纳米氧化锌缓解大豆铝胁迫生理机制

【目的】探究在铝(Al)胁迫下不同含量的纳米氧化锌(Zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)对大豆Glycine max (Linn.) Merr.生理特性的影响，为金属纳米材料在农业上的应用提供一定参考。【方法】采用盆栽试验，选择耐Al品种‘华春2号’和普通品种‘华春6号’，在0.3 g/kg Al胁迫处理下，施加不同剂量的ZnO NPs(0、25、50、100和150 mg/kg)，探究ZnO NPs对大豆生理指标(鲜质量、根长和叶绿素含量)、总超氧化物歧化酶(Total superoxide dismutase,T-SOD)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)浓度的影响。【结果】Al胁迫显著降低了‘华春6号’的鲜质量和根长，显著增加了其MDA浓度。对于‘华春2号’，Al胁迫显著增加了其叶绿素a和叶绿素b含量，而对其他指标无明显影响。无Al胁迫条件下施用ZnO NPs，均提高了‘华春6号’和‘华春2号’的鲜质量、根长和T-SOD活性。而在Al胁迫下施加不同剂量的ZnO NPs使‘华春6号’的鲜质量和根长分别增加13.2%～100.4%和7...     

土壤紧实胁迫对黄瓜抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

【目的】探索土壤紧实胁迫对黄瓜产生伤害的机理,为土壤的可持续利用提供参考。【方法】用容重为1.20 g•cm-3的疏松土壤和1.55 g•cm-3的紧实土壤进行盆栽试验,研究土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜叶片及根系中抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH）的影响。【结果】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜叶片及根系中过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量显著提高,且根系中两种物质的增幅高于叶片,表明根系的伤害程度高于叶片。与此同时,叶片及根系中还原型抗坏血酸（AsA）含量、AsA+DHA量、ASA/DHA显著降低,脱氢抗坏血酸（DHA）含量显著提高;还原型谷胱甘肽（GSH）含量显著下降,氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量、GSSG/GSH比值显著提高,GSSG+GSH变化甚微,表明AsA及GSH被消耗以清除H2O2。叶片及根系中抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著升高,且APX的活性水平远远高于MDHAR、DHAR及GR,表明APX在清除H2O2的过程中氧化AsA的能力远远高于MDHAR和DHAR再生AsA的能力及GR将GSSG还原成GSH的能力。【结论】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜秧苗（叶片及根系）中的AsA-GSH循环加强,削弱了土壤紧实胁迫造成的伤害。     

纳米氧化锌对花生幼苗生长和光合性能的影响

【目的】探究不同浓度的纳米氧化锌（ZnO NPs）对花生幼苗生长和光合性能的影响,为ZnO NPs在花生生产中的研究和应用提供理论和实践依据。【方法】采用水培法对花生品种豫花37的幼苗分别进行不同浓度（0、 0.01、0.05、 0.10和0.50 mmol/L）和不同时间 （5和10 d）的ZnO NPs处理,测定花生幼苗的形态指标、气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量和氮平衡指数等,并对以上指标进行统计分析。【结果】随着ZnO NPs处理浓度的增加和时间的延长,花生幼苗的鲜重、干重、总根长、总根表面积、净光合速率、气孔导度、光化学性能指数、氮平衡指数和叶绿素相对含量等指标均呈逐渐降低或波动降低趋势,蒸腾速率先升高后降低,类黄酮相对含量逐渐增加。处理10 d时,0.10和0.50 mmol/L ZnO NPs处理使幼苗的鲜重、根干重、净光合速率和光化学性能指数分别显著降低26.3%~41.7%、16.7%~41.7%、 50.9%~80.7%和46.7%~59.2% （P<0.05,下同）;不同浓度和时间的ZnO NPs处理使幼苗的氮平衡指数显著降低19.1%~73.9%。相关分析结果表明,花生幼苗的鲜重和干重与总根长、净光合速率、蒸腾速率、叶绿素相对含量呈显著或极显著 （P<0.01,下同）正相关,幼苗鲜重还与光化学性能指数和氮平衡指数呈极显著正相关。【结论】 ZnONPs抑制了花生幼苗根系对水分和氮素的吸收,同时抑制幼苗叶片的叶绿素合成、损伤光系统Ⅱ结构,降低幼苗的净光合速率,使幼苗的水分和养分供应不足,从而抑制幼苗生长。     

生物炭对缓解对羟基苯甲酸伤害平邑甜茶幼苗的作用

【目的】研究生物炭对发生对羟基苯甲酸毒害的平邑甜茶幼苗光系统功能、叶绿素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响,以期为防治苹果连作障碍提供依据。【方法】以苹果常用砧木-平邑甜茶为试材,在水培条件下,以（1）营养液作为对照（CK）,用（2）营养液 +0.4 mmol•L-1 对羟基苯甲酸（FS）和（3）营养液 + 0.4 mmol•L-1 对羟基苯甲酸+0.5% 生物炭（FSC）处理平邑甜茶幼苗,测定不同处理对平邑甜茶幼苗叶片光合速率、荧光参数、叶绿素含量等与光合作用相关的系统指标和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】与FS处理相比,FSC处理的平邑甜茶幼苗叶片净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）显著提高,分别提高了32.7%和25%,而胞间CO2浓度降低,可见,FS处理平邑甜茶幼苗叶片净光合速率下降的主要原因不在气孔;FSC处理的平邑甜茶幼苗叶片PSⅡ反应中心实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）显著高于FS处理,分别提高了15.8%、16.9%和11.1%,而FSC处理的非光化学猝灭系数（NPQ）上升幅度比FS处理降低了17.5%;同时, FS处理显著降低了平邑甜茶幼苗叶片的Chl a、Chl b、Chl (a+b)含量,处理5 d后,分别为对照的66.7%、37.5%和54.1%,而FSC处理叶片Chl a、Chl b、Chl (a+b)含量显著高于FS处理,处理5 d后,分别比FS处理高35.7%、66.7%和45%;FSC处理还大大提高了对羟基苯甲酸胁迫下平邑甜茶幼苗叶片抗氧化酶活性,处理5 d后,幼苗叶片的SOD、POD和CAT 活性明显高于FS处理,分别比FS处理提高了55.5%、44.7%和18.6%;与对照相比,FS处理致使平邑甜茶幼苗叶片的MDA含量随着处理天数的增加而显著增加,生物炭处理则减缓了酚酸胁迫下MDA含量的增加幅度。可见,生物炭的加入可提高对羟基苯甲酸胁迫下平邑甜茶幼苗叶片的抗氧化酶活性,从而增强植株对逆境的抗性,对植株起到有效的保护作用。【结论】对羟基苯甲酸导致平邑甜茶幼苗光合速率下降的主要原因是非气孔因素,生物炭可提高幼苗叶片叶绿素含量及叶片保护酶活性,降低叶片MDA含量,有效缓解对羟基苯甲酸对叶片PSⅡ系统的损伤,增强光合作用,最终缓解对羟基苯甲酸对平邑甜茶幼苗的生长胁迫。     

光周期和外源铁对番茄光合特性、果实品质及矿质元素含量的影响

【目的】探究不同光周期条件下不同浓度外源铁（EDTA-Fe,简称Fe）对番茄光合特性、果实品质及矿质元素含量的影响,为基于光周期和Fe营养协同促进设施番茄营养品质的改善提供理论依据。【方法】以草莓柿子番茄为试材,设置2个光周期（12 h/12 h和16 h/8 h）,进入开花期后在番茄叶面喷施不同浓度（0（CK）,100,150,200 μmol/L）Fe肥,研究光周期和外源Fe对番茄叶片叶绿素含量和光合特性、果实品质及矿质元素含量的影响。【结果】2种光周期下,随着外源Fe浓度的增加,番茄叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、类胡萝卜素（Caro）、叶绿素总含量（Chl a+b）以及净光合速率(P_n)均呈先升高后降低的变化趋势,并且当Fe浓度为150 μmol/L时Chl a、Chl b、Caro、Chl a+b含量和P_n均最高;与CK相比,各Fe肥处理番茄叶片气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)总体均显著升高。2种光周期下,随着外源Fe浓度的增加,番茄果实可溶性糖、V_C、游离氨基酸、可溶性蛋白、番茄红素含量均表现为先升高后降低的变化趋势,并且当Fe浓度为100~150 μmol/L时,以上指标含量均较高;可滴定酸含量表现为先降低后升高的趋势。与12 h/12 h光周期下同一处理相比,16 h/8 h光周期下番茄叶片Chl a、Chl b、Caro、Chl a+b含量和P_n以及果实可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白、番茄红素含量均有不同程度的增加。2种光周期下,叶面喷施Fe肥对成熟期番茄果实K、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn含量影响有明显差异。【结论】外源Fe可有效促进不同光周期下番茄光合作用和果实品质的提升,且以16 h/8 h光周期下叶面喷施100~150 μmol/L Fe肥的促进效果较佳。     

库页红景天多糖的抗氧化作用评价

【目的】探讨库页红景天多糖的体外抗氧化作用,为红景天多糖的合理开发利用提供科学依据。【方法】采用黄嘌呤—黄嘌呤氧化酶—鲁米诺发光体系、抗坏血酸-CuSO4-酵母-H2O2系统及荧光法分别测定库页红景天多糖对超氧阴离子（■）、羟自由基（·OH）、NO的清除作用,同时采用Fe2+诱发脂蛋白过不饱和脂肪酸（PUFA）过氧化体系评价库页红景天多糖的抗脂质过氧化作用。【结果】库页红景天多糖的总糖含量为42.49%,糖醛酸含量为38.28%。库页红景天多糖能有效清除■、·OH、NO及抑制脂质过氧化,抑制率分别达到90.50%、87.72%、70.25%和85.05%,其对应的IC50分别为3.30 μg/mL、0.90 mg/mL、20.00 μg/mL和0.90 mg/mL。【结论】库页红景天多糖是一种良好的天然抗氧化剂,可应用于食品、医疗和保健等方面。     

水分胁迫对水稻结实期活性氧产生和保护系统的影响

 【目的】探索不同抗旱品种在结实期水分胁迫条件下叶片活性氧对水稻膜脂的伤害和清除机制。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究水稻结实期超氧阴离子自由基（O2-）、双氧水（H2O2）、丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、抗坏血酸（AsA）及保护性酶活性等生理性状变化。【结果】结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长，细胞膜脂过氧化加重，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；O2- 和H2O2积累迅速，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种积累速度快、幅度大；GSH、AsA、叶绿素含量和叶片相对含水量下降，且表现为，抗旱性弱的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，随后下降。【结论】抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力；O2-积累速率、H2O2含量、叶片MDA含量、GSH含量、AsA含量及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

喷施3种商品化纳米颗粒对黄瓜绿斑驳花叶病毒病的防效初探

黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)属我国进境检疫性有害生物,主要危害西瓜、甜瓜、瓠瓜等葫芦科作物,给瓜类生产造成严重的经济损失。本研究通过在西瓜叶面喷施商品化的纳米氧化锌(ZnO NPs)、纳米二氧化钛(TiO₂ NPs)、纳米二氧化硅(SiO₂ NPs),以评价3种纳米颗粒对感染CGMMV的西瓜植株生物量、叶绿素含量以及病毒积累量的影响。试验结果表明,经TiO₂ NPs和SiO₂ NPs预处理的感染CGMMV的西瓜植株的生物量与叶绿素含量均显著高于对照,TiO₂ NPs、SiO₂ NPs和ZnO NPs处理组的CGMMV外壳蛋白积累量显著低于对照组,而ZnO NPs处理组的植株生物量、叶绿素含量与对照组无明显差异,各处理组植株的株高与对照组无显著差异。本研究为黄瓜绿斑驳花叶病毒病的防控提供了新的思路,对于后续利用纳米材料辅助抗CGMMV具有一定的参考意义。     

外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗光合特性与膜脂过氧化的影响

【目的】研究NaCl胁迫下外源ALA对酸枣幼苗叶绿素含量、光合特性及膜脂过氧化的影响,筛选缓解NaCl胁迫的最佳ALA处理浓度。【方法】以酸枣幼苗为试材,测定幼苗叶片在150 mmol/L NaCl胁迫下喷施不同浓度的外源ALA(50、75、100和150 mg/L)后第3 d和第6 d的叶绿素含量、光合特性、抗氧化酶活性及MDA含量的影响。【结果】150 mmol/L NaCl胁迫下酸枣幼苗叶片的叶绿素含量、光合特性及抗氧化酶活性均显著下降。喷施外源ALA可以显著提高NaCl胁迫下酸枣叶片叶绿素含量光合指标和抗氧化酶的活性,降低Ci和MDA含量。其中,以ALA处理后第3 d的T3处理的效果最佳,叶绿素a、总叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、SOD、POD和CAT分别增加了67.50%、72.74%、85.71%、135%、87.06％、20.79%、69.59%、和61.25%;Ci和MDA分别降低了22.53%和24.71%。【结论】NaCl胁迫对酸枣造成了明显的损害,抑制其光合作用,破坏了抗氧化酶系统;喷施外源ALA能够通过提高叶绿素含量,增强抗氧化酶活性,促进叶片的光合作用,缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗的伤害,提高酸枣的耐盐性;Chl a、Chl、SOD和CAT可以作为评价喷施不同浓度ALA对NaCl胁迫缓解效果的主要指标;不同浓度的外源ALA均能有效缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗的伤害,并以100 mg/L ALA处理在第3 d缓解效果最佳。     

AMF对低温胁迫下黄瓜幼苗抗冷性的影响

 【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗生长和抗冷性相关生理指标的影响。【方法】以黄瓜品种‘津春2号’为试材,利用人工气候箱进行低温处理（昼/夜,15/10℃）,研究低温胁迫下接种AMF对黄瓜幼苗生长指标、根系活力和叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。【结果】低温胁迫下,黄瓜幼苗株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重的增长量和根冠比减小,叶绿素含量、根系活力和SOD、CAT活性降低,MDA、可溶性蛋白含量及POD活性升高;在低温胁迫下,接种AMF可以显著提高黄瓜幼苗各生长指标的增长量和根冠比,提高叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、根系活力及POD、SOD、CAT活性,降低MDA含量。【结论】低温胁迫下接种AMF可通过促进黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的大量积累和抗氧化酶活性的提高,来降低膜脂过氧化水平,增强黄瓜幼苗对低温胁迫的适应性。     

NO和ABA对自毒作用下辣椒幼苗光合作用的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）和ABA提高自毒作用下辣椒抗逆能力的内在机制。【方法】以甘肃省设施主栽辣椒品种‘陇椒2号’为材料,用连作3年辣椒的土壤和基质浸提液处理辣椒幼苗,研究喷施外源SNP（150 μmol•L-1）和ABA（100 μmol•L-1）对自毒作用下辣椒幼苗的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量的影响。【结果】土壤和基质浸提液均导致辣椒幼苗叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、原初光能转化效率（Fv/Fm）、光系统Ⅱ电子传递量子效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）、叶绿素含量以及叶绿素a/b显著下降,而胞间CO2浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（NPQ）显著上升。外源NO处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Gs、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Tr无显著影响;外源ABA处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Gs和 Tr无显著影响。【结论】自毒作用导致辣椒光合速率下降的主要原因是非气孔因素,土壤浸提液处理对辣椒的自毒作用比基质浸提液处理的严重;外源NO和ABA通过提高自毒作用下辣椒叶绿素含量,维持较高的光系统Ⅱ活性和光合能力,增强辣椒的抗逆性。     

外源NO对NaCl胁迫下棉苗主要形态和相关生理性状的影响

【目的】研究不同浓度外源NO供体硝普钠（SNP）对不同NaCl胁迫程度下棉苗生长和叶片生理性状的影响。【方法】采用水培处理,试验设2个NaCl水平（50和100 mmol•L-1）,各NaCl水平下设4个SNP浓度（0、50、100和200 μmol•L-1）,同时设对照（0 mmol•L-1NaCl,0 μmol•L-1SNP）,处理10 d后测定棉苗形态指标和叶片主要生理指标。【结果】NaCl胁迫抑制棉苗生长;外源NO供体SNP进一步抑制NaCl胁迫下棉苗节间伸长,显著降低植株含水量,尤其是根和茎的含水量;SNP处理显著增加轻度盐胁迫（50 mmol•L-1 NaCl）下棉苗比叶重,50-200 μmol•L-1SNP处理下比叶重增加10%-18%;SNP处理提高了高盐（100 mmol•L-1NaCl）胁迫下棉苗叶片可溶性蛋白含量和叶绿素a/b值,显著提高了叶绿素a、b含量,以50 μmol•L-1SNP处理效果最显著,叶绿素a、b分别增加10.9%和9.8%;SNP显著提高了NaCl胁迫下叶片SOD活性和POD活性,降低了CAT活性。【结论】外源NO能够抑制棉苗节间伸长,缓解高浓度NaCl胁迫下棉苗叶绿素的降解,增强叶片抗氧化能力,改善叶质。本试验条件下,SNP对棉苗盐胁迫的缓解作用以50-100 μmol•L-1为宜,高浓度（200 μmol•L-1）SNP处理加剧了盐胁迫对棉苗的伤害。     

酸黄瓜对南方根结线虫抗性的光合响应

 【目的】酸黄瓜对南方根结线虫具有高度抗性,明确其抗性的光合响应特性,为进一步抗性基因的分离及功能鉴定提供理论依据。【方法】采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究线虫侵染对抗、感黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数及相关生理指标的影响。【结果】线虫侵染使抗病材料酸黄瓜叶绿素（Chl）含量降低幅度显著小于感病材料北京截头,酸黄瓜Chl随氮素含量降低较北京截头平缓;抗、感材料净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）下降,酸黄瓜胞间CO2浓度（Ci）下降,而北京截头Ci上升,酸黄瓜Gs对叶片相对含水量（RWC）持续下降的反应较北京截头敏感;实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）降低幅度酸黄瓜小于北京截头,非光化学猝灭系数（qN）升高幅度酸黄瓜显著高于北京截头;酸黄瓜Pn/Ci初始斜率变化不大,而北京截头Pn/Ci急剧降低。【结论】酸黄瓜叶绿素含量下降较小,从而保持了较高的净光合速率,使线虫侵染对酸黄瓜植株生长造成的影响不大。     

莠去津胁迫下外源谷胱甘肽对黄瓜幼苗生长发育的影响

为探讨外源谷胱甘肽（GSH）对土壤莠去津胁迫下黄瓜幼苗生长发育和生理方面的影响，设置不同质量浓度（0,50,100,200 mg/L）的外源GSH处理，模拟莠去津在土壤中残留量为0.20 mg/kg，进行黄瓜育苗试验。结果表明：在土壤莠去津胁迫下，100,200 mg/L外源GSH处理对黄瓜幼苗的单株鲜质量影响显著，100 mg/L处理后的幼苗叶面积比对照显著增大；100,200 mg/L外源GSH使黄瓜幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性、叶绿素含量、叶片净光合速率、GSH含量、谷胱甘肽还原酶（GR）活性、谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）活性显著升高，丙二醛（MDA）含量显著下降；100 mg/L外源GSH处理对幼苗的影响最显著，可减轻莠去津对黄瓜幼苗的药害。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）根系的生长和抗氧化系统的影响。【方法】采用营养液水培法,以抗低氧能力较强的黄瓜品种绿霸春4号和抗低氧能力较弱的品种中农8号为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜根系生长、ROS及抗氧化酶活性的影响。【结果】在低氧胁迫下,EBR处理显著促进了低氧胁迫下两品种黄瓜幼苗根系生长,提高了SOD、APX、GR活性及AsA、GSH含量,降低了O 、H2O2及MDA含量。【结论】外源EBR处理通过促进低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

外源SiNPs对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响

【目的】研究外源二氧化硅纳米颗粒（SiNPs）对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响,为SiNPs在生姜抗盐性中的应用提供理论依据与技术支撑。【方法】以竹根姜（Zingiber officinale Roscoe.cv.zhugen）盆栽苗为试材,设置用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用蒸馏水浇灌植株根部的SiNP100处理、用蒸馏水喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的NaCl处理以及用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的SiNP100+NaCl处理,以前后均用蒸馏水处理为对照（CK）。随机选取不同处理后的生姜幼苗,观测其生长形态、光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素a+b（Chl(a+b)）和类胡萝卜素（Car））含量、叶绿素荧光参数（最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光量子效率（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ））、光合作用参数（净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s））、丙二醛（MDA）和H₂O₂含量以及抗氧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT））活性。【结果】与CK相比,SiNP100处理生姜幼苗的根尖数显著增加,Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量显著提高,NPQ显著下降,T_r显著增加,SOD和CAT活性显著升高,MDA和H₂O₂含量显著降低,其余指标均与CK差异不显著。在NaCl胁迫条件下,生姜幼苗根系生长受到抑制,叶片明显变黄,与CK相比,总根长、根系表面积、根尖数显著减少,4种光合色素含量均显著下降,F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP显著降低,而NPQ显著升高,P_n、T_r和G_s显著降低,SOD、POD和CAT活性以及MDA和H₂O₂含量均显著升高。SiNP100预处理则可以缓解NaCl胁迫对生姜幼苗的损伤,总根长、根系表面积、根尖数较NaCl处理显著增加,叶片发黄症状也得到缓解;此外,与NaCl处理相比,SiNP100+NaCl处理生姜幼苗的Chl a、Chl b、Chl(a+b)含量和F_v/F_m、ΦPSⅡ、qP、P_n、T_r以及SOD、POD、CAT活性显著提高,而NPQ和MDA、H₂O₂含量显著下降,Car含量和G_s则与NaCl处理差异不显著。【结论】外源SiNPs预处理能通过促进植株根系生长、增加光合色素含量、提高光合作用效率、调节抗氧化酶活性、降低MDA和H₂O₂含量来缓解盐胁迫对生姜幼苗造成的生长抑制和氧化损伤,从而增强生姜植株的抗盐性。     

水稻OsABC1K3突变体鉴定及其对强光胁迫的响应

【目的】强光胁迫能够抑制植物光合作用,严重时造成光合器官破坏,影响作物生长和产量。以T-DNA插入突变体为材料,研究水稻ABC1（activity of bc1 complex）激酶基因OsABC1K3响应强光胁迫的生理功能。【方法】根据水稻基因组注释数据库预测的OsABC1K3不同转录本共有序列设计引物,采用3′ RACE对OsABC1K3可变剪接进行验证;从水稻T-DNA插入序列数据库中获得该基因的T-DNA插入突变体osabc1k3,通过加代繁殖和PCR检测取得纯合突变体,调查突变体株高、结实率、种子大小等农艺性状,采用Arnon法测定叶片色素含量,利用LI-6400便携式光合测定系统测定抽穗期旗叶光合速率,采用透射电镜分析叶绿体超微结构;将生长于300 μmol·m^-2·s^-1光照强度下的野生型和突变体幼苗转移至800 μmol·m^-2·s^-1光照强度进行强光处理,观察植株表型,分析叶绿体超微结构和叶绿素含量变化;用含20 μmol·L^-1甲基紫精（MV）和0.1%吐温20的水溶液喷洒野生型和突变体幼苗叶片表面,以单独用0.1%吐温20喷洒的幼苗作为对照,观察叶片表型,测定处理后超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;采用实时荧光定量PCR分析突变体淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结果】OsABC1K3仅检测到一个转录本LOC_Os05g25840.3。osabc1k3突变体株高和结实率下降,种子变小,其中,粒宽下降了13.4%,粒厚下降了6.8%,千粒重下降了18.2%,而粒长与野生型无显著差异。突变体叶片叶绿素含量下降,而叶绿素a/b和类胡萝卜素含量高于对照。突变体叶绿体形态正常,但缺乏淀粉粒。光合活性分析表明,突变体叶片光合速率与野生型无显著差异。强光处理7 d后,突变体叶片发生黄化;9 d后,部分植株枯死。强光处理后突变体叶绿体类囊体结构紊乱,出现大量的空泡。进一步对叶绿素含量进行测定表明,突变体叶片叶绿素衰减程度显著高于对照。然而,MV处理后突变体叶片坏死程度、SOD活性及MDA含量与野生型无显著差异。此外,OsABC1K3突变影响了叶片淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结论】OsABC1K3可能不参与水稻氧化胁迫的防御,而通过遗传控制的信号途径调控强光胁迫响应。     

高温与加富CO2耦合条件下温室黄瓜叶片衰老及SOD、POD活性研究

【目的】研究高温与加富不同浓度CO_2耦合条件下黄瓜叶片的光合作用及SOD、POD活性等指标的变化,探究高温与加富CO_2耦合条件下叶片衰老机理及净光合速率(Pn)形成的内部生理机制。【方法】以温室嫁接黄瓜为试材,通过设置对照、单纯高温处理、高温加富低浓度(500~900 mol/L)CO_2、高温加富中浓度(900~1 200mol/L)CO_2和高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_25个处理,测定叶片Pn、叶绿素、淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及SOD、POD活性,比较各处理上述指标的变化,并分析Pn与其他指标的相关性。【结果】随着黄瓜生育进程的推移,不同处理和对照的叶片的Pn、叶绿素、可溶性糖含量及SOD、POD活性均呈先升高后降低的趋势,淀粉和MDA含量均呈先下降后上升的趋势。试验前期(21d之前),3个高温加富CO_2处理中,随着CO_2浓度的升高,黄瓜叶片Pn、叶绿素及可溶性糖含量呈逐渐上升趋势,其中高浓度和中浓度CO_2处理的Pn显著高于对照及单纯高温处理。高温+高浓度CO_2处理的叶片淀粉含量在试验期间始终显著高于其他处理,在试验后期(28d之后)显著上升;单纯高温处理的MDA含量始终高于其他处理。相关分析表明,高温+高浓度CO_2处理的叶片Pn与淀粉及MDA含量均呈显著负相关,单纯高温处理的Pn与MDA含量呈显著负相关。【结论】高温与加富CO_2耦合能够增强黄瓜光合作用,缓解高温伤害;高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_2处理在生育后期会由于淀粉及MDA积累而加速植株老化,故随着生育期的推进,应降低CO_2施用浓度。     

低温驯化对菊花品种抗寒性的影响

【目的】明确低温驯化的对于菊花耐冷性的积极作用,以期为菊花耐低温的深入研究和菊花抗寒品质的进一步挖掘提供理论参考。【方法】以姹紫嫣红和金龙腾云2个菊花品种为试验材料,分别设低温处理（-4℃下24 h）和低温驯化（先4℃下24 h即低温驯化过程,然后-4℃处理24 h）,以常温（25℃）为对照,测定并分析叶片中叶绿素含量、抗氧化酶活性、相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）及活性氧等生理指标变化,分析各生理指标的相关性,并运用隶属函数法进行2个菊花品种的耐低冷性综合评价。【结果】低温驯化和低温处理后,2个菊花品种叶片的叶绿素含量和抗氧化酶活性均表现出逐渐降低的趋势;而叶片的REC及MDA和Pro含量则表现出逐渐上升的趋势。经过低温驯化的2个品种叶片中的过氧化物酶（POD）活性、REC及MDA、Pro、过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O-₂）含量均显著低于低温处理（P<0.05,下同）。其中,金龙腾云品种在POD活性、REC及Pro和O-₂含量表现明显,MDA和H₂O₂含量则在姹紫嫣红品种上表现明显;叶绿素含量和POD活性则显著高于低温处理;在金龙腾云品种上叶绿素a、叶绿素b含量及POD活性分别比低温处理提高38%、54%和18%,类胡萝卜素含量在姹紫嫣红品种中比低温处理增长一倍。相关分析显示,金龙腾云的耐冷性大于姹紫嫣红。在未经低温驯化条件下,金龙腾云的耐冷性表现优于低温驯化;而姹紫嫣红的耐冷性表现劣于低温驯化。【结论】低温驯化后,2个菊花品种生理特性均优于低温处理,金龙腾云比姹紫嫣红更耐冷,低温驯化对菊花叶片的机械损伤能起到一定的保护作用,降低了菊花细胞质膜受伤害的程度,进而提高菊花对低温的抵御能力。     

不同供镁水平对杉木幼苗叶片抗氧化酶活性和叶绿素含量的影响

【目的】以1年生杉木无性系为研究对象,评价不同供镁水平对杉木幼苗叶片抗氧化酶活性和叶绿素含量的影响。【方法】通过室内沙培盆栽试验,分析0 mmol/L(M_0)、0.2 mmol/L(M_1)、0.4 mmol/L(M_2)、0.8 mmol/L(M_3)4个不同供镁水平处理下1年生杉木无性系叶片丙二醛含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量的影响。【结果】随处理时间延长,正常供镁(M_0)杉木幼苗叶片丙二醛(MDA)含量呈先上升后下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素a(Cha)、叶绿素b(Chb)、叶绿素总量(Chl)不断提高。0.4 mmol/L的镁处理(M_2)中MDA含量,SOD、POD活性,Cha、Chb、Chl含量的变化趋势与M_0处理相似,且各含量均与M_0处理存在显著差异。各生理生化指标相关性分析表明:MOD含量与POD活性呈显著负相关(P0.05),与SOD、POD活性无显著相关性,Cha、Chb、Chl含量与SOD、POD活性呈极显著正相关(P0.01),Chb含量与CAT活性呈极显著负相关(P0.01)。【结论】M_0处理使杉木幼苗叶片细胞膜系统损伤,过氧化物促使抗氧化酶活性升高,叶绿素合成减缓,影响光合作用速率。M_2处理可降低损伤细胞膜的有害物质含量,提高细胞膜系统结构稳定性和叶绿素含量,利于光合速率提升,促进杉木幼苗生长。研究结果从杉木营养学的角度为杉木壮苗培育提供理论依据。