高温胁迫诱导对白桦悬浮细胞三萜积累及防御酶活性的影响

通过研究不同高温胁迫下白桦细胞的细胞活力,防御酶活性和总三萜含量的变化,确定诱导白桦细胞合成三萜的最适高温胁迫条件。35℃、40℃、45℃、50℃和55℃胁迫白桦细胞1、2和4 h,测定其细胞活力,防御酶(SOD、CAT和PAL)活性和总三萜含量。结果显示,45-55℃高温胁迫下,细胞活力显著下降,以50℃2 h处理下降最显著,是对照细胞活力的6.8%;SOD和PAL活性显著增加,以55℃4 h处理后24 h时SOD和PAL活性最高,分别较对照提高164.9%和159.6%;CAT活性受到抑制,以55℃2 h和4 h处理在12 h后取样最低。50℃处理2 h后24 h取样,细胞总三萜含量最高,浓度为76.66 mg/g,比对照提高105.6%。最终确定50℃胁迫2 h后24 h取样为利用高温胁迫诱导白桦悬浮细胞合成三萜类物质的最适温度胁迫条件。     

水分、氮肥及MeJA处理对白桦三萜积累特性的影响

以一年半生白桦幼树为试材,研究水分、氮肥和茉莉酸甲酯(MeJA)处理对白桦三萜物质积累的影响,并对白桦植株中三萜积累规律进行了探讨。结果表明:(1)白桦幼树植株中总三萜主要分布在茎皮和叶片,根皮中最低,平均含量分别为71.94、81.60和25.45mg.g-1;叶片中总三萜积累高峰出现在6、7月份,茎皮和根皮中总三萜积累高峰分别出现在8月份和7月份。(2)干旱胁迫早期(6月)中度和重度干旱胁迫显著促进了叶中总三萜积累,分别是对照的1.24和1.27倍。茎皮中,除7月水分胁迫处理显著高于对照外,其它各月份水分胁迫不利于茎皮中总三萜含量积累,干旱胁迫不利根皮中三萜积累。(3)施氮早期(6月)不利于三萜在叶片和根皮中积累,中后期(7～10月),氮肥处理对三萜积累有显著促进作用;而施氮早期(6～7月)促进茎皮中三萜积累作用。(4)MeJA喷施处理对叶片和根皮中三萜积累(7月～10月)均具有显著的促进作用,在积累高峰期分别是对照的1.42倍和1.52倍。(5)轻度干旱、氮肥均促进了白桦幼树株高的增长和生物量的积累,而MeJA处理对整株生物量的积累不利。     

高温胁迫对筛豆龟蝽成虫抗氧化能力的影响

为探索筛豆龟蝽Megacopta cribraria (Fabricius)对高温的耐受性及其体内抗氧化系统对极端高温胁迫的响应机制.以25℃为对照温度,经高温37℃、40℃、43℃和46℃胁迫处理4h后,测定筛豆龟蝽成虫存活率及其体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性以及总抗氧化(T-AOC)能力和丙二醛(MDA)含量的变化.在37℃～46℃高温胁迫下,筛豆龟蝽成虫存活率与对照无显著差异,其体内SOD和CAT活性较对照组均显著增加,其中,SOD活性在37℃最高,随着温度进一步升高,其活性有所下降,但仍显著高于对照.CAT一直保持较高活性,随着处理温度的升高CAT活性呈逐渐升高趋势,在极端高温46℃时其活性最高.POD活性在37℃～ 40℃显著高于对照,43℃和46℃处理与对照无显著差异.T-AOC活性在各处理温度下均显著高于对照,且随着处理温度的升高T-AOC活性呈先升高后降低趋势.各处理MDA含量与对照无显著差异.筛豆龟蝽体内3种抗氧化酶的活力、总抗氧化能力和MDA在适应高温胁迫过程中发挥了重要作用.     

银杏叶黄酮类化合物含量及相关酶活性对温度和干旱胁迫的响应

温度和土壤水分是影响银杏叶黄酮类化合物合成的重要环境因子,为了探讨温度和水分对银杏叶黄酮类化合物合成的影响,研究3个温度水平[5℃～15℃(T1)、15℃～25℃(T2)、25℃～35℃(T3)]与3个土壤含水量水平[田间持水量的55%～60%(W1)、田间持水量的40%～45%(W2)、田间持水量的30%～35%(W3)]对银杏叶黄酮类化合物含量、叶片黄酮类化合物合成上游的3个关键酶[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)]活性的影响。结果表明:(1)温度和干旱胁迫显著影响PAL、C4H和4CL的活性以及银杏叶类黄酮含量;随着环境胁迫的进行,3种酶活性普遍呈增加趋势,但不同酶之间也存在一定差异。(2)低温(T1)与高温(T3)胁迫均显著促进PAL活性;T1则更加有利于叶片中C4H活性的增加;4CL活性的变化复杂,在胁迫处理的前期(14d和28d),干旱条件是影响银杏叶4CL活性的主要因子,而到42d之后,温度因子则成为主要影响因子。(3)银杏叶类黄酮含量均随着胁迫时间的推进而显著减少,在胁迫前期,干旱是影响类黄酮含量的主要因素,而到42d之后,温度因子占主导作用。(4)相关分析表明,在温度和干旱胁迫下,PAL、C4H和4CL以及银杏叶生物量均与黄酮含量存在负相关关系;尽管环境胁迫促进了相关酶的活性,但银杏叶片中的类黄酮含量却呈下降趋势。     

井冈山杜鹃叶片抗氧化系统对高温胁迫的响应

以井冈山杜鹃(Rhododendron jinggangshanicum Tam)4年生实生苗为材料,通过人工气候箱盆栽实验,研究了不同高温处理下其叶片形态及生理生化指标的变化,以阐明高温胁迫下井冈山杜鹃抗氧化系统的防御机理.结果显示:(1)30℃和38℃处理6 d后,叶片过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化氢酶(CAT)活性分别比对照极显著(P<0.01)升高44.44%和127.16%、33.12%和129.35%、106.52%和188.64%;超氧化物歧化酶(SOD)活性增幅较小,分别比对照增加3.77%和5.11%.(2)随着胁迫温度的升高,可溶性蛋白质、脯氨酸(Pro)含量均明显上升,而抗坏血酸(AsA)含量却显著降低;除30℃处理与对照之间的可溶性蛋白质含量差异显著(P<0.05)外,其它处理间差异均达到极显著(P<0.01).(3)随着胁迫温度的升高,叶片过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量大量积累,各处理间差异达到极显著或显著;而形态上则表现为受害加重,植株出现轻度萎蔫、老叶褐化脱落、新叶坏死等现象.研究表明,井冈山杜鹃受到高温胁迫的氧化伤害可能与AsA含量显著下降和H2O2、MDA含量大幅增加有关,其植物体能诱导增加抗氧化保护酶活性及Pro含量以提高其抗氧化能力,从而减轻高温引发的活性氧毒害.     

短时高温对莲草直胸跳甲成虫存活及繁殖的影响

采用短时高温处理研究了40～47℃高温对莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila Selma & Vogt成虫存活以及40～44℃对雌成虫繁殖的影响。结果表明:(1)处理1h后,随着温度的上升,莲草直胸跳甲雌雄成虫的存活率均随着温度的上升而下降,44℃时,雌成虫的存活率开始显著高于雄成虫;处理温度为40℃时,雌雄成虫存活率也随着处理时间的延长而下降,7h时,雌成虫的存活率开始显著高于雄成虫。此外,雌成虫致死90%的温度和时间分别高于雄成虫1.31℃和1.29h,均表明雌成虫的耐热能力比雄成虫强,但差异仅在胁迫强度偏大时表现为显著;(2)40～44℃短时高温影响莲草直胸跳甲成虫的繁殖。与对照处理相比,40、42和44℃高温处理1h后,雌成虫的寿命和产卵量变化不显著,但均引起了其产卵前期的延长和10日龄成虫产卵停滞,44℃时,平均停滞时间达2.62d,子代卵的孵化率则从40℃的88.67%下降到44℃的79.84%,44℃时显著低于对照。     

高温培养条件下爪哇伪枝藻的生理特性和超微结构特征

荒漠生物结皮广泛分布于干旱区环境,高温是影响生物结皮中藻类生存的重要环境因子。在实验室培养条件下,以生物结皮形成和发育中的重要优势种爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum Born et Flah)为材料,研究高温胁迫对伪枝藻生理生化特性和细胞结构的影响。设置了25℃(对照)、35℃、40℃和45℃等不同高温处理,测定了短期(6h)和长期(15d)高温条件下,S.javanicum的光合活性、光合色素、多糖含量和丙二醛含量以及细胞超微结构的变化。结果表明,S.javanicum最大光化学量子产量Fv/Fm和PSII有效光化学量子产量ΦPSII在35℃下表现出最大值。40℃高温明显抑制藻体叶绿素a合成,35℃处理促进了叶绿素a合成(高于对照值),而40℃处理明显促进了藻体类胡萝卜素合成,高于对照处理和35℃处理。随温度升高,S.javanicum丙二醛、胞内可溶性糖和胞外多糖含量呈现出逐渐增大的趋势。透射电镜切片显示,40℃高温明显破坏了藻体细胞超微结构,如原生质体出现絮状形态和空泡化,35℃处理则有利于细胞形态结构的保持和稳定。以上结果初步证实了S.javanicum能够较好地耐受适当的高温(35℃)。研究对于了解S.javanicum对高温环境的耐受程度及对高温的适应性具有一定的理论意义,并对利用荒漠蓝藻治理荒漠化具有实际指导价值。     

甜瓜幼苗叶片内源一氧化氮和蔗糖代谢对低温胁迫的响应

以低温敏感型甜瓜品种‘XL-1’和耐低温型品种‘红优’为试材,采用6℃低温处理0、1、3、6、12、24h及3d、5d和7d,研究低温胁迫下甜瓜幼苗叶片中NO合成和蔗糖代谢的变化特征。结果表明:(1)低温胁迫能提高甜瓜幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)活性,诱导促进NO生成,其中耐低温型甜瓜‘红优’中NO对低温的响应时间更早,变化幅度更大。(2)与对照相比,低温胁迫处理提高了2种甜瓜幼苗叶片中蔗糖、果糖和葡萄糖含量,增加了蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性,降低了淀粉含量。(3)低温胁迫处理使2种甜瓜叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量上升。研究发现,低温胁迫通过增加甜瓜体内NO合成酶的活性刺激体内NO合成,通过促进蔗糖代谢相关酶的活性,提高蔗糖、果糖和葡萄糖的含量,从而响应低温胁迫,且低温胁迫诱导的糖分物质积累时间晚于NO的产生时间。     

短期物理应激对云芝菌丝体SOD活性的影响

选取高低温分别胁迫、协同胁迫以及超声波处理等方式研究了短期物理应激对云芝菌丝体超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。与未作胁迫处理的对照相比,在低温处理中,10℃较之15℃处理SOD活性整体水平有明显提高,10℃处理2h可使SOD活性提高36.2%,延长处理时间导致SOD活性下降;高温协迫中30℃处理效果优于40℃、50℃和60℃,30℃处理4h,SOD相对酶活可提高至26.8%,延长处理时间和提高处理温度均导致SOD活性下降。高低温协同作用L16(2×42)正交试验结果分析表明,30℃处理2h后10℃处理     

棉纤维发育响应高温胁迫的关键时间窗口

以温度弱敏感性棉花品种(科棉1号)和温度敏感性棉花品种(苏棉15)为材料,在人工气候室模拟自然温周期设置高温(34 ℃\[38/30 ℃\],HT)和对照(26 ℃\[30/22 ℃\],CK)2个温度处理,研究了花铃期不同时段进行高温胁迫后纤维发育重要相关物质的变化及其与纤维品质的关系.结果表明： 在花后不同时间开始高温胁迫持续处理5 d,苏棉15纤维长度、纤维比强度、马克隆值响应高温胁迫的关键时间窗口分别为花后0～18.3 d,花后10.9～26.1 d和花后10.5～34.0 d.因此,花后11～18 d左右是棉花综合纤维品质形成响应高温胁迫的关键时间窗口.在关键时间窗口对棉花进行高温处理5 d后,苏棉15纤维中的蔗糖含量相对常温条件下呈先降低后增加的变化趋势,胼胝质含量上升,纤维素含量下降4.2%,纤维长度变短(最大变幅为23.3%),纤维比强度上升(最大变幅为4.3%),马克隆值下降(最大变幅为10.5%)并偏离最适范围,纤维品质变差.科棉1号的上述纤维发育主要相关物质含量及纤维品质与苏棉15变化趋势一致、最敏感时间相近,仅变化幅度相对较小.     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

温度对七叶一枝花光合特性及皂苷含量的影响

该研究以珍稀濒危药用植物七叶一枝花(Paris polyphylla)为材料,利用人工气候箱设置3个温度条件,即低温(10℃/16℃)、适温(18℃/24℃)、高温(26℃/32℃),采用盆栽法分析了不同温度条件对七叶一枝花光合特性和主要有效成分皂苷含量的影响。结果表明:(1)适温条件下,七叶一枝花叶绿素含量、最大光合速率、光饱和点、表观量子效率均高于低温和高温处理,而光补偿点、暗呼吸速率则低于两者。(2)适温条件下,七叶一枝花根茎体内皂苷含量最大,达到了4.33%,低温和高温处理下皂苷含量分别只有适温的42.26%和33.49%,氨基酸含量同样表现为适温处理下最大。(3)七叶一枝花有效成分含量与叶片叶绿素含量、光合速率呈显著正相关,而与呼吸速率呈显著负相关,说明温度直接影响植株的光合作用、呼吸作用,进而影响有效成分的积累。温度对七叶一枝花光合特性及有效成分的积累影响显著,22℃左右的平均温度(18℃/24℃)是七叶一枝花栽培的适宜温度,此温度有利于其生长及有效成分的积累,该研究结果为七叶一枝花人工栽培中温度的科学管理提供了依据。     

飞虱虫疠霉分生孢子在不同温湿度组合条件下的存活率*

用荧光染色法研究了不同温度（１０～３０℃）和湿度（５１～１００％ＲＨ）组合条件下飞虱虫疠 霉 Ｐａｎｄｏｒａ ｄｅｌｐｈａｃｉｓ分生孢子的存活率。在无放回抽样观察中,孢子弹射后第２４ ｈ的存活 率在５１％、７４％、８５％、９０％、９５％和１００％ＲＨ与不同温度的组合中分别为４２～８１％、６９～８９％、７０～ ９５％、 ６７～１００％、 ７６～１００％和 ５６～１００％。存放４个月后,不同温度下的孢子存活率在 ５１％、 ７４％、 ８５％和 ９０％ＲＨ下分别为 ５５～７４％、 ５２～８７％、 ３８～７３％和 １～６５％。而在≥９５％ ＲＨ下孢子存活率 ２４ｈ 后锐减,至第７ ｄ几乎全部失活。以上结果表明,弹射后的飞虱虫疠霉孢子在头２４ ｈ的存活 易受低湿影响,但存活下来的孢子能继续在低湿下存活较久;饱和或接近饱和的高湿度最不 利孢子长久存活。     

用甘蓝苗连续饲养小菜蛾的技术

室内实验结果表明 :在 ( 2 5± 1 )℃、相对湿度 5 0 %～ 70 %、光周期 1 6L∶8D条件下 ,用甘蓝苗(BrassicanapusL .)饲养小菜蛾PlutellaxylostellaL .可取得较好的饲养结果 ,连续饲养多代种群未出现退化现象 ,能够得到大量发育整齐的供试虫源。在低温 ( 4℃ )条件下 ,卵冷藏 7d ,孵化率 77 8% ,蛹冷藏 1 5d化蛹率 86 9% ,冷藏后卵和蛹的发育等与各自的对照基本一致 ,可以较好地调控小菜蛾发育进度 ,便于取得虫龄基本一致的虫源。     

牛樟芝固态发酵菌丝体三萜及多糖提取工艺优化研究

为研究牛樟芝固态发酵菌丝体中三萜和多糖的最佳提取工艺，选取浸提时间、料液比和提取温度3个因素，分别设置3个水平，以三萜和多糖得率为指标，并采用正交试验法进行分析。结果表明，三萜的最佳提取工艺条件为：浸提时间3 h、料液比1∶30 (g·mL-1)、温度70 ℃，在此条件下，得率为3.43%；多糖的最佳提取工艺为：浸提时间2 h、料液比1∶20 (g·mL-1)、温度95 ℃，在此条件下得率为4.71%。研究结果为牛樟芝固态发酵菌丝体中三萜和多糖的提取工艺提供了参考。     

B型烟粉虱和温室白粉虱在温度逆境下的生存特性比较

为了明确B型烟粉虱和温室白粉虱在温度逆境下的生存特性对其种群发展的影响,通过进行高温和低温暴露试验,研究了B型烟粉虱和温室白粉虱卵、伪蛹、成虫在37℃,39℃,41℃,43℃,45℃下暴露1～2 h后的存活率,以及这两种粉虱卵、2～3龄若虫、伪蛹和成虫在2℃下暴露1～12 d后的存活率。结果表明：两种粉虱的卵、伪蛹和成虫在37℃～45℃下暴露1～2 h,其存活率均随着温度的上升而降低;但在相同处理条件下B型烟粉虱3种供试虫态的存活率要高于温室白粉虱。B型烟粉虱在2℃下暴露2～12 d,各供试虫态的存活率迅速下降,卵、2～3龄若虫、伪蛹在2℃下暴露12 d后均不能存活,成虫在2℃下暴露4 d后也全部死亡;而温室白粉虱卵、伪蛹在2℃下暴露12 d后其存活率还能超过45%,成虫在2℃下暴露7 d后仍有80.9%能够存活。结果说明,B型烟粉虱和温室白粉虱对温度逆境的适应性存在差异,B型烟粉虱对高温的适应性要高于温室白粉虱;温室白粉虱对高温敏感,但对低温的适应性要显著高于B型烟粉虱。据此推测,两种粉虱对温度逆境适应性的差异是导致其种群发生存在差异的一个重要原因。     

低温胁迫下喜旱莲子草幼苗膜脂过氧化及保护酶活性的变化

分别在2℃和8℃低温胁迫下,对入侵种喜旱莲子草幼苗抗氧化酶活性进行了研究。与常温28℃的结果相比较,MDA含量、细胞膜透性在8℃条件下变化不明显,2℃处理36h后均显著上升。2℃时SOD、CAT和POD活性在较短时间内(12h)显著升高,随后逐渐下降,CAT活性在48h后受到低温胁迫的严重抑制。8℃处理条件下3种保护酶活性在48h内均有显著升高,但升幅明显小于2℃处理的升幅。8℃低温处理不是抑制而是促进了3种保护酶活性的提高。复温结果显示,8℃低温胁迫的喜旱莲子草幼苗和对照无生长差异,2℃低温胁迫下幼苗表现出形态特征差异。     

温度胁迫对马铃薯叶片抗坏血酸代谢系统的影响

采用盆栽试验,研究了高温（40 ℃）和低温（5 ℃）胁迫下,马铃薯叶片抗坏血酸（AsA）含量、L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）基因表达与相应酶活性,以及抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性及H₂O₂和丙二醛（MDA）含量的变化规律,探讨温度胁迫对AsA代谢系统的影响.结果表明：40 ℃下,AsA含量快速增加,在6 h达到最高值,最高值比对照增加43.7％,而后急速减少;5 ℃下,在9 h达到最高值,最高值比对照增加27.7％,而后也开始减少.GalLDH、DHAR、APX、MDHAR和GR活性在40 ℃和5 ℃下均呈先升后降的变化趋势;GalLDH和DHAR基因表达与其酶活性的变化趋势一致.温度胁迫下,H₂O₂和MDA含量均显著增加.说明在温度胁迫初期,马铃薯叶片以AsA为核心的抗氧化系统对抵御高温和低温胁迫发挥了重要作用,但是随着胁迫时间的延长,AsA代谢系统的抗氧化功能逐渐降低.