油菜素内酯对干旱胁迫下羊草渗透调节及抗氧化酶的影响研究

受全球气候变化影响,我国牧区干旱现象日益严重,极大限制了草原生产力的提高。本文采用盆栽人工控水的方法,研究不同浓度油菜素内酯(BR)处理对羊草生长和抗旱特性的影响。结果表明干旱显著抑制植株的生长,而BR能有效减缓干旱胁迫对羊草造成的伤害。经过不同浓度的BR处理后,与干旱胁迫相比,株高、叶面积、干重、含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、根系活力、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和5种抗氧化酶活性均随浓度增加而升高,但高浓度下又有降低的趋势,而丙二醛(MDA)和叶片电导率则相反,其中以BR浓度为0.1 mg/L时的抗旱效果最好。研究发现适当浓度的BR提高羊草株高、叶面积和光合色素含量,促进干物质积累和根系活力,与其降低膜脂过氧化产物MDA与质膜透性,提高脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性密切相关。     

外源NO对镉胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了外源NO对镉(Cd)胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化、渗透调节物质、抗氧化酶活性及叶绿素含量等生理特性的影响。结果表明,与对照比较,100 mg/L的Cd处理降低了玉米幼苗脯氨酸(Pro)和叶绿素含量,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,丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O₂^-·)产生速率增加、质膜透性增大;与100 mg/L Cd处理比较,添加100 μmol/L硝普钠(SNP)处理显著增加了Cd胁迫下玉米幼苗生物量,提高了超氧化物歧化酶(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、细胞质膜的透性以及O₂^-·产生的速率。因此,外源NO对Cd胁迫下玉米生长有一定的缓解作用,可以增强玉米幼苗对Cd毒害的抗性。     

钾素增强干旱胁迫下草地早熟禾生理耐性的机制

采用不同程度的水分胁迫与5个不同钾素水平进行交互处理,以草地早熟禾品种Merit为试材,研究钾对水分胁迫下草地早熟禾生理特性及草坪质量的影响。结果表明:同一钾素浓度下,水分胁迫显著(P0.05)降低草地早熟禾草坪质量、叶绿素含量、根系活力、抗氧化酶活性,显著(P0.05)增加草地早熟禾电导率及丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量。同一水分条件下,随着钾素浓度的增加,草地早熟禾草坪质量、叶绿素含量、根系活力、脯氨酸含量、抗氧化酶活性先升高后降低,电导率、丙二醛含量先降低后升高,可溶性糖含量不断升高。在重度水分胁迫下,与0mmol/L钾处理相比,9mmol/L钾处理下Merit的POD、SOD、CAT活性分别上升了68%、35%、65%,对于缓解干旱、提高草坪耐受性和坪用质量效果最好。     

叶面喷施壳寡糖对‘赤霞珠’葡萄幼苗抗低温胁迫的影响

以“赤霞珠” 葡萄扦插苗为试材,研究叶面喷施不同浓度的壳寡糖对葡萄幼苗抗低温胁迫的影响。结果表明,叶面喷施不同浓度的壳寡糖可明显降低“赤霞珠”葡萄叶片的相对电导率和丙二醛含量,提高叶片中可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。100mg/L的壳寡糖显著提高了葡萄叶片中可溶性糖和脯氨酸含量,极显著的提高了叶片中SOD、CAT、POD和质膜ATPase酶的活性和基因表达量,使叶片的相对电导率和丙二醛含量极显著的降低。因此,叶面喷施适当浓度的壳寡糖可通过提高葡萄叶片中的可溶性糖含量、脯氨酸含量和活性氧代谢关键酶活性和基因的表达量来提高葡萄抗低温胁迫的能力。     

苣荬菜对盐胁迫的生理响应

研究了苣荬菜在不同浓度NaCl(0,3,6,9,12g/kg)胁迫下生理指标的变化。结果表明,随盐浓度的增大,叶片质膜透性、丙二醛含量升高,抗氧化酶SOD、CAT、POD活性上升,可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量上升,可溶性蛋白含量仅在低浓度下升高,之后随NaCl浓度升高降低,表明苣荬菜抗盐能力较强。     

外源氯化钙对‘龙牧807’苜蓿幼苗干旱缓解效应分析

为探讨外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿（Medicago Sativa L.）幼苗生理生化指标的影响,本研究对20%聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫下的苜蓿幼苗分别施加5,10,15,20 mmol·L^-1外源氯化钙,分析外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、叶绿素、细胞膜透性以及抗氧化酶活性的影响,并利用隶属函数法综合评价最佳外源氯化钙缓解浓度。研究结果表明：未施加外源氯化钙时,随着PEG胁迫浓度（10%,15%,20%,25%）的增加,苜蓿叶片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均呈先升后降的趋势,丙二醛含量和相对电导率逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势;综合分析显示,20% PEG胁迫浓度可以有效模拟苜蓿幼苗对干旱胁迫的反应;苜蓿幼苗在20% PEG胁迫下施加10 mmol·L^-1 CaCl₂后,幼苗叶片的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、叶绿素含量,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性最高分别增加了32.40%,31.10%,69.41%,21.39%和6.87%,相对电导率最低降低了27.37%;20% PEG胁迫下施加15 mmol·L^-1 CaCl₂后,可溶性糖含量最高增加了14.17%,丙二醛含量最低降低了36.36%;超氧化物歧化酶活性在20% PEG胁迫下施加5 mmol·L^-1 CaCl₂浓度为最高;隶属函数法综合评价显示,适宜CaCl₂浓度可以缓解干旱对苜蓿幼苗造成的伤害,本试验中以浓度为10 mmol·L^-1 CaCl₂缓解效果最佳。     

外源甜菜碱对匍匐翦股颖的抗旱性调控作用分析

为了探究外源甜菜碱(GB)对干旱胁迫及复水条件下匍匐翦股颖的生长调控作用,以匍匐翦股颖(T-1)成熟草皮为材料,移栽至温室适应性生长50 d后,分别用0,50,100,200 mmol/L的GB喷施匍匐翦股颖叶片,3 d后进行人工模拟干旱处理和复水处理,研究在不同水分条件下,外源GB对匍匐翦股颖坪观质量、叶片相对含水量、细胞膜透性、叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫降低了匍匐翦股颖的坪观质量、相对含水量和叶绿素含量,提高了细胞膜透性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、MDA含量和SOD、CAT、POD活性,而外施一定浓度的GB可使干旱胁迫引起的坪观质量、叶片相对含水量和叶绿素含量的下降幅度显著降低,同时相对提高了叶片脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及SOD和CAT活性,并降低了细胞膜透性和MDA含量,复水后,各指标均得到不同程度的恢复,其中GB处理恢复甚至优于干旱处理前的水平。本研究结果表明,外施一定浓度的GB对干旱胁迫下匍匐翦股颖的抗旱性具有增效作用,并且在复水后使匍匐翦股颖积累了更多对干旱逆境的防御能力,使其能够更好地适应干旱胁迫环境。综合各项指标,100 mmol/L的GB处理最有利于提高匍匐翦股颖的抗旱性。     

铝胁迫对多花黑麦草生长和生理的影响

选取5个多花黑麦草(Lolium multiflorum)品种为受体材料,在水培条件下分析了不同浓度的铝胁迫对5个多花黑麦草品种种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:(1)铝胁迫对多花黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响表现为"低促高抑"。与对照相比,25mg/L低浓度铝胁迫下多花黑麦草的发芽率、根长、株高、单株鲜重增加;当铝浓度增加为50 mg/L时,多花黑麦草幼苗生长受到抑制;当铝浓度500mg/L时,多花黑麦草种子萌发和幼苗生长受到显著抑制;当铝浓度1 000mg/L时,多花黑麦草幼苗生长受到严重抑制,根系停止生长,株高、单株鲜重显著下降。(2)低浓度铝胁迫下(0~50mg/L),多花黑麦草叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性变化不大;中等浓度铝胁迫下(100mg/L),多花黑麦草叶绿素含量显著降低,可溶性糖和丙二醛含量显著增加,过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性显著增强(P0.05);高浓度铝胁迫下(500mg/L),多花黑麦草叶绿素、可溶性糖和丙二醛含量降低,过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性降低。多花黑麦草的铝胁迫阈值为100mg/L。     

盐碱胁迫对寸草苔渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以分布于科尔沁沙地的粉煤灰草地,盐碱地和荒地3种不同生境的野生寸草苔为材料,通过蛭石营养液培养,进行混合盐碱胁迫处理,检测其生理生化变化。结果表明：3种生境寸草苔的相对电导率和丙二醛（MDA）含量随着盐碱胁迫处理浓度的增大而增加;盐碱地寸草苔的超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性在300mmol/L高浓度盐碱胁迫增加明显,荒地寸草苔和粉煤灰草地寸草苔则变化不明显,过氧化氢酶（CAT）活性则随着盐碱胁迫浓度增大呈现先升高后降低的变化趋势,3种抗氧化酶的活性均以盐碱地寸草苔最强;可溶性糖和脯氨酸两种渗透调节物质的含量,随着盐碱胁迫浓度的增大而增加,尤以高浓度处理增加显著。     

紫花苜蓿对苏打盐碱胁迫的生理响应

为了研究苏打盐碱胁迫下紫花苜蓿的生理生化反应,试验采用不同浓度的Na2CO3和Na HCO3混合液对紫花苜蓿的幼苗进行盐碱胁迫,测定紫花苜蓿幼苗在受到不同浓度的苏打盐碱胁迫时各项生理生化指标,分析苏打盐碱胁迫对紫花苜蓿生理生化的响应机制。结果表明:苏打盐碱浓度为50~150 mmol/L时,紫花苜蓿叶片的甜菜碱、可溶性糖、脯氨酸含量三项生理指标和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)两种抗氧化酶活性会随着苏打盐碱溶液浓度的增加而增加,在150 mmol/L时达到最大值;当胁迫浓度超过150 mmol/L时随着浓度的增加,紫花苜蓿叶片的甜菜碱、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD活性均下降。     

外源褪黑素对盐胁迫下老化燕麦种子萌发及幼苗的影响

以老化饲用燕麦种子为对象,探讨外源褪黑素对NaCl胁迫下老化燕麦种子萌发和幼苗相关形态和生理特性的影响。结果表明:在无胁迫时添加褪黑素可以提高老化燕麦种子的发芽率,并能增加幼苗游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量且增强过氧化物酶活性,降低丙二醛含量;不同浓度的外源褪黑素(100μmol/L、300μmol/L、500μmol/L、800μmol/L、1000μmol/L)处理均能显著提高NaCl(浓度150mmol/L)胁迫下老化燕麦种子的发芽率、苗高、根长、苗鲜重、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量,显著降低幼苗根冠比和丙二醛含量(P<0.05)。加权隶属函数分析表明,提高老化燕麦种子NaCl胁迫下活力的最佳褪黑素浓度为500μmol/L,此时相对于NaCl胁迫,种子发芽率、苗鲜重、过氧化物酶活性和可溶性蛋白质含量分别提高了245.61%、325.55%、52.28%、121.27%。     

外源硅对盐胁迫下黑果枸杞幼苗生理特性的影响

以盐生植物黑果枸杞(Lycium ruthenicum)幼苗为材料,NaCl胁迫下设置不同硅浓度处理,并在处理后第7 d和第14 d,对叶片叶绿素、质膜相对透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖共5种生理指标进行测定,以探讨外源硅对盐胁迫下黑果枸杞生理特性的影响。结果表明:在盐胁迫下,黑果枸杞叶片叶绿素总量、质膜相对透性、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加;硅浓度大于1 mmol·L^-1时可显著增加盐胁迫下的叶绿素总量和叶绿素a/b,并降低质膜相对透性、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量;随处理时间的延长,硅处理下5种生理指标的降幅或增幅均小于盐胁迫处理,而当硅浓度为4和8 mmol·L^-1时,叶绿素总量、叶绿素a/b、MDA和脯氨酸含量的变化趋势与盐胁迫处理的相反,可见适宜浓度的硅可缓解盐胁迫对黑果枸杞幼苗的伤害。     

水杨酸对盐胁迫下百日草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以百日草品种“芳菲1号”为试材,在100 mmol/L NaCl胁迫处理下,研究了不同浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5和2.0 mmol/L)水杨酸浸种对百日草种子萌发以及不同浓度水杨酸(SA)注根和叶面喷施对幼苗生长及生理特性的影响。结果显示,SA一定程度上可以缓解盐胁迫对百日草种子萌发和幼苗生长的影响。其中,0.5, 1.0, 1.5 mmol/L SA处理的种子具有较高的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数;幼苗株高、茎粗、根冠比增加;叶片叶绿素含量明显升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均变高,丙二醛(MDA)含量降低。表明0.5~1.5 mmol/L的SA处理通过促进百日草叶片叶绿素合成,保护其光合作用,维持了植物的正常生长;同时,通过调节百日草抗氧化及抗渗透胁迫能力,有效缓解了盐毒害,尤其以1.0 mmol/L效果最佳,2.0 mmol/L的SA处理未见有明显缓解。     

不同红豆草材料苗期抗旱性综合评价

探讨不同程度干旱胁迫对苗期红豆草(Onobrychis viciaefolia)的影响及抗旱性差异,为红豆草种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。以7份红豆草材料(5份来自俄罗斯,2份源于中国)为研究对象,盆栽模拟土壤干旱条件,对不同程度干旱胁迫下各材料的株高、地上生物量、叶片相对含水量、叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量进行了测定。结果表明:随干旱胁迫程度的加剧,植株高度、叶片相对含水量和叶绿素含量都明显下降,重度胁迫下,蒙农红豆草的株高、地上生物量、叶绿素含量均显著低于其他红豆草材料,甘肃红豆草的叶片保水能力相对较好;MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量都明显上升,重度胁迫下,Ⅱ材料的MDA含量、甘肃红豆草的可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均显著低于其他红豆草材料。经抗旱隶属函数分析,得出其抗旱性顺序为:ZXY2003p-147ZXY2003p-132=ZXY2005p-623ZXY2007p-3423ZXY2010p-7369甘肃红豆草蒙农红豆草。     

一氧化氮对铅胁迫下杂花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响

以杂花苜蓿阿尔冈金(Medicago varia cv.ALgonquin)为试验材料,采用沙培方法,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对Pb2+处理下杂花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,与对照比,用SNP(100μmol/L)、低Pb2+浓度(250mg/L)和SNP与低Pb2+浓度组合(100μmol/L SNP+250mg/L)处理均增加了杂花苜蓿种子的发芽势、发芽率、胚芽胚根长,提高了幼苗脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白质的含量,增强了根系活力,降低了MDA含量。高Pb2+浓度(500mg/L)处理不利于杂花苜蓿种子萌发和幼苗生长,且100μmol/L SNP不能缓解高铅胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用。     

海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长及生理特性的影响

本研究以玉米品种“郑单958”为材料,采用水培试验,探究了外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生物量、叶绿素含量、膜脂过氧化、抗氧化酶活性以及渗透调节物质等生长和生理特性的影响。结果表明,与对照处理比较,150 mmol/L的盐胁迫显著降低了玉米幼苗地上部干鲜重、叶面积及叶绿素含量,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白含量增加、质膜相对透性增大,抗氧化酶活性下降。与盐胁迫处理比较,施加10 mmol/L的海藻糖处理显著增加了盐胁迫下玉米幼苗的生物量和叶绿素含量,降低了MDA含量、Pro含量及质膜相对透性,提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,促进了可溶性蛋白含量的积累。上述结果表明外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长具有一定的缓解作用,从而增强玉米幼苗对盐胁迫的抗性。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。     

盐胁迫下黑果枸杞幼苗对外源甜菜碱的生理响应

以盐生植物黑果枸杞（Lycium ruthenicum）幼苗为试验材料,在300 mmol·L-1 NaCl胁迫下,用0.5、1.0和2.0 mmol·L-1甜菜碱根灌处理,第7和14天时测定黑果枸杞幼苗叶片主要生理指标的变化。结果表明,在盐胁迫下,黑果枸杞叶片叶绿素总量、质膜相对电导率、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加;在等盐分胁迫下,黑果枸杞幼苗经过甜菜碱处理后,MDA和膜透性伤害率显著降低,叶绿素总量、脯氨酸和可溶性糖的含量显著提高,并随胁迫时间的延长,有效抑制了MDA的产生,缓解了对细胞膜的伤害,同时进一步提高了叶绿素总量、脯氨酸和可溶性糖的含量。说明盐胁迫下施用适宜浓度的甜菜碱可改善黑果枸杞幼苗的耐盐能力,提高其对盐胁迫逆境的适应性。