铜胁迫对小麦种子萌发及幼苗抗氧化系统的影响

为探索小麦耐铜胁迫的生理机制,采用Hoagland营养液培养法研究了不同Cu2+浓度(0,10,20,50,70,100,150 mg/L Cu SO4)胁迫对小麦种子萌发、根芽生长、幼苗叶绿素含量及抗氧化系统的影响。结果表明:随着Cu2+浓度的增加,小麦种子发芽率先升高后下降,根长、芽长逐渐降低,且抑制效应根早于芽。Cu2+浓度增加小麦幼苗叶绿素含量逐渐降低,光合作用受到抑制。Cu2+浓度50 mg/L、70 mg/L处理,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性增加显著,铜诱导的氧化胁迫得到一定缓解,丙二醛(MDA)含量相对较低。Cu2+浓度100 mg/L、150 mg/L处理过氧化物酶(POD)、CAT、SOD活性及MDA含量均明显升高,过量铜刺激保护酶系统,使幼苗细胞活性氧增加,引起膜质过氧化,阻碍小麦生长发育。     

外源NO对铜、镉胁迫下狭叶香蒲生理反应的影响

为研究外源一氧化氮(NO)对狭叶香蒲耐Cu、Cd胁迫的影响,进而揭示其缓解Cu、Cd胁迫的生理机制,以狭叶香蒲幼苗为试材,在Cu或Cd的胁迫下,分别添加0μmol/L、50μmol/L、75μmol/L和100μmol/L SNP(硝普钠,为NO供体),检测叶片和根系中抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、抗坏血酸、蛋白质和叶绿素含量。结果表明:在25 mg/L Cu2+或1.5 mg/L Cd2+处理下施加不同浓度的SNP引起反应的生理指标有所不同,总体表现为叶片和根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和蛋白质、抗坏血酸含量升高,MDA含量下降,叶绿素含量不受影响。说明外源NO能在一定程度上缓解Cu及Cd胁迫对狭叶香蒲幼苗造成的伤害。     

镉胁迫对生菜种子萌发及幼苗生理特性的影响

水培条件下,以生菜(Lactuca sativa L.)种子为供试材料,研究0、5、10、20、40 mg/L镉(Cd2+)处理对生菜种子萌发及幼苗生理特性的影响.结果表明,低浓度Cd2+(5 mg/L)胁迫对生菜种子萌发具有明显的刺激作用,其中种子的发芽势较没有Cd2+胁迫处理的增加63.64％;发芽指数和活力指数均达到最大值,分别为40.30和119.29;而随着营养液中Cd2浓度的进一步升高,种子的萌发表现出明显的抑制作用,发芽势、发芽率显著降低,发芽指数和活力指数逐步减小,且处理浓度越高种子发芽的抑制作用越明显.与没有Cd2+胁迫的处理相比,低浓度Cd2+(5 mg/L)胁迫对生菜幼苗生长也具有促进作用,根长、芽长、鲜质量增幅分别为16.04％、11.61％和11.59％,且生菜幼苗叶片中叶绿素a含量、叶绿素b含量以及叶绿素总量的水平均显著升高;当Cd2+浓度＞10 mg/L时,生菜幼苗生长明显受到抑制,且叶绿素a含量、叶绿素b含量以及叶绿素总量的水平均显著降低.相比较而言,Cd2+胁迫对生菜幼苗根生长的抑制作用大于对地上部的抑制作用.Cd2+胁迫对生菜幼苗叶片叶绿素a的影响作用小于对叶绿素b的影响.此外生菜幼苗根组织中丙二醛含量随Cd2+浓度的增大而显著增加.     

外源一氧化氮对铬胁迫下玉米幼苗生理活性的影响

为研究外源NO对Cr6+胁迫下玉米幼苗的缓解效应,研究不同浓度硝普钠(SNP)对10 mg/L Cr6+胁迫下玉米幼苗生理的影响。结果表明,与对照相比,10 mg/L Cr6+降低了叶绿素含量,增强了超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等抗氧化酶的活性,显著提高了丙二醛含量。与10 mg/L Cr6+比较,添加不同浓度SNP处理的叶绿素含量升高,抗氧化酶活性减弱,丙二醛含量降低。因此,外源NO可以诱导玉米幼苗的抗逆性增强,减轻和缓解Cr6+胁迫的伤害。     

外源Ca2+对玉米幼苗镉胁迫的缓解效应

本试验以玉米为研究材料,对玉米幼苗进行一定浓度的镉(20mg/L)胁迫,通过对玉米幼苗施加不同浓度的Ca²⁺(0、2、5、8mmol/L),研究Ca²⁺对镉胁迫下玉米幼苗的叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和POD活性6个生理生化指标的影响。结果表明：施加外源Ca²⁺显著增加了镉胁迫下南瓜幼苗叶片中叶绿素含量(P<0.05),而MDA含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量以及POD活性均显著降低(P<0.05),对可溶性蛋白的缓解作用不显著(P>0.05)。其中以5mmol/LCa²⁺的缓解效果最好。     

外源水杨酸对桔梗幼苗铅胁迫的缓解效应

为了明确外源水杨酸(SA)对铅胁迫下桔梗幼苗的缓解作用,用4种不同试剂(蒸馏水(CK),0.1 mmol/L SA,200 mg/L Pb2+,0.1 mmol/L SA+200 mg/L Pb2+)分别处理桔梗幼苗,测定桔梗幼苗叶片MDA含量、叶绿素含量、可溶性糖含量和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,与CK相比,在铅胁迫下桔梗幼苗叶片叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性均降低,MDA含量增加;施加外源SA处理使桔梗幼苗叶片叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性均显著升高,MDA含量降低,说明外施SA对桔梗幼苗的生长有促进作用,可提高桔梗幼苗对铅毒害的耐受力。     

重金属Cu和Zn对小麦种子萌发和生物量的影响

[目的]研究Cu2+、Zn2+对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以小麦品种博爱7422为材料,以完全营养液培养为对照,研究不同浓度(5、10、25、50、125、250、500 mg/L)Cu2+、Zn2+污染对其种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量的影响。[结果]低浓度Cu2+(≤50mg/L)和Zn2+(≤10 mg/L)可促进小麦种子萌发和幼苗生长,高浓度Cu2+(>50 mg/L)和Zn2+(>10 mg/L)对小麦种子萌发有抑制作用。低浓度Cu2+、Zn2+污染对小麦幼苗叶绿素含量无明显影响;高浓度Cu2+、Zn2+污染可降低小麦幼苗叶绿素含量,当Cu2+、Zn2+浓度为25 mg/L时,小麦幼苗叶绿素含量分别比CK降低了44.51%、23.02%,当Cu2+、Zn2+浓度达到500 mg/L时,小麦幼苗叶绿素含量分别为CK的31.35%、47.15%。[结论]低浓度Cu2+、Zn2+对小麦种子萌发和幼苗生长无明显影响,而高浓度有抑制作用。     

铜胁迫对绿豆幼苗生理指标的影响

[目的]研究铜胁迫对绿豆幼苗生理指标的影响。[方法]以不同浓度的铜溶液为培养液,研究Cu2+对绿豆幼苗活性氧清除系统及叶绿素含量的影响。[结果]当Cu2+浓度在0~70 mg/L梯度内,绿豆幼苗的SOD活性、POD活性和叶绿素均呈先上升后下降的趋势,当Cu2+浓度为50 mg/L时,SOD活性和POD活性为最大值,随着浓度增大,活性下降;低浓度Cu2+促进叶绿素的合成,当Cu2+浓度为20 mg/L时,绿豆幼苗叶绿素含量最高,随着浓度增大,叶绿素含量明显下降。[结论]铜胁迫明显影响活性氧清除酶系统,导致绿豆幼苗活性氧代谢失调。     

Cu2+胁迫下三峡库区消落带的狗牙根生长状况及其铜富积效应

为探明狗牙根遭受铜胁迫的毒害机制,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Cu2+污染环境,研究不同浓度Cu2+胁迫对三峡库区库消落带生植物狗牙根(Cynodon dactylon)新芽和新根数、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响和Cu2+积累效应.结果表明,在0～40 mg/L Cu2+对狗牙根植株生长没有明显伤害,甚至表现出一定的促进性,新芽和新根数增加,叶绿素含量提高;狗牙根叶片中SOD、POD、CAT活性均增加;当Cu2+浓度≥40 mg/L时,狗牙根新芽和新根数、叶片叶绿素含量下降,叶片中SOD和CAT的活性被抑制,而POD活性略增加.同时,狗牙根对Cu2+的积累主要分布于根,其次为茎.     

青稞幼苗对Cd2+胁迫的生理响应

采用水培方式,以青稞幼苗为材料,研究了30 mg/L Cd2+胁迫对青稞幼苗相对含水量(RWC)、叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸、水溶性蛋白质含量与电导率的影响。结果显示,在30 mg/L Cd2+胁迫下,青稞幼苗叶片的RWC、叶绿素a和b、蛋白质含量不断降低,电解质外渗率、MDA和脯氨酸含量不断升高。表明30 mg/L Cd2+胁迫对青稞幼苗造成了严重的生理伤害。     

硒对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响

[目的]探讨亚硒酸钠(Na2SeO3)对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响,为揭示硒元素缓解酿酒葡萄幼苗铜胁迫作用提供参考依据.[方法]以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区淡灰钙土在温室中盆栽酿酒葡萄赤霞珠,分析添加外源硒(1.0mg/kg)对铜胁迫(300.0mg/kg)酿酒葡萄幼苗叶片光合色素含量、抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.[结果]与对照(CK)相比,1.0mg/kg硒处理能提高酿酒葡萄幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(Chla+b)含量及POD和CAT活性,降低MDA含量,但对SOD活性和可溶性蛋白含量无显著影响(P>0.05);300.0mg/kg铜胁迫可显著降低葡萄幼苗叶片的叶绿素(Chl)和可溶性蛋白含量(P<0.05,下同),提高Chla/b、抗氧化酶活性及MDA含量;1.0mg/kg硒+300.0mg/kg铜处理的葡萄幼苗叶片Chl和可溶性蛋白含量与CK相当,但均高于300.0mg/kg铜胁迫处理,SOD、POD和CAT活性比300.0mg/kg铜胁迫处理略有降低,MAD含量显著低于300.0mg/kg铜胁迫处理.[结论]铜胁迫条件下,低浓度(1.0mg/kg)硒元素能提高酿酒葡萄幼苗对逆境的耐受力,提高叶片抗氧化酶活性,降低叶片细胞膜质过氧化程度,进而缓解铜对葡萄幼苗的毒害作用.     

镧对铜胁迫下玉米幼苗叶片抗氧化系统的影响

为探讨La促进作物生长、增强抗逆性的生理基础,以玉米(Zea maysL.)幼苗叶片为材料,研究了Cu2+胁迫下La3+对玉米幼苗抗氧化系统的影响.结果表明:0.5 mmol/L Cu2+处理促进了脯氨酸(Pro)、可溶性糖和丙二醛(MDA)的积累,显著提高了细胞质膜透性(RMP)及POD和CAT的活性;随着La3+浓度的升高,Pro、可溶性糖和MDA含量先下降后上升,保护酶POD和CAT活性呈下降-上升-下降趋势.说明适宜浓度的La3+降低了细胞内Cu2+胁迫诱导的膜脂过氧化产物和渗透物质的积累,延缓膜透性的增加,缓解了活性氧自由基的产生,从而缓解Cu2+对玉米幼苗的伤害,La3+最佳作用浓度为80 mg/L,La3+浓度160 mg/L及以上则与Cu2+协同作用加剧对玉米幼苗的伤害.     

铜胁迫对菊芋幼叶生理生化指标的影响

利用不同质量浓度Cu(0、5、20、40mg/L)处理菊芋幼苗,研究Cu对菊芋幼叶中过氧化物酶(POD)同工酶、株高、叶绿素含量及细胞膜通透性的影响,以期为修复Cu污染土壤提供理论依据。结果表明:Cu处理菊芋幼苗后,叶片中共有7条POD同工酶带(P1-P7),比对照(0mg/L)新增了2条(P1、P2)酶带,且随着Cu质量浓度的增加,酶带颜色加深,酶活性增强;低质量浓度的Cu(5mg/L)对菊芋幼苗的生长具有促进作用,使菊芋幼苗的株高、叶绿素含量以及细胞膜的稳定性都有所增加,而随着Cu质量浓度的继续增加,其对菊芋幼苗的株高、叶绿素合成、细胞膜的通透性都有不同程度的抑制作用,从而对植株产生不同程度的伤害。     

重金属铜、锌、铁、铅污染对白菜幼苗鲜重及叶绿素含量的影响

以大白菜幼苗为试验材料,研究了不同浓度铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)等重金属因子胁迫对白菜幼苗单株鲜重和叶绿素含量。结果表明:随着重金属Cu、Zn、Fe、Pb溶液处理浓度的提高,大白菜幼苗的单株鲜重均逐渐降低,而叶绿素含量则随着重金属处理浓度的增加呈现先升后降的趋势。另外,低浓度的重金属(Cu2+0.1mmol/L、Zn2+1mmol/L、Fe2+0.2mmol/L、Pb2+1mmol/L)并不影响白菜叶绿素的合成,甚至有促进作用;当达到一定处理浓度(Cu0.1mmol/L、Zn1mmol/L、Fe2+0.2mmol/L、Pb2+1mmol/L)时,大白菜生长明显受到抑制。     

芝麻苗期生长和生理特性对铜胁迫的响应

采用水培试验方法,研究不同质量浓度外源Cu2+处理对苗期芝麻生长、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果显示,低质量浓度、短时间Cu2+胁迫对芝麻幼苗苗长有刺激效应,而高质量浓度、长时间Cu2+胁迫对其有抑制效应;Cu2+胁迫对幼苗根长有极显著的抑制效应(P<0.01),并在Cu2+质量浓度为1.0 mg.L-1时,开始使其发生退化;Cu2+胁迫总体上使幼苗叶绿素合成受到抑制,但在胁迫时间较短时其含量随Cu2+质量浓度的升高表现出先升后降的变化趋势;Cu2+胁迫使SOD活性在处理初期低质量浓度下受到刺激而在高质量浓度和较长时间胁迫下受到抑制;POD活性在Cu2+胁迫下随处理质量浓度的升高不断增强;尽管SOD、POD活性的激发能削弱细胞膜脂过氧化作用,但Cu2+胁迫下幼苗体内MDA含量的逐渐增加却表明,芝麻幼苗本身的抗氧化酶系统不足以抵挡Cu2+污染的危害。     

铅胁迫对马蔺幼苗部分生理特性的影响

采用液体培养方法研究不同浓度铅胁迫对马蔺幼苗叶片叶绿素、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响.结果表明:随着Pb2+浓度的升高,马蔺叶片叶绿素a、b含量逐渐下降,丙二醛、脯氨酸含量逐渐增加,其中Pb2+浓度为1 500 mg/L时马蔺叶片脯氨酸含量为对照的4.1倍;而马蔺叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量随Pb2+浓度的升高表现为先升后降的趋势,Pb2+浓度为1 000 mg/L 时可溶性糖含量比对照增加64.9%,Pb2+浓度为1 500 mg/L时可溶性糖含量仅比对照增加20.0%,而可溶性蛋白含量在Pb2+浓度为0～1 000 mg/L范围内变化不明显,只在1 500 mg/L时才出现显著降低.     

Spd浸种对Cd胁迫下油菜幼苗的抗氧化系统的影响

采用水培试验,研究了0.20mmol·L-1Cd2+浓度下,0.10mmol·L-1亚精胺(Spd)浸种处理对油菜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫使油菜幼苗叶片褪绿,叶绿素总量及叶绿素a/b含量与对照相比极显著降低,Spd浸种处理可显著逆转这一变化,缓解叶片的褪绿现象。与Cd处理相比,Spd浸种显著或极显著提高了油菜幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白、谷胱甘肽(GSH)含量,从而降低了丙二醛(MDA)含量,极显著降低了超氧阴离子(O-2·)含量,缓解了Cd的氧化胁迫作用。总之,Spd浸种处理通过提高Cd胁迫下植株体内抗氧化酶及抗氧化剂活性,降低活性氧(ROS)水平来缓解重金属胁迫对油菜幼苗的伤害,提高幼苗的耐重金属能力。     

Cu2+和Zn2+胁迫对玉米幼苗生理特性的影响

研究在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗一些生理指标的变化,结果表明:在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗生长发育受到抑制,较高浓度的Cu2+和Zn2+显示较高的毒性.在Cu2+和Zn2+的处理下,玉米幼苗的叶绿素、可溶性蛋白质、过氧化物酶(POD)、脯氨酸的含量下降,叶片中铜、锌、丙二醛(MDA)的含量增加.同时,Cu2+和Zn2+浓度的高低对玉米的生理特性的影响不同,且玉米幼苗对Cu2+的胁迫更为敏感.     

Hg~(2+)胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨Hg2+胁迫与植物体内抗氧化酶变化的关系。[方法]将菠菜种植于Hg2+浓度为5、152、5、35、45 mg/L的处理液中,研究Hg2+胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。[结果]随着Hg2+浓度的增加,菠菜幼苗叶绿素含量总体呈减少趋势,当Hg2+浓度为5 mg/L时,叶绿素含量最大,为0.79 mg/g。随着Hg2+浓度的增加,SOD、POD、CAT活性呈先升后降趋势,当Hg2+浓度为15 mg/L时,SOD、POD、CAT活性达到最大值,分别为95.2 U/ml、0.24△OD470/(g.min)、0.11△OD240/(g.min)。[结论]在逆境环境因子作用下,植物体通过自身的酶机制,可以对外界不良环境作出保护性反应。     

铜、铅、锌对黄芪生长及其DNA损伤的影响

【目的】探究重金属铜、铅、锌胁迫对药用植物黄芪植物种子萌发、生根、叶片叶绿素含量和DNA损伤的影响,为黄芪无公害栽培和药材基地环境评价提供理论依据。【方法】以内蒙特色药用植物黄芪为材料,设置不同浓度重金属（0～300 mg/L）单一和复合污染（Zn 200/Cu 200、Zn 200/Pb 200、Pb 200/Cu 200 mg/L）,观察黄芪生长状况及其叶片叶绿素含量的变化,并利用单细胞凝胶电泳技术检测黄芪DNA损伤情况。【结果】在0～100 mg/L时,Cu2+、Pb2+、Zn2+单一胁迫可促进黄芪种子萌发,大于100 mg/L时则抑制种子萌发。随着黄芪培养时间的延长和重金属离子处理浓度的升高, Pb2+处理的黄芪根生长受抑制逐渐增强,黄芪根长变短;Cu2+、Zn2+处理的黄芪根长呈先升高后降低的趋势,在不同时期内两者最长根长出现的处理浓度分别为60和100 mg/L。3种重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一处理后,黄芪总叶绿素含量呈先增后降的变化趋势,当Cu2+处理浓度高于100 mg/L、Zn2+处理浓度高于200 mg/L、Pb2+处理浓度高于60 mg/L时,黄芪叶片叶绿素含量最高,随后不断降低。Cu/Zn、Zn/Pb复合胁迫,会降低彼此的毒害作用;Cu与Zn复合胁迫,对彼此毒害作用影响不大。随着重金属Zn2+、Pb2+、Zn2+浓度的增加,对黄芪DNA的伤害程度不断加大,Pb2+处理造成的损伤最大,Cu2+处理次之,Zn2+处理最小。【结论】一定含量的Pb2+、Cu2+、Zn2+对药用植物黄芪种子萌发、生根、叶绿素含量具有一定毒害作用,且随重金属浓度的增加,毒害程度加深。3种重金属离子的毒性大小排序为Pb2+＞Cu2+＞Zn2+。