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.     

干旱预处理的玉米幼苗对逆境的交叉适应研究

为了研究玉米干旱胁迫后对其他逆境的适应性,以沈单16和T2208幼苗为试验材料,测定了玉米幼苗干旱预处理后分别在干旱、低温、高温和盐渍的环境中处理一段时间后的存活率、幼苗细胞膜相对透性、MDA含量及POD、CAT、SOD活性。结果表明,短期的干旱预处理会提高玉米幼苗对干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫及盐胁迫的抗性,增强了作物的抗逆性,幼苗的存活率提高,细胞膜的相对透性降低,MDA含量减少,三种保护酶CAT、SOD、POD活性提高,表明玉米幼苗具有交叉适应能力。     

氯化胆碱对小麦幼苗叶片在渗透胁迫下的影响

用200，400，600，800mg/L氯化胆碱（CC）分别处理（喷施）两叶期小麦幼苗，均可显著降低叶片的相对电导率，且以400mg/L CC处理较优（最多可比对照降低75％）。用400mg/L CC处理二叶期小麦幼苗12h后再用20％PEG6000胁迫，每隔一定时间检测小麦叶片脯氨酸（Pro)、叶绿素、蛋白质和丙二醛（MDA）的含量，相对含水量（RWC）及叶片膜相对电导率，以及检测PEG胁迫24h后小麦叶片质膜ATPase活性等指标。结果表明，经CC处理的小麦幼苗叶片Pro、叶绿素、蛋白质的含量和RWC均比对照高，而MDA含量和质膜相对透性比对照低，且这些效应随时间延长而增大；CC处理过的植株质膜ATPase活性地高于对照植株。上述结果表明，CC可有效缓解渗透胁迫对植物的损伤，提高植物的抗性。     

NaCl胁迫下Si对甘草叶片抗氧化酶活性的影响

为探究NaCl胁迫下Si对甘草抗逆生理特性的影响,通过盆栽试验,研究不同浓度Si对甘草叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA含量、质膜相对透性以及可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果表明,Si2(0.2g·kg-1)处理为最适浓度,可显著提高甘草叶片SOD、POD、CAT活性,与对照(Si0)相比,这3种酶活性在Si2处理下分别增加37.44%、26.98%、35.16%;Si3(0.6 g·kg-1)处理显著降低膜脂过氧化物MDA含量;增加质膜相对透性、可溶性蛋白含量;降低脯氨酸含量,MDA含量降低35.63%;质膜相对透性增加17.69%;可溶性蛋白含量增加36.62%;脯氨酸含量降低38.15%。由此可见,Si可以通过提高抗氧化酶活性来减轻活性氧及自由基对甘草叶片的毒害作用,即加Si可改善甘草在NaCl胁迫中的抗逆特性,缓解了NaCl胁迫对甘草的伤害。     

干旱复水对棉花苗期抗氧化系统及光合荧光参数的影响

为研究水分胁迫对棉花光合作用及相关生理指标的影响,揭示水分胁迫与棉花生理指标及光合作用之间的关系,采用盆栽称重控水法对新陆早19号进行干旱胁迫0、2、4、6、8 d及复水2 d处理,测定棉花叶片MDA、H_2O_2含量,SOD、POD、CAT等指标以及光合参数和叶绿素荧光参数的变化。结果显示:随着干旱胁迫的加强,棉花叶片活性氧含量、电导率和MDA含量增加,复水后除H_2O_2含量外,其它均降到对照值;在活性氧含量最高时,抗氧化酶CAT和SOD的活性最高,以清除棉花叶片内过量的活性氧;棉花功能叶片的光合作用、气孔导度、蒸腾速率随着干旱胁迫强度的增加逐渐下降,在干旱第8天达到最低,复水后恢复;光化学猝灭系数(qP)和光量子产量(Yield)随着干旱胁迫的加强而降低,复水后不能恢复。说明水分胁迫下棉花可通过提高抗氧化酶活性清除过量活性氧,通过调节气孔导度抑制棉花的光合作用,降低蒸腾速率。     

逆境胁迫对菘蓝幼苗靛玉红含量的影响

培养30 d的菘蓝无菌幼苗经250 mmol/L NaCl、自然干旱、20 mmol/L ABA、4℃低温等不同方式逆境处理,不同时间内取样,用高效液相色谱法对其中靛玉红的含量进行测定。结果表明:盐、干旱、ABA处理12 h内能提高菘蓝幼苗中靛玉红含量59.05%~161.67%,低温胁迫处理24 h也能提高靛玉红含量141.4%,说明适当逆境胁迫处理能有效提高菘蓝幼苗体内靛玉红的累积量,其中250 mmol/L NaCl胁迫处理效果最为显著。     

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。     

燕麦幼苗对干旱-低温交叉适应的生理响应及其综合评价

为探讨干旱能否诱导燕麦对低温的交叉适应性,采用20%聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱预处理定莜6号幼苗3 d,以未经PEG预处理的幼苗作对照,恢复2 d后进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别在低温处理的0、1、3、5、7天采取幼苗叶片,测定超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量及相对含水量(RWC)和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等14项生理指标及处理7d后植株株高增量和生物量增量,采用主成分分析和隶属函数综合评价燕麦幼苗对干旱-低温的交叉适应能力。结果表明,与对照相比,干旱预处理显著提高了低温胁迫下燕麦幼苗株高增量和生物量增量,O_2~-和H_2O_2等14项生理指标值也发生了不同程度改变。对14项生理指标值离差标准化后进行相关性分析表明,不同变量间存在显著相关性。进行主成分分析提取了5个主成分因子,其方差贡献率依次为38.881%、18.219%、11.238%、9.616%和8.809%,累积方差贡献率达86.763%。第1主成分因子对SS、AA、Pro、O_2~-、H_2O_2、RWC、SOD和APX有较大载荷;第2主成分因子对POD、MDA和GSH有较大载荷;第3主成分因子主要包括CAT和GSH;第4主成分因子主要包括SP和Pro;第5主成分因子主要包括APX和ASA。隶属函数分析5个主成分因子得分值显示,除第1天外,干旱预处理在整个低温处理期间的综合评价值显著高于对照。研究表明干旱能够诱导燕麦对低温的交叉适应性。     

NaCl胁迫下枸杞愈伤组织活性氧产生与质膜H+—ATPase活性的关系

以枸杞愈伤组织为材料,研究了盐胁迫对活性氧伤害和质膜H -ATPase活性的影响。结果表明,NaCl浓度为100mmol/L时超氧阴离子(O2-·)和过氧化氢(H2O2)含量上升,质膜H -ATPase活性先升后降;质膜相对透性与丙二醛(MDA)含量呈显著正相关;超氧阴离子(O2-·)和过氧化氢(H2O2)含量与质膜H -ATPase活性在重度胁迫下呈显著负相关,说明盐胁迫下活性氧积累可能是加速伤害质膜功能的主要原因之一。     

裸果木渗透调节物质和抗氧化酶活性对干旱的响应

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)起源于古地中海,为荒漠区少有的第三纪孑遗植物种。本文采用2017年6月、7月和8月采集于甘肃安西自然保护区内的裸果木中龄和老龄植株叶片,分析自然干旱影响下叶片渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化。结果表明:随着干旱程度的增加,裸果木叶片的可溶性蛋白(SP)显著积累,发挥着重要的渗透调节作用,中龄植株叶片的可溶性糖(SS)含量和老龄植株叶片的脯氨酸(Pro)含量先增加后显著降低,渗透调节作用有限。干旱加剧时,中龄植株叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈明显的先增后降。严重干旱时,过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性明显增强,说明其通过4种酶的协同作用清除过剩的活性氧,减轻过氧化伤害;老龄植株叶片的CAT活性持续增强,APX活性明显的先升后降,POD活性在重度干旱时显著增强,主要通过这3种酶减轻膜系统伤害。丙二醛(MDA)含量则随干旱程度增大显著增加,膜脂过氧化程度不断加深。在相同的降雨条件下,裸果木中、老龄植株的Pro、SS、SP含量、POD和CAT活性、MDA含量对干旱的响应程度存在显著差异,隶属度函数评价法表明,老龄植株的抗旱能力大于中龄植株,表明裸果木的抗旱性随年龄的增大而提高。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

干旱胁迫及复水对豌豆苗期保护酶活性及膜脂过氧化的影响

采用盆栽控水试验法,研究了干旱胁迫及复水对豌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)活性及丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性(RC)的影响,对豌豆苗期抗氧化能力进行了综合评价。结果表明:干旱胁迫降低了SOD活性,随胁迫程度加重和历时延长降幅增大。轻度干旱胁迫10 d或重度干旱胁迫提高了POD和CAT活性,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d对CAT、SOD活性产生部分补偿效应,对POD活性产生等量补偿效应。复水10 d对SOD活性产生等量补偿效应,对CAT、POD活性产生等量或超补偿效应;干旱胁迫增加了MDA含量,随胁迫程度加重增幅加大、胁迫历时延长增幅减少。复水5 d、10 d对干旱胁迫5 d豌豆叶片MDA含量分别产生部分和等量补偿效应。干旱胁迫导致膜脂透性增大,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d、10 d可分别产生部分和等量补偿效应。     

水分胁迫对长柄扁桃叶片含水量及保护酶活性的影响

利用PEG-6000根际模拟土壤水分胁迫的方法,对长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)幼苗进行了不同程度的水分胁迫处理,研究在不同水分胁迫下长柄扁桃叶片相对含水量及膜脂过氧化作用的变化。结果表明,随着胁迫时间的延长和胁迫强度的加大,叶片相对含水量持续下降,MDA和质膜透性逐渐增大,但在胁迫的前期,下降和上升幅度相对较小。POD活性在不同程度水分胁迫下表现出先降后升的趋势,CAT活性表现出先升后降的趋势,在轻、中度胁迫下SOD活性先升而后降低,在重度胁迫下呈现出降、升、降的变化。三种酶活性在胁迫结束时除重度胁迫处理略低于对照外,其余各处理均高于对照,表明长柄扁桃对干旱有较强的适应能力。     

PEG胁迫下Ca2+和钙调素拮抗剂W7对不同品种番茄幼苗抗氧化系统的影响

以耐旱性不同的2个番茄品种为试材,采用营养液水培法,研究了钙、钙调素拮抗剂W7[N-(6-aminohexyl) -5-chloro-1-naphthalene sulfonami de]预处理对聚乙二醇模拟干旱胁迫下番茄幼苗抗氧化系统的影响.结果表明,钙调素拮抗剂W7浸种处理显著提高了番茄幼苗丙二醛(MDA)、H2O2含量和O2 ()/(*)]产生速率,抑制了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,加剧了抗坏血酸(A sA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的破坏;而Ca 2+处理显著降低了PEG胁迫下番茄幼苗MDA 、H2O2含量和O2 ()/(*)产生速率,提高了SOD、POD活性,减轻了胁迫对AsA和GSH的破坏.相同处理条件下,耐旱性强的品种'毛粉802'较耐旱性弱的品种'皇冠'伤害程度轻,Ca 2+-CaM信号系统对缓解番茄PEG胁迫具有重要作用.     

水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号，利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法，研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明，与CK处理相比，水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重，重度水分胁迫下差异达显著（P<0.05）水平，且旱敏感品种晋黍7号的降低幅度大于耐旱品种陇糜4号。整个生育时期，糜子叶片的SOD、POD和CAT活性表现为先升高后降低的趋势，在抽穗期达到最大值; 水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性，与对照相比，重度水分胁迫下达到显著性差异（P＜0.05），重度水分胁迫下，耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%，而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量，随着生育期的推进，糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势，在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明，糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。     

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.