外源腐胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源腐胺(Put)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺含量和抗氧化系统的影响.结果显示,低氧胁迫显著刺激了黄瓜幼苗体内活性氧(ROS)和内源多胺含量的增加,提高了抗氧化酶活性;外源Put进一步提高了低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的含量和抗氧化酶活性,降低了ROS含量,从而缓解了低氧胁迫的伤害作用;Put合成抑制剂D-精氨酸(D-Arg)不仅显著抑制黄瓜幼苗体内多胺的合成,而且抑制抗氧化酶活性,同时ROS大量积累,进一步抑制黄瓜幼苗的生长;而外源Put可缓解D-Arg的抑制作用;Put转化抑制剂甲基乙二醛-双(脒基腙)(MGBG)和Put降解抑制剂氨基胍(AG)的混合施用造成游离态Put的过量积累,以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量和抗氧化酶活性的显著降低,造成ROS大量积累,进一步加重了低氧胁迫对植株的伤害.结果表明,低氧胁迫下外源Put可提高黄瓜幼苗体内游离态Put含量,促进游离态Put向Spd和Spm转化,Spd、Spm含量的增加以及(free-Spd free-Spm)/free-Put比值的升高有利于提高植株抗氧化酶活性,增强清除ROS的能力,降低膜脂过氧化的伤害,从而增强植株的低氧胁迫耐性.     

钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系保护酶同工酶表达的影响

以'新泰密刺'黄瓜为材料,采用营养液栽培方法,对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系SOD、POD和CAT同工酶进行了分析.结果显示,与对照相比,单纯低氧胁迫处理的黄瓜幼苗根系SOD和CAT同工酶活性先降低再升高, 而POD同工酶活性则持续升高;营养液增施4 mmol·L-1 CaCl2明显缓解了低氧胁迫对黄瓜植株的伤害, 其SOD、POD和CAT同工酶活性接近对照水平;与单纯低氧胁迫相比,营养液增施50 μmol·L-1 LaCl3显著抑制了幼苗根系SOD、POD和CAT同工酶活性的升高;营养液增施20 μmol·L-1三氟拉嗪(TFP)引起植株根系SOD、POD和CAT同工酶表达量的剧烈波动,随胁迫时间的延长SOD和CAT同工酶均先迅速升高后又迅速降低,而POD同工酶活性则迅速降低.研究表明,外源Ca2+增加了Ca2+向黄瓜植株体内的运输,促进了低氧逆境胁迫信号向体内的传递,提高了根系保护酶的表达量及其活性氧清除水平,从而增强了黄瓜植株耐低氧胁迫的能力.     

根际低氧胁迫对黄瓜幼苗根系呼吸代谢的影响

采用营养液栽培方法,研究了低氧胁迫对两个耐低氧能力不同的黄瓜品种根系呼吸代谢的影响.结果表明：低氧胁迫下,两个黄瓜品种根系三羧酸循环显著受阻,无氧呼吸代谢被促进.与耐低氧能力较弱的中农8号相比,耐低氧能力较强的绿霸春4号根系琥珀酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶活性的降低幅度较小,乳酸脱氢酶活性、乳酸和丙酮酸含量的增加幅度较小,而丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶活性及乙醇、丙氨酸含量的增加幅度较大;低氧胁迫8d时,与相应对照相比,绿霸春4号根系乙醇脱氢酶活性及乙醇和丙氨酸含量分别增加了409.30%、112.13%和30.64%,中农8号根系分别增加了110.42%、31.84%和4.78%,这是两个黄瓜品种耐低氧能力差异的主要生理原因.两品种幼苗根系丙氨酸氨基转移酶活性和乙醛含量没有显著差异.表明低氧胁迫下黄瓜根系乙醇发酵代谢途径的增强和丙氨酸的积累有利于防御低氧伤害.     

低氧胁迫对黄瓜幼苗根系无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的影响

对两个抗低氧胁迫能力不同的黄瓜品种进行营养液水培,研究了低氧胁迫下植株根系中无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的变化。结果表明,低氧胁迫下,黄瓜植株生长受到抑制,鲜重和干重显著降低,根系中蛋白质含量降低,而根系中乳酸脱氢酶（LDH）、丙酮酸脱羧酶（PDC）、乙醇脱氢酶（ADH）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在低氧胁迫下显著提高,且提高的幅度与品种抗低氧胁迫能力的强弱有关,与“中农8号”相比,抗低氧性胁迫能力较强的“绿霸春四号”根系内LDH活性增幅较小,而ADH、PDC、SOD、POD和CAT活性增幅较大。说明较高的ADH、PDC、SOD、POD、CAT活性和较低的LDH活性有利于增强幼苗植株抗低氧胁迫的能力。     

Ca2+对低氧胁迫下黄瓜幼苗生长和根系无氧呼吸酶的影响

采用营养液水培,以抗低氧能力不同的2个黄瓜品种为试材,研究了Ca2+对黄瓜幼苗植株生长和根系无氧呼吸酶活性的影响.结果表明,在低氧胁迫下,LDH、PDC和ADH活性提高程度与幼苗的抗低氧性和Ca2+浓度密切相关.与抗低氧性较弱的"中农8号"相比,抗低氧性强的"绿霸春4号"幼苗根系LDH活性增加缓慢,而PDC和ADH活性增加幅度较大,因此增强了植株对低氧胁迫的抗性.低氧胁迫下,营养液中8 mmol·L-1 Ca2+处理能显著提高根系ADH活性,降低LDH和PDC活性,0 mmol·L-1 Ca2+处理表现出相反的规律.由此可以说明,低氧胁迫下,Ca2+能够提高ADH活性,降低LDH和PDC活性,可增强黄瓜植株对低氧胁迫的抗性.     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜根系抗氧化系统及无氧呼吸酶活性的影响

用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下24-表油菜素内酯(EBR)对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种根系中抗氧化系统及无氧呼吸酶活性的影响。结果表明,在低氧胁迫下,EBR处理显著提高了低氧胁迫下2品种黄瓜幼苗根系SOD、POD及ADH活性,降低了O2-·、H2O2和MDA含量、LDH活性及‘中农八号’根系PDC活性,而对‘绿霸春四号’根系PDC及2个品种CAT活性无明显影响,表明外源EBR处理通过促进低氧胁迫下根系中抗氧化酶和ADH活性的提高,降低LDH活性及ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

外源钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗ADH、LDH活性和同工酶的影响

以‘新泰密刺’黄瓜为材料,采用营养液栽培,外源使用Ca2+、钙离子通道抑制剂La3+与钙调素拮抗剂三氟拉嗪(TFP),研究了钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系ADH、LDH活性和同工酶的影响。结果表明,低氧胁迫诱导产生了新的ADH和LDH同工酶条带。低氧胁迫下,ADH、LDH同工酶丰度和活性显著高于对照;外源增施Ca2+有利于Ca2+信号的形成和逆境信号的传递,营养液添加CaCl2缓解了低氧胁迫对黄瓜植株的伤害,ADH、LDH同工酶丰度和活性接近对照水平;La3+抑制Ca2+的吸收和体内运输,营养液添加LaCl3显著抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,生物量显著低于低氧处理,表明La3+加重了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害;TFP抑制了低氧逆境胁迫信号的传递,营养液添加TFP抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,ADH和LDH同工酶丰度和酶活性显著低于低氧处理,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,黄瓜植株的低氧耐性降低。暗示外源Ca2+参与了低氧胁迫下黄瓜根系无氧呼吸代谢的调节,增强了Ca2+向植物体内的运输,缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害,增强了植物对低氧的耐性。     

外源亚精胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系多胺含量和抗氧化酶活性的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源亚精胺对两个抗低氧能力不同的黄瓜(Cucumis sativus)品种(‘中农8号’和‘绿霸春4号’)根系中多胺含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源亚精胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中亚精胺和精胺含量,降低腐胺含量,同时,根系中SOD、POD、CAT活性也相应提高,使得幼苗鲜重和干重明显增加;单纯低氧处理及外源亚精胺的加入,抗低氧能力较强的品种‘绿霸春4号’较抗低氧能力较弱的品种‘中农8号’根系中抗氧化酶活性高。黄瓜幼苗根系中较高的亚精胺、精胺含量和较低的腐胺含量可能有利于提高抗氧化酶活性,增强幼苗的低氧逆境适应能力。     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

以津春2号黄瓜为材料,采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB-1)显著抑制黄瓜幼苗的生长;(2)添加NO显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高根系还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量略有下降,同时缓解了NaCl胁迫下抗坏血酸(ASA)含量的下降幅度;(3)NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1可部分解除NO的作用,与NaCl胁迫下单独添加NO处理比较,GR活性、GSH和ASA含量均降低,GSSG含量提高,APX先升高后下降.研究发现,外源NO可能通过鸟苷酸环化酶(cGC)介导来调节NaCl胁迫下黄瓜幼苗根系GR活性和GSH、GSSG、ASA含量,提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,增强植株对活性氧的清除能力,减少膜脂过氧化,缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害.     

根际低氧胁迫对黄瓜幼苗根系呼吸代谢的影响

采用营养液栽培方法,研究了低氧胁迫对两个耐低氧能力不同的黄瓜品种根系呼吸代谢的影响.结果表明：低氧胁迫下,两个黄瓜品种根系三羧酸循环显著受阻,无氧呼吸代谢被促进.与耐低氧能力较弱的中农8号相比,耐低氧能力较强的绿霸春4号根系琥珀酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶活性的降低幅度较小,乳酸脱氢酶活性、乳酸和丙酮酸含量的增加幅度较小,而丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶活性及乙醇、丙氨酸含量的增加幅度较大;低氧胁迫8 d时,与相应对照相比,绿霸春4号根系乙醇脱氢酶活性及乙醇和丙氨酸含量分别增加了409.30%、112.13%和30.64%,中农8号根系分别增加了110.42%、31.84%和4.78%,这是两个黄瓜品种耐低氧能力差异的主要生理原因.两品种幼苗根系丙氨酸氨基转移酶活性和乙醛含量没有显著差异.表明低氧胁迫下黄瓜根系乙醇发酵代谢途径的增强和丙氨酸的积累有利于防御低氧伤害.     

NaCl胁迫对黄瓜根系边缘细胞发生的影响

以黄瓜为试材,研究了NaCl处理对植株生物量、根长、根系活力、根边缘细胞的数目和活性及黏胶层厚度的影响。结果表明,NaCl处理降低了植株生物量与根系长度,增加了黄瓜幼苗的根系活力。黄瓜边缘细胞的出现几乎与根同时发生,当根长达到25mm时,边缘细胞的数目与活性均达到最大值。NaCl处理对边缘细胞的数目与活性表现出一定的抑制作用。离体根尖的边缘细胞活性也随NaCl处理浓度与处理时间的增加而逐渐减小,但根边缘细胞黏胶层厚度却随NaCl处理浓度的增加而增加。总之,NaCl对黄瓜幼苗造成一定伤害,但根系边缘细胞可通过降解死亡与增加黏胶的分泌量在一定程度上减轻这种伤害程度。     

外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体活性氧清除系统的影响

以黄瓜为材料,研究了外源硅（K2SiO3 1．0mmol／L）对NaCl（50mmol/L）胁迫下黄瓜幼苗叶绿体中Na^＋、K^＋向叶绿体分配及活性氧清除系统的影响。结果表明：盐胁迫下硅处理使叶绿体在K^＋与Na^＋之间选择性吸收K^＋,从而降低了叶绿体内Na^＋的含量;同时Si处理可以显著降低盐胁迫下叶绿体中过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性及抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量。说明Si不仅能降低叶绿体对Na^＋的选择吸收,还能增强叶绿体活性氧清除系统清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害。     

外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系生长及H+-ATP酶和H+-焦磷酸酶活性的影响

采用营养液水培方式,研究了根际低氧胁迫下外源多胺对黄瓜幼苗植株根系生长,内源多胺含量与质膜H -ATP酶、液泡膜H -ATP酶和焦磷酸酶活性的影响.结果表明,根际低氧胁迫显著抑制黄瓜幼苗根系的生长,外源Put(腐胺)和Spd(亚精胺)可缓解低氧胁迫对根系的生长抑制,多胺主要以Spd的形式发挥促进性的生理作用,Put通过转化为Spd发挥作用;低氧胁迫下黄瓜根系内源多胺含量略有提高,外源多胺处理可增加内源多胺的含量;低氧胁迫下外源Put和Spd处理后质膜H -ATP酶活性显著提高,外源多胺对黄瓜根系液胞膜H -ATP酶和H -焦磷酸酶活性没有明显影响,说明低氧胁迫下外源多胺主要通过提高质膜H -ATP酶活性而发挥生理作用.     

离体培养黄瓜子叶诱导雌花的研究

采用添加Spd和IAA的MS培养基培养离体黄瓜子叶,研究了Spd和IAA对雌花诱导的协同作用,及昼夜温差、培养基中N素和pH值对雌花诱导的影响。结果表明,分别添加Spd、IAA时的雌花诱导率和单株雌花数偏低或为0,12 mg·L^-1 Spd与0.01mg·L^-1 IAA 配合时的诱导效果明显高于单独处理的,而对照组未见雌花,说明Spd和IAA对雌花诱导的协同作用显著。在0、2、6、10℃昼夜温差,60、70、80、90 mmol·L^-1的N素含量和pH 5.4、5.8、6.2、6.6的培养条件下,70 mmol·L^-1 N、6℃温差和pH 6.2时的雌花诱导效果较好,表明适当提高昼夜温差、培养基中N素和pH值有利于黄瓜子叶的雌花诱导。     

Characteristics of Radial Solution Flow in Roots of Cucumber (Cucumis sativus L.)

Low salt roots of Cucumis sativus L. cv. Burpeeana Hybrid weresubjected to iso-ionic treatments in which the external solutionconcentration of K⁺ was maintained at 14 mM. Solution concentrationof varied from 0 to 14 mM, other anions compensating. When Cl^– was the compensating ion, its concentrationin the exudate increased during the first 4 h and thereafterwas nearly the same as that of the external solution in alltreatments containing I mM or more. After 8 h of equilibration the concentration in the exudate increased almost exactly as its concentrationin the external solution. Rates of exudation and K⁺ transportwere almost constant between I and 14 mM KNO₂. More Cl^–was transported from solutions of similar Cl– concentrationwhen was also present. When water transport was inhibited with mannitol in treatments containing both KNO₃and KCI, exudate concentrations of K⁺ and were increased, but exudate concentration of Cl^– was notsignificantly affected except at the highest Cl     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗植株生长和光合特性的影响

采用营养液水培法,选用耐盐性不同的2个黄瓜品种,研究了不同浓度N aC l处理对黄瓜幼苗植株生长及叶片光合特性的影响。结果表明,在盐胁迫下,净光合速率(Pn)呈下降趋势,气孔导度(G s)变化趋势与Pn相一致;气孔限制值(L s)在处理的前4 d显著升高,随处理时间延长而下降;细胞间隙CO2浓度(C i)的变化趋势与L s相反;光合碳同化的量子效率(Φc)明显下降。耐盐性较弱的‘津春2号’各项光合参数变化幅度明显大于耐盐性较强的‘长春密刺’。短期N aC l处理,Pn下降以气孔限制因素为主,较长期N aC l处理,Pn下降转向非气孔限制因素。     

黄瓜导入异戊烯基转移酶基因后对内源激素的影响

用根癌农杆菌C58Cl_PHZ6111)转化黄瓜外植体,在无激素的MS_0培养基上获得转化植株。经胭脂碱测定和氯霉素抗性实验,所测16株均为转化型。气相色谱分析表表,转化植株2—ip和IPA的含量分别为非转化植株的10.7倍和66.7倍,基因4的引入不仅提高了转化植株1AA的会量,也促进了ABA和赤霉素的合成和积累。