两种培养方式下砷对大叶井口边草生理生化的影响

分别采用水培和土培实验方法,研究了两种培养方式下砷对砷超富集植物大叶井口边草（Pteris cretica var.nervosa）生理生化的影响。将大叶井口边草分两组培养：一组置于0、5、20、50 mgAs.L-1含砷Hoagland营养液下,另一组置于0、50、100和200 mgAs.kg-1土培条件下。培养14 d后,测定叶片光合色素、游离脯氨酸、可溶性糖含量、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性等指标。结果表明,砷胁迫导致大叶井口边草叶片叶绿素、游离脯氨酸和可溶性糖含量以及POD、CAT、SOD活性发生明显变化。随着砷浓度增加,无论水培和土培方式,相对于对照,叶绿素a、a＋b含量均显著减少（P〈0.05）,但叶绿素a/b无显著差异（P〉0.05）,游离脯氨酸和可溶性糖含量显著增加（P〈0.05）,CAT活性显著降低（P〈0.05）。游离脯氨酸和可溶性糖对砷胁迫下大叶井口边草的砷耐性起了重要作用。     

不同光强下龙葵对镉的吸收积累及生理响应

采用土培方法探讨了不同光强（自然光和50%遮光）和镉（Cd）不同添加量（0、 25、 50、 75和100 mg/kg）复合处理下,龙葵对Cd的吸收累积特征,超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）、 过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性以及叶绿素、 丙二醛（MDA）、 谷胱甘肽（GSH）和植物螯合肽（PCs）含量等的变化特征。结果表明, 自然光条件下龙葵叶绿素b、 叶绿素a+b以及地上和地下部Cd富集量均显著低于遮光处理; 叶和根的SOD、 POD、 CAT和APX活性在自然光条件下随土壤Cd添加量的增大先升后降,而在遮光处理下则持续升高; 除Cd 25 mg/kg处理时根POD及叶CAT活性在不同光强处理下没有显著差异外,其余Cd添加量处理下SOD、 POD、 CAT和APX活性在自然光条件下均显著高于遮光处理; 自然光条件下龙葵叶和根的MDA含量显著高于遮光处理,而叶和根的GSH含量和叶中PCs含量均显著低于遮光处理。研究结果表明,遮光环境促进了龙葵对Cd的富集,并且减轻了Cd对龙葵的氧化胁迫。     

暖季型草坪草对高温胁迫的生理响应

以沟叶结缕草(Zoysia matrella)与结缕草(Z.japonica)为材料, 测定了高温胁迫下两种暖季型草坪草叶片主要抗性生理指标的变化, 结果表明: 40 ℃高温处理下, 两种结缕草叶片渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸)和ABA、GA3、IAA、MDA含量均显著增加, SOD、POD与CAT酶活性都显著增强; 两种结缕草叶片的Chla、Chlb、Car含量以及Chla/Chlb的比值则出现了不同程度的下降.高温下, 沟叶结缕草渗透调节物质的积累量和ABA、GA3、IAA含量的增加均高于结缕草, SOD和CAT活性的增强也大于结缕草, 表现出更强的耐热特性.     

外源谷胱甘肽对自毒作用下嫁接黄瓜及砧穗幼苗叶片抗氧化系统的影响

为探索外源还原型谷胱甘肽(GSH)对自毒作用下嫁接黄瓜的保护作用及机理,本研究以200g·L-1连作嫁接黄瓜根际土壤浸提液灌根模拟自毒胁迫(CK2),分别以浓度为0、100、200 mg·L-1GSH对幼苗进行叶片喷施和灌根处理,在处理第4、第8、第12、第16天测定嫁接黄瓜、黄瓜、南瓜幼苗生物量、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性以及GSH、抗坏血酸(As A)、丙二醛(MDA)含量。结果表明,自毒胁迫下,嫁接黄瓜、黄瓜和南瓜幼苗壮苗指数、叶片SOD、POD、APX、CAT活性降低,As A、GSH含量下降,MDA含量升高。表明连作嫁接黄瓜土壤浸提液能够对3种植物幼苗产生自毒作用。3种植物幼苗T1、T2、T3处理和嫁接黄瓜、南瓜幼苗T4处理的壮苗指数,叶片SOD、POD、APX、CAT活性和GSH、As A含量均显著增加,MDA含量均显著降低。黄瓜幼苗T4处理的壮苗指数,叶片SOD、POD、APX、CAT活性和GSH、As A含量呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势。表明施加适宜浓度GSH可以提高抗氧化酶活性和抗氧化剂含量,减轻活性氧对膜脂造成的伤害,从而提高幼苗素质。综上,嫁接黄瓜和南瓜幼苗的T4处理,黄瓜幼苗的T2处理缓解自毒作用效果较为明显。本研究结果为防治嫁接黄瓜连作障碍提供了理论依据。     

水杨酸对水稻叶片抗氧化酶系的影响

本研究探讨了SA对水稻叶片抗氧化酶系活性及H2O2水平的调节作用。10μg/mL的SA能显著提高处理叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性，诱导同株未以SA处理叶片中SOD增加，但对处理和未处理叶片叶过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性抑制作用很弱。相应地，处理叶片中过氧化氢（H2O2）和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量均明显增加，而未处理叶片中过氧化氢和丙二醛含量增加的时间明显推迟，增幅也较小。结果表明SA提高处理叶片中H2O2含量主要是通过增加SOD活性而不是抑制CAT和APX活性，SA诱导处理叶片抗白叶枯病可能与叶片中H2O2含量增加以及脂质过氧化有关。     

铅胁迫对毛白杨组培生根苗生理生化及根尖细胞微管骨架的影响

用50μmol/L硝酸铅对毛白杨组培生根苗进行不同时间的处理,测定叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）4种抗氧化酶活性水平和丙二醛（MDA）含量的变化;并通过间接免疫荧光染色法观察根尖分生区细胞的微管骨架。结果显示：铅能使毛白杨叶片APX和POD活性出现...     

Cd胁迫下绿豆和箭舌豌豆叶片抗氧化系统的变化

研究了Cd胁迫下绿豆（Phaseolus aureus）和箭舌豌豆（Vicia sativa）幼苗的生长,叶片内过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、超氧化岐化酶（SOD）、愈创木酚过氧化物酶（GPOD）和谷胱甘肽还原酶（GR）的同工酶活性,还原性谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（ASC）以及Cd含量的变化。结果显示,100μmol.L-1Cd胁迫9d期间,随着Cd胁迫时间的延长,绿豆和箭舌豌豆幼苗主根的伸长量和其根系干重显著降低（P〈0.05）,根表面出现越来越明显的褐色,绿豆叶表面出现可见的褐色斑点;两种植物叶片的CAT、APX和SOD同工酶活性以及绿豆叶片的GR活性呈先升后降的趋势,而两种植物叶的GPOD活性明显增加;在箭舌豌豆叶片中,GR活性随Cd暴露时间的延长而增加,而GSH先降后升;在绿豆叶片中,GSH和ASC随Cd暴露时间的延长而降低;与此同时,两种植物叶片中Cd的含量也随Cd胁迫时间的延长而增加,和箭舌豌豆相比,绿豆叶片中Cd含量增加更多。结果表明,箭舌豌豆有较强的抗氧化能力。     

砷超积累植物粉叶蕨及其对砷的吸收富集研究

采用盆栽模拟试验,研究了澳大利亚蕨类植物粉叶蕨对砷的耐性及吸收富集砷的特征,同时比较了澳大利亚粉叶蕨(Pityrogramma calomelanos(L.)Link var.austroamericana(Domin)Farw)和中国蜈蚣草(Pteris vit-tats L.)在澳大利亚的Kurosol土壤上对As的吸收积累差异及植物修复效率.研究结果表明,在As投加浓度为2 400 μmol/kg时,虽然粉叶蕨的生长受到一定抑制,但仍维持了较高的地上部生物量;地上部As含量达到2438.33 mg/kg DW时,超过了砷超积累植物的临界含量标准(1 000 mg/kg);地上部As积累量为21.6 mg/株DW时,地上部对As的生物富集系数为18.6,地上部As含量大于根系As含量,基本符合As超积累植物的基本特征.与As超积累植物蜈蚣草相比较,暴露在As浓度为2 400 μmol/kg环境时,中国蜈蚣草对砷的耐性、地上部As含量及生物富集等方面均明显优于澳大利亚粉叶蕨,其地上部As含量和积累量分别为2 936.13 mg/kgDW和41.1 mg/株DW.     

两种基因型龙葵对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉（0、5、25、50、100μg·g-1）胁迫下红果龙葵和少花龙葵幼苗根、茎和叶的生物量变化、镉吸收量、镉转移率、镉富集系数和叶片抗氧化酶（SOD、POD）活性、叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量等指标的变化,比较2种基因型龙葵富集镉的差异。结果表明,2种基因型龙葵富集重金属镉存在明显差异。与对照相比,在Cd胁迫浓度≥25μg·g-1时,2种龙葵的生物量显著下降（P〈0.05）,而少花龙葵的下降趋势较红果龙葵小;随着Cd胁迫浓度的增加,2种龙葵根、茎和叶的Cd吸收量显著上升（P〈0.05）,且根部Cd含量高于茎和叶,而少花龙葵的根、茎和叶中的Cd含量均高于红果龙葵,2种龙葵的镉转移率和富集系数除5μg·g-1Cd胁迫外,均小于1,且少花龙葵对镉转移率和镉富集系数均大于红果龙葵。2种龙葵叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶（SOD、POD）活性均表现为先上升后下降,均表现为少花龙葵上升幅度大而下降幅度较小。综合各项指标表明,2种龙葵均不是Cd的超积累植物,少花龙葵的耐Cd胁迫能力较红果龙葵强。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响

采用水培方法,在玉米幼苗进入三叶期后向培养液中加入不同浓度氯化镉（0、10^-6、10^-5、10^-4 mol·L^-1）,胁迫不同时间（5、10、15 d）后对幼苗进行各项指标检测。结果表明,低浓度（10^-6 mol·L^-1）及中浓度（10^-5 mol·L^-1）镉胁迫对幼苗生长均有较强刺激作用,而中浓度胁迫对地上部分作用更明显;低浓度镉胁迫对根部及叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT及ASA－POD）活性影响较小,只是根部POD、ASA－POD活性明显升高,而中浓度胁迫对除SOD外其他抗氧化酶活性均有显著促进作用;MDA含量均未有显著升高,可见根部及叶片未受到氧化损伤;两种浓度胁迫下,Fv′/Fm′虽下降,净光合速率有所升高。高浓度镉（10-4 mol·L^-1）胁迫下幼苗生长几乎停止;根部SOD及CAT活性升高,而POD和ASA－POD被明显抑制,叶片中CAT、POD及ASA－POD活性显著升高;根部受到显著氧化损伤;各项光合参数（Fv/Fm、Fv′/Fm′和净光合速率）均显著降低。     

壳聚糖对毒死蜱胁迫下菠菜生理生化指标的缓解作用

以菠菜（Spinacia olerac ea L.）为材料,在露地栽培条件下研究了不同浓度壳聚糖（0、50、100、200mg·L-1）对毒死蜱胁迫下菠菜超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、O2-·产生速率、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性糖积累的缓解作用。结果表明,壳聚糖对毒死蜱胁迫下菠菜抗氧化酶活性及相关生理指标起到了缓解作用,其中低浓度壳聚糖（50、100mg·L-1）的缓解作用更为明显。喷施低浓度壳聚糖后,能提高菠菜的SOD活性,降低O2-·产生速率以及MDA、脯氨酸和H2O2的积累,从而缓解毒死蜱对菠菜的胁迫作用。与毒死蜱胁迫相比,壳聚糖能将毒死蜱胁迫下的抗氧化酶活性及相关生理指标较早的恢复到对照水平,主要体现在SOD活性以及MDA、可溶性糖、脯氨酸和H2O2积累的变化上。就壳聚糖的缓解作用而言,壳聚糖对菠菜SOD活性、O2-·产生速率以及MDA、脯氨酸和H2O2积累的缓解作用较大,而对POD、CAT、APX活性和可溶性糖积累的缓解作用较小。     

Mn对超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）抗氧化机理的影响

采用水培的方法,研究了不同浓度Mn（0、0.5、1、2、4、8mmol·L-1）对新发现的Mn超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）生长、Mn吸收及Mn对其抗氧化酶和非酶系统的影响。结果表明,锰处理显著增加了（P〈0.05）短毛蓼根、茎、叶中Mn的含量,锰处理还引起了短毛蓼叶片中过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的累积。当Mn处理浓度大于1mmol·L-1时,显著降低了短毛蓼的株高、株重（P〈0.05）;当Mn处理浓度为8mmol·L-1时,短毛蓼叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b含量最低,与对照差异显著（P〈0.05）。Mn处理显著提高了短毛蓼叶片中超氧物歧化酶（SOD）活性（P〈0.05）,而过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性呈先升后降趋势,表明Mn处理打破了短毛蓼活性氧物质的正常代谢,并启动了抗氧化酶系统。8mmol·L-1的Mn处理,显著提高了短毛蓼叶片中巯基（-SH）、还原型谷胱甘肽（GSH）的含量（P〈0.05）,比对照分别提高了10.6%和20%,表明-SH、GSH在短毛蓼缓解Mn毒害的过程中起着重要作用。     

葛根素对小白菜镉损伤的保护作用研究

为探究葛根素(PUE)对小白菜镉(Cd)损伤的保护效果,采取外源添加不同葛根素处理,将小白菜植株随机分为7组,即对照组(CK)、PUE30组(葛根素30μmol·L^-1)、Cd4组(镉4 mg·L^-1)、Cd与PUE共处理组(4+15、4+30、4+45、4+60)。处理30 d后,观察小白菜植株生长状况、测定Cd富集量及抗胁迫生理活性物质,包括叶绿素、抗氧化酶(SOD、APX、CAT、POD)活性及过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)Vc、可溶性蛋白含量,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测抗氧化酶基因(SOD、POD、APX及CAT)表达量。结果表明,与CK组相比,Cd4组小白菜根中Cd含量、H₂O₂和MDA含量显著升高,而地下部鲜重、地上部鲜重、抗氧化酶(SOD、POD和APX)活性和叶绿素含量整体显著降低(P<0.05)。与Cd4组相比,Cd+PUE共处理组小白菜氧化损伤程度减轻,H₂O₂     

间作条件下螯合剂对龙葵和大叶井口边草吸收重金属的影响

用室内土培试验方法,在采自田间的Pb、Cd和As复合污染土壤中单作或间作龙葵和大叶井口边草条件下,筛选出修复Pb-Cd-As复合污染土壤较好的种植方式为间作。进一步在间作方式下,研究了外源添加不同浓度EDDS（乙二胺二琥珀酸）、NTA（氨三乙酸）和EDTA（乙二胺四乙酸）对植物吸收Pb、Cd和As的影响。结果表明,间作显著促进了龙葵地上部对Cd的吸收量和大叶井口边草地上部对As的吸收量,间作龙葵地上部吸收Cd和大叶井口边草地上部吸收As含量分别是单作龙葵和大叶井口边草的1.3倍和1.4倍,说明间作龙葵和大叶井口边草比单作更有利于修复Pb-Cd-As复合污染土壤。间作条件下,大叶井口边草对螯合剂的耐性比龙葵更强。3、6、12mmol.kg-1EDTA能极显著增加土壤中Pb、Cd有效态含量,从而促进龙葵地上部对Pb吸收和大叶井口边草地上部对Pb、Cd吸收。EDTA比NTA具有更强的提高土壤Pb、Cd有效态的能力,但对土壤As有效态促进作用与EDTA相比,NTA效果极显著,1.5、3mmol.kg-1NTA处理极显著提高土壤As有效态含量及促进龙葵和大叶井口边草地上部对As吸收。     

湿地匍灯藓（Plagiomnium acutum）的防御机制对镉胁迫的响应

采用浸没培养实验研究不同浓度镉溶液（0、2、5、50mg·L-1）对湿地匍灯藓（Plagiomnium acutum）的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的影响。结果表明：湿地匍灯藓外表伤害症状随Cd胁迫浓度增加而加重;湿地匍灯藓对Cd有较强的生物富集能力,且藓体Cd累积量与溶液Cd浓度显著正相关（P〈0.05）;湿地匍灯藓的总叶绿素含量随Cd浓度增加显著降低,其含量与可溶性蛋白含量显著正相关（P〈0.05）;Cd胁迫引起湿地匍灯藓的丙二醛（MDA）积累,同时伴随可溶性糖和游离脯氨酸含量显著增加,其中可溶性糖含量与MDA含量显著正相关（P〈0.05）;可溶性蛋白含量和过氧化氢酶（CAT）活性随Cd浓度增加均持续下降,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性却随Cd浓度增加而呈现逐渐上升趋势,其中可溶性蛋白和CAT活性均与MDA含量显著负相关（P〈0.05）,SOD活性则与MDA含量显著正相关（P〈0.05）,POD活性与MDA含量极显著正相关（P〈0.01）。Cd胁迫抑制或降解光合作用相关酶类、细胞膜质过氧化和蛋白质代谢紊乱可能是湿地匍灯藓遭受Cd毒害的主要原因;湿地匍灯藓通过增加可溶性糖含量、SOD和POD活性来抵御Cd的毒害,但由于CAT活性丧失,使湿地匍灯藓的防御系统崩溃,最终导致了湿地匍灯藓细胞的凋亡。可溶性糖、SOD和POD可以作为湿地匍灯藓防御Cd毒害的指标。     

酸铝胁迫对栝楼根系生长及铝积累的影响

针对南方酸性红壤对作物的生长造成的不利影响,采用水培方式,研究酸铝环境0、100、300、500、1000μmol·L-1Al3＋pH4.5,处理7d对长兴栝楼根系生长及铝积累的影响。测定指标包括根系活力、质膜透性、抗氧化酶类活性（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX、愈创木酚过氧化物酶GPX、超氧化物歧化酶SOD）及其同工酶、过氧化氢（H2O2）含量、根尖铝含量的影响。结果表明：随着铝处理浓度升高,根系活力增大,根系质膜透性无显著变化;POD、CAT、APX酶活升高,GPX和SOD活性降低,多种抗氧化酶都有多条同工酶谱带出现;根尖相对铝含量升高,桑色素染色情况显示,荧光梯度与铝含量测定结果一致,并观察到根尖以上根毛处细胞凸起较之平整排列的根细胞更容易积累铝。栝楼对南方酸性红壤具有较强的适应能力,其体内抗氧化酶系统及根尖吸收、积累铝的机制对缓解铝毒害起着重要作用。     

苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢特性的影响

采用营养钵土培的方法,研究了外源苯丙烯酸对津美1号、绿衣天使、C90和翠龙等不同黄瓜品种幼苗生长和叶片抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明,外源苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长具有很强的抑制作用,并随着胁迫浓度的增大受抑制的程度加强。在苯丙烯酸胁迫下,黄瓜叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性表现为低浓度升高,高浓度下降的趋势;超氧阴离子（O2-.）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量、膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量及渗透调节物质脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量随着苯丙烯酸浓度的升高而显著增加。不同黄瓜品种对苯丙烯酸胁迫的响应存在着品种间差异。     

镉对中华稻蝗保护酶系统的毒性效应

采用急性染毒方法研究Cd2＋胁迫对不同发育阶段中华稻蝗SOD、CAT、POD活性的影响。结果表明,在Cd2＋的作用下,不同发育阶段中华稻蝗体内SOD、CAT、POD活性均发生变化。SOD、CAT、POD 3种酶对Cd2＋有一定的耐受性：当Cd2＋浓度在这3种酶的耐受范围内酶活性提高,反之酶活性降低。Cd2＋对不同发育阶段虫体3种抗氧化酶的影响不同：3龄若虫SOD、POD活性最高;雌性成虫CAT活性最低,而3龄雄性若虫CAT活性最高。