稀土元素钕对玉米幼苗根系抗旱性的影响

采用10%聚乙二醇6000模拟干旱胁迫,研究稀土元素钕对干旱胁迫下玉米幼苗根系抗旱性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高根系丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H_2O_2)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,显著降低了过氧化物酶(POD)、谷胱苷肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,显著降低抗坏血酸(As A)和谷胱苷肽(GSH)含量及根系生物量。干旱胁迫加剧了根系的氧化胁迫,玉米幼苗根系通过增强抗氧化酶活性抵抗干旱胁迫。外源氯化钕(NdCl_3)处理可显著提高干旱胁迫下玉米幼苗根系抗氧化酶SOD、POD、CAT、GST、GPX活性,显著提高AsA和GSH含量和根系生物量,显著降低MDA和H_2O_2含量,对APX活性无显著影响。盆栽实验结果进一步说明,NdCl_3对轻度和中度土壤干旱下玉米幼苗抗旱性均具有促进作用,对中度土壤干旱下玉米幼苗的抗旱性促进作用更佳。NdCl_3可提高玉米幼苗根系的抗旱能力,缓解干旱胁迫造成的伤害。     

碱胁迫下燕麦幼苗对外源过氧化氢的生理响应

为探讨过氧化氢(H_2O_2)对碱胁迫下植物的生理调节作用,以燕麦品种定莜6号的幼苗为材料,采用沙培方法,设置0、50和150μmol·L~(-1)三个H_2O_2浓度水平,研究了外源H_2O_2对100mmol·L~(-1) NaHCO_3胁迫下燕麦叶片活性氧代谢、渗透溶质积累和幼苗生长的影响。结果表明,NaHCO_3胁迫下,与不添加H_2O_2处理(0μmol·L~(-1))相比,50和150μmol·L~(-1) H_2O_2处理均不同程度降低了燕麦叶片超氧阴离子、H_2O_2、丙二醛、可溶性糖含量和细胞质膜的相对透性,明显提高可溶性蛋白质、脯氨酸和类胡萝卜素含量及叶绿素a/b值。NaHCO_3胁迫下,50μmol·L~(-1) H_2O_2处理的燕麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)含量提高;150μmol·L~(-1) H_2O_2处理则提高了SOD、POD、APX活性和AsA含量,降低了CAT活性,对GSH含量无明显影响。50μmol·L~(-1) H_2O_2显著缓解了NaHCO_3胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,150μmol·L~(-1) H_2O_2的缓解效应不明显。     

亚精胺对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以耐涝性不同的品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为试验材料,采用盆栽试验,研究外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,淹水胁迫下,外施Spd增加两个玉米品种的地上部干重、株高、相对干重增长速率(RDIR)和相对含水量(RWC),降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的积累,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和还原性抗坏血酸(As A)含量。外施Spd也使叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量升高。外施Spd增强了淹水胁迫下玉米幼苗的抗氧能力和渗透调节能力,渍涝敏感品种DH662的反应更为敏感。     

外源亚精胺对PEG胁迫下燕麦幼苗生长及部分生理特性的影响

为探讨外源亚精胺(Spd)对燕麦幼苗生长和抗旱性的影响,选用燕麦品种坝莜1号为材料,以PEG-6000模拟水分胁迫,采用砂培法研究了叶面喷施不同浓度(0.3、0.6、0.9和1.2mmol·L~(-1))外源Spd后燕麦幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性及非酶抗氧化剂和渗透调节物质含量的变化。结果表明,PEG胁迫显著抑制了燕麦幼苗生长。在PEG胁迫下,与只喷施蒸馏水的对照相比,0.6mmol·L~(-1) Spd处理对燕麦幼苗根系活力、抗坏血酸(ASA)含量和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性具有显著的促进作用;喷施0.9mmol·L~(-1)外源Spd明显提高了燕麦幼苗的株高、根长、生物量积累,抑制了O_2~-·、H_2O_2和膜脂过氧化产物MDA的生成,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,降低了游离氨基酸含量,促进了脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,维持了较高的渗透调节能力;1.2mmol·L~(-1)外源Spd处理后幼苗生长、抗氧化能力和渗透调节作用出现下降趋势。综合来看,在PEG胁迫下,叶面喷施0.9mmol·L~(-1)Spd可通过提高幼苗抗氧化和渗透能力,维持生物膜系统的稳定,减轻渗透胁迫对幼苗的伤害,促进生长和增强抗旱性。     

水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化特性的影响

为了给水杨酸在小麦栽培中的应用提供参考依据,以小麦品种百农AK58为材料,用17.5%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究了外源水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗叶片和根系抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根、叶细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量及过氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性。与单独干旱胁迫处理相比,外源施加水杨酸可使干旱下小麦幼苗根系APX、POD、SOD和CAT活性分别增加190.9%、20.4%、42.3%和89.4%,使其膜透性和MDA含量分别降低19.7%和54.6%;对叶片而言,水杨酸可使其APX和POD活性分别增加31.5%和159.6%,使其膜透性和MDA含量分别降低23.7%和53.9%。上述结果说明,干旱胁迫加剧了小麦的氧化胁迫,小麦幼苗则通过增强根、叶抗氧化酶活性以抵抗氧化伤害。外源施加水杨酸可增强小麦幼苗根、叶相关抗氧化酶的活性,从而缓解小麦在干旱下所遭受的氧化伤害,增强其抗旱性。     

H_2O_2浸种处理对晚直播油菜苗期耐寒性的影响

为了解H_2O_2浸种对油菜苗期耐寒性的影响,以中双11号(Z11)和南农油4号(N4)为材料进行盆栽试验,以0.05%H_2O_2浸种处理,晾干后晚直播,在苗期低温前、低温胁迫时和胁迫解除后分别取样,研究油菜生长、抗氧化系统和渗透调节物质的变化,明确H_2O_2浸种对油菜苗期低温伤害的防护作用及其生理机制。研究结果显示,H_2O_2浸种提高了油菜苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽转硫酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的活性,维持较高的抗氧化物质抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)的含量,降低活性氧(ROS)水平和丙二醛(MDA)含量。H_2O_2浸种增加了渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量,提高了渗透调节能力。H_2O_2浸种显著促进苗期油菜生长,胁迫解除后Z11 H_2O_2浸种处理地上部和地下部生物量分别较对照增加了53.07%和73.12%;而N4分别增加了28.22%和43.61%。Z11增产达18.89%,而N4增产32.25%。结果表明H_2O_2浸种能有效缓解低温胁迫对苗期油菜生长的抑制效应,促进苗期生长,提高产量。     

干旱胁迫下外源褪黑素对大豆苗期抗氧化酶的活性影响

以干旱敏感型大豆品种绥农26为材料。通过盆栽试验分析了干旱胁迫条件下喷施褪黑素(100 μmol/L)对大豆苗期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)活性的影响。试验结果表明,干旱胁迫会提升SOD、CAT、POD、APX的活性。在干旱胁迫条件下,通过叶面喷施褪黑素显著提高了SOD、CAT、POD、APX的活性。因此外源褪黑素提高了干旱胁迫条件下大豆苗期抗逆能力。     

外施海藻糖对高温胁迫下小麦幼苗膜脂过氧化的影响

在非生物胁迫条件下,海藻糖可以提高植物的抗逆性,减少逆境胁迫对植物组织的伤害,维持植物的相对正常生长。为了解其具体的作用机制,以小麦为材料,通过检测高温胁迫及室温恢复过程中丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量、超氧自由基(O·-2)含量、抗氧化物质[抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)]含量、抗氧化酶[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)]活性及其基因转录的表达调控,以探究外源海藻糖对小麦幼苗抗氧化系统的影响。结果表明,在高温胁迫下外源海藻糖处理主要提高了AsA含量,增强了CAT和APX活性,同时上调了Mn-SOD、Cu/ZnSOD、CAT、POD和APX的相对表达量,从而降低了MDA及H2O2的产生。而随后的室温恢复过程基本与高温胁迫的结果一致,也提高了这些酶的基因转录水平以及AsA含量,主要差别是对抗氧化酶活性的影响,即室温恢复阶段外源海藻糖主要提高了POD和APX活性。综合来看,外源海藻糖在小麦幼苗的高温胁迫及室温恢复过程中,通过促进抗氧化酶基因的上调表达,提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,以酶促和非酶促两种机制共同清除高温胁迫产生的活性氧,减少氧化胁迫的损伤,维持小麦幼苗的生长。     

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.     

铅镉复合胁迫对不同耐性玉米衰老特性的影响

水培条件下,选用2个对铅、镉不同耐性玉米品种为试材,研究镉、铅复合胁迫下玉米的衰老特性。结果表明,随铅、镉复合胁迫浓度升高,玉米幼苗叶片内丙二醛(MDA)含量增大,但耐性玉米品种增加幅度较小;铅、镉复合胁迫降低了玉米幼苗生物量干重、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,敏感品种下降的幅度较大。金禾209对铅、镉复合胁迫具有较强的耐性。     

苗期外源脱落酸和茉莉酸缓减小麦花后干旱胁迫的效应及其生理机制

为探究生育前期喷施脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）对小麦花后干旱胁迫的缓减效应,在盆栽试验条件下,测定和分析了苗期喷施ABA和JA后花后干旱胁迫下小麦籽粒产量及部分生理指标的变化。结果表明,花后干旱胁迫显著降低小麦穗粒数、千粒重和产量。干旱胁迫下,喷施ABA和JA可显著提高植株内源ABA和JA含量、旗叶光合速率和PSⅡ的最大光化学效率、渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）活性,降低丙二醛含量,增加穗粒数、千粒重和产量。说明生育前期喷施外源ABA和JA可缓解花后干旱胁迫对小麦光合的抑制作用,增强干旱胁迫下植株的渗透调节和抗氧能力,促进产量形成。     

外源水杨酸对小麦幼苗镍毒害的缓解效应

为了解外源水杨酸(SA)对小麦镍胁迫的缓解作用,以小麦品种陇春3031为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的SA对1 mmol·L-1 Ni2+胁迫下小麦幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,1mmol·L-1 Ni2+胁迫显著降低了小麦幼苗的鲜重、干重、叶绿素含量、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性,显著提高了小麦幼苗丙二醛(MDA)含量。与单独Ni2+胁迫相比,0.1和0.5mmol·L-1 SA处理,可显著提高小麦幼苗地上部和根的鲜重和干重(P0.05),增加小麦幼苗叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,且叶绿素a/b显著升高。0.1mmol·L-1 SA处理,小麦幼苗总叶绿素含量升高了37.77%;提高了小麦幼苗叶和根中的POD活性和叶中的脯氨酸含量,降低了小麦幼苗根中脯氨酸含量;有效抑制了小麦叶和根中MDA含量的增加。说明适宜浓度的SA处理能缓解镍胁迫对小麦幼苗的毒害,增强其抗镍胁迫能力。     

外源丙三醇对干旱胁迫下玉米幼苗抗逆调控作用

以郑单958幼苗为试验材料,设置空白对照(CK)、正常水分条件下1 mmol/L丙三醇(Gly)处理玉米幼苗叶片、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(PEG)、20%聚乙二醇模拟干旱胁迫+1 mmol/L丙三醇(PEG+Gly)处理玉米幼苗叶片4个处理展开试验。结果表明,干旱胁迫下外源施用1 mmol/L丙三醇能显著提高叶片超氧化物歧化酶(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;丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)积累减少;最大光量子效率(F_v/F_m)和光系统Ⅱ潜在活性(F_v/F_o)显著提高,玉米幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)、相对含水率及生长指标均显著提高,胞间CO₂浓度(C_i)降低。因此,外源施用丙三醇能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善...     

Effects of Coronatine on Growth,Gas Exchange Traits,Chlorophyll Content,Antioxidant Enzymes and Lipid Peroxidation in Maize (Zea mays L.) Seedlings under Simulated Drought Stress

Abstract

Coronatine is a phytotoxin that affects the accumulation of defence-related metabolites in plants but information on how its effects may be mediated by environmental stress is scanty. An experiment was carried out to determine the changes in growth, gas exchange, relative water content, chlorophyll (Chl) content, antioxidant enzymes and lipid peroxidation in maize (Zea mays L., var. ‘Nongda 3138’) seedlings treated with coronatine under simulated drought stress. Seedlings raised hydroponically in a growth chamber with simulated drought for 8d (long-period drought) or 3d (short-period drought) were treated with or without coronatine at the three-leaf stage. Under the drought condition, treated with coronatine significantly increased the fresh weight and relative water content in leaves of seedling leaves. The increase was accompanied by increased rates of photosynthesis and transpiration, and the maintenance of Chl pigments. Coronatine had no effects on catalase (CAT), guaiacol peroxidase (POD) and glutathione reductase (GR) under normal condition, but it significantly enhanced activities of CAT, POD and GR in stressed seedlings under the long-period drought treatment. Under the short-period drought treatment, the POD and GR activity in the seedlings treated with coronatine were much higher than in those not treated. Malondialdehyde (MDA) increased sharply under drought condition, but treatment with coronatine significantly reduced it by 15%. The total Chl content of leaves under the drought condition was markedly increased by the treatment with coronatine. Seedlings subjected to a short-period drought had reduced water content, but recovered fairly well by the treatment with coronatine with negligible effects on most physiological and biochemical processes. The application of coronatine alleviated the drought stress in maize seedlings and enhanced their tolerance of water stress through changes in physiological and anti-oxidant enzyme activities.     

干旱胁迫下外源海藻糖对糯玉米幼苗生理特性的影响

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增加玉米根系和叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,增强糯玉米幼苗根系和叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等活性,降低超氧阴离子产生速率(O2-)、丙二醛(MDA)等含量。外源海藻糖处理下叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、AsA和GSH含量增加幅度大于根系,叶片中丙二醛含量降幅大于根系。表明喷施外源海藻糖缓解干旱胁迫对叶片伤害效果大于根系。干旱胁迫下喷施外源海藻糖能够增强糯玉米抗旱能力,减小干旱伤害。