紫茎泽兰叶片提取物对4种杂草种子萌发及幼苗生长的抑制效应

为研究紫茎泽兰叶片提取物对杂草生长发育的抑制效应及作用机制,用纸卷发芽和盆栽试验等方法,研究了不同浓度梯度(200、400、600、800、1 000 mg·L^-1)的紫茎泽兰叶片提取物,对鬼针草、马齿苋、猪毛菜和鹅绒藤4种田间杂草种子萌发和幼苗生长的影响。发芽试验结果表明,杂草种子的萌发指标随提取物浓度增加而降低,当提取物浓度为600 mg·L^-1时,其发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均显著低于空白对照。盆栽试验结果表明,提取物对供试杂草幼苗根长和鲜重的抑制率均呈现鹅绒藤>猪毛菜>马齿苋>鬼针草的趋势。提取物处理诱导了杂草体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,并提升抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量,同时,丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_2^{-}$)含量也明显升高。提取物对杂草的氧化胁迫作用,是导致种子萌发指标降低和幼苗生长受抑的内在机制。本研究结果为紫茎泽兰叶片提取物在农田杂草的防控应用提供了一定理论依据。     

外源NO对镉胁迫下草地早熟禾种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究可缓解草地早熟禾镉胁迫的最适有效硝普钠(SNP)浓度,以草地早熟禾品种蓝月为试验材料,SNP为NO供体材料,研究不同浓度NO对镉胁迫下草地早熟禾叶片生理特性的影响。结果表明,镉离子浓度为200 μmol·L^-1时草地早熟禾的生长受到严重抑制,施加SNP(<100 μmol·L^-1)能够促进草地早熟禾种子发芽,增加草地早熟禾幼苗叶绿素含量,提高叶片干物质量、相对含水量,以及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而其游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量均有所降低。表明低浓度NO(<100 μmol·L^-1)可有效缓解草地早熟禾镉胁迫,高浓度SNP(>100 μmol·L^-1)则表现出抑制作用。本研究结果为草地早熟禾修复镉污染土壤提供了理论依据。     

PEG模拟干旱胁迫下花椰菜种质资源萌发特性及抗旱性评价

为鉴定和筛选花椰菜耐旱种质资源,以12个花椰菜种质资源为试验材料,测定不同浓度PEG[0(CK)、100、150和200 g·L^-1]模拟干旱胁迫对花椰菜的相对发芽率(RGP)、相对发芽势(RGR)、相对发芽指数(RGI)、相对活力指数(RVI)、相对苗高(RSH)和相对根长(RRL)等6个指标的影响,并采用隶属函数法进行抗旱性的综合评价。结果表明,100 g·L^-1PEG胁迫对花椰菜种子萌发的影响不大,150~200 g·L^-1PEG胁迫则显著抑制花椰菜种子萌发。100~150 g·L^-1PEG胁迫对RRL具有一定的促进作用,而150~200 g·L^-1 PEG胁迫则会明显抑制RSH,表明150~200 g·L^-1 PEG可作为花椰菜萌发期抗旱性筛选的适宜浓度。基于RGP、RGR、RGI、RVI、RSH和RRL 6个指标,通过隶属函数法综合评价发现,12个花椰菜材料的抗旱性依次表现为P3>P6>A1>P8>P7>P2>P1>P4>P5>A2>A3>P9。本研究结果为花椰菜抗旱品种选育提供了一定的理论依据。     

外源24-表油菜素内酯对NaCl胁迫下桑树幼苗的缓解效应

为探究施加外源24-表油菜素内酯(EBR)对桑树耐盐性的影响,以桑品种桂桑优12为材料进行盆栽试验,在200 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,研究外施不同浓度(0.01、0.10、1.00 μmol·L^-1)EBR对盐胁迫下桑树幼苗质量、根系特征、光合色素含量、活性氧(ROS)水平、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等生理指标的影响。结果表明,与单一NaCl胁迫相比,外源添加0.10 μmol·L^-1EBR后,桑树幼苗地上鲜质量和干质量、主根长、总根长、根表面积、根平均直径、根总体积、叶绿素和类胡萝卜素含量均提高,叶片与根中产生羟基自由基(·OH)能力、产生超氧阴离子自由基($\text{O}_{2}^{\frac{{}}{\cdot }}$)活力、过氧化氢(H₂O₂)含量降低;叶片与根中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量增加;相对电导率和MDA含量降低。其中地下部鲜质量和根体积是盐胁迫下的1.56和1.57倍,叶片中CAT活性和可溶性糖含量达到盐胁迫下的1.57和1.68倍。本研究为揭示外施油菜素内酯增强桑树耐盐性的生理调控机制提供了参考依据。     

外源24-表油菜素内酯对逆境胁迫下玉米种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨不同胁迫对玉米种子生物化学特性的影响,采用不同浓度的24-表油菜素内酯(EBR)处理玉米种子,研究Na Cl和低温(15℃)胁迫下,外源EBR对玉米幼苗电解质外渗率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脯氨酸、可溶性糖和各生长指标的影响。结果表明,在180 mmol·L~(-1)Na Cl胁迫下,0.050 mg·L~(-1)EBR可以显著缓解Na Cl的胁迫伤害,使玉米种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数显著提高,盐害指数降低;幼苗株高、根长、植株鲜重、相对含水量、根冠比也显著提高;抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性相应增加,脯氨酸和可溶性糖含量也相应提高,MDA含量和相对电导率降低。低温(15℃)胁迫下,与正常温度(25℃)相比,0.001~1.000 mg·L~(-1)范围内,EBR对提高玉米株高、根长、单株干鲜重、发芽率均有促进作用,0.100 mg·L~(-1)作用效果最好,对提高发芽势有一定促进作用,但无明显的规律性。由此可知,一定浓度的EBR浸种能缓解盐和低温对玉米的胁迫损伤,其作用机制可能是EBR可以激活细胞合成自由基清除酶的能力,且酶类物质通过相互协调作用减轻胁迫伤害。本研究为玉米的抗逆性研究提供一定的理论依据。     

连作植烟土壤具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应评价

为科学评价连作植烟土壤中具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应,丰富现有连作障碍机理,以烤烟品种K326为试验材料,基于前期田间实测结果设置不同浓度梯度(间苯三酚:0.20、1.00、5.00 mg·kg^-1,对羟基苯甲酸0.02、0.10、0.50 mg·kg^-1)进行盆栽试验。结果表明,两种酚酸物质均显著抑制了烤烟种子萌发。间苯三酚抑制了幼苗根系的生长,且浓度越大抑制作用越强;对羟基苯甲酸对幼苗根系生长的影响表现出“低促高抑”的浓度效应。随着间苯三酚浓度的增加,叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势;随着对羟基苯甲酸浓度的增加,叶片SOD、CAT和POD活性均呈先升后降趋势。此外,两种酚酸物质均降低了烤烟幼苗叶片叶绿素含量,增加了丙二醛(MDA)含量。随着处理时间的延长,胁迫作用趋势相同。由此可知,间苯三酚和对羟基苯甲酸不同程度地抑制了烤烟幼苗的生长,且存在浓度效应。间苯三酚表现为抑制作用,浓度越高抑制作用越强;对羟基苯甲酸浓度≤0.10 mg·kg^-1时表现为促进作用,>0.10 mg·kg^-1时表现为抑制作用。对羟基苯甲酸较间苯三酚具有更强的生物毒性。本研究可以丰富植烟土壤连作障碍机理,为今后连作障碍调控提供理论依据。     

外源褪黑素对镉胁迫下豌豆种子萌发、幼苗抗性生理及镉含量的影响

为探究外源褪黑素(MT)对镉胁迫下豌豆种子萌发和幼苗生长影响的生理机制,以豌豆品种中豌6号为试验材料,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度外源褪黑素(0、50、100、200、400 μmol·L^-1)对镉胁迫(0、10、100 μmol·L^-1)下豌豆种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,镉胁迫显著抑制了豌豆种子萌发及幼苗生长;施用外源褪黑素能够显著提高镉胁迫下豌豆种子的发芽势和发芽率,促进豌豆幼芽和幼根的生长,提高豌豆幼芽的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并降低丙二醛(MDA)和镉含量。当Cd²⁺浓度为10 μmol·L^-1时,施用100 μmol·L^-1 MT较未添加MT豌豆的发芽势、发芽率、芽长、根长、芽鲜重和根鲜重分别增加90.47%、82.94%、127.27%、129.47%、131.71%和83.33%,SOD、POD和CAT活性分别提高24.17%、40.50%和76.91%,MDA含量下降57.64%,镉含量下降57.62%。结果表明,适宜浓度的外源褪黑素能够通过提高抗氧化酶活性,降低活性氧的积累,抑制豌豆幼苗对镉的吸收,从而缓解镉胁迫对豌豆幼苗的毒害作用,促进种子萌发及幼苗生长。本研究结果为进一步探索外源褪黑素缓解豌豆镉胁迫的机理提供了一定的理论依据。     

核桃苗木对模拟降雨变化的生理响应

为选育适宜的核桃树种,做到适地适树,探究核桃树响应水分变化的生理机制,通过人工控制降雨量(-50%、-25%、CK、+25%、+50%),采用盆栽苗木法测定3个核桃品种苗木的叶片相对含水量(RWC)、水分饱和亏缺(WSD)以及可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和丙二醛(MDA)含量,并通过灰色关联度法分析各指标与核桃苗木水分适应性的关系。结果表明,模拟降雨导致核桃苗木的RWC、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量随着降雨量的增加逐步递增;WSD、SS、SP、Pro、MDA含量以及SOD、POD、CAT活性随着降雨量的增加逐步递减,且不同品种反应变化程度不同;灰色关联度分析结果显示,各项生理指标与核桃苗木水分适应性的关联顺序为SOD>MDA>叶绿素b>SP>叶绿素a >POD>RWC>WSD>Pro>SS>CAT。SOD的关联度大于0.70;MDA和叶绿素b的关联度在0.65以上;与降雨量+25%相比,降雨量+50%时香玲RWC及WSD并未发生变化,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素则递减,MDA含量有所上升;降雨-50%时,香玲中SOD和POD活性比降雨量-25%时有所降低。因此,核桃栽植时应注意,香玲不适于较干旱及较湿润地区,辽核1号对水分适应性较强,清香次之。本研究为核桃生产中合理栽植及水分管理提供了理论参考。     

外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响

为探究外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响,以国能4号甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.05、0.1和0.2 mmol·L^-1)硝普钠(SNP,NO供体)处理1.6%NaCl胁迫下的种子和幼苗,统计种子发芽数,测定幼苗叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生理生化指标。结果表明,盐胁迫抑制了甜高粱种子的萌发,种子发芽指标(种子发芽率、发芽势和发芽指数)显著降低,1.6%NaCl是甜高粱种子萌发的敏感盐浓度;喷施不同浓度SNP可显著提高盐胁迫下甜高粱种子的发芽率及幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低叶片MDA含量,增强抗氧化酶活性,其中0.1 mmol·L^-1SNP处理效果最佳。0.1 mmol·L^-1SNP处理下,与单独盐浓度处理相比,甜高粱种子发芽率、发芽势和发芽指数分别增加了29.51%、39.21%和38.91%;幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高了230.00%、184.38%、214.13%、17.00%、8.78%和40.63%;MDA含量降低了34.01%;SOD、POD、CAT和APX活性分别增强了33.38%、55.75%、23.17%和116.46%。综上,盐胁迫下适宜浓度的SNP处理,可提高甜高粱幼苗叶片渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除体内活性氧,从而促进幼苗生长,增强植株抗盐性。本研究结果为提高甜高粱耐盐性及揭示其耐盐机制提供了理论依据。     

钙对铅胁迫下玉米幼苗生长及生理特性的影响

以玉米品种"郑单958"为材料,研究不同浓度Ca~(2+)(0~25mmol/L)对一定浓度铅(100mg/L)胁迫下玉米幼苗光合及生理特性的影响。结果表明,重金属铅明显抑制玉米幼苗的生长,与对照相比,玉米幼苗叶片SOD、POD和CAT活性分别降低57.58%,54.33%和55.21%,可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量分别降低61.15%,92.45%和74.49%;而幼苗叶片的MDA含量和细胞膜通透性明显高于对照,较对照分别增加20.89%和32.36%。一定浓度的Ca~(2+)(10mmol/L)能显著促进玉米幼苗生物量(叶干鲜重、根干鲜重)增加,与单独铅胁迫处理相比,保护酶SOD,POD和CAT活性分别增加55.43%,36.01%和87.72%,可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量分别增加55.28%,91.68%和67.16%,MDA含量下降62.03%;外源钙还有效改善铅胁迫下玉米幼苗的光合作用,其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)均较单独铅胁迫处理条件下明显增加。外源钙对玉米幼苗铅胁迫的缓解具有剂量效应,以10mmol/L Ca~(2+)的效果最好,增强了玉米幼苗对重金属铅的抗性。     

添加不同基质对含四环素土壤玉米幼苗生理特性的影响

为探究兽用四环素对玉米幼苗生理特性的影响,通过玉米盆栽试验,研究四环素外源污染胁迫下施用不同基质(单施蚯蚓粪、菌糠、菌剂、生物炭及其与菌剂配施)对玉米生长的影响。结果表明,四环素对玉米生物量有明显的抑制作用,其中对根长的抑制作用显著大于株高,而添加不同基质均能缓解四环素对玉米株高和根长的抑制作用,且JK和JJ处理效果最显著,升幅分别为17.29%和30.08%;四环素显著诱导玉米SOD活性上升,升幅为3.34%,抑制CAT和POD活性,降幅分别为10.98%和46.68%,添加不同基质处理中,QY处理对促进抗氧化酶系统平衡的效果最显著;四环素会增加玉米脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白及总黄酮含量,添加不同基质处理中,对其减少效果最显著的依次为JK、JJ、QY、S和JK处理,降幅分别为29.09%,50.88%,42.01%,50.23%和35.79%;相关性分析表明,脯氨酸、丙二醛均与可溶性蛋白和总黄酮呈极显著正相关,POD活性与可溶性糖、丙二醛与总黄酮相关性最强。综上所述,添加不同基质可有效缓解四环素对玉米幼苗的毒害作用,总趋势为JK(菌糠)、JJ(菌糠+菌剂)和QY(蚯蚓粪)处理效果较好。通过此研究,可筛选有效减少四环素对植物生长影响的基质及其施用方式,可为四环素对植物生理毒性的研究提供参考,也可为抗生素对植物的风险评价提供科学依据。     

胆碱脂肪酸/氨基酸对PEG模拟干旱胁迫下玉米萌发的影响

为探究秸秆预处理过程中产生的胆碱类离子液体残液对干旱胁迫下玉米种子萌发的影响,以典型农作物玉米(Zea mays L.)为研究对象,使用13%聚乙二醇-6000(PEG)模拟干旱胁迫,以种子萌发参数、根芽长、种胚抗氧化酶活性为指标,研究200 mg·L^-1胆碱脂肪酸离子液体(胆碱己二酸、胆碱辛二酸)和胆碱氨基酸离子液体(胆碱缬氨酸、胆碱苏氨酸、胆碱天冬氨酸、胆碱天冬酰胺)浸种处理对PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发的影响。结果表明,PEG模拟干旱胁迫下,胆碱己二酸、胆碱辛二酸浸种处理显著提高了玉米种子的发芽指数,胆碱天冬氨酸、胆碱天冬酰胺浸种处理显著提高了种子的发芽势。另外,胆碱类离子液体浸种均促进了干旱胁迫下玉米根芽的生长,其中胆碱苏氨酸浸种处理下芽长增加最显著,增加48.2%;胆碱天冬氨酸浸种处理下根长增加最显著,增加26.7%。在PEG模拟干旱胁迫条件下,不同胆碱脂肪酸和胆碱氨基酸浸种处理提高了种胚中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,且丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量均显著下降。综上,胆碱类离子液体浸种处理可能通过提高PEG模拟干旱胁迫下玉米种胚的抗氧化酶活性,降低MDA和H₂O₂含量,缓解氧化胁迫,促进PEG模拟干旱胁迫下玉米种子的萌发与萌发后根芽的生长。胆碱类离子液体有望作为作物生长调控物质,这为胆碱离子液体残液的利用提供了可行的途径。     

干旱胁迫与复水条件下高粱、玉米苗期渗透调节及抗氧化比较研究

盆栽试验结果表明,高粱和玉米2种作物均存在渗透调节和抗氧化耐旱途径。高粱耐旱性较强,干旱条件下叶片相对含水量较高,水势亦较大。高粱以可溶性糖和蛋白质为主要渗透调节物质,以过氧化氢酶(CAT)为主要抗氧化酶。玉米以K 和脯氨酸为主要渗透调节物质,以超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)为主要抗氧化酶。     

乳酸菌胞外多糖对逆境胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为探究乳酸菌胞外多糖浸种对酸、盐胁迫条件下水稻生长发育的影响,采用室内恒温培养试验,研究不同浓度乳酸菌胞外多糖对水稻种子萌发及相关生理代谢指标的影响。结果表明,采用不同浓度胞外多糖浸种可以显著提高逆境胁迫下水稻种子的发芽势、发芽率及发芽指数,促进水稻根系生长,随着胞外多糖浓度的升高,对水稻种子萌发的促进作用呈先升高后降低趋势;胞外多糖浓度为200 mg·L^-1时,缓解逆境胁迫伤害效果最为显著;pH值为3.0的酸胁迫下,与不添加胞外多糖相比,水稻种子的发芽势、发芽率及发芽指数分别提高了178.2%、38.7%和114.4%;7 mg·mL^-1NaCl胁迫下,发芽势、发芽率、发芽指数分别提高了152.9%、73.8%、103.0%,且差异均达显著水平(P<0.05);胞外多糖浸种可显著降低各胁迫下水稻幼芽丙二醛(MDA)含量,不同程度地提高过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性,同时胞外多糖对经过逆境胁迫的水稻种子播种后生长的幼苗也具有一定的促进作用,可缓解逆境胁迫对水稻造成的毒害。本研究为微生物源物增强作物抗逆性研究提供了理论依据。     

植物生长调节剂对干旱胁迫下大豆幼苗生长的影响

采用盆栽试验,研究了在模拟干旱胁迫下喷施植物生长调节剂对大豆幼苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明,植物生长调节剂可促进大豆幼苗茎叶生长和主根伸长,增加侧根数,加大根冠比,提高叶绿素含量、脯氨酸含量和过氧化物酶(POD)活性,从而增强了植株的抗旱能力。喷施宝、云大120、地中宝、福施壮4种植物生长调节剂对不同大豆品种幼苗生长的影响基本一致,以喷施宝的效果最好,其次为云大120。     

低磷胁迫对不同磷效率基因型烟草苗期生长及生理特征的影响

为揭示不同磷效率烟草对低磷胁迫的响应机理,以磷高效且耐低磷基因型K326和云烟105及磷低效且低磷敏感基因型G28和中烟101为试验材料,设置低磷(0.01 mmol·L^-1,LP)和正常磷(1.00 mmol·L^-1,NP)2个处理,研究不同磷效率基因型烟草苗期主要农艺性状及生理指标对低磷处理的反应。结果表明,磷高效基因型的农艺指标(株高、地上部干重、根系干重等)在2种处理中均显著高于磷低效基因型,表明磷高效基因型在LP和NP水平下均能较好生长,对磷素具有较高的吸收或利用效率;在LP下,磷高效基因型的主根长增幅较大,干重、株高等降幅较小,即磷高效品种的生长受低磷影响较小,耐低磷性较强。在生理指标方面,LP条件下磷高效基因型的3种保护酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]和酸性磷酸酶(ACP)活性及可溶性糖和游离脯氨酸含量的增幅较磷低效基因型大,丙二醛(MDA)含量的增幅较小,可溶性蛋白含量、根系活力的降幅较小,水培营养液的pH值降幅较大;磷高效基因型的农艺性状及生理指标的耐低磷指数均高于磷低效基因型。综上,在低磷胁迫中,磷高效基因型烟草具有较强的活性氧清除能力,可累积较多渗透调节物质以维持细胞渗透势,较好地保护细胞,增强体内ACP活性,提高对磷素的吸收利用效率,维持自身的正常生长与代谢。本研究结果为烟草磷素高效吸收利用提供了一定的理论依据。     

香菇柄水提液对油菜种子活力及抗逆性的影响

在室内用生物学方法研究了不同浓度香菇柄水提液浸种对油菜种子活力的影响。结果表明,0.005 g/mL 的水提液浸种对提高油菜种子活力的效果最佳。进一步研究表明,0.005 g/mL 的水提液浸种处理,使油菜种子在4℃低温下的发芽率显著提高,且幼苗经4℃低温胁迫两天后,叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）活性,可溶性糖、 可溶性蛋白及叶绿素含量显著高于对照组,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著低于对照组,表明香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高其种苗的抗寒性。试验结果还表明,香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高油菜种苗的耐除草剂能力。