干旱胁迫对大豆苗期生长发育和生理生态特征的影响

对土壤逐步干旱下大豆幼苗形态特征和生理生态特征的变化研究表明:随着胁迫强度的增加,大豆苗期的光合速率、蒸腾速率、气孔导度降低,且相互之间呈显著正相关;随着胁迫时间的延长,叶绿素含量和叶片含水量呈低-高-低的变化趋势;在胁迫初期,对干物质分配率的影响很小,随着胁迫时间的增加,差异越来越大;随着干旱胁迫天数和强度的增加,游离脯氨酸含量呈逐渐递增的趋势,尤其是重度胁迫下积累能力更强。     

镉胁迫对丹参生理特性和代谢特征的影响

采用盆栽实验以及液相色谱-质谱联用技术,对镉(Cd)胁迫下丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)的生理和代谢特征进行研究。结果显示：Cd胁迫下丹参根中的Cd、脯氨酸和可溶性蛋白含量均显著增加;丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量显著下降;还原型谷胱甘肽(Glutathione, GSH)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性变化不显著;过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性显著下降,但过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性显著增加。同时也发现丹参代谢物含量发生了变化,共筛选出51个差异标志代谢物(主要是有机酸和氨基酸);L-脯氨酸和L-组氨酸的差异倍数(Fold change, FC)均大于2.5,是上调较多的氨基酸;3,4,5-三甲氧基苯甲酸和迷迭香酸FC值均大于5,是上调较多的有机酸;Cd与差异标志代谢物(尤其是氨基酸和有机酸)呈显著正相关。研究结果说明丹参可积累一定量的Cd,高浓度的Cd胁迫可引起丹参膜脂过氧化,限制其抗氧化酶的活性,影响其代谢过程。丹参主要通过调节氨基酸和有机酸代谢,上...     

NO对镉胁迫下小麦根系生长发育的生理影响

为了探究外源物一氧化氮（NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对Cd²⁺胁迫下小麦根系生长发育和活性氧代谢的影响,以小麦（Triticum aestivum L.）为材料,研究10 mmol/L CdCl₂胁迫下,30 μmol/L硝普钠（含一氧化氮NO）对小麦根系生长发育和活性氧代谢的影响。结果显示,外施SNP后,Cd²⁺胁迫下的小麦根长度、鲜重与干重较单独镉胁迫处理分别上升了48.0%、107.7%和87.3%,根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性分别上升了28.5%、7.4%、19.2%和9.8%,根中超氧自由基（O₂^.-）和过氧化氢（H₂O₂）的含量分别降低了80.5％和47.0％;同时外施SNP,使镉胁迫下小麦根中的可溶性糖含量和脯氨酸含量分别上升了24.7％和22.1%;使根中丙二醛（MDA）含量降低了30.2％;使根系活力上升了15.3%。因此,外源NO在一定程度上可以显著提高小麦根的抗氧化能力,增强小麦的抗逆性,缓解镉对小麦根系的毒害,进而促进小麦幼苗根系的生长发育。     

辣椒对镉胁迫的生理响应

以福湘5号、兴蔬215和川腾1号这3个辣椒品种为材料,用含有0mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L重金属镉的1/2霍格兰培养液对具10片真叶的辣椒苗进行处理,7d后测定各项生理指标。结果表明,镉对辣椒的生长有很强的毒害作用,随着镉胁迫浓度的升高,3个辣椒品种的生物量、叶片叶绿素含量、电导率、丙二醛含量和活性氧清除系统酶活性都受到了不同程度的影响。在镉胁迫下,辣椒植株的株高、根长、鲜重受到明显抑制,根系发育畸形,叶片黄化。镉胁迫的毒害作用在3个辣椒品种间有差异。其中川腾1号耐镉胁迫能力较强,福湘5号次之,兴蔬215最差。     

铝胁迫对青杨雌雄幼苗生理生态特征的影响

以青杨雌雄幼苗为对象,研究铝胁迫(Al³⁺浓度为216 mg·kg^-1)下其生理生态特征及光合作用的差异.结果表明：铝胁迫下,青杨幼苗的丙二醛和可溶性蛋白含量显著增加(P<0.001),且雄株的丙二醛显著低于雌株,而可溶性蛋白显著高于雌株;雄株过氧化物酶活性显著增加、超氧化物歧化酶活性显著降低,而雌株无显著变化;雌雄幼苗的光合速率显著降低(P=0.001),雌株的蒸腾速率显著下降(P=0.007)、瞬时水分利用效率显著增加,而雄株均无显著变化;雌株幼苗的叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b值显著降低,而雄株的叶绿素a/b值显著高于雌株;雌株的比叶面积显著降低、雄株的比叶面积显著增加,而叶和茎的干物质量无显著变化.与雌株相比,青杨雄株的可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量和光合速率较高,其抗逆性更强.     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

燕麦植株生长及叶片生理活性对土壤镉胁迫的响应

该研究以燕麦品种‘燕科2号’(籽粒镉积累量高,Yh)和‘200919 7 1’(籽粒镉积累量低,Yl)为材料,采用盆栽试验,在土壤Cd胁迫条件下测定两种类型燕麦植株生长、叶片光合生理参数及抗氧化酶活性的变化,探讨两品种对Cd胁迫的响应差异。结果表明：(1)Cd胁迫条件下,燕麦品种Yh和Yl植株生长、气体交换参数及叶绿素荧光参数均受到抑制,并以单株干重、叶片净光合速率(P_n)、光化学淬灭系数(qP)表现最为突出,Yh的降幅分别为38.2%、35.0%、14.7%,Yl降幅分别为40.8%、57.1%、27.3%。(2)镉胁迫均诱导增强了两个类型燕麦品种叶片抗氧化酶活性,尤其是SOD活性得到显著增强,Yh和Yl的增幅分别为41.9%和44.9%; Cd胁迫也显著提高了MDA含量,Yh和Yl的增幅分别达到22.2%和18.1%。研究发现,在Cd胁迫条件下,与低Cd积累燕麦品种相比,高Cd积累燕麦品种具有较高的生物量和抗氧化酶活性,以及较强的净光合速率和优异的叶绿素荧光特性,从而表现出较强的耐Cd性。     

3种野生地被植物对践踏胁迫的生理生态响应特征

不同强度践踏胁迫下,对3种野生地被植物主要生理生态响应特征进行了研究,结果表明：重度践踏胁迫下匍枝委陵菜的盖度、生物量下降幅度最大,和对照相比分别下降46.58%和43.53%。重度践踏胁迫下车前的纤维素含量最高,比对照增加43.31%。中度践踏胁迫下紫花地丁丙二醛含量积累最少,比对照升高28.57%。紫花地丁叶绿素含量对践踏胁迫响应敏感,轻度践踏可使叶绿素含量提高45.21%（p< 0.05）,重度践踏使匍枝委陵菜和紫花地丁的叶绿素含量分别下降了21.59%和29.37%。践踏胁迫使3种野生地被植物的群体净光合速率下降。综合分析结果为车前最耐践踏,紫花地丁次之,匍枝委陵菜最不耐践踏。     

重金属Cr6+胁迫对茳芏生理生态特征的影响

采用盆栽模拟试验,研究了不同水平重金属Cr6+对茳芏生理生态的影响,探索了茳芏对重金属的抗性机理,充实有关盐沼植物的污染生态学研究。结果表明:(1)Cr6+胁迫对茳芏生物量具抑制作用;(2)叶绿素含量及叶绿素a/b比值显著降低,并对净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)产生显著负面影响;(3)各浓度Cr6+胁迫对茳芏根系活力表现为抑制效应;(4)在Cr6+胁迫下,茳芏过氧化氢酶(CAT)活性均比对照低(除50mg/L外),超氧化歧化酶(SOD)活性随Cr6+浓度增加呈降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则持续上升。丙二醛(MDA)、细胞膜透性和脯氨酸(Pro)随Cr6+浓度增加显著增加,表明Cr6+胁迫对茳芏细胞质膜系统及主要细胞器的结构与功能都具有较强的破坏作用。     

植物胁迫激素的生理生态作用

在生物趋利避害的反应中,动物以动制胜,植物则以感应求生。胁迫激素以其感应灵敏、遇激而增、量微效显、信息应变之特征,成为植物同环境间信息传递的媒介,使植物得以及时调整代谢,适应环境,逆境求生。     

Cd胁迫下黄菖蒲幼苗根系生长与Cd积累的研究

采用水培法研究了Cd胁迫对黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）幼苗根系生长和Cd含量的影响,用透射电镜观察了Cd胁迫对根尖细胞亚显微结构的影响并确定了Cd沉积部位。结果表明,10mg·L^-1 Cd处理对黄菖蒲幼苗根系的生长有一定促进作用,根毛数量及不定根上侧根的数量、密度和长度均高于对照;Cd浓度高于25mg·L^-1时,根系的生长发育受到抑制,上述指标均显著低于对照。用10～40mg·L^-1 Cd处理后,黄菖蒲幼苗不定根上侧根中的Cd含量均显著高于未长侧根的不定根和去掉侧根的不定根（P〈0．05）,说明不定根上的侧根对Cd沉积有重要作用。100mg·L^-1 Cd处理能导致根尖细胞质浓缩、质壁分离和液泡变大,且大量Cd颗粒沉积在细胞壁上和细胞间隙中,表明细胞壁和细胞间隙对Cd的沉积作用可能是黄菖蒲幼苗耐Cd胁迫的重要机理之一。     

干旱胁迫下活化水灌溉对大豆生长特征的影响

为了解在不同干旱条件下活化水灌溉对大豆生长特征的影响,探究活化水灌溉对大豆生长的影响机制。采用室内基质栽培大豆试验,在基质最大持水量(80%含水量)的95%～100%、75%～85%、55%～65%和35%～45% 4个水分条件下,分别用自来水、磁化水、增氧水和先磁化再增氧4种水灌溉,研究活化水对大豆苗期生长特征的影响。结果表明: 经过30 d的生长后,35%～45%重度干旱条件下磁化水灌溉的总生物量、叶面积、根冠比和根长与自来水灌溉相比分别增加了67.6%、23.5%、84.6%和122.8%,磁化增氧水灌溉分别增加了70.8%、24.0%、61.9%和162.3%,对叶绿素含量无显著影响;其余处理上述指标与自来水相比略有下降。表明重度干旱条件下,磁化水灌溉可以有效促进大豆根系生长、提高根冠比,提高大豆的水分利用效率,缓解干旱胁迫带来的负面效应。     

菖蒲幼苗对Cd胁迫的响应及其Cd富集能力分析

研究了菖蒲（Acorus calamus L．）幼苗对不同浓度Cd胁迫的响应及其Cd富集能力。结果表明,随Cd浓度的提高（0～25mg·L^-1）,菖蒲幼苗的株高、根长、干质量、叶绿素含量和对Cd的耐性指数均逐渐下降,脯氨酸含量逐渐升高;各处理组的SOD和POD活性均高于对照,且以15mg·L^-1Cd处理组最高。随胁迫时间延长（1—10d）,叶绿素含量持续下降,而SOD和POD活性及脯氨酸含量则先升高后下降。菖蒲幼苗体内Cd含量随Cd浓度的提高而增加,根系对Cd的富集能力高于地上部分。在Cd胁迫条件下,菖蒲幼苗对Cd的转移系数小于1,根系对Cd的滞留率为89．5％-93．9％,表明菖蒲幼苗根系对Cd有较强的滞留作用和富集能力。     

锌对镉胁迫下马蔺生长、镉积累及生理抗性的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫下马蔺(Iris lacteavar. chinen-sis)生长、Cd积累及抗氧化酶活性等的影响.结果表明:加入1~100mg.L-1Zn后,Cd胁迫下马蔺地上部Cd含量变化不大,而地下部Cd含量显著增加并呈先增后降的趋势;1mg.L-1Zn处理下马蔺地下部Cd含量最高,比对照显著增加51.4%;Zn浓度高于1mg.L-1后Cd含量均出现不同程度的下降,但仍高于对照.与单独Cd处理(10mg.L-1)相比,添加低浓度Zn(1~10mg.L-1)后,马蔺地上部生物量和叶绿素含量呈增加趋势,丙二醛(MDA)含量降低;在10mg.L-1Zn处理下,叶绿素a、b含量达到峰值,分别增加5.21%和22.27%,MDA含量降低25.46%,表明低浓度Zn缓解了Cd对马蔺的毒害.随Zn浓度的增加,Zn对Cd毒害的缓解作用逐渐降低,当溶液中Zn达到一定浓度(100mg.L-1)时,马蔺毒害加重,其生物量、叶绿素含量均下降,MDA含量显著增加.在试验胁迫浓度范围内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性始终呈增加趋势,表明马蔺在受到Cd胁迫及Cd-Zn共存的条件下SOD和POD起着重要的抗氧化保护作用.     

外源水杨酸对镉胁迫下两种菊芋品系幼苗的缓解作用

研究了不同浓度Cd(0、50、100 μmol·L-1)及水杨酸(SA)(0、10、100和1000μmol·L-1)处理下2种菊芋(南芋5号和南芋2号)的生物量变化情况,测定了叶片色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量及光合作用参数,并比较了2种菊芋对Cd的吸收转运差异性.结果表明:外源SA处理不同程度地缓解了Cd对菊芋幼苗生长的毒害效应,提高了色素含量,改善了光合作用参数,增大了Cd的生物富集系数(BCF)和转运系数(TF),与此同时减少了植株不同器官对Cd的累积量,但最佳SA浓度因品种及器官不同而有所区别.研究表明,适当浓度的SA处理可以有效增强2种菊芋对Cd的耐性.     

硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用溶液培养 ,研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高、叶片干重、叶绿素、还原糖、叶片丙二醛含量以及保护酶 SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明 ,镉胁迫下稻苗矮化 ,镉毒害使叶片失绿 ,干重降低 ,还原糖含量下降 ,叶片 MDA含量增加 ,POD活性增强 ,而 SOD、CAT活性降低 ;硒可减轻镉对水稻的毒害 ,表现为 :减轻镉胁迫对株高增加的抑制 ,提高叶绿素含量 ,增加叶片干物质积累 ,提高叶片还原糖含量 (Cd0 .5 mg/ L加 Se 0 .1 0～ 0 .5 0 mg/ L例外 ) ,降低 MDA含量与 POD活性 ,提高 SOD、CAT活性     

Influence of host cultivars and Bradyrhizobium strains on the growth and symbiotic performance of soybean under salt stress

This paper examines the importance of salt tolerance of host cultivars, Bradyrhizobium strains, and host-Bradyrhizobium combinations on the symbiotic nitrogen fixation potential of soybean under NaCl and KCl salt stress. Plants were grown in a soil medium, and the experiments were conducted under controlled environment growth room conditions. Bradyrhizobium growth was examined in yeast-mannitol broth andB. japonicum strains tolerant of NaCl and KCl (80 mM) stress were identified. Soybean cultivar Williams, which was sensitive to salt stress, performed poorly both in growth and symbiotic nitrogen fixation, irrespective of whether it was matched with a tolerant or sensitive Bradyrhizobium strain. Tolerant cultivar Manchu sustained nodulation and nitrogen fixation, irrespective of whether it was matched with a tolerant or sensitive Bradyrhizobium strain. Evidence presented here suggests a need, first to select soybean cultivars that are tolerant to salt stress, and then to match them with tolerant and effective Bradyrhizobium strains.     

外源谷胱甘肽对石竹幼苗镉毒害的缓解效应

为了探讨外源谷胱甘肽(GSH)对地被植物镉(Cd)毒害的缓解效应, 采用温室盆栽土培的方法, 研究了不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg·L ^-1)的外源GSH处理对50 mg·kg ^-1 Cd胁迫下石竹(Dianthus chinensis)幼苗生长的影响。结果发现, 50 mg·kg ^-1 Cd显著抑制了石竹幼苗的生长。喷施外源GSH后, 一定浓度范围内(≤60 mg·L ^-1)的外源GSH可显著缓解石竹幼苗的Cd胁迫, 过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性, 抗坏血酸(AsA)和GSH含量以及生物量、株高、分蘖数都显著高于无外源GSH处理的石竹幼苗, 而丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性、Cd含量、O₂· ^-的产生速率以及H₂O₂的积累量则显著低于无外源GSH处理的石竹幼苗, 但随着外源GSH喷施浓度的增加, 缓解效应有下降的趋势。试验表明55-65 mg·L ^-1的外源GSH缓解效果最佳。     

水稻糙米重金属Cd含量的QTL分析

镉(Cd²⁺)是一种分布较广泛、毒性较强的一种重金属, 文章利用韭菜青×IR26杂交衍生的一个重组自交系群体(Recombinant inbred lines, RIL)及构建的SSR分子遗传图谱, 对控制糙米中Cd²⁺含量的QTL进行分析, 为选育籽粒中Cd²⁺低吸收或低积累的水稻品种提供参考。结果表明, 在Cd²⁺胁迫(5 mg/kg)处理条件下, 共检测到2个与糙米Cd²⁺含量有关的QTLs, 分别位于水稻第11染色体上的标记RM6288-RM6544和RM167-RM5704之间, 其中qCCBR-11a对表型贡献率为11.17%, 加性效应0.089; qCCBR-11b对表型变异贡献率为7.66%, 加性效应0.075。相关分析显示, 糙米Cd²⁺含量与株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等产量性状的相关性均不显著, 糙米中Cd²⁺含量是一个相对独立、由基因控制的遗传性状。