外源硫化氢对不同弱光下高羊茅形态和生理指标的影响

本研究以冷季型草坪草高羊茅‘Arid3’（Festuca arundinacea Schreb.‘Arid3’）为研究材料,采用室内模拟弱光胁迫,研究喷施外源硫化氢（H₂S）供体硫氢化钠对不同光照强度（100,75,50和25 μmol·m^-2·s^-1）处理下高羊茅形态指标、光合色素、细胞膜透性和内源激素的影响,旨在为耐荫草坪草分子育种提供理论基础。研究结果显示：随着光照强度的降低,高羊茅形态指标和生理指标都不同程度的降低,而喷施外源H₂S供体能够显著提高光合色素含量,降低相对电导率和丙二醛含量（P<0.05）,且在光照强度为50 μmol·m^-2·s^-1和75 μmol·m^-2·s^-1时效果较为显著。同时,喷施外源H₂S供体能够促进适度弱光下高羊茅内源脱落酸（Abscisic acid,ABA）、赤霉素（Gibberellin,GA）和硫化氢含量的增加（P<0.05）。综上,适度的弱光下,外源H₂S通过提高高羊茅内源激素含量,保护细胞膜完整性,增加光合色素含量,提高高羊茅的耐荫性。     

三种外源激素诱导对高羊茅种子萌发的影响

为了解外源激素对高羊茅种子萌发的影响,试验以多年生冷季型草坪草高羊茅(技巧2号、盆景3000)为植物材料,用不同浓度的水杨酸(SA)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)进行处理,分别研究不同浓度外源激素诱导对高羊茅种子萌发的影响。结果表明:最适合高羊茅萌发的外源激素为0.5 mmol/L SA、300 mg/L GA,可以在一定程度上促进高羊茅种子的萌发;而ABA诱导后对高羊茅的萌发有一定的抑制作用。     

PEG胁迫下紫花苜蓿幼苗内源激素对NO的响应

以紫花苜蓿幼苗为材料,采用聚乙二醇（PEG-6000）为渗透调节物质模拟干旱胁迫,通过外源喷施NO释放剂硝普钠（SNP）和清除剂（cPTIO）,用液相色谱/质谱联用（LC/MS）法分析研究PEG胁迫下紫花苜蓿幼苗叶片和根系中4种内源激素脱落酸（ABA）、生长素（IAA）、水杨酸（SA）和赤霉素（GA₃）对NO的响应。结果表明：1）PEG胁迫下施加外源NO能促进紫花苜蓿叶片和根中NO含量的增加,其清除剂明显降低了紫花苜蓿叶片中NO含量;2）随着处理时间的延长,叶片和根中的ABA和SA含量逐渐增加,而根系中ABA和SA含量的增加较叶片晚。在胁迫第8天,叶中外源NO处理的ABA含量比SA含量高6.68倍,而喷施NO清除剂的ABA含量比SA含量高77.22%,并且叶中外源NO处理的ABA含量明显高于根中;3）NO会在短期内诱导叶片和根系中IAA和GA₃含量增加,在胁迫的第4天,叶片中外源NO处理的IAA含量高于其清除剂1.65倍,而根中喷施NO清除剂的IAA含量比NO处理高8.70%;叶片和根中NO处理的GA₃含量在第2天达到最大值后降低,比喷施NO清除剂的GA₃含量分别高54.49%和84.65%。综上所述,NO可通过诱导紫花苜蓿IAA、ABA、GA₃和SA四种激素的代谢水平及根中的相互转化调控植物的生长与抗逆性,尤其是ABA和SA在紫花苜蓿中的调节。     

信号分子H2O2调节抗氧化系统提高高羊茅耐热性研究

采用盆栽试验,利用10 mmol/L的H₂O₂对冷季型草坪草高羊茅进行叶面喷施处理,研究外源低浓度H₂O₂对高羊茅叶片中抗氧化系统的调控作用及其对高羊茅抗热性的影响。结果表明,H₂O₂可能作为信号分子预先增加抗氧化酶的活性,改变抗氧化剂的浓度,从而减轻随后发生的热胁迫对草坪草造成的氧化伤害;在胁迫过程中POD和CAT活性在H₂O₂预处理后增加不显著,热胁迫本身增加了POD的活性,但是降低了CAT活性,POD对于提高高羊茅的耐热性可能具有更重要的作用;外源H₂O₂显著影响了高羊茅叶片中的AsA-GSH循环,其中处理植株中的APX、GPX和GR的活性在热胁迫过程中增加20%～110%,GSH/GSSG下降了80%,与高羊茅抗热性的提高密切相关。可见信号分子H₂O₂可以通过调控高羊茅的抗氧化系统提高其抗热性。     

盐胁迫下一氧化氮对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫下草坪草种子萌发如何受到其他外源物质的影响,于2009年9月采用TP发芽法,研究外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体对盐胁迫下的高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发和幼苗生长的作用。结果表明:100μM的NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)可提高盐胁迫下高羊茅2个品种的种子发芽率和生物量,Arid3分别提高107.6%和24.5%,而Houndog5则提高94.5%和14.4%;施用0.1%的NO清除剂牛血红蛋白(Haemoglobin)具有削弱外源NO供体促进种子的发芽率和生物量的作用;NO供体SNP的另一光分解产物亚硝酸钠(NaNO²)没有提高盐胁迫下高羊茅种子的发芽和生物量。因此,盐胁迫下外源NO对高羊茅种子的萌发及幼苗生长具有保护作用。     

外源钙对干旱胁迫下木豆种苗生理特性的影响

通过模拟贵州岩溶地区土壤富钙的生境（CK和50 mmol·L^-1 CaCl₂）,以岩溶地区常见饲用灌木木豆（Cajanus cajan）为材料,研究外源钙对干旱胁迫（CK,5%,10%,20% PEG-6000）下木豆种子的萌发率、保护性酶活性（SOD,POD,CAT）及可溶性蛋白质和GSH含量的变化。结果表明：木豆种子萌发随着干旱胁迫的增强而呈显著线性下降趋势（P<0.01）,施加外源钙对其无显著影响;随着干旱胁迫的增强保护酶SOD和POD成指数关系,CAT成负二次关系;施加外源钙能显著提高低浓度干旱胁迫下木豆种子SOD和POD活性;可溶性蛋白质和GSH含量随着干旱胁迫的增强呈现指数和二次曲线关系,施加外源钙显著提高了木豆种子可溶性蛋白质和GSH含量（P<0.05）。表明外源钙的施加能缓解木豆种子受到的干旱伤害,提高木豆苗期抗旱性。     

外源钙对盐胁迫下单叶蔷薇种子萌发和幼苗生长的影响

为探究不同浓度外源钙的施加对盐胁迫下单叶蔷薇种子萌发及幼苗生长抑制的缓解作用,以单叶蔷薇种子和幼苗为实验材料,以不同浓度50,100,150 mmol·L^-1氯化钠模拟盐胁迫,通过施加不同浓度的氯化钙测定单叶蔷薇种子的萌发率以及幼苗生理生化指标的变化。结果表明：盐胁迫下,施加外源钙后单叶蔷薇种子的萌发率显著提升,根和茎长度较对照组显著增加,PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)以及实际光量子YⅡ值增加,光合色素的含量上升;显著地提升了单叶蔷薇幼苗的抗氧化酶活性,且过氧化氢H₂O₂的含量降低。外源钙的施加能够缓解盐胁迫对单叶蔷薇种子萌发的抑制,提升种子萌发率,降低盐胁迫对幼苗的伤害,且当氯化钙的浓度为10 mmol·L^-1时对盐胁迫的缓解效果最好。本研究为缓解盐胁迫对单叶蔷薇的伤害提供新的方向,同时为单叶蔷薇资源的保护提供理论支持。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

为明确外源褪黑素（MT）对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’（Y6,耐旱型）和‘豫烟10号’（Y10,敏感型）为材料,研究了喷施0.2 mmol·L^-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响。结果表明,干旱胁迫下,两个烟草品种幼苗的生长均受到不同程度的抑制,且Y10的变化幅度大于Y6;外源褪黑素能有效增加干旱胁迫下烟草幼苗的株高、茎粗、生物量,降低根冠比,提高PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）,降低非光化学猝灭系数（NPQ）,提高景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酶（SBPase）和核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶（Rubisco）活性,增加可溶性总糖、蔗糖、果糖、生长素（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）含量,减少淀粉和脱落酸（ABA）含量,且对抗旱性弱的‘豫烟10号’作用效果更强。说明外源MT能够通过增强光合碳同化酶活性,调节叶片内源激素和碳水化合物的代谢,从而缓解干旱胁迫对光合机构的伤害,增强烟草幼苗的抗旱性。     

H2S暴露对保育猪氧化还原状态及硫化氢代谢的影响

本试验旨在研究硫化氢（H₂S）暴露对保育猪氧化还原状态及内源性H₂S代谢的影响。试验选取12头体况健康、体重相近（（11.61±1.51） kg）的35日龄大白猪,随机分为2组并分配到2个环控舱内,公母各半,每组6头猪。试验组环控舱内H₂S浓度控制为30 mg·m^-3,对照组环控舱内H₂S浓度控制为0 mg·m^-3,试验期28 d。试验结束后采集血清和肝组织样品,检测氧化还原和H₂S代谢相关指标。结果显示,与对照组相比：1）血清中ROS含量极显著增加（P<0.01）,MDA含量显著增加（P<0.05）;抗氧化酶T-SOD活性显著降低（P<0.05）,CAT和GPX活性极显著降低（P<0.01）;非酶抗氧化物GSH和GSSG含量无显著变化（P>0.05）。2）肝中T-SOD和GPX活性极显著升高（P<0.01）,·OH清除能力显著提高（P<0.05）;ROS、H₂O₂、PC、MDA、GSH、GSSG含量无显著差异（P>0.05）。3）肝中Keap1的mRNA表达量显著下调（P<0.05）,Nrf2的mRNA表达量显著上调（P<0.05）;抗氧化相关基因（SOD2、GPX1、GPX2、GPX4和GSR）的mRNA表达量显著上调（P<0.05）。4）血清和肝中H₂S含量显著降低（P<0.05）;肝内源H₂S合成酶CSE和CBS的mRNA表达量显著下调（P<0.05）,3-MST的mRNA表达量无显著变化（P>0.05）;肝H₂S分解代谢酶SQR和SUOX的mRNA表达量下调,但差异不显著（P>0.05）。结果表明,30 mg·m^-3 H₂S暴露导致保育猪血清抗氧化系统受损,而肝中Nrf2/Keap1信号通路的激活使肝免受氧化损伤;此外,H₂S暴露抑制了保育猪内源性H₂S的合成代谢。     

外源ABA对干旱胁迫下多年生黑麦草光合特性的影响

为探究干旱胁迫下外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对多年生黑麦草（Lolium perenne）抗旱性的影响。本研究以多年生黑麦草品种“冬牧”为材料,采用盆栽试验,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟不同程度的干旱胁迫,通过LI-6400XT光合-荧光测定仪,研究了正常、中度和重度干旱胁迫下外源0,200和500 μmol·L^-1的ABA对多年生黑麦草光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,干旱对多年生黑麦草的叶绿素含量和光合特性产生了显著影响（P<0.05）,重度干旱下共喷施225 ml的ABA 500 μmol·L^-1能够显著提高叶绿素含量,而ABA仅对气孔导度（Gs）产生了影响（P<0.05）。外源ABA能缓解干旱胁迫对多年生黑麦草初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光化学猝灭（NPQ）的影响（P<0.05）,使受损的PSII反应中心快速得到修复,从而降低干旱胁迫对叶绿体光合机构的破坏。     

香根草叶片水提液对重金属胁迫下两种草坪草种子萌发的影响

为改善重金属胁迫下草坪草种子的萌发,采用室内水分发芽床试验,研究香根草叶片水提液对单一不同浓度重金属(锌、铜、镉)胁迫下高羊茅和多年生黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,香根草叶片水提液对高羊茅和多年生黑麦草种子萌发无显著化感作用,但香根草叶片水提液相较对照(蒸馏水)显著提高了Cd²⁺(200mg/L)胁迫下多年生黑麦草种子的发芽率,Cu²⁺(100、200mg/L)、Cd²⁺(100、200mg/L)和Zn²⁺(200mg/L)胁迫下高羊茅种子的发芽率。香根草叶片水提液显著增加了的Zn²⁺(600mg/L)、Cu²⁺(50、100 mg/L)以及Cd²⁺(50、100、200 mg/L)胁迫下多年生黑麦草的苗长,显著增加了Zn²⁺(200、400 mg/L)、Cu²⁺(50 mg/L)以及Cd²⁺(100、200 mg/L)胁迫下多年生黑麦草的根长和最长根。另外,香根草叶片水提液显著增加了Cd²⁺(50、200 mg/L)胁迫下高羊茅的苗长,增加了Zn²⁺(200、400 mg/L)、Cd²⁺(50、200 mg/L)胁迫下高羊茅的根长和最长根。试验结果为香根草叶片水提液提高高羊茅和多年生黑麦草种子在Cu²⁺和Cd²⁺胁迫下的萌发特性提供科学依据,也为香根草更广泛的利用方式提供基础资料。     

不同氮处理和弱光下高羊茅生长及其碳氮代谢特征

氮肥的施用量对弱光下草坪的坪用质量影响较大.为探究弱光和不同氮素水平对草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)生长和碳氮代谢的影响,试验设置自然光照和弱光两个光照梯度,以及低氮(1?mmol·L?1)、中氮(6?mmol·L?1)和高氮(18?mmol·L?1)?3个氮素水平,通过研究光氮互作对高羊茅形态...     

水杨酸浸种对高羊茅在干旱胁迫下萌发的影响

用不同浓度水杨酸溶液浸泡处理冷季型草坪草高羊茅（Festuca arundinacea）的种子,在PEG 2000模拟干旱胁迫条件下,采用纸上发芽法（TP）研究了水杨酸浸种对盆景2000、猎狗5号、红宝石3个高羊茅品种萌发的影响。结果表明,在干旱条件下,适宜低浓度水杨酸溶液0.12~1.00 mmol/L浸种可以提高高羊茅种子的发芽势、发芽率,促进种子胚芽和胚根的生长,提高高羊茅种子萌发期的抗旱性;而高浓度水杨酸浸种抑制了种子的萌发和生长,3.00 mmol/L达到显著抑制水平（P＜0.05）。其中,能显著增强高羊茅种子萌发阶段抗旱性的水杨酸最适浓度为0.50 mmol/L。     

盐胁迫对两个高羊茅品种幼苗生长及生理特性的影响

本研究以两个高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)品种'钛极-2LS’(Festuca arundinacea'Titanium 2LS’)和'易凯’(Festuca arundinacea'Easycare’)幼苗为研究对象，通过盐浓度递增的方式对其进行14 d高盐处理(500 mmol·L^-1 NaCl)，测定两个高羊茅品种幼苗的形态、离子含量、光合参数以及抗氧化酶活性等指标，比较其耐盐性差异。结果表明：在盐胁迫下，两个高羊茅品种幼苗地下生物量，K⁺/Na⁺，光合、荧光参数，超氧化物歧化酶活性均显著降低(P＜0.05)，但'钛极-2LS’的降低幅度低于'易凯’；两个高羊茅品种幼苗内可溶性糖和脯氨酸含量增加，但'钛极-2LS’的增加幅度高于'易凯’；此外，盐胁迫下过氧化物酶活性在'钛极-2LS’中呈上升趋势而在'易凯’中呈下降趋势。综上，盐胁迫下'钛极-2LS’可以维持相对较高的K⁺/Na⁺和较好的光合能力，积累更多渗透调节物质来缓解盐胁迫引起的渗透胁迫、离子毒害和氧化胁迫的伤害，从而更有利于植株生长，因此'钛极-2LS’耐盐性更好。     

遮荫胁迫下外源一氧化氮对高羊茅的生理调控作用

用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理遮荫胁迫下的2个高羊茅(Festuca arundinacea)品种,探讨外源NO对遮荫胁迫下其叶绿素含量、膜透性、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及脯氨酸(Pro)含量的影响。结果表明:外源NO可以显著提高遮荫胁迫下高羊茅叶片的叶绿素含量(P<0.05),减弱质膜相对透性的增加,减缓膜质过氧化产物MDA含量的升高,促进Pro的积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性(P<0.05)。遮荫胁迫下高羊茅品种踏火二号的电解质渗透率、MDA含量、CAT活性和Pro含量的变化显著(P<0.05),NO的作用效果更明显。表明外源NO对遮荫胁迫下的高羊茅具有一定的保护作用,且存在品种差异。     

外源一氧化氮对遮阴胁迫下高羊茅抗氧化系统的调控机理

在不同遮阴胁迫下（20%遮阴、60%遮阴和90%遮阴）,采用叶面喷施外源一氧化氮（NO）方法,研究了外源NO对遮阴胁迫下高羊茅瑞德3号（Festuca arundinacea ‘Arid 3’）的形态指标、叶绿素含量、膜透性、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性及脯氨酸含量的影响。结果表明：20%遮阴对高羊茅植株几乎没有伤害,而60%和90%遮阴的伤害作用较严重,并且随着遮阴时间的增加高羊茅受伤害程度加强。外源NO可以显著提高遮阴胁迫下高羊茅叶片的叶绿素含量,降低质膜相对透性的增加,减少膜质过氧化产物MDA含量的升高,促进脯氨酸的积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性。外源NO的保护作用随着遮阴时间与遮阴强度的增加而变化,外源NO对20%遮阴和60%遮阴的高羊茅效果较好,而对90%遮阴高羊茅效果较差;此外,随着遮阴时间增加,外源NO对不同遮阴强度高羊茅作用效果不同,处理14 d效果较好。综上表明,外源NO对遮阴胁迫下的高羊茅具有一定的保护作用,但是这种保护作用随着遮阴时间与遮阴强度的增加而下降。     

消毒处理对高羊茅种子发芽的影响

为选择高羊茅（Festuca arundinacea）种子的最佳消毒处理方法,选用6种常用种子消毒处理方法：0.1% HgCl₂浸泡10 min、10% H₂O₂浸泡20 min、0.5% KMnO₄浸泡10 min、75% C₂H₅OH浸泡 5 min、2.0% NaClO浸泡20 min、0.16% HCHO浸泡30 min进行消毒处理,对其消毒效果、种子萌发及幼苗的影响进行测定。结果表明：10% H₂O₂浸泡20 min和0.5% KMnO₄浸泡10 min的消毒效果较好,对种子萌发和幼苗生长均没有负面影响,可以作为高羊茅种子理想的消毒方法优先选用;0.1% HgCl₂浸泡10 min和2.0%NaClO浸泡20 min的消毒效果虽好,对种子发芽率没有影响但对种子萌发速度和幼苗生长有一定的影响,慎重选用;75% C₂H₅OH浸泡5 min和0.16% HCHO浸泡30 min的消毒效果不佳,对幼苗的生长也有影响,且0.16% HCHO处理对种子的伤害较大,不宜选用。     

高羊茅应答盐胁迫的AtSOS途径基因的效应分析

本研究在2015年采用基因工程技术改良高羊茅耐盐性,通过种植转基因耐盐草坪草达到改良土壤改善生态环境的目的。以草坪草成熟种子诱导的胚性愈伤组织为受体,通过农杆菌介导法将拟南芥AtSOS途径基因AtSOS1、AtSOS2-AtSOS3和AtSOS1-AtSOS2-AtSOS3分别导入高羊茅爱瑞3号中,经PCR检测、Southern blotting分析和RT-PCR鉴定,获得了能稳定表达的转基因株系。以转不同组合AtSOS基因的高羊茅植株和野生型植株为材料进行盐处理,每次处理重复3次,测定其生理生化指标、株高、Na⁺、K⁺离子含量、叶绿素含量,结果显示,盐胁迫下转基因植株的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性都显著高于对照植株,而丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量的增加幅度均显著低于对照植株;盐胁迫下转基因和野生型植株叶片中的Na⁺、K⁺含量都增加;盐胁迫下所有植株的株高均呈下降趋势,各株系的叶绿素含量也减少,但是转基因(AtSOS1-AtSOS2-AtSOS3)植株的叶绿素含量增加。转AtSOS基因的高羊茅通过发挥AtSOS途径的作用,促进了植物体内Na⁺的外排,减轻了盐胁迫所导致的伤害,提高了植物的耐盐性。