烟草幼苗根系分泌自毒物质种类及PAEs对根系抗氧化性能的影响

采用GC-MS技术鉴定水培烟草Burley及K326在幼苗期不同生长阶段的根系分泌物;并用不同浓度邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)溶液浇灌盆栽烟草幼苗,研究其根系抗氧化性能变化。结果如下:(1)Burley根系分泌物主要有3类化合物,其中自毒物质邻苯二甲酸酯(PAEs)在二叶龄期、四叶龄期、六叶龄期的相对含量分别为7.6%、0.3%、未检出;而K326根系分泌物主要有9类化合物,PAEs在二叶龄期、四叶龄期、六叶龄期的相对含量分别为35.6%、51.3%、2.2%。(2)浓度高于0.1 mmol/L的PAEs使根中超氧阴离子自由基产生的速率显著(P0.05)增加;随着DIOP及DBP浓度的增加,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性增加,在0.5 mmol/L时达到最大,然后随着处理浓度的增加而下降。丙二醛的浓度随着这两种PAEs处理浓度的增加而增大。结果表明:烟草根系分泌的自毒物质PAEs达到0.5 mmol/L时,能降低根系的抗氧化性能,造成根尖细胞膜系统的氧化损伤,引起根吸收功能等一系列生理生化变化,并最终表现出自毒作用。     

根系在凋落物层生长对凋落叶分解及酶活性的影响

根系向凋落物层生长是森林生态系统存在的普遍现象,研究根系存在对凋落物分解的影响对理解森林生态系统的养分物质循环具有重要意义.在福建三明市楠木和格氏栲林进行1年的凋落叶分解试验,设置有根处理和无根处理(对照),研究根系生长对凋落叶分解速率、养分释放和酶活性的影响.结果表明:在分解360 d后,有根处理楠木和格氏栲凋落叶干...     

溴氰菊酯对烟草K326抗氧化酶活性和MDA含量的影响

【背景】目前,在农林业害虫治理中,化学防治法占有主导地位。然而,在农药的实际应用中,人们更多关注的是其杀虫效果,忽略了其对植物影响的研究。【方法】将生产中常用的杀虫剂溴氰菊酯用丙酮配制成500、1000和1500倍液,当温室中培育的烟草幼苗长至9叶1芯时,在第9片叶上轻轻涂抹杀虫剂（100 μL）,用硫代巴比妥酸法、氮蓝四唑和愈创木酚法等,测定药后24 h烟草幼苗的丙二醛（MDA）含量和抗氧化酶［超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）］活性。【结果】溴氰菊酯可导致烟草幼苗MDA含量下降,抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX活性降低,且随着药剂浓度增大,下降幅度升高。其中,1500和1000倍液处理结果与对照差异显著,500倍液处理结果与对照差异极显著。【结论与意义】溴氰菊酯500~1500倍液对烟草具有生态安全性,不会造成其氧化胁迫反应。     

几种荞麦的抗氧化酶活性研究

测定了荞麦属六种十个居群的SOD、CAT、POD和ASP活性。结果表明在栽培荞麦中,苦荞的抗氧化酶活性高于甜荞;野生荞麦中差异很大,抗氧化酶活性高的有金荞和贵州云台山大野荞。     

外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0.05、0.1、0.2、0. mmol·L^-1)的硝普钠（SNP）作为NO供体,研究外源NO对NO₃-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明： 140 mmol·L^-1 NO₃-胁迫下,外加0.1 mmol·L^-1 SNP处理1 d和7 d后,黄瓜幼苗叶片中SOD、CAT和APX活性显著升高;MDA含量显著降低,可溶性蛋白含量增加,说明外加0.1 mmol·L^-1 SNP增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO₃-胁迫的抗性增强;当SNP浓度达0.3 mmol·L^-1处理7 d后,SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重.外加一定浓度(0.1～0.2 mmol·L^-1)的外源NO可缓解NO₃^-胁迫对黄瓜幼苗的影响.     

冬季作物种植对双季稻根系酶活性及形态指标的影响

基于湖南长沙7a定位试验,以冬闲为对照,研究了冬种马铃薯、紫云英及油菜为前茬作物对早、晚稻根系酶活性、形态指标及产量的影响.结果表明,与冬闲相比,冬种作物后早、晚稻根系丙二醛(MDA)含量增加,但其根系的活性氧清除能力更强(SOD、POD和CAT活性高),能够在一定程度上缓解膜脂过氧化作用带来的伤害;冬种不同作物对早晚稻根系形态的影响表现不一.冬种马铃薯和紫云英处理在早稻生育后期的根系优势明显,并能在一定程度上促进晚稻根系生长,双季稻总产量较对照分别增加6.29％和7.76％,而冬种油菜抑制了晚稻根系生长,导致晚稻产量及双季稻总产分别降低6.31％和1.96％;相关性分析表明,灌浆期较高的根长、根数、根体积和根表面积是冬种作物改善双季稻产量的主要原因.综合来看,冬种马铃薯和紫云英对于促进双季稻根系生长,提高稻谷产量具有重要作用,而冬种油菜则不利于提高双季稻的稻谷生产力.     

铜绿假单胞菌对镉胁迫苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响

为揭示耐镉铜绿假单胞菌缓解镉胁迫水稻的生理效应,以无镉处理为对照,通过添加菌液、空载体、菌剂及20μmol·L^-1 Cd进行水培试验,分析了菌株对苗期水稻根系活力及叶片生理特性的影响.结果表明:镉胁迫显著抑制了水稻的根系活力,降低了叶片光合效率、抗氧化酶活性及可溶性蛋白、类黄酮与总酚含量,提高了叶片丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量.与镉处理相比,添加菌液、菌剂处理的水稻根系活力分别提高了36.1%~42.5%、49.4%~53.0%;叶片净光合速率提高了118.5%~147.1%、137.6%~156.9%;可溶性蛋白含量提高了37.0%~49.3%、37.7%~72.6%.菌剂处理的水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别比Cd处理提高了36.9%~42.6%、82.7%~92.6%、43.3%~52.2%,菌液处理的SOD、POD、CAT则分别比Cd处理提高了25.8%~36.6%、40.9%~55.9%、24.0%~29.2%,菌剂对水稻叶片抗氧化酶的促进效应显著高于菌液;菌剂、菌液处理的水稻叶片MDA含量分别比Cd处理降低了44.8%~54.7%、29.4%~41.9%;O2-含量减少了9.9%~10.2%、3.0%~7.1%;菌剂处理后类黄酮、总酚含量分别比Cd处理提高了125.4%~135.7%、100.8%~119.4%;菌液处理后则分别提高了139.4%~146.7%、115.0%~134.7%.可见,铜绿假单胞菌及其菌剂通过提高苗期水稻根系活力、光合作用促进了苗期水稻的生长.铜绿假单胞菌通过增强水稻抗氧化酶活性、提高类黄酮和总酚等抗氧化物质含量,表现出显著的缓解镉胁迫效应.     

外源硝酸钙对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统及膜质子泵活性的影响

采用营养液水培法,以较耐盐黄瓜品种"新泰密刺"为试验材料,研究了叶面喷施硝酸钙对盐胁迫(NaCl65mmol·L-1)下黄瓜幼苗活性氧、谷胱甘肽-抗坏血酸循环(GluAsA)中抗氧化酶和抗氧化物质及膜质子泵活性的影响。结果表明:叶面喷施硝酸钙能够显著降低盐胁迫下黄瓜幼苗叶片超氧阴离子(O.2-)产生速率和丙二醛(MDA)含量;显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)等酶活性、抗氧化物质抗坏血酸(AsA)含量、AsA/DHA和GSH/GSSG比值及质膜和液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性。表明外源硝酸钙通过提高Glu-AsA抗氧化系统和膜质子泵活性,降低活性氧对叶片的伤害,增强了植株抗氧化能力和对离子的区域化,进而提高植株盐胁迫耐性。     

褪黑素对模拟干旱胁迫下北美红栎幼树幼树光合性能及抗氧化酶系统的影响

为研究干旱胁迫下施加褪黑素对北美红栎幼树光合性能和抗氧化酶系统的影响,以当年生北美红栎幼树实生苗为试验材料,利用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱,研究干旱胁迫对北美红栎幼树光合性能及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在PEG模拟的干旱胁迫下,北美红栎幼树的光合作用受到抑制并破坏了体内的氧化还原平衡,抗氧化物酶活性提高。在干旱胁迫开始前喷施100μM的褪黑素能够提高北美红栎幼树清除活性氧的能力,维持干旱胁迫条件下较高的净光合速率并能有效地缓解由于干旱胁迫对植物造成的损伤。试验结果为实践中栽培管理北美红栎幼树提供了参考。     

Enantioselective effects of metalaxyl on soil enzyme activity

The enantioselective effects of the chiral pesticide metalaxyl on soil enzyme activity were investigated. Incubation experiments were conducted to investigate the effects of metalaxyl enantiomers at different concentrations on the activities of urease, invertase, and catalase as well as the type of activity change (activation vs. inhibition) at different times during incubation. The results indicated that the effects of metalaxyl on the activity of soil enzymes were not only related to the concentration of the enantiomers and soil incubation time, but also to the chiral configuration, suggesting the effects were enantioselective. A pattern of inhibition‐recovery‐slight stimulation was observed in urease activity of the soil samples treated with metalaxyl enantiomers, but the effects of (–) ‐R‐metalaxyl were stronger than those of (+)‐S‐metalaxyl at the same concentration. Invertase activity in soil samples treated with metalaxyl enantiomers initially sharply decreased before finally returning to the normal level, and the effects of (+)‐S‐metalaxyl were stronger than those of (–) ‐R‐metalaxyl at the same concentration. Metalaxyl enantiomers influenced catalase activity in a pattern of slight stimulation‐inhibition‐recovery, and the effects of (–) ‐R‐metalaxyl were stronger than those of (+)‐S‐metalaxyl at the same concentration.     

不同耐性水稻幼苗根系对镉胁迫的形态及生理响应

采用水培试验,以两个耐镉性不同的水稻品种为材料,研究了不同浓度镉胁迫对水稻幼苗根系形态、根系活力、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:低于5 μmol/L Cd胁迫对2个水稻品种总根长、根表面积、根体积、根干重、根系活力无明显影响,在1 μmol/L Cd时,甚至起促进作用。随Cd浓度增加表现出一定的抑制效应,秀水63在10 μmol/L Cd胁迫下根系形态、根系活力明显受到抑制,而秀水09在25 μmol/L Cd胁迫下明显受抑。随Cd胁迫浓度的增加,游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,两品种相比,秀水09的游离脯氨酸含量、SOD和POD增幅大于秀水63,而MDA含量增幅小于秀水63;过氧化氢酶(CAT)活性变化表现为先上升后下降,10-100 μmol/L Cd胁迫下秀水63根系中CAT活性明显低于秀水09。总之,水稻对Cd毒害响应存在明显的品种差异,且Cd胁迫下根系生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一。     

根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花根系及叶片衰老特性的影响

在新疆的气候生态条件下, 选用北疆2个棉花(Gossypium hirsutum)主栽品种‘新陆早13号’和‘新陆早33号’为供试材料, 设置限根(RR)与对照(CK)处理, 每个处理设置4个水氮水平: 水氮亏缺(W₀N₀)、水分亏缺(W₀N₁)、氮素亏缺(W₁N₀)与水氮适量(W₁N₁), 组成再裂区试验方案。采用管栽方法, 通过人工改变根系垂直生长深度和水氮供应, 在棉花产量形成期测定根系及叶片抗氧化保护酶系活性、生物量累积及分配等, 探讨根域限制及水氮供应对棉花根系生长及叶片衰老的影响机理。结果表明: 根域限制条件下, 棉花根系生物量、根系与叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、棉株总生物量、根冠比均低于对照, 而地上部生物量与籽棉产量显著高于对照。水氮供应能有效地调节根系及叶片的生长, 不同水氮处理间棉花根系与叶片抗氧化保护酶系活性、叶绿素含量、地上部生物量及籽棉产量均表现为W₁N₁ > W₀N₁ > W₁N₀ > W₀N₀, 根冠比与根系生物量的表现与之相反。根域限制与水氮供应表现出互作优势, 根域限制下适量水氮供应处理的地上部生物量与籽棉产量均明显高于其他处理, 根冠比较低。因此, 在棉花根系生长受限的条件下, 优化生育期间水氮供应, 可以增强根系及叶片的抗氧化保护酶系活性、增加光合产物向地上部的分配比例、增加产量, 是进一步挖掘膜下滴灌棉花增产潜力的有效途径。     

土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响

在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系.结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9％-70.5％范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC＜38.9％时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制.(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6％-82.9％和48.3％-70.5％.(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9％-70.5％的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC＜38.9％时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻.(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏.土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因.在半干旱黄土丘陵区,沙棘生长所允许的最大土壤水分亏缺在RWC为38.9％,维持沙棘具有较高WUE和Pn的土壤水分阈值为RWC在58.6％-70.5％之间.     

土壤Cd胁迫对三七生长和根系DNA损伤及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽实验法,研究了土壤中添加0.0(对照)、0.1、0.3、0.6、1.0、3.0、6.0、10.0和30.0 mg·kg-1Cd对三七〔Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen〕生长和抗氧化酶活性的影响,并采用彗星实验对Cd胁迫条件下三七根尖细胞的DNA损伤进行了分析。结果显示:随土壤Cd添加量增加,三七的成活率、株高、单株复叶数和单株叶面积以及单株根、茎和叶片的干质量及鲜质量总体上呈先升高后降低的趋势;其中,各处理组三七植株的成活率和单株复叶数均高于对照,而株高和单株叶面积则在Cd添加量较低的条件下高于对照、在Cd添加量较高的条件下低于对照;单株根、茎和叶的鲜质量及干质量在Cd添加量30 mg·kg-1条件下均小于对照但差异不显著。随Cd添加量的提高,三七根系中SOD和CAT活性呈先上升后下降、再上升再下降的变化趋势,而POD活性总体上逐渐升高;其中,Cd添加量0.6、1.0、3.0和30.0 mg·kg-1处理组的SOD活性极显著或显著低于对照,而各处理组的POD和CAT活性总体上均高于对照且在Cd添加量1.0~30.0 mg·kg-1条件下与对照有极显著差异。彗星实验结果表明:各处理组三七根尖细胞的彗尾长、尾部DNA相对含量和Olive尾矩均有差异,其中,在Cd添加量较高的条件下各指标均高于对照但差异均不显著。研究结果显示:在较低水平的土壤Cd胁迫条件下,三七的生长、抗氧化酶活性和根系DNA均没有受到明显伤害,而较高水平的Cd胁迫则对其生长和抗氧化酶活性有抑制作用,且根尖细胞DNA损伤也较严重。     

荞麦种子萌发期多种抗氧化酶活性的研究

通过研究荞麦种子萌发期(0～7 d)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)四种抗氧化酶的酶活性变化,以及对自由基等的清除效果,分析荞麦种子内在抗氧化酶系统在萌发期对细胞膜结构的修复及保护作用。实验结果表明:荞麦种子在萌发期产生的活性氧、自由基等对四种抗氧化酶均有激活效应,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性最先上升,其他三种酶随其后被激活,四种酶的氧化反应存在一定关联性和协同作用。苦荞的抗氧化酶活性高于甜荞。     

镉对泥蚶抗氧化酶系统的影响

研究了不同浓度的重金属Cd²⁺对泥蚶抗氧化酶活性的影响。设置了四组镉的梯度(0、0.025、0.05和0.1 mg·L^-1,分别在第12、24、48、96和144 h对各组织取样,用泥蚶内脏团与鳃制成酶样,对非特异性免疫抗氧化酶SOD、CAT、GST、GPX进行指标测定。结果表明,在开始的12～24 h,中低浓度组SOD酶的活力与对照组相比有显著性地提高,高浓度组SOD酶的活力变化不显著,随着暴露时间的延长和Cd²⁺浓度的增加,随后至144 h,高中浓度组SOD酶的活力降至低于对照组水平(P<0.05);GPX和GST活力的变化与SOD变化相似,它们的活性在12～48 h的范围内达到顶峰,然后与对照组相比出现显著下降;中低浓度组的CAT酶活力在第144 h时与对照组相比无显著差异(P<0.05)。在一定程度的Cd²⁺胁迫会对泥蚶体内的抗氧化酶系统造成损伤。     

盐胁迫对盐芥（Thellungiella halophila）生长和抗氧化酶活性的影响

在盐芥抽苔期用不同浓度NaCl进行处理,测定单株生长量、苔茎叶和根系的质膜透性、MDA含量、苔茎叶的超氧阴离子（O^-₂）含量,苔茎叶的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等的活性。结果表明：低浓度NaCl处理盐芥单株干重增加,高浓度NaCl处理则降低盐芥单株的干重,鲜重有抑制作用;盐处理后盐芥地上部质膜透性逐渐增加,地下部质膜透性、叶片中的丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O^-₂）含量先降低后升高。抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（SOD）活性先升高后降低,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性呈上升趋势。表明低浓度的盐处理对盐芥生长有利,活性氧及丙二醛（MDA）含量减少,而高浓度的盐处理后,抗氧化酶不能及时将活性氧类清除,从而导致活性氧及MDA积累,引起质膜伤害,盐芥生长量降低。     

Chiral recognition of metalaxyl enantiomers by human serum albumin: evidence from molecular modeling and photophysical approach

Metalaxyl is an acylamine fungicide, belonging to the most widely known member of the amide group. This task is aimed to scrutinize binding region and spatial structural change of principal vector human serum albumin (HSA) complex with (R)-/(S)-metalaxyl by exploiting molecular modeling, steady-state and time-resolved fluorescence, and circular dichroism (CD) approaches. According to molecular modeling, (R)-metalaxyl is situated within subdomains IIA and IIIA and the affinity of site I with (R)-metalaxyl is greater than site II, whereas (S)-metalaxyl is only located at subdomain IIA and the affinity of (S)-metalaxyl with site I is superior compared with that with (R)-metalaxyl. This coincides with the competitive ligand binding, guanidine hydrochloride-induced unfolding of protein, and hydrophobic 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid experiments; the acting forces between (R)-/(S)-metalaxyl and HSA are hydrophobic, π-π interactions, and hydrogen bonds, as derived from molecular modeling. Fluorescence emission manifested that the complex of (R)-/(S)-metalaxyl to HSA is the formation of adduct with an affinity of 10(4) M(-1), which corroborates the time-resolved fluorescence that the static type was operated. Furthermore, the changes of far-UV CD spectra evidence the polypeptide chain of HSA partially unfolded after conjugation with (R)-/(S)-metalaxyl. Through this work, we envisage that it can offer central clues on the biodistribution, absorption, and bioaccumulation of (R)-/(S)-metalaxyl.     

嫁接对低温弱光下辣椒幼苗膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以‘卫士’为砧木,以‘赤峰特选’为接穂进行嫁接,在光照培养箱内对辣椒自根苗(对照)和嫁接苗进行低温 (8 ℃/5 ℃) 弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)处理,处理7 d后在正常条件(25 ℃/18 ℃,550～600 μmol·m^-2·s^-1)下恢复3 d,研究低温弱光下辣椒嫁接苗和自根苗电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及根系活力的变化.结果表明：低温弱光胁迫初期,辣椒幼苗叶片与根系的EL、MDA含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著升高,而根系活力大幅降低;1～3 d后EL和MDA含量趋于平稳,SOD、POD、APX、GR活性逐渐降低,根系活力呈上升趋势.恢复3 d后,嫁接苗EL、MDA含量、抗氧化酶活性及根系活力多达到或超过胁迫前水平(根系的MDA含量较胁迫前略高);而自根苗的EL和MDA含量仍显著高于胁迫前.与自根苗相比,嫁接苗在各处理阶段的EL和MDA含量显著降低,而SOD、POD、APX、GR活性及根系活力明显升高,说明嫁接可有效降低辣椒植株的膜脂过氧化,减轻低温弱光对其细胞膜的伤害.