SOD模拟物对玉米幼苗抗盐害作用效果及机理研究

在中度盐害的情况下,用含氨基酸的过渡金属(Cu、Mn)SOD模拟物对玉米浸种、叶面喷施,八叶期后对幼苗的生理生化指标进行检测,结果发现经SOD模拟物浸种、叶面喷洒处理,生物量提高1.32%～15.77%(鲜重)和7.05%～15.89%(干重),光合速率提高17.60%～41.40%,叶绿素含量提高7.20%～26.51%,体内SOD活性提高最高达38.75%。初步表明上述SOD模拟物能有效抑制玉米幼苗所受的盐害胁迫作用。     

硝普钠、24-表油菜素内酯\水杨酸浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

采用营养液水培,以玉米品种天泰16(TT16)、豫玉18(YY18)为材料,探讨外源硝普钠(NO的外源供体SNP)+2,4-表油菜素内酯(EBR)/水杨酸(SA)浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,2种外源物组合浸种后,促进了盐胁迫(150mmol/L NaCl溶液)下玉米种子的萌发,以500mg/L 24-表油菜素内酯+硝普钠复合浸种和200mg/L水杨酸+硝普钠复合浸种效果最佳,其发芽率TT16分别比对照增加15%和13%,YY18增加16%和13%;发芽势TT16分别比对照增加24%和22%,YY18增加43%和44%,主根长、芽长及生物量也较对照增加。经外源物质浸种后,盐胁迫下的玉米幼苗长势较好,SOD、POD酶活性相比对照增加显著,MDA含量较少,可溶性糖在200mg/L水杨酸+硝普钠浸种的幼苗中积累最多,分别为对照的4.35倍(TT16)和4.03倍(YY18)。与对照相比,500mg/L EBR+100mmol/L SNP复合浸种和200mg/L SA+100mmol/L SNP复合浸种,玉米种子及幼苗耐盐性增强。     

外施表油菜素内酯缓解玉米幼苗铅毒害机制研究

采用不同浓度的表油菜素内酯分别对不同浓度铅胁迫下的玉米幼苗进行处理,研究不同浓度的表油菜素内酯缓解玉米幼苗铅毒害机理。结果表明与对照组相比,在铅胁迫下,玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性有所升高,叶绿素含量显著降低,而脯氨酸含量显著升高;外施合适浓度的表油菜素内酯可以显著提高SOD、POD、CAT的活性(P0.05),同时也使玉米幼苗叶片的叶绿素含量显著提高(P0.05),脯氨酸含量却显著降低(P0.05)。由此可见,适宜浓度的表油菜素内酯可缓解铅对玉米幼苗的抑制与毒害作用,并且在10-7mol·L-1时的缓解效应最好。这一结果为进一步探索表油菜素内酯的生理作用奠定基础。     

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。     

微酸性电解水结合壳聚糖对水蜜桃护色保鲜的效果

为了防止水蜜桃(Prunus persicaL.Batsch)采后的果肉颜色变化而严重影响其商品价值。该研究以南汇水蜜桃为材料,分别利用自制羧甲基壳聚糖复合保鲜剂,以及微酸性电解水对水蜜桃进行护色保鲜处理,并对冷藏条件下(2℃)水蜜桃果肉颜色及与颜色品质变化相关的指标进行了检测,同时还利用核磁共振成像(MRI)合成T2-MAP图研究了冷藏开始和结束后水蜜桃内部变化的规律。结果表明,在贮藏结束后,对照组果肉颜色的L*值、H*值、C*值分别是羧甲基壳聚糖复合保鲜剂和微酸性电解水处理组的85%～91%、85%～93%和114%～122%(p<0.05)。显然,羧甲基壳聚糖复合保鲜剂和微酸性电解水由于可以抑制水果自身乙烯的产生,减少水果的细胞膜透性和T2-MAP图中T2弛豫常数的变化,降低了多酚氧化酶(PPO)活性的增加速度,减少了酚类物质的累积,进而延缓了果肉的变色。另外,与仅用电解水处理相比,结合羧甲基壳聚糖处理具有较好的护色保鲜效果。通过该研究,可以为提高采后南汇水蜜桃的果肉护色保鲜效果提供参考。     

DCPTA对低温下玉米叶片生理生化特征的影响

本文探究了DCPTA[2-(3,4-二氯苯氧基)-乙基-二乙胺]提高玉米抗冷性的调控机理以及叶片喷施的最适浓度,从而减缓低温对玉米苗期的迫害。以丰禾1(低温敏感型)、久龙5(抗冷型)2个玉米品种为试材,在14℃/5℃(昼/夜)低温条件下,研究不同浓度的DCPTA对玉米幼苗3种抗氧化酶活性(SOD、CAT和POD)、可溶性蛋白和可溶性糖含量、膜透性和丙二醛(MDA)含量以及DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)活性氧清除效率的影响。结果表明,在低温胁迫条件下,不同浓度DCPTA处理提高了玉米幼苗叶片的3种抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性,叶片MDA含量降低,显著提高了玉米幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量和DPPH活性氧清除效率。在低温胁迫下,50 mg·L-1的DCPTA增加了渗透调节物质的含量及提高了抗氧化酶的活性和DPPH活性氧清除效率,从而减少了活性氧(ROS)及膜脂过氧化产物MDA在叶片中的积累,增强了2种不同抗冷型玉米幼苗耐低温胁迫的能力。50 mg·L-1DCPTA显著提高了丰禾1和久龙5的抗低温能力,与久龙5相比,丰禾1的相对电导率和MDA含量的增加幅度平均低出11.3%;抗氧化酶活性的增加幅度平均高出140.0%;DPPH活性氧清除效率的增加幅度高出38.1%;可溶性蛋白和可溶性糖含量的增加幅度高出73.2%,说明DCPTA施用后对低温敏感型品种玉米效果更佳。本研究为探究DCPTA提高玉米苗期抗冷性的生理机制提供理论基础。     

不同浓度外源-氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

为探讨添加不同浓度外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对小麦盐害的缓解作用,确定最适添加浓度,本研究以山农22号为供试小麦品种,以硝普钠(Sodium-nitroprusside,SNP)为外源NO供体,采用液培方式,研究不同浓度SNP(0、25、50、100、150、200μmol L-1)对100 mmol L~(-1)NaCl胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,100 mmol L~(-1)NaCl显著抑制了小麦幼苗的生长,添加不同浓度SNP均能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,提高小麦幼苗体内抗坏血酸(Ascorbic acid,As A)含量和亚细胞各组分中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,减少丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)的积累,减轻膜脂过氧化毒害;促进脯氨酸的合成与积累,降低电解质渗透率;抑制小麦对Na的吸收,增加对其它必需矿质养分的吸收;提高小麦幼苗叶片的叶绿素含量,促进光合作用;增加小麦幼苗的干鲜重,促进小麦生长。不同浓度SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用随SNP浓度的增加先升高后降低,以100μmol L~(-1)SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用最为明显。     

黄河三角洲盐碱地不同树种耐盐性形态指标的比较研究

[目的]研究不同树种的耐盐性形态指标,为黄河三角洲中度盐碱地造林树种选择提供重要理论依据和参考。[方法]对中度盐碱地上营造的试验林中的12个树种在保存率、生长势和盐害程度(盐害指数)等几个耐盐性形态指标上进行比较分析,确定各树种的相对耐盐力。[结果](1)不同树种的保存率差异较大,最低保存率为19.3%,最高保存率为96.7%;(2)除美国红叶白蜡和沙柳2个树种外,其余10个树种的生长表现(生长势和盐害程度)与保存率变化一致,即保存率高的树种,其生长表现亦好(生长旺盛、叶片受到的盐害程度小);(3)综合几个耐盐性指标对12个树种的聚类分析,其耐盐力可划归为强、中、一般3类。[结论]通过中度盐碱地不同树种耐盐性形态指标的评价,客观真实地反映了不同树种耐盐能力的强弱。     

邻羟基苯甲酸对干旱胁迫下杉木幼苗保护酶的影响

为研究干旱胁迫下杉木自毒物质邻羟基苯甲酸(SA)对杉木幼苗的毒害作用,采用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱处理,通过水培方法研究干旱胁迫下不同浓度杉木自毒物质邻羟基苯甲酸(SA)对杉木幼苗保护酶的影响.结果表明:在轻度(-0.3MPa)、中度(-0.5MPa)干旱胁迫下,随SA浓度增加超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升再下降,但重度(-0.7MPa)干旱胁迫下,SOD活性直线下降;过氧化物酶(POD)活性则表现为在轻度干旱胁迫下先降后升,中度和重度干旱胁迫下总体呈下降趋势.     

褪黑素壳聚糖微粒防止褪黑素降解并有效提高其抗旱功能

  【目的】  褪黑素可提高作物抗旱性,但容易降解。本研究试图开发具有缓释和抵御光降解能力的褪黑素壳聚糖微粒,并对其抗旱性进行评价。  【方法】  利用壳聚糖与三聚磷酸钠和果胶所产生的静电引力,使三者之间产生交联形成包裹褪黑素的杂化微粒,从而实现褪黑素的缓释和保活。确定投入褪黑素质量为5 mg时制备的褪黑素壳聚糖微粒作为试验材料(MP-MT)。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR),对褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)表面形貌及官能团特性进行表征。采用超高效液相色谱技术,探究MP-MT对褪黑素的缓释性能和抵抗光降解的性能。以两叶一心的小麦幼苗为试材,进行灌根试验。将基质最大持水量的80%设为正常对照(CK1),基质最大持水量的40%设为干旱对照(CK2);在干旱胁迫下,设施用1.0 g/L褪黑素(MT1.0)、壳聚糖微粒(MP)和含褪黑素0.5、1.0、1.5 g/L的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT0.5、MP-MT1.0、MP-MT1.5),共7个处理。在处理后第8天,取样分析小麦幼苗株高、干重、鲜重、叶片SPAD值、根系生长、抗氧化酶活性及丙二醛含量。  【结果】  当褪黑素投入量为5 mg时MP-MT对褪黑素的包封率最稳定,为52.14%,之后的相关试验均以该比例制备的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)作为试验材料。通过SEM照片发现,MP-MT微粒粒径相较于壳聚糖微粒增加且表面变粗糙。MP-MT微粒FTIR结果同时检测出现了壳聚糖、褪黑素等组分的特征峰,表明褪黑素在微粒中存在。模拟释放试验结果表明,MP-MT在pH 5.0和pH 7.0磷酸缓冲溶液下36 h的释放率分别为65.43%、50.13%。模拟光降解试验表明,可见光照射4 h时MP-MT中褪黑素的光降解率较普通MT降低了143.37%。小麦幼苗干旱胁迫试验结果表明,与MT1.0处理相比,3个MP-MT处理的小麦幼苗干重增加4.50%～22.73%,根系长度增加15.92%～32.56%,过氧化酶活性提高19.56%～20.34%,丙二醛含量降低9.77%～12.30% (P<0.05)。  【结论】  壳聚糖/三聚磷酸钠/果胶的褪黑素封装体系可以实现褪黑素的缓释和保活,显著提高干旱胁迫下小麦幼苗SPAD值,促进根系发育,提高抗氧化酶活性,从而提高小麦幼苗抗旱性。     

盐分胁迫下控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长和抗氧化系统的影响

为探究盐分胁迫下,控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长特性和植株体内抗氧化系统的影响,以滨海盐化潮土(全盐含量4.5 g/kg)为供试土壤,设置普通尿素、控释尿素、普通尿素+腐植酸、控释尿素+腐植酸4个施肥处理,以不施氮肥处理为对照进行棉花盆栽试验,测定棉花植株生物产量、叶片叶绿素含量、叶片及根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和过氧化物质(MDA、O2·-)含量。结果表明:盐分胁迫下,控释尿素+腐植酸配施处理有利于促进棉花幼苗期生物量的累积,较其他处理地上部鲜、干物质量分别提高13.46%~69.46%和12.64%~82.23%,差异显著(P<0.05);控释尿素+腐植酸配施处理植株叶片叶绿素a含量提高11.84%,显著高于控释尿素处理;较普通尿素和控释尿素处理,其配施腐植酸的处理棉花叶片和根系SOD活性提高了3.41%~42.84%,POD活性提高了4.376%~37.87%,CAT活性提高了5.53%~64.61%,其中控释尿素+腐植酸配施处理的SOD、POD以及CAT活性显著高于未施用腐植酸处理。可见,盐分胁迫下,控释尿素与腐植酸配施提高棉花的抗盐能力,其主要通过提高棉花叶片叶绿素含量及叶片和根系的抗氧化酶活性,来提高植株对盐分的耐受能力。     

X射线能谱和FTIR分析铜胁迫对玉米幼苗的影响

应用X射线能谱和傅里叶变换-衰减全反射红外光谱（FTIR-ATR）分析方法结合一些生理指标的变化及幼苗叶片下表皮扫描电镜观察,研究一定浓度（0、200、400、800、1000mg.kg-1）Cu2＋胁迫对玉米幼苗的影响。结果表明,随着Cu2＋浓度增高,叶绿素含量呈下降趋势,抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活...     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

外源EBR对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗微量元素 吸收及叶绿素荧光动力学参数的影响

为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其可能的生理调节机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究Na Cl胁迫下施用外源EBR对紫花苜蓿幼苗微量元素吸收及叶片PSⅡ功能、电子传递速率和光能分配的影响。结果表明:150 mmol·L~(-1) Na Cl胁迫下,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著升高,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量和Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著降低,无机离子的吸收、运输和分配等代谢平衡被打破;同时Na Cl胁迫造成苜蓿幼苗叶片PSⅡ反应中心受损,天线耗散、反应中心耗散增加,光合能力下降。Na Cl胁迫下,施用0.1μmol·L~(-1)外源EBR后,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著降低,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量及Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著升高,幼苗体内无机离子的吸收、运输得到有效调控,Na+和Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等阳离子间的拮抗作用减小;苜蓿幼苗叶片的F_0、NPQ显著降低,F_m、F_v/F_0、F_v/F_m、ФPSⅡ、F_v′/F_m′、q P和ETR显著升高,苜蓿幼苗叶片吸收的光能用于光化学反应部分(P)增加、天线色素耗散部分(D)和反应中心过剩光能部分(E)降低。说明外源EBR能够促进Na Cl胁迫下苜蓿幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,维持体内的离子代谢平衡,通过提高光合电子传递效率,降低天线热耗散和反应中心过剩光能,维持较高的PSⅡ光化学活性,进而平衡激发能在PSⅠ、PSⅡ之间的分配,降低Na Cl胁迫对PSⅡ反应中心的损伤程度,有效缓解Na Cl胁迫对苜蓿幼苗所造成的伤害。     

丛枝菌根真菌Glomus mosseae 提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性和真盐生植物盐地碱蓬耐盐性

Arbuscular mycorrhizal (AM)-mediated plant physiological activities could contribute to plant salt tolerance. However, the biochemical mechanism by which AM fungi enhance salt tolerance of halophytic plants is unclear. A pot experiment was conducted to determine whether salt tolerance of the C 3 halophyte Suaeda salsa was enhanced by the AM fungus Glomus mosseae. When 60-day-old S. salsa seedlings were subjected to 400 mmol L-1 NaCl stress for 35 days, plant height, number of leaves and branches, shoot and root biomass, and root length of G. mosseae-colonized seedlings were significantly greater than those of the nonmycorrizal seedlings. Leaf superoxide dismutase (SOD) activity at all sampling times (weekly for 35 days after salt stress was initiated) and leaf catalase (CAT) activity at 2 and 3 weeks after salt stress was initiated were also significantly enhanced in G. mosseae-colonized S. salsa seedlings, while the content of leaf malondialdehyde (MDA), a product of membrane lipid peroxidation, was significantly reduced, indicating an alleviation of oxidative damage. The corresponding leaf isoenzymes of SOD (Fe-SOD, Cu/Zn-SOD1, and Cu/Zn-SOD2) and CAT (CAT1 and CAT2) were also significantly increased in the mycorrhizal seedlings after 14 days of 400 mmol L-1 NaCl stress. Our results suggested that G. mosseae increased salt tolerance by increasing SOD and CAT activities and forming SOD and CAT isoforms in S. salsa seedlings.     

硝普钠对黄瓜幼苗缺镁和硝酸盐胁迫的缓解效应

【目的】设施栽培中土壤次生盐渍化严重,导致植株出现缺镁失绿症状。通过研究硝酸盐胁迫下外源NO供体(硝普钠,SNP)对缺镁黄瓜幼苗生长的影响,探究硝酸盐胁迫下外源NO对缺镁黄瓜幼苗的胁迫缓解效应,为解决设施生产中黄瓜幼苗的缺镁失绿症状提供理论指导。【方法】采用水培的方式培养黄瓜幼苗,幼苗长至三叶一心时进行处理。营养液采用山崎配方,镁离子浓度设两个水平为2 mmol/L(正常浓度)和1 mmol/L(缺镁胁迫);硝酸盐浓度设两个水平为14 mmol/L(正常浓度)和140 mmol/L(硝酸盐胁迫);硝酸盐和镁正常浓度为对照。用0.1mmol/L SNP分别缓解缺镁胁迫、硝酸盐胁迫以及缺镁和硝酸盐双重胁迫,用0.1 mmol/L SF(铁氰化钠)处理,观察SNP反应产物的影响;NO-3由Ca(NO3)2·4H2O和KNO3提供,各占1/2,p H由H2SO4调节,保持在5.5 6.5。【结果】1)缺镁胁迫下,黄瓜幼苗株高和叶面积增加值、干物质增长量较正常处理的黄瓜幼苗显著降低;电解质渗漏率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量较正常处理的黄瓜幼苗显著升高。缺镁处理的黄瓜幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光及抗氧化酶活性与正常处理的黄瓜幼苗相比明显降低。2)硝酸盐胁迫下,黄瓜幼苗株高和叶面积增加值、干物质增长量、黄瓜幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光及抗氧化酶活性较正常处理的黄瓜幼苗显著降低;电解质渗漏率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量较正常处理的黄瓜幼苗显著升高。3)缺镁和硝酸盐双重胁迫下,黄瓜幼苗的相关生长指标和抗逆指标较正常处理的黄瓜幼苗降低或增大更为显著。4)缺镁胁迫,硝酸盐胁迫以及缺镁和硝酸盐双重胁迫下,外施0.1 mmol/L SNP处理的黄瓜幼苗,株高和叶面积增加值、干物质增长量、幼苗根茎叶中镁离子含量、叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性较未添加SNP处理的黄瓜幼苗显著提高,电解质渗漏率和丙二醛含量则明显降低。外施0.1 mmol/L SF则没有表现出明显的作用。【结论】硝酸盐胁迫下缺镁黄瓜幼苗生长受到明显抑制,出现失绿症状,通过添加0.1 mmol/L SNP,黄瓜幼苗的生长抑制得到明显缓解,说明在硝酸盐胁迫下外源NO对缺镁黄瓜幼苗的胁迫有显著缓解作用,增强黄瓜幼苗的耐盐性和对镁的吸收能力。     

Effects of silicon on the growth of maize seedlings under normal,aluminum, and salinity stress conditions

The effects of silicon on seed germination and growth parameters of maize seedlings under normal, aluminum (Al), and sodium chloride (NaCl) stress conditions were investigated. The results indicated a dose-dependent relationship between silicon and growth parameters, except for germination attributes.Application of silicon (2 mM) accelerated amylase activity, decreased abscisic acid content, and increased indoleacetic acid and gibberellic acid contents of seedling, The results suggest that the beneficial effects of silicon, at least in part, are mediated by the balance of phytohormones. Exposure to Al (10 mM) significantly decreased all growth parameters of maize seedlings. Application of 2 mM silicon, however, alleviated Al stress and restored almost all growth attributes. Decrease of Al absorption, increase of fructan content, and improvement of amylase activity were considered as the mechanisms of ameliorative function of silicon in Al-stressed maize seedlings. Exposure to silicon, however, did not show beneficial effects on growth parameters of maize seedlings under salt stress conditions.     

绿洲盐化潮土施镁对玉米幼苗生长、活性氧自由基代谢和锌营养的影响

【目的】甘肃河西走廊绿洲盐化潮土地玉米缺锌现象非常普遍,土壤镁含量高通常被认为是造成土壤和作物缺锌的重要因素之一,本文探讨了绿洲盐化潮土锌、镁之间的关系。【方法】采用盆栽模拟试验方法,以硫酸镁为原料,设加入Mg2+0、74、147、221、515 mg/kg,形成交换性Mg含量分别为287.3、349.2、411.6、487.9、755.2 mg/kg的混合土壤,来模拟绿洲盐化潮土含镁量低、较低、中等、较高、极高5种类型。在玉米生长期间浇灌去离子水,用重量法控制水分的供应。玉米生长45 d收获,测定株高后,采集心叶下第二个叶片鲜样用于测定叶绿素含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。植株分地上部和根系,烘干粉碎后用于测定锌的含量。【结果】1)较高和极高的土壤交换性镁抑制玉米幼苗的生长。镁加入量为22l mg/kg,土壤交换性镁含量达到487.9 mg/kg时,玉米植株矮小,生长已受到胁迫,加入量为515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,玉米株高显著降低了14.5%,植株叶缘焦枯,个别植株叶片出现白色条纹,表现出明显的镁中毒症状和典型缺锌症状。2)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米地上部和地下部的干重分别降低了11.9%~38.3%和4.6%~23.0%,茎叶干重的降低幅度明显高于根系。3)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米叶片叶绿素含量降低了9.4%~45.9%,用量达到515 mg/kg时几乎降低了一半,导致地上部叶片出现枯黄。叶片SOD、POD、CAT活性都是先升高再迅速降低,峰值分别出现在147 mg/kg、74 mg/kg和147 mg/kg,用量达到515 mg/kg时分别降低了49.75%、48.06%和32.21%;MDA含量始终呈增加趋势,增幅在20.39%~183.58%。4)施镁显著降低了玉米幼苗的锌含量和吸收量,但对茎叶和根系的抑制程度不同。与不施镁处理相比,茎叶锌含量降低了4.05%~57.09%,吸收量降低了15.41%~73.55%;根系锌含量降低了7.55%~18.99%,吸收量降低了11.62%~37.40%,不管是锌含量还是吸收量,根系的降低幅度都明显低于茎叶。这也导致锌从根系向地上部的转运显著降低,施镁147 mg/kg时锌的转运率还有46.60%,施镁515 mg/kg时只有34.55%,仅达到不施镁水平的62%。5)随着施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,土壤有效锌含量也显著降低,降幅在11.4%~46.6%,特别是施镁515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,土壤有效锌含量已降至0.47 mg/kg,超过了土壤缺锌临界值(DTPA-Zn0.5 mg/kg)。【结论】绿洲盐化潮土上的玉米缺锌问题与土壤含镁量水平密切相关,随着施镁量的增加,玉米幼苗的生长受到抑制,株高、干重、叶片中的叶绿素含量和SOD、POD、CAT活性都显著降低,MDA含量显著增加。施镁抑制了玉米幼苗对锌的吸收,对茎叶的抑制程度明显高于根系,导致锌从根系向地上部的转运率显著降低。施镁降低了土壤有效锌含量,用量达到515 mg/kg时,土壤有效锌含量已低于缺锌临界值。     

钙离子通过调节抗氧化酶活性保护NaCl对菊芋的毒害

The ameliorative effect of external Ca^2＋ on Jerusalem artichoke （Helianthus tuberosus L.） under salt stress was studied through biochemical and physiological analyses of Jerusalem artichoke seedlings treated with or without 10 mol L^-1 CaCl2, 150 mmol L^-1 NaCl, and/or 5 mmol L^-1 ethylene-bis（oxyethylenenitrilo）-tetraacetic acid （EGTA） for five days. Exposure to NaC1 （150 mmol L^-1） decreased growth, leaf chlorophyll content, and photosynthetic rate of Jerusalem artichoke seedlings. NaC1 treatment showed 59% and 37% higher lipid peroxidation and electrolyte leakage, respectively, than the control. The activities of superoxide dismutase （SOD）, peroxidase （POD）, and catalase （CAT） were decreased by NaCl, indicating an impeded antioxidant defense mechanism of Jerusalem artichoke grown under salt stress. Addition of 10 mmol L^-1 CaCl2 to the salt solutions significantly decreased the damaging effect of NaC1 on growth and chlorophyll content and simultaneously restored the rate of photosynthesis almost to the level of the control. Ca^2＋ addition decreased the leaf malondialdehyde （MDA） content and electrolyte leakage from NaCl-treated seedlings by 47% and 24%, respectively, and significantly improved the activities of SOD, POD, and CAT in NaCl-treated plants. Addition of EGTA, a specific chelator of Ca2＋, decreased the growth, chlorophyll content, and photosynthesis, and increased level of MDA and electrolyte leakage from NaCl-treated plants and from the control plants. EGTA addition to the growth medium also repressed the activities of SOD, POD, and CAT in NaCl-treated and control seedlings. External Ca2＋ might protect Jerusalem artichoke against NaC1 stress by up-regulating the activities of antioxidant enzymes and thereby decreasing the oxidative stress.