外源乙烯对黄瓜幼苗根系生长及内源多胺含量的影响

精确控制营养液溶氧浓度和外源乙烯浓度,研究了黄瓜幼苗根系在低氧水培时的生长情况以及PAs含量的变化。结果表明,外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的生长有抑制作用,虽然根径增粗,含水量增加,但根系的总根数、总表面积、总体积、干重和鲜重都有所减少,随着乙烯浓度的增加,抑制作用增强;外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系PAs含量有着明显的拮抗作用,外源乙烯使根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的伤害症状加重。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）根系的生长和抗氧化系统的影响。【方法】采用营养液水培法,以抗低氧能力较强的黄瓜品种绿霸春4号和抗低氧能力较弱的品种中农8号为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜根系生长、ROS及抗氧化酶活性的影响。【结果】在低氧胁迫下,EBR处理显著促进了低氧胁迫下两品种黄瓜幼苗根系生长,提高了SOD、APX、GR活性及AsA、GSH含量,降低了O 、H2O2及MDA含量。【结论】外源EBR处理通过促进低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗碳水化合物代谢的影响

 【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗碳水化合物代谢的影响。【方法】采用营养液水培法,以耐低氧能力较强的黄瓜品种‘绿霸春4号’和耐低氧能力较弱的品种‘中农8号’为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜幼苗碳水化合物含量及根系糖酵解代谢酶活性的影响。【结果】通气条件下正常栽培,EBR处理显著促进两黄瓜品种叶片和根系中可溶性总糖的积累,但对根系糖酵解代谢酶活性的影响较小;低氧胁迫下,耐低氧能力不同的两品种幼苗根系淀粉、葡萄糖含量及酸性转化酶、ATP依赖的磷酸果糖激酶活性的变化表现出明显的品种差异;低氧条件下,EBR处理进一步提高了两品种根系中蔗糖和果糖含量及主要的糖酵解代谢酶活性,对叶片中大部分碳水化合物含量均无显著影响。【结论】低氧胁迫下,外源EBR通过促进碳水化合物从叶片向根系的分配及根系糖酵解代谢酶活性的提高,增强黄瓜植株耐低氧胁迫的能力。     

钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗可溶性蛋白表达的影响

采用营养液水培,以低氧耐性较弱的黄瓜品种‘津春2号’为试材,研究了外源钙和钙调素(Ca.M)抑制剂三氟拉嗪(TFP)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系和叶片可溶性蛋白表达的影响。结果表明:低氧下植株的生物量显著下降,施加外源Ca2+后生物量显著增加,而施加TFP后则在低氧胁迫的基础上进一步降低了植株的生物量。植株的根系可溶性蛋白含量在低氧下降低而在添加了Ca2+后升高;叶片的可溶性蛋白含量在低氧下升高,添加Ca2+后可溶性蛋白在处理6 d和9 d时高于低氧和对照处理;施加TFP后根系和叶片的可溶性蛋白均下降。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析表明,不同处理在根系中至少有9种蛋白表达量发生明显变化,其相对分子质量(×103)分别为17.2、19.7、24.0、31.5、35.0、51.2、64.8、75.0、83.0;叶片中也有7种蛋白表达量发生了变化,其相对分子质量(×103)分别为14.0、21.0、34.0、37.2、39.0、46.5、58.5。外源Ca2+显著增加了黄瓜的生物量,调节根系和叶片中可溶性蛋白含量及其表达,缓解了低氧胁迫对植株的伤害,增强了黄瓜的低氧耐性。     

低氧胁迫对黄瓜幼苗生长和形态结构及有关酶活性的影响

[目的]本文旨在研究根际低氧胁迫对黄瓜幼苗生长、形态解剖结构及有关酶活性的影响。[方法]以耐低氧性较弱的‘中农6号’黄瓜品种为材料,采用营养液通N2形成低氧逆境的方法,深入探讨了根际低氧逆境对黄瓜幼苗生长、形态结构及细胞壁降解、乙烯合成有关酶活性的影响。[结果]根际低氧胁迫7 d后,黄瓜幼苗生长受到显著抑制,植株干质量、叶面积、叶长、根长、根尖数均显著低于通气对照,相对生长率大幅降低;幼苗叶片组织细胞结构致密度增大,栅栏组织的相对比例增加;下胚轴部分肿胀,出现大量皮孔和不定根,皮层薄壁组织细胞之间相互分离出现孔隙;根系伸长区皮层出现通气组织。低氧胁迫初期黄瓜幼苗乙烯生成速率显著提高,乙烯合成酶活性明显增加;根系和下胚轴中与细胞壁降解有关的酶活性也显著提高。[结论]低氧胁迫下黄瓜幼苗生长受到抑制,植株形态、解剖结构发生变化,乙烯合成和细胞壁降解被促进。     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗氮代谢的影响

[目的]本文的目的是研究外源24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫植株氮代谢的影响。[方法]以低氧耐性较弱的‘中农6号’黄瓜品种为材料,采用营养液通N2形成低氧逆境的方法,深入探讨了EBR对低氧胁迫下植株叶片和根系中与氮代谢相关的酶活性的影响。[结果]低氧处理显著降低了植株叶片的总氮含量,EBR使胁迫植株叶片总氮积累恢复至对照水平。低氧处理后,硝态氮含量在叶片中增加而在根系中降低,铵态氮的变化趋势与硝态氮相反,而EBR显著促进了胁迫植株根系的铵态氮积累。低氧胁迫下,植株根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性升高,随后恢复至对照水平,而谷氨酸合成酶(GOGAT)活性显著低于对照。叶片NR活性受到低氧抑制,亚硝酸还原酶(NiR)、GOGAT、氧化型谷氨酸脱氢酶(NAD+-GDH)活性则先升高,随后降低;叶片还原型谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性也受到低氧促进,至处理末期时显著高于对照植株。EBR显著提高了胁迫植株根系的NR活性及叶片的NiR、NAD+-GDH活性。[结论]黄瓜植株通过增强硝酸还原,加强氮代谢缓解低氧胁迫伤害;EBR通过增强根系NR活性及叶片NAD+-GDH活性,提高了植株的低氧耐性。     

不同根区温度对黄瓜幼苗生长及光合参数的影响

通过对日光温室黄瓜幼苗不同根区温度的处理[适温(CK)21—23℃、亚适温14—16℃、低温8—10℃]，结果表明，与适温处理(CK)相比，亚适温和低温处理，(1)降低了黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、全株干重，而增加了地下部干重和根冠比；(2)降低了黄瓜幼苗叶片光合色素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(G8)、胞间CO2浓度(Ci)，增加了叶绿素a/b值。品种津春3号(J3)比津春2号(J2)表现出一些较强的根系耐低温胁迫的能力。     

腐胺提高黄瓜根际低氧耐性的生理机理

 【目的】明确腐胺（putrescine,Put）对黄瓜根际低氧耐性的作用及其机制。【方法】以黄瓜为材料,分别在抑制和不抑制酸还原过程的条件下,在水培体系中对植物进行Put和根际低氧胁迫处理。【结果】外源Put显著提高了硝酸还原酶的实际（NRact）和最大（NRmax）活性,且这种作用在低氧胁迫植株中表现尤为明显。Put缓解了低氧胁迫下黄瓜叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）以及根系线粒体总呼吸（Vt）、细胞色素途径呼吸（Vcyt）和交替途径呼吸（Valt）速率的下调。然而,当硝酸还原过程被钨酸钠抑制后,Put不仅失去了对光合作用及线粒体呼吸的缓解作用,反而进一步加剧了这两个基础代谢过程活性的下降。【结论】Put参与提高黄瓜对低氧胁迫抗性的作用和硝酸还原过程有关。     

钙对低氧胁迫下黄瓜幼苗生长和可溶性蛋白表达的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下Ca2+对黄瓜幼苗生长、叶片和根系中可溶性蛋白含量的影响.结果表明,与对照相比,低氧条件下植株生长和可溶性蛋白表达显著受到抑制,低氧缺钙处理植株受抑制程度大于低氧常钙处理,营养液加钙缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗生长的伤害,提高了黄瓜幼苗根系和叶片中可溶性蛋白的含量;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对黄瓜幼苗体内可溶性蛋白分析表明,低氧胁迫下,叶片中至少有2种分子量分别约为132.0、16.8 kDa的蛋白以及根系中1种分子量约为58.0 kDa的蛋白表达量增强,但是营养液加钙处理减弱了这些蛋白的表达.     

低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响

【目的】研究短期低氧胁迫对水稻幼苗根系生长、呼吸功能和氮代谢的影响,探讨短期低氧胁迫影响水稻幼苗根系形态、分蘖、生物量的积累、根系呼吸强度以及氮代谢的生理机制,并分析低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响,为探明低氧胁迫对水稻幼苗的伤害及其保护机制奠定基础。【方法】正式试验于2015年在中国水稻研究所网室进行。采用国际水稻研究所营养液配方进行水培试验,以春优84和秀水09为材料,移栽行间距为20 cm,移栽7 d后利用在线溶氧仪设定2个氧浓度：低氧（0-1 mg·L^-1）和对照（常规水培,不进行氧调节,水稻在自然状态下生长）,处理时间为12 d。采用便携式溶氧仪（HACHHQ30d,美国）测定营养液中溶氧量。处理后每隔3 d测定分析根系活力、呼吸强度、氮代谢相关酶活性。处理结束时取样测定分析株高、分蘖、叶绿素含量、根系形态和干物重等指标。【结果】短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。处理结束时,秀水09分蘖数、干物质的积累量分别比对照降低20.0%和7.78%。春优84分蘖数和干物质积累量分别比对照降低15.38%和6.28%。2品种根系体积以及粗根（根系直径>0.8 mm部分的根量）、细根(活性根,根系直径0.05-0.1 mm）根量也低于对照。叶片叶绿素含量、根系氮素吸收量以及可溶性蛋白质含量也受到低氧胁迫的抑制。秀水09各项指标分别比对照减少6.67%、15.11%和10.86%,春优84各项指标分别比对照减少5.18%、13.25%和6.67%,且秀水09的各项指标的减少量均大于春优84,说明秀水09对低氧胁迫较为敏感。2个品种的株高受低氧胁迫的诱导,秀水09比对照增加7.98%,春优84比对照增加3.30%。短期低氧胁迫对水稻幼苗根系呼吸强度的影响表现为抑制-促进-抑制,随处理时间的延长抑制作用会降低。根系活力的变化趋势同根系呼吸强度一致。水稻幼苗根系硝酸还原酶（NR）活性受低氧胁迫的诱导;根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性在低氧胁迫0-6 d时受其诱导,9-12 d时受其抑制;低氧胁迫对水稻根系谷氨酸脱氢酶（GDH）活性的影响和品种有关,秀水09表现为促进-抑制,春优84则为抑制-促进-抑制。短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。【结论】水稻幼苗可以通过呼吸消耗、氮代谢相关途径的改变,减轻低氧胁迫的伤害,从而维持其在低氧逆境下生存。