γ-氨基丁酸对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤及内源激素的调控

为研究γ-氨基丁酸(GABA)对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤和内源激素的影响,初步明确GABA提高根系抗盐能力的生理途径,以玉米品种郑单958为供试材料,设置清水对照(CK)、0.5 mmol/L GABA(G)、150 mmol/L NaCl胁迫(N)和150 mmol/L NaCl胁迫下0.5 mmol/L GABA处理(NG) 4个处理进行水培试验,测定了玉米幼苗的根系形态指标、干物质质量、根系活力、内源GABA含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、超氧阴离子(·O_2~-)和内源激素含量。结果表明:盐胁迫下,外源GABA能显著增加玉米幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数及根系干物质质量,根系平均直径下降了9.32%;根系内源GABA含量、根系活力和可溶性蛋白含量显著升高,根系电导率明显下降;外源GABA能显著提高根系内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,但MDA和的积累减少;根系内源激素会受到外源GABA的影响,表现为生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)含量升高,脱落酸(ABA)含量降低,同时促进型激素/抑制型激素比值升高。研究表明:外源GABA在盐胁迫下可诱导内源GABA含量升高,以此提高抗氧化酶活性及改变内源激素平衡,从而降低根系的氧化损伤,维持了细胞膜的完整性,提高了根系活力,进而促进了根系对营养物质的吸收和转运,改善了根系的生长状况。     

干旱胁迫对苗期木薯内源激素含量的影响

以SC124、KU50、C4和SC8四个木薯品种为试验材料,运用酶联免疫吸附测定法,研究了盆栽条件下干旱胁迫对苗期木薯根系与叶片中内源激素脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）的含量以及四种激素间平衡关系的影响。结果表明：随着干旱程度的加强,四种激素的含量在不同木薯品种内呈现不同的变化趋势。干旱至第10天时,ABA含量在苗期木薯叶片内增加,在根系内含量也增加（KU50除外）;IAA在叶片中含量下降,根系内含量因品种不同,变化趋势相差明显,其中SC124和KU50中IAA含量显著下降,而在SC8和C4中含量上升;GA含量在四种品种的根系中均下降,叶片GA含量在C4和KU50中略有下降而在SC124和SC8中上升;ZR含量在四种品种的根系中均下降,叶片中ZR含量在C4中上升,SC8中下降,而在KU50和SC124中无明显变化。IAA/ABA ,ZR/ABA在根系中比值下降,SC124降幅最大,SC8降幅最小,KU50、C4降幅居中,说明IAA/ABA ,ZR/ABA与木薯的抗旱能力具有一定相关性。该研究结果解释了苗期木薯根系和叶片内源激素对干旱胁迫的适应性反应,为筛选不同木薯抗旱品种提供了理论依据。     

过氧化氢参与干旱条件下脱落酸诱导黄瓜不定根形成

以黄瓜(Cucumis sativus.L)为试材,采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫,研究过氧化氢(H_2O_2)与脱落酸(ABA)在干旱胁迫下对黄瓜不定根发生的作用及其相互关系。结果表明:0.3%PEG产生了中度干旱胁迫。干旱条件下外源H_2O_2和ABA可以显著促进黄瓜外植体不定根的发生,且呈明显的剂量效应,800μmol·L~(-1)H_2O_2和0.5μmol·L~(-1)ABA促进效果最显著。干旱胁迫下H_2O_2和ABA共同处理的根数较H_2O_2或ABA单独处理分别高19.3%和31.3%。干旱胁迫下ABA与内源H_2O_2清除剂过氧化氢酶(CAT)或内源H_2O_2合成抑制剂二苯基碘(DPI)共处理较ABA单独处理,根数分别降低15.2%和30.9%,根长分别降低24.1%和26%。进一步结果表明,与PEG处理相比,PEG+ABA处理的叶片气孔开度百分比、密度和相对电导率分别降低了24.2%、15.4%和14.2%,而相对含水量增加了25%。此外,PEG+ABA处理增加了外植体的渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)含量和过氧化物酶、多酚氧化酶和吲哚乙酸氧化酶的活性,降低了丙二醛含量。然而,内源H_2O_2清除剂CAT逆转了ABA的上述作用。可见,H_2O_2通过调节水分平衡、细胞膜稳定性、渗透调节物质含量和生根相关酶活性参与干旱条件下ABA促进不定根的发生。     

干旱胁迫及复水对豌豆叶片内源激素含量的影响

采用盆栽试验方法, 研究了干旱胁迫及复水对豌豆叶片脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)等4种内源激素含量的影响.结果表明: 苗期轻度和重度干旱胁迫分别导致叶片ABA含量增加1.03%和1.10%,IAA含量增加16.44%和61.99%,GA含量降低1.44%和4.79%,ZT含量降低2.10%和3.16%;始花期轻度和重度干旱胁迫分别导致叶片ABA含量增加1.60%和1.90%,IAA含量增加14.42%和27.75%,GA含量降低1.17%和1.79%,ZT含量降低16.65%和19.83%;灌浆期轻度和重度干旱胁迫分别导致叶片ABA含量增加0.83%和1.63%,IAA含量增加12.25%和29.02%,GA含量降低0.87%和1.76%,ZT含量降低7.89%和13.23%.同时对各种内源激素比例产生影响.复水可对豌豆叶片内源激素含量产生补偿效应, 其补偿量决定于豌豆生育时期、干旱胁迫强度和历时、复水历时.复水可促进豌豆叶片内源激素比例发生变化.     

甲哌鎓对甜椒幼苗抗寒性的诱导作用研究

以甜椒为材料,采用砂培法, 用不同浓度(50 ,175和500 mg/L)甲哌鎓灌根处理(10 mL/株)并于低温(10~15 ℃)下生长30 d后,研究低温(5 ℃,48 h)胁迫下幼苗生长、细胞质膜透性、渗透物质、内源激素平衡、植株体内活性氧代谢及其抗氧化酶活性的变化特征,探讨甲哌鎓对甜椒抗寒性的诱导作用及机理。结果表明,甲哌鎓灌根处理对甜椒幼苗生长和抗寒性有显著的调控作用,表现为超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,从而能更加有效地清除体内的过氧化氢,并通过提高叶片脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质的含量,增加脱落酸(ABA)的积累,从而减轻低温胁迫造成的伤害,表现出相对电导率和丙二醛(MDA)含量降低。因此,甲哌鎓对提高甜椒抗寒性有一定的应用前景,且其适宜的使用浓度在175~500 mg/L之间。     

不同干旱胁迫水平下赤霞珠和黑比诺幼苗内源激素水平比较

为了分析干旱胁迫下赤霞珠（Cabernet Sauvignon）和黑比诺（Pinot Noir）幼苗内源激素的变化规律。以欧亚种酿酒葡萄赤霞珠和黑比诺为试材,用HPLC法测定了水分胁迫下葡萄幼苗叶片中的脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）和生长素（IAA）含量的变化。与正常灌水（对照）相比,在水分胁迫条件下,赤霞珠幼苗叶片中ABA含量升高,GA含量降低,IAA含量呈“先下降,后上升,再下降”的趋势;黑比诺叶片ABA含量呈“先降后升”的变化,GA和IAA含量呈持续下降的趋势;赤霞珠叶片ABA、ABA／GA含量上升幅度均较黑比诺大。赤霞珠抗旱性比黑比诺强。     

干旱胁迫下骆驼蓬抗氧化酶活性与渗透调节物质的变化

通过盆栽土培试验研究了干旱胁迫下多裂骆驼蓬叶片抗氧化酶活性与渗透调节物质的变化,旨在探讨这些生理指标与其抗旱性的关系。结果表明,干旱胁迫下多裂骆驼蓬植株生长量下降。随土壤干旱强度增加和胁迫时间延长,多裂骆驼蓬叶片丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性呈递增的变化趋势;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随干旱强度增大,开始增加,然后下降;过氧化物酶(POD)活性在轻度和中度胁迫下随胁迫时间延长先升后降,重度胁迫下持续下降;渗透调节物质可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸(Pro)随胁迫强度增大积累增加。表明多裂骆驼蓬耐旱性与其抗氧化酶活性相关,渗透调节物质是构成其耐旱性的重要物质基础。     

不同土壤水分条件下沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis)的生理生化特征及适应性

沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis)是我国特有种,是塔里木盆地流动沙丘上最抗旱树种,对固沙造林和荒漠化防治起到非常重要的作用。通过测定沙生柽柳种群在3种不同生境(沙漠公路绿化带、河床砾质荒漠、流动沙丘)的叶片含水量、叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,探讨了沙生柽柳在不同生境下的生理生化特征及对荒漠极端干旱环境的适应机制。结果表明:随着土壤干旱程度的加剧,沙生柽柳叶片相对含水量逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、总抗氧化能力(T-AOC)逐渐升高;过氧化氢酶(CAT)与硝酸还原酶(NR)活性逐渐降低;种群叶片内可溶性蛋白呈上升趋势。在最为干旱的流动沙丘,种群叶片叶绿素a含量、可溶性糖含量最高。在干旱胁迫条件下,沙生柽柳种群主要通过增高SOD活性、POD活性、总抗氧化能力及降低过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶(NR)含量以维持活性氧代谢平衡;同时,通过大量积累渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛以维持高渗透调节能力抵御干旱环境胁迫。     

硝酸钙浸种对低温下辣椒幼苗渗透调节物质的影响

分析不同浓度硝酸钙和钙调素拮抗剂漫种对低温下辣椒幼苗叶片中3种主要渗透调节物质含量的影响.结果表明,40 mmol/L硝酸钙浸种能显著增加低温下辣椒幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量.采用钙调素拮抗剂W7[N-(6-氨基己基)-5-氯-1-萘磺胺]浸种处理后,低温胁迫下辣椒幼苗叶片中可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量低于对照,说明Ca2 信号系统参与了调节辣椒幼苗抗寒过程中渗透物质的积累.     

外源亚精胺对渗透胁迫下南瓜幼苗抗氧化酶活性等生理特性的影响

选用南瓜品种银辉2号为材料,以PEG模拟水分胁迫,采用砂培法研究了不同浓度外源亚精胺(Spd)对南瓜幼苗生长、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影响。结果表明:0.9、1.2mmol·L~(-1)外源Spd处理,使渗透胁迫下南瓜幼苗的生物量分别增加了43.40%和36.69%,根系O·2生成速率和膜脂过氧化产物MDA的积累量下降了56.33%、43.50%;0.6、0.9 mmol·L~(-1)Spd处理,不同程度诱导增强了根叶抗氧化酶活性,尤其以0.9 mmol·L~(-1)Spd处理效果最佳,根系和叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别为渗透胁迫下的2.00倍、1.83倍和5.47倍、2.40倍,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性分别提高了410.89%、300.50%和276.25%、331.18%,叶片中脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量提高了1.76倍、1.71倍,可溶性蛋白的积累量达渗透胁迫的1.49倍,维持了较高的渗透缓冲和调节能力,根系抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量升高了2.88倍和2.41倍;渗透胁迫下0.9 mmol·L~(-1)外源Spd处理,抑制了活性氧(ROS)的生成,减轻了由此导致的氧化损伤,抗氧化酶活性的响应和ASA-GSH循环,保护了生物膜系统的稳定,渗透调节物质的含量变化,既维持了细胞与环境的渗透平衡,又增加了光合碳同化产物和蛋白质的积累。表明0.9 mmol·L~(-1)外源Spd维持了渗透胁迫下南瓜幼苗碳氮代谢的正常进行,减轻了胁迫对南瓜苗期的氧化伤害。     

干旱胁迫对沙芥幼苗根系形态及抗氧化酶活性的影响

以一年生沙芥幼苗根系为材料,采用盆栽试验,测定不同干旱处理下幼苗根系形态特性、渗透调节物质含量、抗氧化系统等生理指标。结果表明,干旱胁迫下沙芥幼苗根系主根长、主根体积和根冠比随着胁迫天数的延长不断增加,重度胁迫时分别上升154.39%、90.69%和189.59%。幼苗根系活力在重度胁迫时下降51.22%,根系可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量在轻度和中度胁迫时上升,而重度胁迫时分别下降了1.65%、4.13%和11.84%。根系中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸活性随着胁迫程度加剧不断上升,过氧化物歧化酶(SOD)先上升后下降。丙二醛(MDA)含量和根系质膜透性随着胁迫程度增加逐渐上升到255.74%和122.78%,复水3 d后轻度和中度胁迫下根系中的抗氧化保护系统和渗透调节物质均可恢复到对照水平,重度胁迫复水3 d后只能恢复到轻度胁迫水平,说明沙芥幼苗根系受到了一定程度的伤害。     

4种园林植物幼苗对干旱胁迫的生长和生理响应

以水曲柳、蒙桑、桃叶卫矛和黄檗幼苗为试验材料,采用盆栽称重控水法,研究不同干旱胁迫强度对4种植物的形态生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响,并通过隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:干旱胁迫显著抑制了水曲柳和黄檗的形态生长,且MDA含量迅速增加,但对蒙桑和桃叶卫矛的形态生长、MDA含量影响较小。受干旱胁迫的影响,蒙桑和桃叶卫矛的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量与对照相比均显著升高,水曲柳的可溶性蛋白含量、黄檗的脯氨酸和可溶性糖含量均出现不同程度降低;SOD、POD和CAT活性变化趋势不一致。运用隶属函数法对4种园林植物的抗旱能力进行综合评定,抗旱性依次为蒙桑>桃叶卫矛>水曲柳>黄檗。     

海藻提取物对干旱胁迫下苹果砧木幼苗抗旱性和养分吸收的影响

以1 a生苹果砧木M9T337幼苗为试材，设置正常供水（CK）、中度干旱（MD）、中度干旱+海藻提取物（MD+SE）、重度干旱（SD）、重度干旱+海藻提取物（SD+SE）5个处理，研究海藻提取物对不同程度干旱胁迫下幼苗的生物量、光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和植株养分含量的影响。结果表明：在中度干旱胁迫条件下，植株总生物量较MD处理提高了15.4%，净光合速率较MD处理提高了12.1%，SOD、POD、CAT和APX活性分别较MD处理提高了4.5%、8.4%、30.6%、9.8%，可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质较MD处理分别提高了19.1%和13.1%，植株氮、磷、钾含量较MD处理分别提高了19.2%、22.7%和40.5%；在重度干旱胁迫下，叶面喷施海藻提取物后总生物量较SD处理提高了13.7%，净光合速率较SD处理提高了10.2%，SOD、POD、CAT和APX活性较SD处理分别提高了16.6%、18.1%、30.2%、8.9%，可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质含量较SD处理分别提高了14.1%和13.1%，植株氮、磷、钾含量较SD处理分别提高了12.4%、21.7%和38.4%。不同程度干旱条件下喷施海藻提取物均有良好的缓解效果，以中度干旱胁迫缓解效果更显著。     

干旱—低温交叉逆境下小麦渗透调节能力的变化与交叉适应的关系

利用砂培的方法研究了3个抗旱、抗寒性不同小麦品种在干旱、低温交叉逆境下渗透调节物质及渗透调节能力的变化与交叉适应的关系.结果表明,3个小麦品种经适度的干旱、低温单一逆境处理后,可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白质的含量均升高,表现出了一定的渗透调节能力;经交叉逆境(干旱+低温,低温+干旱)处理后,上述几种渗透调节物质含量进一步升高,渗透调节能力明显增强(晋麦47渗透调节能力分别升高了66.38%和51.27%;郑引1号分别升高了71.77%和71.09%;长武6878分别升高了56.36%和62.91%),质膜相对透性明显降低(与单一逆境相比,晋麦47膜透性分别下降了23.03%和22.94%;郑引1号分别下降了20.27%和8.91%;长武6878分别下降了28.17%和23.44%).同时从实验数据可见在逆境条件下,抗性品种的渗透调节能力显著高于敏感品种.上述结果表明植物对不同逆境的适应存在着某些共同的生理基础,其中在交叉逆境下植物渗透调节能力的增强是交叉适应的可能生理机制之一.     

外源硫化氢对干旱胁迫下玉米幼苗水分生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究了0.01、0.1、0.3、0.6、1 mmol·L-1等不同浓度外源硫化氢供体硫氢化钠(Na HS)对干旱条件下玉米幼苗叶片及根系水分生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了玉米幼苗根系活力、根系和叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量,显著降低了叶绿素含量及叶片和根系相对含水量。外源0.01 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量及根系可溶性糖和可溶性蛋白含量,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力没有显著影响。外源0.1 mmol·L-1和0.3 mmol·L-1Na HS预处理均可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、根系可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量没有显著影响。外源0.6 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、叶绿素a含量、叶片可溶性糖含量、根系可溶性蛋白含量及根系活力,但对根系脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白和叶绿素b含量没有显著影响,显著降低了根系可溶性糖和脯氨酸含量。外源1 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根系相对含水量、可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素a含量没有显著影响,显著降低了根叶可溶性糖和脯氨酸含量以及叶绿素b含量。这说明,低浓度硫化氢在一定程度上可以增加干旱胁迫下植株的渗透调节物质含量,从而维持自身的水分平衡,提高对干旱环境的适应能力。     

干旱胁迫条件下不同抗旱性苹果砧木内源激素含量的变化

以抗旱性差异显著的两种苹果砧木楸子(Malus prunifolia)和平邑甜茶(Malus hupehensis Reld)为材料,研究了干旱胁迫对两种砧木根和叶中脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZR)含量的影响.结果表明:干旱胁迫下,与非抗旱砧木平邑甜茶相比,抗旱砧木楸子中抑制生长...     

开花期干旱胁迫对不同基因型玉米生理特性和产量的影响

以耐旱性不同的3份玉米自交系为材料,在花期进行干旱胁迫处理,研究了耐旱系廊黄和昌7-2与旱敏感系TS141的花期耐旱性差异。结果表明,花期干旱胁迫后,3份玉米自交系的生长受到抑制,地上部和地下部鲜重以及株高下降,枯叶率升高,相对含水量下降,相对电导率升高,渗透调节剂脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性增加。但是各个指标在不同自交系内变化的幅度不同。与旱敏感系TS141相比,耐旱系廊黄和昌7-2的生长受抑制程度较小;叶片相对含水量下降、相对电导率升高幅度较小;脯氨酸和可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性升高的幅度较大。干旱胁迫后,3份玉米自交系的开花时间间隔（ASI）延长,雄穗一级分枝数减少,产量降低。与旱敏感系TS141相比 ,耐旱系廊黄和昌7-2的ASI延长时间较短,雄穗一级分枝数减少的幅度较小,产量下降幅度较小,特别是单穗重和穗粒数表现更为明显。     

盐胁迫对苗期向日葵内源激素含量的影响

对水培20 d的苗期向日葵进行浓度为0、50、100 mmol·L-1以及时间为10、20、30 h的盐胁迫处理,运用酶联免疫吸附法(ELISA)分别测定了各组向日葵的根部、茎秆和叶片中内源激素的浓度变化。结果表明:随着盐浓度的增加以及胁迫时间的延长,向日葵根、茎、叶中四种激素呈现不同的变化趋势。IAA,ABA和ZR三种激素总体表现为先增后降的趋势,盐浓度越大,植物激素上升或下降的幅度越大,变化速度也越快。GA没有显著变化且波动在±2.0 ng·g-1范围内。而根、茎、叶中IAA/ABA,GA/ABA,(ZR+IAA+GA)/ABA的比值总体呈下降趋势,表明了盐胁迫对生长的抑制。盐胁迫下向日葵叶片和茎秆中这几种激素的变化更为明显,而根部的变化则较为缓慢。     

甘薯愈伤组织对干旱胁迫的生理反应研究

以"芦选一号"甘薯愈伤组织为材料,研究干旱胁迫对细胞水势、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性等的影响,从而在细胞水平上探讨甘薯抵御干旱胁迫的生理机制.主要结果如下:干旱胁迫下,甘薯愈伤组织的膜透性显著增大,水势降低;可溶性蛋白含量在轻度胁迫下降低,而在重度胁迫下升高;SOD活性在中度和重度胁迫下升高;POD活性在不同胁迫程度处理下普遍下降;CAT活性在中度和重度胁迫下升高;脯氨酸和可溶性糖含量在不同胁迫程度处理下普遍升高.