(3)当叶面喷施80mg/L HA时,掌叶半夏幼苗叶片中游离脯氨酸含量和块茎中总生物碱、总有机酸、腺苷的含量均最高,分别比对照显著提高169.63%、27.19%、42.32%、96.23%。研究表明,适宜浓度HA处理可显著提高高温胁迫下掌叶半夏幼苗叶片内抗氧化酶(SOD、POD)的活性及渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)含量,以及块茎中次生代谢产物(总生物碱、总有机酸、鸟苷和腺苷)的含量,有效减轻夏季高温对掌叶半夏幼苗叶片的伤害、延缓衰老、提高其幼苗抗热性,促进生长、延长生长期。     

外源NO对2+胁迫下小桐子幼苗抗氧化能力的影响

为探讨外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对铜(Cu2+)胁迫的缓解效应,该试验以小桐子幼苗为材料,先通过小桐子幼苗根茎生长指标的变化筛选出后续实验适宜的SNP(0.2mmol/L)和Cu2+浓度(90mmol/L),再进一步考察SNP预处理对Cu2+胁迫下幼苗脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量及抗氧化酶活性的影响。结果显示:(1)Cu2+处理能诱导小桐子幼苗叶片中Pro和MDA含量显著升高,且过氧化氢酶(CAT)、超氧物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)及抗坏血酸专一性过氧化物酶(APX)的活性增强。(2)用SNP预处理能显著提高Cu2+胁迫下幼苗叶片Pro的含量,进一步增强叶片中CAT、SOD、POD和APX活性,降低MDA的含量。研究表明,0.2mmol/L的SNP能够通过提高小桐子幼苗的抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量来增强其抗氧化胁迫能力,从而显著缓解Cu2+胁迫对幼苗造成的氧化伤害,维持其正常生长发育。     

油菜对3种作物种子萌发和幼苗生长的化感作用

油菜是我国重要的绿肥作物,除增加土壤肥力外,对后茬作物也有一定的化感作用。本文研究了不同浓度油菜浸提液(0.025、0.05和0.1 g·mL^-1)对3种作物(燕麦、玉米和向日葵)种子萌发、幼苗生长及生理生化的影响。结果表明: 油菜浸提液对3种作物种子发芽率的影响不显著,但对燕麦有“低促高抑”的趋势,对向日葵有抑制的趋势。油菜浸提液高浓度处理对燕麦幼苗根和茎长、玉米幼苗茎长以及向日葵幼苗根长起抑制作用,低浓度处理对玉米幼苗根茎长起促进作用。燕麦和向日葵幼苗在浸提液浓度为0.05 g·mL^-1时蛋白质含量最大,玉米在0.025 g·mL^-1时蛋白质含量最大,显著高于对照。3个浓度下,向日葵脯氨酸含量均显著降低,玉米脯氨酸含量在浓度为0.05 g·mL^-1时显著高于对照。玉米过氧化物酶(POD)活性在浸提液浓度为0.05 g·mL^-1时最大,向日葵POD活性在浓度为0.025 g·mL^-1时最大,与对照有显著差异,其余浓度处理与对照无显著差异。油菜浸提液浓度为0.025 g·mL^-1时显著降低了燕麦超氧化物歧化酶(SOD)活性,3种作物幼苗过氧化氢酶(CAT)活性与对照均无显著差异。加入油菜浸提液后,向日葵幼苗丙二醛(MDA)含量在浓度为0.1 g·mL^-1时显著增加,玉米幼苗MDA含量在不同浓度处理下均显著低于对照。综合分析,油菜浸提液对向日葵的化感抑制作用最强,其次为玉米、燕麦。     

脱落酸对甜椒幼苗抗寒性的诱导效应及其机理研究

以砂培甜椒幼苗为材料,先用不同浓度脱落酸(ABA)进行灌根处理,再分两组分别于常温(25℃～30℃)生长7 d(常温苗)或低温驯化(10℃～15℃)30 d(驯化苗)之后进行低温胁迫(5℃)处理,分析幼苗的生长状况及其细胞质膜伤害、渗透调节物质、活性氧清除系统、内源激素的变化特征,以探讨脱落酸对甜椒抗寒性的诱导效应及机理.结果显示,(1)各浓度ABA对甜椒常温苗和驯化苗的株高、茎重均无显著影响,但显著促进驯化苗的侧根生长,在低温胁迫下,显著降低驯化苗叶片的呼吸速率;(2)常温苗的相对电导率仅在10 mg/L ABA处理中比对照显著降低,而驯化苗在各处理浓度下均显著降低,MDA含量表现出与此类似的变化;(3)叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、钾离子等渗透调节物质含量在各浓度ABA处理常温苗和驯化苗中均有所增加,但仅脯氨酸含量的增加达到显著水平.(4)各浓度ABA处理都一定程度上提高了常温苗的SOD活性,显著降低了常温苗的CAT和POD活性,H2O2积累量均显著降低,但对于驯化苗,1.0 mg/L和10 mg/L ABA处理却显著降低其SOD活性,POD和CAT活性无显著差异,H2O2积累量也无显著变化.(5)茎尖的ZR、JA-Me含量及IAA/ZR、均与对照无显著差异,但IAA、ABA含量、ABA/ZR比值明显提高,其中1.0和10 mg/L处理的内源ABA含量以及10 mg/L处理的ABA/ZR比值显著高于对照.研究表明,脱落酸能通过降低甜椒幼苗呼吸速率,提高叶片脯氨酸、可溶性糖、钾离子等渗透调节物质以及ABA的积累来诱导增强甜椒幼苗的抗寒性,减少活性氧自由基的产生和累积量,从而减轻低温胁迫造成的伤害,且低温驯化条件下比常温下效果更加明显.     

DCPTA对干旱胁迫下玉米幼苗生长和抗氧化酶系统的影响

以玉米自交系‘昌7-2’幼苗为材料,采用水培方式研究了模拟不同干旱胁迫程度(10%、12.5%、15%、17.5%、20%、22.5%、25%PEG-6000)及15%PEG-6000干旱胁迫下不同浓度(5、10、15、20、25、30mg/L)植物生长调节剂2-(3,4-二氯苯氧基)三乙胺(DCPTA)对玉米幼苗生长和抗氧化酶系统的影响,以筛选出玉米苗期抗旱性鉴定的适宜PEG-6000浓度,为玉米自交系苗期的抗旱性鉴定提供依据。结果表明:不同浓度PEG-6000处理后,玉米幼苗地上部和根部的干重、鲜重、叶片相对含水量及叶绿素(SPAD)含量均下降,叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性增强,丙二醛(MDA)含量升高,渗透调节物质可溶性蛋白、脯氨酸的积累量增加。且当PEG-6000浓度达15%时,以上各指标变化均与清水对照差异显著;在15%PEG-6000浓度模拟干旱胁迫下,不同浓度DCPTA处理均使玉米幼苗上述抗氧化酶活性增强,渗透调节物质含量增加,叶片相对含水量、叶绿素(SPAD)含量和生物量提高,而MDA含量降低,并以15和20mg/L浓度效果较佳。研究认为,室内水培条件下采用PEG-6000模拟干旱鉴定玉米苗期抗旱性的适宜浓度可初步确定为15%;DCPTA处理可促进干旱胁迫下玉米幼苗的生长,并通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量来增强其抗旱性,其适宜浓度为15和20mg/L。     

铝毒胁迫对乐昌含笑幼苗生长和生理的影响

为研究铝毒对乐昌含笑Michelia chapensis幼苗生长的影响,采用水培法对乐昌含笑幼苗进行铝胁迫实验,设置铝浓度梯度为0 (CK)、0.5 (T1)、1 (T2)、2 mmol·L^-1(T3)共4个处理,定期测定其根长、根尖铝含量、POD和CAT活性、MDA和脯氨酸(Pro)含量。结果表明,铝胁迫明显抑制乐昌含笑根的伸长生长,随着Al³⁺浓度的增加,抑制程度加剧,T1、T2、T3与CK对照比较,相对伸长率分别为84.53%、63.16%和54.46%;根尖铝含量随处理时间延长和铝浓度增加而增加,处理6 d时T1、T2、T3根尖铝含量分别是CK的 63.64、82.60、121.69倍;POD、CAT酶活性与处理时间和铝浓度呈正相关,各处理6 d时POD活性比处理1 d提高17.00%～115.21%,CAT活性提高25.11%～49.28%;MDA和Pro含量变化随着胁迫时间和铝溶液浓度的增加而增加,处理6 d 时T1、T2、T3的MDA含量比CK对照增加46.13%～59.78%,Pro含量增加60.12%～150.85%。在铝胁迫条件下,乐昌含笑根尖铝含量增加,根的伸长生长受抑制,细胞膜膜质过氧化程度增加;乐昌含笑可通过激活体内抗氧化酶系抵抗铝胁迫,同时产生脯氨酸调节细胞渗透势。     

铜胁迫对穿心莲幼苗生长及生理特性的影响

通过对盆栽穿心莲(Andrographis paniculata)幼苗浇灌Cu SO4溶液实验,研究外施Cu2+对穿心莲幼苗的生理特性和药效成分含量的影响。结果显示,外施Cu2+对穿心莲幼苗的生长、生理生化指标和穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯的含量均有显著影响。当Cu SO4溶液浓度超过6.25 mmol/L时,Cu2+能显著抑制穿心莲幼苗株高、叶长、叶宽的增长,且随胁迫时间的延长和Cu2+浓度的增大抑制作用增强;穿心莲叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量均随Cu2+浓度增大和胁迫时间的延长而升高,当Cu SO4溶液浓度达到12.5 mmol/L且胁迫20 d和30 d时,叶片中SOD活性达到对照组的168.3%和171.18%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性则随Cu2+浓度的增大呈先升高后下降的趋势;当外施Cu SO4溶液浓度大于1.25 mmol/L时,与对照相比,穿心莲药效成分穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量均显著降低(P0.05)。研究结果表明,外施Cu SO4溶液浓度高于6.25 mmol/L时,能显著影响穿心莲幼苗的生理特性和有效成分含量,从而降低穿心莲药材的产量和质量。     

外源亚精胺对盐胁迫下燕麦幼苗生长及生理特性的影响

为探讨外源喷施亚精胺(Spd)对燕麦幼苗生长和耐盐性的影响,该研究选用燕麦品种‘白燕5号’为试验材料,通过水培试验研究70 mmol/L盐胁迫下(NaCl和Na₂SO₄摩尔比1∶1混合),叶面喷施不同浓度的亚精胺对燕麦幼苗生长、根系活力、抗氧化酶活性以及丙二醛、游离脯氨酸和离子含量的影响。结果显示:(1)盐胁迫显著抑制了燕麦幼苗生长,喷施0.75 mmol/L Spd使盐胁迫下幼苗地上、地下干重和根系活力分别显著提高34.1%、23.8%和24.7%。(2)喷施0.75 mmol/L Spd使幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性较对照分别显著增加了17.0%、22.9%和23.7%,根系中分别显著增加了43.0%、19.4%和91.2%,并使幼苗叶片和根系中的MDA含量分别显著降低了25.2%和12.8%。(3)喷施0.75 mmol/L Spd使燕麦幼苗叶片和根系游离脯氨酸(Pro)含量分别显著增加了63.3%和362.6%,并使叶片Na⁺/K⁺、N...     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L^-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明： 以不施镉为对照,1.0 mmol·L^-1CdCl₂胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0%、15.0%和27.5%,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3%、6.7%和30.8%,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4%,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6%、31.5%和17.9%,细胞膜相对透性显著升高24.8%,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L^-1外源脯氨酸效果最佳.