冬小麦幼苗生长和抗氧化特性对UV-B辐射的响应及外源ABA的调节作用

为揭示冬小麦对UV-B辐射的耐性机制,以幼苗生长对一定强度UV-B辐射耐性不同的两个冬小麦品系农大6081和9305031-2为材料,在人工气候室内,出苗后每天15μW·cm-2的UV-B照射6h,分析比较两个品系幼苗的生长、光合作用、膜透性、H2O2积累和清除能力对UV-B辐射的响应差异,以及施加0.5μmol·L-1外源ABA的调节作用。结果表明,UV-B辐射后,农大6081的株高、干重、根长、Pn、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、SOD和CAT活性等性状被促进,而9305031-2的活性氧积累增多,膜透性增大,株高、干重、根长、Pn、叶绿素含量、类胡萝卜素含量及PSII活性受到抑制,但UV-B处理并未诱导9305031-2的SOD和CAT活性提高。UV-B辐射下,施加ABA提高了9305031-2的SOD和CAT活性,降低了H2O2含量,有效缓解了UV-B胁迫对其PSII活性以及膜系统完整性、株高和干重的不利作用,但未缓解UV-B辐射对根长的抑制作用。施加ABA也对农大6081的上述指标有所改善。由此可见,冬小麦品系农大6081与9305031-2在应答UV-B胁迫中存在的差异,具体表现在光合系统的功能、活性氧的产生与清除能力等方面,ABA参与了小麦对UV-B的应答机制调控,施加外源ABA有助于缓解UV-B辐射胁迫。     

140个冬小麦品种(系)对UV-B辐射的响应

为深入了解不同小麦基因型对UV-B辐射响应的差异,以中国黄淮地区140个冬小麦育成品种(系)为材料,在苗期施加4.3kJ·m~(-2)·d~(-1)的UV-B辐射,培养15d后,测定相关的生物量(株高、鲜重、干重)、色素相对含量(花青素、叶绿素、类胡萝卜素)及光化学植被指数(PRI)等指标,计算UV-B辐射下的响应指数,并根据冬小麦幼苗干重响应指数对140个品种(系)进行了UV-B耐性分类。结果表明,140个冬小麦幼苗的7个被检测指标对UV-B辐射的响应不尽相同。对7个被测指标响应指数的相关性分析发现,反映植物生物量指标的响应指数与色素指标的响应指数之间没有显著相关性。有39个品种(系)的幼苗对UV-B辐射敏感,其中,9305031-2的干重降低幅度最大(34.8%);抗UV-B辐射的品种(系)有36个,其中,京10531干重增加幅度最大(71.0%);其他65个品种(系)对UV-B辐射不敏感。     

镁肥不同用量对花生叶片抗氧化代谢的影响

利用盆栽试验,以花育33号为供试品种,研究不同施镁量对花生叶片膜脂过氧化程度及抗氧化酶活性的影响。结果表明,在缺镁胁迫下,花生叶片内脯氨酸(Pro)含量升高,丙二醛(MDA)含量积累,膜脂过氧化程度加重,产生的活性氧物质诱导超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性暂时升高;适量施镁可以降低花生叶片中的MDA含量,提高SOD、过氧化物酶(POD)、CAT的活性,有利于提高花生抵抗膜脂过氧化的能力,提高花生叶片生理活性,延缓衰老;不同施镁量对于花生叶片中POD的活性影响不大,镁胁迫下,出苗后70d清除花生植株体内活性氧的关键酶是SOD和CAT。     

O3浓度升高和UV-B辐射增强对大豆叶片抗氧化酶活性及POD同工酶的影响

以大豆品种铁丰29为材料,利用开顶式气室(OTCs)研究了O3浓度升高和UV-B辐射增强单独胁迫及复合胁迫下大豆叶片抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性及POD同工酶谱带的变化.结果表明:O3处理大豆叶片SOD、CAT和POD活性均低于对照;UV处理下,大豆叶片SOD、CAT、POD活性也均低于对照,但基本高于O3处理;O3及UV复合处理下,加剧了SOD、CAT、POD活性的减弱.对POD同工酶研究发现,在分枝期,O3处理产生Ⅰ条新谱带,开花期和结荚期均比分枝期多2条谱带,并且受胁迫处理的POD酶谱带与对照相比颜色较浅,说明在整个生育期,胁迫处理下的大豆叶片POD同工酶活性受到抑制.     

大气CO2浓度倍增及UV-B辐射对冬小麦幼苗生长发育及抗氧化特性的影响

为给未来气候环境下小麦育种和栽培提供依据,以鲁麦14为材料,在人工模拟条件下研究了大气CO2浓度倍增和UV-B辐射对冬小麦幼苗生长发育和抗氧化特性的影响.结果显示,大气CO2浓度倍增可增加冬小麦株高,比叶重、地上部干重和分蘖数,显著提高抗氧化酶活性和类黄酮含量,降低了细胞膜透性;而高剂量的UV-B处理效应与此相反.在高CO2浓度和UV-B复合处理下,CO2倍增通过提高抗氧化酶活性,增加类黄酮含量,修复膜过氧化损害,明显减缓由高剂量UV-B辐射对冬小麦的不利影响,有利于小麦幼苗生长发育.说明高浓度CO2可以缓解UV-B辐射对冬小麦幼苗生长产生的负效应.     

‘台农一号’芒果成年树在增强 UV-B 辐射处理下的损伤及其抗氧化响应

通过在花果生长发育期内连续对‘台农一号’芒果成年树进行人工模拟增强 UV-B 辐射处理,研究芒果成年树在不同剂量的增强 UV-B 辐射处理下的损伤及其抗氧化反应。以自然光照射为对照（CK）,设置 6 个增强 UV-B 辐射处理水平（20、40、80、120、160、200 W）,在田间对芒果成年树进行照射,田间测产和实验室测定成年叶生理生化指标,比较不同处理与 CK 的相互差异。160、200 W 处理株产低于 CK,其余各处理株产均与 CK 无显著差异;叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率随增强 UV-B 辐射剂量的增加而升高,80 W 及以上辐射处理的MDA 含量和相对电导率显著或极显著高于 CK;叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、氧化氢酶（CAT）活性随增强 UV-B 辐射剂量的增加而呈先升高后降低的变化趋势, 80 W 及以上处理酶活性与 CK 差异显著或极显著;类黄酮、多酚、还原型谷胱甘肽（GSH）等含量随增强 UV-B 辐射剂量的增加而升高,维生素 C 含量则下降,上述 4 个指标的 80 W 及以上处理与 CK 差异显著或极显著。80 W 增强 UV-B 辐射就能引起芒果树损伤,此后随着增强 UV-B 辐射剂量的增加而损伤愈趋严重,并表现出增强 UV-B 辐射处理的剂量效应和积累效应;叶片抗氧化生理生化指标除维生素 C 含量外均随着增强 UV-B 辐射处理剂量的增加而升高,进而尽量减轻活性氧损伤,并显示出剂量效应。     

低温和UV-B复合胁迫对小麦幼苗抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为揭示UV-B辐射与早春低温复合环境对小麦生理生化的影响,以小麦品种龙麦26为材料,分析了低温、UV-B及二者复合胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。结果表明,与对照(正常生长条件)相比,低温下小麦丙二醛(MDA)和可溶性糖含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著升高,过氧化物酶(POD)活性显著降低,原初光能转化效率(F_v/F_m)、脯氨酸含量未发生显著性变化;UV-B处理诱导MDA和脯氨酸含量及POD、PAL活性显著增加,但显著降低F_v/F_m和可溶性糖含量,CAT和SOD活性没有发生显著的变化;低温和UV-B复合处理后SOD和PAL活性显著增加,而F_v/F_m、CAT和POD活性及可溶性糖含量显著下降,MDA和脯氨酸含量却没有显著变化。以上结果说明,小麦幼苗不同代谢生理指标对低温、UV-B及二者复合胁迫响应程度和方式不同。     

外源腐胺对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化的调节效应

为了研究外源物质对小麦抗旱性的诱导作用,水培条件下研究了外源腐胺对干旱胁迫(15%PEG-6000)条件下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明,干旱胁迫48 h后冬小麦幼苗叶片含水量下降了27.43%, O_2(÷)的产生速率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量随时间的推移均呈增加的趋势,SOD、POD、CAT活性分别下降了23%、37%、70%.外源腐胺处理下叶片含水量仅下降了7.62%;叶片 MDA含量降低80%左右,H_2O_2的含量下降50%左右,O_2(÷)的产生速率降低了1/3,而叶片SOD、POD、CAT活性分别提高了41%、165.8%、246%.因此认为,外源腐胺可通过抑制活性氧(O_2,H_2O_2)的产生,降低MDA含量,提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性,缓解干旱胁迫造成的冬小麦幼苗叶片细胞膜脂过氧化损伤,提高冬小麦的抗旱性.     

Cd胁迫对草莓叶片膜脂质过氧化和脱落酸含量的影响

采用土壤盆栽试验,研究了Cd胁迫对草莓叶片膜脂质过氧化和脱落酸（ABA）含量的影响。结果表明,Cd胁迫下草莓叶片中的活性氧积累,丙二醛（MDA）含量升高,细胞膜透性增大,K＋渗透率增加,过氧化氢酶（CAT）活性降低。Cd浓度较高时,过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性降低,说明Cd胁迫下草莓细胞活性氧清除系统的功能降低,可能是导致细胞内活性氧积累,进而引起膜脂质过氧化加快和膜系统受损的重要原因。此外,Cd胁迫下草莓叶片中的ABA含量也提高。     

增强UV-B辐射对2个烤烟品种生理代谢指标的影响

在大田栽培和自然条件下,研究人工模拟2种UV-B辐射(308 nm,1.83 k J/m2,1.06 k J/m2)对烤烟红花大金元品种和云烟87品种叶片光合色素、酶活性及4种代谢产物积累的影响。结果表明:增强UV-B辐射可减少红花大金元叶片光合色素含量,降低过氧化物酶(POD)的活性,增强过氧化氢酶(CAT)和硝酸还原酶(NR)的活性,促进可溶性蛋白质(SP)和丙二醛(MDA)的积累;UV-B强度较低时可增强其超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)的活性,促进紫外吸收物质的积累。对于云烟87来说,增强UV-B辐射可增加其光合色素含量,增强3种抗氧化酶和NR酶的活性,促进SP的积累,降低紫外吸收物质的含量;低强度的UV-B辐射可增强PPO的活性,显著提高MDA和SP的含量。