铝胁迫对龙眼叶片活性氧代谢及膜系统的影响

为了阐明铝胁迫对龙眼活性氧代谢及膜系统的影响 ,2 0 0 1年进行了龙眼苗期营养液培养条件下的铝胁迫试验。结果表明 :铝胁迫造成龙眼幼苗叶片细胞膜系统的破坏和活性氧防御系统失衡。不同强度铝胁迫 ( 0 1 85～ 1 85 0mmol·L- 1 )下 ,龙眼叶片细胞膜脂过氧化加剧 ,膜透性明显提高 ,与对照相比较 ,MDA含量增加了 5 85 %～ 89 5 4% ,K+ 渗漏值增加了 1 2 1 6%～ 1 3 2 3 5 % ,大分子渗漏值增加了 1 0 43 %～ 1 0 0 0 8%。导致膜脂过氧化的原因是超氧自由基O-2· 、H2 O2 等氧自由基的大量累积 ,铝胁迫下龙眼叶片O-2· 产生的速率提高了44 49%～ 443 48% ,H2 O2 含量增加了 0 62 %～ 5 8 3 6%。O 2 、H2 O2 等AOS累积的主要原因是铝胁迫破坏了细胞保护酶和抗氧化物质系统的协调性。SOD、POD、GR活性在低浓度铝胁迫时上升 ,至 0 3 70mmol·L- 1 铝处理时达最大值 ,而铝胁迫浓度 >0 3 70mmol·L- 1 则下降 ;铝胁迫下 ,CAT活性不断下降 ,AsA POD活性不断增加。铝胁迫导致AsA含量不断下降 ,GSH含量随铝胁迫浓度的增加而增加 ,至 0 740mmol·L- 1 铝处理时达最大值 ,铝浓度 >0 740mmol·L- 1 ,GSH含量下降。     

铝胁迫对龙眼幼苗蛋白质和核酸含量的影响

以苗龄7个月的乌龙岭龙眼实生苗为材料,用营养液培养的方法进行铝胁迫试验.结果表明:铝胁迫干扰了龙眼的氮代谢.铝胁迫下,龙眼幼苗叶、根蛋白酶活性显著增加,叶片增加了33.76%～217.30%,根增加了70.45%～167.86%,可溶性蛋白质、热稳定蛋白质和热不稳定蛋白质含量下降,在叶中三者分别下降了16.54%～58.53%、18.29%～64.56%、9.09%～32.87%,在根中三者分别下降了17.84%～34.61%、21.47%～41.59%、12.85%～24.99%,可溶性蛋白质与蛋白酶之间呈显著负相关;铝胁迫下,叶片全N、蛋白质N、铵态N、硝酸还原酶活性下降,非蛋白质N增加,硝态N在低浓度铝胁迫时(≤0.185 mmol·L-1)增加,当铝胁迫浓度大于0.185 mmol·L-1时则随铝浓度的增加逐渐减少;铝胁迫导致水解氨基酸总量在根中增加,在叶片中下降;铝胁迫下,叶片RNA含量下降了13.10%～61.47%,DNA含量下降了12.61%～41.00%,RNase活性上升了35.62%～63.47%,DNase活性上升了35.57%～183.27%,RNA、DNA分别与RNase活性、DNase活性呈显著的负相关.铝胁迫下蛋白质、核酸含量下降的主要原因有:蛋白酶活性升高导致蛋白质水解,RNase、DNase活性的提高,加速了RNA、DNA的分解;RNA、DNA含量减少,使蛋白质合成速率降低;逆境胁迫导致活性氧增加,膜脂过氧化加剧,核酸和蛋白质合成受到抑制.     

铝胁迫对龙眼幼苗根区分泌物的影响

龙眼幼苗铝胁迫试验表明:铝胁迫导致龙眼幼苗根区分泌物含量发生变化,根系细胞膜透性增加,细胞质成分外渗加重,与对照相比较,根区分泌物中K 、Ca2 、Mg2 的渗漏量、可溶性糖、柠檬酸、苹果酸、草酸均有所增加,增加幅度随铝胁迫浓度的提高而提高.单株K 渗漏增加13.7%～94.9%,Ca2 渗漏增加26.9%～2 088.5%,Mg2 渗漏增加89.5%～871.1%,电导率增加14.6%～109.9%;可溶性糖增加了25.9%～855.6%,还原糖增加了27.8%～847.9%,蔗糖增加了29.2%～921.9%;柠檬酸分泌量增加了21.4%～200.0%,苹果酸分泌量增加了14.3%～142.9%,草酸分泌量增加了4.9%～97.6%;氨基酸量和种类在低浓度铝胁迫(数量在≤0.185 mmol·L-1铝处理时、种类在≤0.074 mmol·L-1铝处理时)时增加,随铝胁迫浓度的增大,根系分泌的氨基酸数量和种类都减少.     

酸沉降和铝对马尾松菌根共生体碳代谢影响

对马尾松和马尾松彩色豆马勃菌根植株内碳水化合物及其代谢酶进行测定,研究酸沉降(pH6·0、4·0、3·0、2·0)和铝胁迫(铝理论浓度为75、150μmol·L-1)对其体内糖积累和转运的影响。结果表明:酸沉降和铝胁迫抑制了叶绿素和干质量的积累,两者呈较好的正相关(r=0·949)。叶内可溶性糖含量明显减少;轻度酸沉降促进根、茎内可溶性糖积累,强酸则抑制其积累;酸和铝胁迫抑制了糖向根系转运。低铝胁迫下酸沉降抑制菌根内海藻糖积累,而高铝胁迫促进其积累,并与海藻糖酶活性呈负相关(r=-0·857);轻度酸沉降促进根、茎、叶内葡萄糖积累,强酸沉降抑制其积累;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和海藻糖酶活性受低铝胁迫诱导和高铝胁迫的抑制。菌根的形成能增加叶绿素和干质量的积累,并减少糖向葡萄糖形式转化。     

铝胁迫对常绿杨生长状况及保护酶活性的影响

选取常绿杨为试验材料,研究酸性条件下铝胁迫对常绿杨生长状况及叶片保护酶活性的影响。结果表明,在酸性条件,铝浓度0.075 mmol·L-1胁迫下,常绿杨根茎叶的生物量及生长量均有小幅升高,叶片保护酶(SOD、CAT、POD)活性均升高。当铝浓度高于0.222 mmol·L-1时,常绿杨根茎叶的生物量及生长量均大幅下降,叶片保护酶活性也开始下降。铝胁迫对根茎叶生物量的影响为根叶茎。因此,酸性条件下,在铝毒害较轻微的情况下,常绿杨的生长并未受到明显的抑制,当铝浓度超过0.222 mmol·L-1时,保护酶活性受到抑制,常绿杨的生长状况最终受到了较为明显的抑制作用。     

铝胁迫对龙眼叶和根细胞超微结构的影响

用扫描电镜、透射电镜、荧光显微镜研究铝胁迫对龙眼叶、根超微结构的影响。结果表明 ,铝胁迫造成龙眼叶片超微结构的破坏。其中最明显的变化是叶绿体的破坏 ,表现为叶绿体膜系统受损加重 ,基粒片层扭曲紊乱 ;其次是细胞壁的降解 ,细胞之间间隙变小 ,部分液泡膜破裂 ,液泡消失 ;线粒体膜系统受到破坏 ,嵴数量明显减少甚至消失。铝胁迫下龙眼根端膨大 ,根尖变粗变短 ,从外表皮到中柱出现不同程度的龟裂 ,且随铝浓度的提高 ,这种伤害程度不断加重 ;根伸长区细胞细胞壁发生降解 ,细胞间距变小 ;膜系统遭到破坏 ,核膜、线粒体膜破裂 ;细胞中淀粉粒明显减少 ,甚至消失 ;根尖分生组织细胞核变形 ,细胞核数量大大减少。     

盐胁迫下臭椿和银杏叶片细胞离子区域化研究(英文)

对盆栽银杏和臭椿苗木经 10 0mmol·L- 1和 2 0 0mmol·L- 1NaCl胁迫处理后 ,采用透射电镜X 射线能谱微区分析技术 ,对叶片表皮层、栅栏组织和海绵组织细胞不同部位Na+ 、K+ 、Cl- 含量与分布进行了测定 .结果表明 :在NaCl胁迫下 ,臭椿和银杏叶片各组织细胞的细胞壁、细胞质和液泡中Na+ 、Cl- 含量上升 ,K+ 含量下降 ,Na/K比上升 .银杏Na+ 主要积累在液泡中 ;臭椿Na+ 在 10 0mmol·L- 1NaCl胁迫下 ,液泡区隔化 ,2 0 0mmol·L- 1NaCl胁迫下 ,细胞质Na+ 含量高于液泡 .银杏在10 0mmol·L- 1NaCl胁迫下 ,Cl- 在液泡区隔化 ,2 0 0mmol·L- 1NaCl胁迫下 ,Cl- 未被液泡区隔化 ;臭椿在NaCl胁迫下 ,细胞大量吸收Cl- 的同时液泡未对Cl- 区隔化 .NaCl胁迫下 ,银杏对Na+ 的吸收大于对Cl- 吸收 ,而臭椿对Cl- 的吸收大于Na+ 的吸收     

铝胁迫对感染丛枝菌根真菌的樟树幼苗生长的影响

采用不同浓度的铝(Al)溶液胁迫接种和不接种丛枝菌根的香樟幼苗的方法,研究生长10周后的植株幼苗的形态、生物量以及不同器官的磷(P)含量和植物激素水平对环境胁迫的响应.结果表明:在Al3 浓度为0和0.5 mmol·L-1的轻度胁迫下,接种植株的形态、生物量、P和植物激素水平等大部分指标要显著好于不接种的植株;而在Al3 浓度为8和15 mmol·L-1的中、重度胁迫下,则略好或接近不接种的植株.菌根显著增加轻度和中度胁迫下植株叶片细胞分裂素(ZR)含量以及根部生长素(IAA)和ZR含量,降低叶片和根部脱落酸(ABA)含量;同时,樟树幼苗的形态、生长与P含量和不同器官植物激素含量之间显著相关.接种丛枝菌根给予植株一定的抗Al毒特性.     

磷素对杉木幼苗耐铝性的影响机制

【目的】在南方酸性红壤中,低磷和铝毒是制约杉木人工林产量的重要因子。通过研究不同磷水平处理下,铝胁迫对杉木幼苗生理生化指标的影响规律,从而为阐明杉木适应自然环境中低磷富铝土壤机制提供基础数据,为我国酸性土壤杉木人工林的可持续经营和生产管理提供科学依据。【方法】设置0,0.16,0.32 mmol·L-13个浓度梯度的预培养,并在Al3+(0.1 mmol·L-1)和无Al3+(0 mmol·L-1)的环境中进行模拟胁迫试验,分析不同供磷处理下铝胁迫对杉木幼苗的抗氧化酶活性等生理指标、元素吸收、根系各元素亚细胞分布规律以及透射电镜-X-射线能谱(TEM-EDS)下Al在各细胞器的分布的影响机制。【结果】Al3+导致杉木幼苗体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)等生理指标异常,随着供磷程度的增加,上述生理异常现象均得到有效的缓解。此外,随着供磷水平的增加,杉木幼苗根系中Al含量显著降低,而K、Mg、Zn和P的含量明显增加,叶片中Al、Mg、Ca和K的含量显著上升。TEM-EDS分析发现杉木幼苗根系细胞壁是铝聚集的主要场所,磷素能够促使铝向液泡转运,并在液泡当中沉积为黑色不溶颗粒。对根系亚细胞进一步分析发现,Al和P主要分布在杉木幼苗根系的细胞壁组分中,随着供磷水平的增加,根系细胞壁组分中的Al和P比例显著下降,而在可溶组分中显著增加,这说明P与Al同时向液泡转运,此外,K和Mg也出现类似的规律。【结论】铝胁迫对杉木幼苗根系的毒害作用较大,磷素的增加主要通过改变杉木幼苗细胞内抗氧化酶活性以及Ca、K、Mg和Zn的吸收和转运,并增加Al向液泡转运,降低Al在杉木根系细胞壁组分中的富集,以维持根系细胞壁的正常结构和功能,从而缓解Al对杉木幼苗造成的膜脂过氧化作用,降低Al对杉木幼苗的损伤。     

氮磷供给对长白落叶松叶绿素合成、叶绿素荧光和光合速率的影响

以1年生长白落叶松幼苗为研究对象,采用沙培方式,供给含不同浓度的硝酸铵或磷酸盐的营养液,着重研究氮磷供给水平对其叶绿素生物合成、叶片氮含量及光合速率的影响。结果如下:1)硝酸铵浓度1～8mmol·L-1时,5-氨基酮戊酸(5_aminolevulinicacid,ALA)合成速率增加,而当硝酸铵浓度达到16mmol·L-1时,与8mmol·L-1相比,ALA合成速率反而下降17%。在磷处理下,ALA合成速率变化与之相似。在氮磷处理下,氮磷浓度分别为8和1mmol·L-1时胆色原素(porphobilinogen,PBG)合成酶活性达到最大。2)叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及类胡萝卜素含量在硝酸铵浓度为8mmol·L-1、磷浓度为0.5mmol·L-1时达到最大。叶片总氮含量随硝酸铵浓度增加而增加。3)磷浓度0.125～1mmol·L-1时,叶片总氮含量只有微量增加,且磷浓度增加到2mmol·L-1时,与1mmol·L-1相比,叶片总氮含量反而下降9%。硝酸铵浓度为1～8mmol·L-1时,叶片中可溶性蛋白含量总体上逐渐增加,硝酸铵浓度增加到16mmol·L-1时,与8mmol·L-1时相比,可溶性蛋白含量下降17%。在磷处理下,可溶性蛋白含量在0.25mmol·L-1时达到最大。4)当硝酸铵浓度为1～8mmol·L-1,总体上FvFm随硝酸铵浓度增加而逐渐增加,而在16mmol·L-1时反而下降。在磷处理下,FvFm的变化趋势与之相似。在硝酸铵浓度1～8mmol·L-1时长白落叶松幼苗净光合速率逐渐增大,但硝酸铵浓度为16mmol·L-1时净光合速率反而下降16%(与8mmol·L-1相比)。在磷处理下,净光合速率在1mmol·L-1时最大,磷浓度过量(2mmol·L-1)则导致光合速率降低。这些结果表明氮供给水平对长白落叶松幼苗叶绿素的生物合成过程中ALA合成速率和PBG酶活性影响较大,从而影响幼苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量;同时氮供给水平也影响幼苗叶片总氮含量和可溶性蛋白,因而影响净光合速率。磷供给水平对长白落叶松幼苗叶绿素的生物合成过程中ALA合成速率和PBG酶活性影响较大,但对幼苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量影响则小,同时对净光合速率的影响也小。