外源一氧化氮对玉米幼苗抗低温胁迫的影响

利用盆栽试验,用不同浓度的外源NO处理低温胁迫下的玉米幼苗,研究外源NO对玉米幼苗抗低温胁迫的影响。结果表明:低温明显抑制了玉米幼苗的生长,与常温对照相比,玉米幼苗叶片相对含水量下降了46.7%,叶绿素含量降低了19.19%,细胞膜的通透性增大,相对电导率增加了44.2%,丙二醛(MDA)含量增加了35.1%,可溶性蛋白含量下降了22.0%,可溶性糖含量下降了72.3%;适当浓度的外源NO可缓解低温胁迫造成伤害,其中浓度为0.10 mmol·L-1SNP处理效果最明显,与低温对照相比,MDA含量和相对电导率分别减少了24.4%和11.1%,相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别增加了40.2%、11.0%、19.25%、123.0%;外源NO能有效改善低温胁迫下玉米幼苗的光合作用,其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均较低温胁迫条件下未加NO处理有明显的增加,细胞间隙CO2浓度(Ci)则明显下降。表明适当浓度的外源NO可以缓解低温胁迫对玉米幼苗生长的抑制效应。     

外源NO对NaCl胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响

采用水培法,研究了50、100、200μmol·L~(-1)外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响。结果表明,外施NO可明显缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,与不施SNP的处理相比,100μmol·L~(-1)SNP处理全株干重的增加幅度达到19%。外施NO降低盐胁迫下玉米幼苗叶片及根系中可溶性糖和可溶性蛋白的含量,其中叶片中可溶性糖和可溶性蛋白分别降低19.9%和7.9%,根系中可溶性糖和可溶性蛋白含量分别降低9.6%和9%。外源一氧化氮(NO)使盐胁迫下玉米幼苗根系、生长叶和成熟叶叶鞘的Na~+含量分别降低38.4%、5.1%和17.2%;同时,增加根系和成熟叶叶鞘中K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量,降低玉米幼苗各器官内的Na~+/K~+、Na~+/Ca~(2+)比值,维持盐胁迫下玉米幼苗中的离子平衡,但对成熟叶片中离子含量的影响不大。研究认为,外源NO可维持盐胁迫下玉米幼苗的碳氮代谢平衡,改善玉米幼苗离子的吸收与分配,缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗带来的伤害,其中以100μmol·L~(-1)的SNP处理效果最明显。     

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。     

外源硫化氢对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响

采用10%PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了外源硫化氢对干旱条件下玉米幼苗根系和叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT和APX)、膜脂过氧化指标(MDA和膜透性)及叶片非酶抗氧化物质类胡萝卜素含量等抗氧化指标的影响。结果表明:与单独干旱处理相比,0.01、0.1、0.3、0.6 mmol·L-1和1.0 mmol·L-1Na HS使干旱条件下叶片类胡萝卜素含量分别增加了33.3%、63.3%、96.6%、80.0%和26.6%,使叶片POD活性分别增加了14.5%、36.6%、50.3%、91.1%和80.1%。此外,0.01、0.1 mmol·L-1和0.3 mmol·L-1Na HS均能显著提高叶片SOD、CAT、APX活性及根POD、APX活性,并显著降低根叶细胞质膜透性和MDA含量。0.6 mmol·L-1Na HS则使叶片SOD和CAT活性及根POD活性分别提高了7.4%、16.3%和45.0%,并使叶MDA含量及根细胞质膜透性分别降低了12.0%和18.0%。1.0 mmol·L-1Na HS却使根叶APX活性分别降低了13.3%和34.9%,并使叶细胞质膜透性及根MDA含量分别提高了130.1%和10.5%。以上结果说明,低浓度外源硫化氢可以有效提高干旱条件下玉米幼苗的抗氧化能力,尤其是0.3 mmol·L-1Na HS处理效果最好。     

低温胁迫下不同玉米自交系对外源甜菜碱的生理响应

为了探究外源甜菜碱(GB)提高玉米萌发期和苗期耐寒性的响应机制及比较外源GB对不同玉米时期低温伤害的缓解效果,采用不同浓度外源GB处理耐寒性不同的6份玉米自交系,研究10℃低温胁迫下外源GB对玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,低温胁迫能明显抑制玉米种子萌发,其平均发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重和胚根鲜重分别降低了55.2%、45.4%、64.6%、61.3%、57.7%和71.0%;幼苗叶片明显受到伤害,其平均相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性和CAT活性分别升高了282.7%、150.1%、140.6%、124.7%、374.4%、209.7%和211.3%。萌发期和苗期分别添加20μmol·L~(-1)和10μmol·L~(-1)外源GB对低温胁迫下玉米的缓解效果最佳,其能明显促进玉米种子萌发及减轻幼苗生理伤害,除相对电导率(42.4%)和丙二醛含量(30.5%)显著降低外,脯氨酸、可溶性糖含量及抗氧化酶活性均显著升高(12.6%～324.9%)。在此最佳低温缓解外源GB浓度下,以萌发和幼苗生理性状的低温缓解指数作为低温缓解评价指标,采用隶属函数法综合评价两时期不同自交系的低温缓解效果,发现萌发期外源GB对玉米的缓解效果(0.585)优于苗期(0.454)。     

外源硅对PEG胁迫下小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以德抗961(DK961)和泰山9818(TS9818)为试验材料,研究不同浓度外源硅对PEG胁迫下小麦幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明:与单纯PEG胁迫相比,外源硅浓度为1.0 mmol·L~(-1)时,DK961和TS9818的鲜重、干重及根系活力均最大,细胞膜透性最小,鲜重分别增加了32.85%和49.43%,干重分别增加了24.14%和50.00%,根系活力分别增加了18.97%和15.60%,细胞膜透性分别降低了12.53%和10.48%;外源硅浓度为0.5 mmol·L~(-1)时,DK961和TS9818的SOD、CAT活性均最大,分别增加了18.11%、19.71%和47.41%、44.51%;外源硅浓度分别为0.5 mmol·L~(-1)和0.1 mmol·L~(-1)时,DK961和TS9818的POD活性最大,MDA含量最低,POD活性分别增加了18.41%和13.02%,MDA含量分别降低了11.80%和12.31%。较低浓度的外源硅能有效促进PEG胁迫下小麦幼苗的生长,增加抗氧化酶活性,降低丙二醛含量。外源硅能够缓解干旱胁迫对小麦幼苗的危害,提高小麦抗旱能力。     

不同条件下黑果枸杞叶片气孔开度和超微结构的变化

为了探究黑果枸杞的抗旱性,以及提高其抗旱性喷施水杨酸的适宜浓度,采用人工控制水分模拟干旱胁迫条件,以黑果枸杞幼苗为实验材料,研究在不同程度干旱胁迫下喷施不同浓度(0、0.1和0.5 mmol·L-1)外源水杨酸(salicylic acid,SA)对黑果枸杞叶片结构的影响。结果显示:黑果枸杞叶片表皮气孔开度随干旱胁迫程度加深呈递减趋势,轻度(D1)和中度(D2)干旱胁迫处理组较对照(CK)显著减少(P0.05),分别较对照减小23.2%、24.1%,重度(D3)干旱胁迫处理组较其他3组显著减少(P0.05)。随着喷施外源SA浓度的增加,各组黑果枸杞叶片表皮气孔开度显著减小(P0.05)。黑果枸杞叶片相对电导率随干旱胁迫程度加深而递增,中度和重度干旱胁迫处理组较对照显著增加(P0.05),分别增加了48.72%和72.19%。随着喷施外源SA浓度的增加,重度干旱胁迫下黑果枸杞细胞膜透性显著减小(P0.05)。黑果枸杞叶片细胞在轻度干旱胁迫下细胞器变化不明显,但在中、重度干旱胁迫下细胞器破坏较大尤其是叶绿体,喷施SA后,发现细胞器受到的伤害得到缓解,线粒体嵴结构明显可见,叶绿体中也未发现存在大量的嗜锇颗粒或淀粉粒。通过3组指标的分析,说明黑果枸杞可以抵抗轻度干旱胁迫,但在中度或重度干旱胁迫时,喷施适宜浓度(0.5 mmol·L-1)的外源SA可提高黑果枸杞的抗旱性。     

不同外源调节物质对不同耐旱性玉米自交系的干旱缓解效应分析

以旱敏感玉米自交系TS141为试材,在苗期以20%PEG模拟干旱胁迫处理,添加5种不同浓度外源甜菜碱(GB)或脯氨酸(Pro),以蒸馏水和干旱胁迫分别作为正向(CK+)、负向(CK-)对照处理,筛选得到对玉米苗期干旱胁迫缓解效果最佳的处理浓度:30μmol·L~(-1) GB或400μmol·L~(-1) Pro。以最佳浓度外源GB或Pro对干旱胁迫下的耐旱玉米自交系昌7-2和旱敏感玉米自交系TS141幼苗进行处理,比较分析两种耐旱性不同玉米自交系的生长参数、生理特性、气孔特性及叶片解剖结构。结果表明:外源GB或Pro可有效缓解玉米幼苗干旱胁迫损伤,恢复生理生化代谢稳态,外源GB对干旱胁迫的缓解效应强于外源Pro;TS141在添加外源GB后各生长参数均显著升高且叶片细胞结构明显恢复并排列整齐,而添加外源Pro后苗长并未出现显著变化且叶片细胞结构未发现明显差异;昌7-2在添加外源GB后脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性分别下降47.01%、26.33%、15.00%、66.08%,但添加外源Pro后只分别下降27.74%、17.65%、11.45%、44.32%。此外,外源GB或Pro对旱敏感玉米自交系缓解效果更明显:在添加外源GB或Pro后TS141各生长参数均显著升高,而昌7-2只有根长出现显著性差异;添加外源GB后TS141的脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性分别降低46.22%、16.58%、35.24%、60.52%,而昌7-2其值分别降低47.01%、26.33%、15.00%、66.08%,均低于TS141。干旱胁迫下玉米自交系叶片通过减小木质部导管直径,降低导管系统水势,诱导气孔开度降低,减少水分丧失;干旱胁迫下花环型结构变形,维管束鞘细胞和韧皮部细胞的散乱排列,导致了玉米自交系对干旱胁迫的耐受性降低。     

外源调节剂包衣对低温胁迫下棉花种子萌发及幼苗耐寒性的影响

为探讨外源调节剂包衣对低温胁迫棉花幼苗耐寒性的调控效应,通过室内砂培试验,研究了外源调节剂包衣处理对低温下棉花种子萌发的影响,分析了5℃低温胁迫下以及恢复常温后外源调节剂包衣对棉花幼苗耐寒性的生理响应。结果表明:低温胁迫下棉花种子的萌发和幼苗生长受到抑制,水杨酸以及外源调节剂复配包衣处理均能显著提高低温胁迫下棉花种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,其中发芽指数和活力指数达到极显著水平,增幅分别为41.2%~44.4%和51.2%~63.9%;外源调节剂包衣处理叶片的相对电导率(REC)和MDA含量显著降低,可溶性蛋白和可溶性糖等渗透调节物质的含量显著提高,SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性也显著增强;5 mmol·L-1水杨酸+45 mmol·L-1氯化钙+60 mg·L-1亚硒酸钠复配包衣处理的叶片REC、MDA含量显著低于其它包衣处理,可溶性蛋白含量及其增幅显著高于其它包衣处理。说明水杨酸、氯化钙和亚硒酸钠三元复配包衣在缓解棉花幼苗低温逆境中具有协同效应,可以缓解低温胁迫对棉花种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高植物的耐寒性。     

外源水杨酸对盐胁迫下棉花幼苗激素含量及生长特性的影响

以中棉所4l号和中棉所49号为试验材料,通过盆栽试验,研究外源水杨酸(SA)对盐胁迫下棉花幼苗激素水平和生长特性的影响。结果表明:(1)0.6%Na Cl胁迫条件下,棉花幼苗叶片中ABA含量增加,CTK、GA和IAA含量减少,在0.05 mmol·L~(-1)SA浸种+0.2 mmol·L~(-1)叶面喷施复合处理下,中棉所41号和中棉所49号幼苗中ABA含量分别降低了59.14%和76.71%,CTK、GA、IAA含量分别提高了55.39%、21.05%、22.39%和17.08%、12.5%、18.20%,说明SA处理可有效缓解盐胁迫的伤害;(2)ABA/IAA+GA、CTK/IAA和ABA/CTK值在0.6%Na Cl胁迫处理下分别为增高、降低和增高,0.05 mmol·L~(-1)SA浸种+0.2 mmol·L~(-1)叶面喷施复合处理下,中棉所41号和中棉所49号幼苗中ABA/IAA+GA和ABA/CTK值分别降低了63.40%、74.03%和71.66%、79.99%,CTK/IAA值分别增加了28.41%和21.18%,说明SA可使幼苗体内激素恢复动态平衡,促进幼苗的生长发育;(3)0.6%Na Cl胁迫处理下棉花幼苗的株高、根鲜重、茎鲜重和叶鲜重都表现为降低,在不同浓度外源SA浸种和喷施处理下都有所恢复,幼苗根表现最为明显,用0.05 mmol·L~(-1)SA浸种+0.2 mmol·L~(-1)叶面喷施处理0.6%Na Cl胁迫下,两品种棉花幼苗单株鲜重分别增加了24.20%和22.39%。SA能通过调控棉花幼苗激素含量从而提高棉花幼苗的耐盐性,其中以0.05 mmol·L~(-1)SA浸种+0.2 mmol·L~(-1)叶面喷施对缓解棉花幼苗盐胁迫的伤害效果明显。     

外源一氧化氮对铅胁迫下玉米幼苗的缓解作用

为探讨Pb胁迫下外源一氧化氮（NO）对玉米幼苗伤害的缓解作用,利用室内盆栽试验研究了外源NO供体硝普钠（SNP）对铅（Pb）处理下玉米（Zea mays）幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：与对照相比,1.0 mmol·L^-1 Pb处理明显抑制了玉米幼苗的生长,减缓了玉米幼苗可溶性蛋白和可溶性糖含量的积累,抗氧化酶活性下降,叶绿素含量减少,丙二醛（MDA）含量增加、质膜透性增大;添加0.1 mmol·L^-1的SNP明显缓解了Pb胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,提高Pb胁迫下超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,增加了幼苗叶绿素和脯氨酸含量,促进了可溶性糖和可溶性蛋白的积累,降低了MDA含 量、细胞质膜的透性。外源NO对Pb胁迫下玉米生长有一定的缓解作用,可以增强玉米幼苗对Pb毒害的抗性。     

外源水杨酸对野生龙葵幼苗干旱胁迫的缓解效应

利用20%的PEG6000模拟干旱胁迫,同时用不同浓度（0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L^-1）的水杨酸(SA)喷施幼苗,研究了不同浓度水杨酸处理对干旱胁迫下野生龙葵幼苗生长的影响。结果表明：干旱胁迫下,龙葵幼苗植株变矮、鲜重降低、根长缩短,叶绿素和可溶性蛋白含量减少,抗氧化酶活性、游离脯氨酸和丙二醛含量增加;经SA处理干旱胁迫下龙葵幼苗株高、根长和鲜重都有明显增加,特别是1.5 mmol·L^-1 SA处理组分别增加20.8%、28.0%和29.7%,1.5 mmol·L^-1 SA处理组龙葵幼苗叶绿素含量提高31.9%、脯氨酸含量提高65.4%,可溶性蛋白含量提高42.8%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）与过氧化氢酶（CAT）活性达到最高,与对照相比分别增加了30.2%、87.8%和50.3%;SA处理使丙二醛（MDA）含量降低了37.8%。综合来看,适当浓度的SA可以缓解干旱对龙葵幼苗造成的伤害,并以1.5 mmol·L^-1外源SA缓解效果最好。     

干旱胁迫下NaCl对棉花幼苗抗氧化酶活性及水分特征的影响

测定干旱与0、50、100和200 mmol·L-1NaCl组合条件下棉花叶片抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量的变化,分析土壤盐分对棉花耐旱性的影响。结果表明,单一干旱处理的棉花幼苗SOD、CAT活性和总抗氧化力在处理后的前21d大幅升高随后又快速下降,POD活性则持续升高,而50～200 mmol·L-1NaCl溶液浇灌的盆栽棉花幼苗在干旱期间SOD、POD、CAT活性和总抗氧化力的变幅明显小于单一干旱;同时,单一干旱棉花幼苗叶片MDA含量明显高于前者,说明NaCl溶液浇灌土壤减弱了干旱胁迫对棉花幼苗的伤害程度。另外,盆土用50～200 mmol·L-1NaCl溶液浇灌后显著提高了土壤的保水能力,增加了植株对Na+的吸收和积累,使叶片渗透势比单一干旱降低了17.5%～40.1%,从而有利于维持较高的细胞膨压,缓解干旱胁迫对棉花的不利影响。     

钙对低温胁迫下玉米幼苗氧化损伤的保护作用

采用室内盆栽试验,利用不同浓度的CaCl₂（0、5、10、15、20 mmol·L^-1）处理低温胁迫下的玉米幼苗,研究了钙对玉米幼苗抗冷性的作用。结果表明：与对照相比,低温处理明显抑制了玉米幼苗的生长,减缓了可溶性蛋白和可溶性糖含量的积累,抗氧化酶活性下降,脯氨酸含量减少,丙二醛（MDA）含量增加,质膜透性增大。适宜浓度的钙（5～10 mmol·L^-1）能减缓低温胁迫下玉米幼苗质膜相对透性和丙二醛（MDA）含量的增加,促进脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性,其中10 mmol·L^-1 Ca²⁺处理的效果最为明显。     

外源硫化氢对加工番茄种子耐盐性及抗氧化酶的影响

为明确硫化氢对盐胁迫下加工番茄种子萌发的缓解作用,用Na Cl半致死浓度为85 mmol·L~(-1)的KT-63(耐盐性弱)和半致死浓度为120 mmol·L~(-1)的KT-18(耐盐性强)为材料,用各自的半致死浓度与不同浓度的NaHS(0.2,0.4,0.6,1.0 mmol·L~(-1))分别配成混合液处理种子。结果表明,随着NaHS浓度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、SOD、POD、CAT活性呈先上升后下降的趋势,其中与盐胁迫单独处理相比,用0.4mmol·L~(-1)NaHS处理,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、SOD、POD、CAT活性在KT-63中分别提升70%、250%、120%、130%、6.7%、150%和180%,在KT-18中分别提升50%、250%、60%、80%、4.3%、160%和200%,而MDA的含量显著降低,并且对KT-63的缓解效应强于KT-18。综上所述,H2S(0.4 mmol·L~(-1))有效缓解了加工番茄萌发过程中盐胁迫的抑制作用,促进了种子的萌发。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶活性和叶绿素荧光特性的影响

外源一氧化氮(NO)处理苜蓿幼苗,进行不同土壤含水量条件的干旱胁迫,探讨外源NO对提高苜蓿幼苗抗旱性的作用,结果表明:0.1 mmol/L硝普钠(SNP)减缓干旱胁迫下苜蓿幼苗细胞膜透性的增加,使过氧化氢酶(CAT)先升后降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续升高,减缓叶绿素含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo的降低,表明外源NO处理提高了苜蓿的抗旱性。