盐胁迫对番茄种子萌发中多胺形态变化和抗氧化的影响

以番茄“合作903”为材料,研究25~200 mmol·L^-1 NaCl胁迫对其种子发芽、种子活力指数（SVI）、丙二醛（MDA）含量、保护酶活性、溶质积累和不同形态多胺含量的影响。结果表明：25、50 mmol·L^-1 NaCl处理7 d,不影响番茄种子发芽率,但显著降低SVI;随着盐处理浓度上升,发芽率和SVI均显著下降。分别以种子发芽率和SVI为因变量,NaCl处理浓度为自变量,种子萌发和萌发后幼苗建成的耐盐阈值分别为106.1 mmol·L^-1 NaCl（0.62%）和43.38 mmol·L^-1 NaCl（0.25%）。随着NaCl处理浓度上升,萌发种子MDA含量显著上升,保护酶活性、可溶性蛋白（SP）和可溶性糖（SS）均上升,游离态腐胺（fPut）、游离态亚精胺（fSpd）和游离态精胺（fSpm）、(fSpd+fSpm)/fPut均显著上升,束缚态腐胺（bPut）、束缚态亚精胺（bSpd）、束缚态精胺（bSpm）均显著增加,而(bSpd+bSpm)/bPut变化不明显。与对照相比,50 mmol·L^-1 NaCl处理下,番茄萌发种子结合态亚精胺（cSpd）、结合态精胺（cSpm）含量及(cSpd+cSpm)/cPut均极显著上升,随着NaCl处理浓度上升,cPut、cSpd、cSpm含量及(cSpd+cSpm)/cPut均逐渐下降。综上所述,盐胁迫延缓、抑制番茄种子萌发,对于萌发后幼苗的建成抑制作用更强。番茄种子萌发阶段对盐分具有一定的抗性,主要由于番茄萌发种子中多胺代谢在盐胁迫下呈现(fSpd+fSpm)/fPut比值的急剧上升、cSpd和cSpm含量的显著上升和束缚态各多胺的显著积累,同时SS和SP的积累随盐胁迫加剧显著积累,从而提高了萌发种子的抗氧化和渗透调节能力;但是在高盐（150 mmol·L^-1 NaCl）下,cSpd和cSpm的上升调控作用明显减弱,而束缚态各多胺、fSpd和fSpm的上升以及SS和SP积累调控作用仍在增强。     

Ca(NO3)2胁迫对番茄嫁接苗叶片不同形态多胺含量的影响

以耐盐番茄品种‘影武者’为砧木,‘宝大903’为接穗,研究了80 mmol/L Ca(NO3)2胁迫10 d条件下,嫁接苗与自根苗生长和叶片不同形态（游离态、结合态和束缚态）多胺含量的差异。结果表明,Ca(NO3)2胁迫后,嫁接苗的生物量显著高于自根苗。整个胁迫期内嫁接苗叶片3种形态的腐胺、亚精胺和精胺含量均呈上升趋势;自根苗叶片3种形态的腐胺含量下降;游离态、结合态亚精胺和精胺含量上升;束缚态亚精胺含量下降,束缚态精胺含量变化不显著。以上结果表明,3种形态的腐胺、束缚态亚精胺和精胺在番茄嫁接苗叶片耐盐性方面发挥重要作用。     

钐-甘氨酸-维生素B6对酸雨胁迫下大豆幼苗的影响

试验研究钐-甘氨酸-维生素B_6(Sm-Gly-VB_6)对模拟酸雨伤害大豆幼苗的防护作用结果表明,在pH2.5酸雨胁迫下大豆幼苗叶绿素含量减少,叶绿素a/b值下降,细胞质膜透性增加,过氧化氢酶(CAT)活性下降。而同一强度酸雨胁迫下经50mg/kg Sm-Gly-VB_6预处理的大豆幼苗叶片叶绿素含量、细胞质膜透性与过氧化氢酶活性损伤较轻,对酸雨伤害大豆幼苗有一定缓解效应。     

亚精胺引发对水分胁迫下水稻种子活力及幼苗生理特性的影响

以抗旱性不同的水稻品种旱116和湘早籼32号为材料,分别用0.25mmol·L-1的亚精胺(Spd)和水引发处理36 h后,在浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG6000溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理生化指标。结果表明,Spd和水引发处理可显著提高水稻种子在水分胁迫条件下的活力,促进幼苗生长,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸(Pro)和Spd的含量,明显降低丙二醛(MDA)含量。表明Spd和水引发处理对提高水分胁迫下水稻种子活力及增强幼苗抗旱性具有重要作用。试验还表明,引发处理对抗旱性较强的水稻品种旱116的引发效果好于抗旱性较弱的湘早籼32号,Spd的引发效果好于水。     

脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗自发光子辐射的影响

为了揭示极低频脉冲电场(extremely low frequency pulsed electric field,ELF-PEF)对作物幼苗抗旱性的影响及其机理,采用渗透势为-0.1MPa的PEG-6000溶液对玉米幼苗形成生理干旱,研究了1Hz脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗生长和自发光子辐射的变化。结果表明,在-0.1 MPa的渗透胁迫下玉米幼苗根系和叶片鲜质量缓慢增长,玉米幼苗种胚的自发光子辐射表现出先增加后减小的趋势,幼苗根系和叶片的自发光子辐射也呈现出波动性的增长趋势;经过脉冲电场处理的玉米幼苗根系和叶片鲜质量始终高于(P0.05)未经过脉冲电场处理的对照组,玉米种胚的自发光子辐射峰值出现的时间比对照组早(P0.01),峰值辐射强度也比对照高(P0.01),玉米幼苗根系和叶片的自发光子辐射都有所增强(P0.05),在渗透胁迫初期脉冲电场处理对玉米幼苗叶片自发光子辐射的增强效应非常显著(P0.01)。研究结果为揭示极低频脉冲电场对作物幼苗抗旱性的影响机理提供参考。     

拔节期干旱胁迫下冬小麦品种间产量及生理响应的差异

拔节期干旱是影响冬小麦产量的重要灾害,揭示不同品种对干旱胁迫生理响应的差异,可为鉴选与培育抗旱品种提供指导。选取黄淮海平原不同冬麦区种植面积较大的晋麦47、洛旱2号、石家庄8号、豫麦18和郑麦9023共5个品种和1个抗逆性较弱的品种偃麦20,利用防雨棚开展盆栽试验研究。从籽粒产量以及气孔特性、膜稳定性和渗透调节特性等方面,分析拔节期受水分胁迫后,各品种抗旱性和干旱胁迫响应途径的差异。结果表明:(1)灌溉条件下,晋麦47、洛旱2号和石家庄8号产量较高,豫麦18和偃麦20产量较低。拔节期受干旱胁迫后,晋麦47、洛旱2号和豫麦18产量较高,石家庄8号和偃麦20产量较低。可见,以籽粒产量为抗旱性评价的核心指标,晋麦47、洛旱2号和豫麦18抗旱性较强,石家庄8号和偃麦20抗旱性较弱,郑麦9023抗旱性居中。(2)3个抗旱品种间干旱胁迫响应途径并不一致。与抗旱性较弱的石家庄8号和偃麦20相比,拔节期干旱胁迫下,豫麦18气孔导度较低,气孔调节能力强;洛旱2号细胞渗透势较低,渗透调节能力较强;洛旱2号膜离子渗漏率较低,膜稳定性较强;晋麦47在气孔调节、渗透调节和膜稳定性调节方面与抗旱性较弱的品种无显著差异。研究结果说明,冬小麦品种间响应干旱胁迫的关键途径存在差异。因而品种的抗旱性难以通过单一生理指标科学评价,需要多指标联合鉴定。     

干旱及复水条件下草甘膦对抗草甘膦大豆幼苗渗透调节物质和莽草酸含量的影响

为探明干旱胁迫及复水条件下不同剂量草甘膦对抗草甘膦大豆(RR1)幼苗叶片渗透调节物质、莽草酸(shikimic acid, SA)含量及根系活力的影响,采用盆栽试验,在大豆的第3复叶期进行水分胁迫5d和除草剂草甘膦处理,研究RR1幼苗叶片可溶性蛋白(soluble protein, SP)、可溶性糖(soluble sugar, SS)、游离脯氨酸(free praline, FP)、莽草酸(shikimic acid, SA)含量和根系活力(RA)的变化。结果表明,干旱胁迫前期RR1叶片的SP含量随草甘膦剂量的增加呈先升高后降低趋势,0.46kg/hm2叶片SP的含量最高,胁迫后期SP含量随草甘膦剂量的增加而降低;SS、FP和SA含量随草甘膦剂量的增加和胁迫时间的延长而增加,RA随草甘膦剂量的增加和胁迫时间的延长而降低。复水12d后,不同剂量草甘膦处理的各指标均有所恢复。干旱条件下,经草甘膦处理的RR1叶片的SP含量和RA低于草甘膦在正常水分条件下的处理,而SS、FP和SA含量相反。相关性分析表明,FP和SA含量与草甘膦剂量的相关关系最明显;而SS和SA含量与干旱胁迫时间的相关关系最明显。说明正常水分条件下,草甘膦对RR1幼苗造成的伤害经过一段时间后有所缓解;干旱胁迫加剧了草甘膦对RR1幼苗叶片渗透调节物质、莽草酸含量和根系活力的影响。抗草甘膦大豆主要通过积累FP、SS和SA对草甘膦和干旱胁迫做出响应。     

不同烤烟品种幼苗形态结构及光合参数对 干旱胁迫响应机制的差异

为了比较不同烤烟品种的苗期耐旱性差异,选用河南烟区主栽烤烟品种‘豫烟6号’、‘豫烟10号’、‘豫烟12号’和‘中烟100’为供试材料,利用浓度为15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究不同烤烟品种幼苗生物量、根系形态、叶片气孔特征、叶绿体超微结构和光合参数等指标对干旱胁迫响应机制的差异。结果表明:(1)干旱刺激了幼苗根系生长,抑制了地上种幼苗根冠比均显著提高;‘豫烟6号’和‘豫烟12号’幼苗根系生物量、总根长、根系表面积和根系体积均显著增加,但根系平均直径与对照无显著性差异;而‘豫烟10号’和‘中烟100’根系形态指标增加幅度较小,仅有‘豫烟10号’根系表面积显著增加,而根系平均直径均显著下降。(2)干旱引起‘中烟100’叶片气孔总面积比对照显著增加,‘豫烟12号’仅有气孔长度比其对照增加显著。(3)干旱处理后,‘豫烟6号’和‘豫烟12号’叶绿体整体结构变化不大,而‘豫烟10号’和‘中烟100’中叶肉细胞叶绿体被膜分解,与细胞壁分离;其中‘中烟100’叶绿体平均长度、长宽比和面积均显著降低。(4)与对照相比,干旱组叶片光合作用被抑制,其中‘豫烟10号’和‘中烟100’叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著上升,说明干旱胁迫下烤烟光合速率下降是非气孔因素所致。(5)干旱胁迫后‘豫烟6号’和‘豫烟12号’叶片叶绿素总量显著增加,而‘豫烟10号’和‘中烟100’却呈下降趋势。结果表明,‘豫烟6号’和‘豫烟12号’是耐旱型品种,而‘豫烟10号’和‘中烟100’抗旱性较差,抗旱能力排序为‘豫烟6号’‘豫烟12号’‘豫烟10号’‘中烟100’。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

采用营养液水培,研究了盐胁迫下外源亚精胺(Spd)对抗盐能力不同的2个黄瓜品种幼苗叶片和根系内活性氧(ROS)水平和抗氧化酶活性的影响.结果表明,外源Spd降低了50 mmol/L NaCl胁迫下幼苗体内O-.2产生速率、H2O2和丙二醛(MDA)含量,提高了抗氧化酶SOD、POD和CAT的活性;与抗盐性较强的"长春密刺"品种相比,Spd处理对抗盐性较弱的"津春二号"品种效果更明显.表明外源Spd处理通过促进盐胁迫下植株体内抗氧化酶活性的提高,降低ROS水平,从而缓解NaCl对黄瓜幼苗的盐伤害.     

渗透胁迫对玉米幼苗根系活力和K+吸收动力学特征的影响

本试验以三个抗旱性不同的玉米品种作为试验材料,以26％聚乙二醇Polyethylene.glycol(PEG)(分子量4000)溶液对幼苗进行模拟渗透胁迫,研究了渗透胁迫对3个抗旱性不同的玉米品种幼苗根系活力及对K+吸收的动力学的影响。结果表明,玉米幼苗根系对K+的吸收速度符合Michaelis-Menten动力学方程;短期(24h内)的渗透胁迫可在一定程度上促进根系的生长,根系活力增强,NR活力升高,根系与离子的亲和力增加(Km下降),抗旱性强的品种促进程度大于抗旱性弱的品种;较长时间(超过48h)的渗透胁迫则抑制根系的生长,根系活力、NR活性等降低,根系与离子的亲和力下降(Km升高)。抗旱性强的品种受抑程度轻,Km值的升幅小,而抗旱性弱的品种受抑程度重,Km值的升幅大。玉米幼苗根系吸收K+的Km与根数、根重、根系活力、吸收面积、NR活力等极显著相关,可作为玉米抗旱性强弱的指标。     

模拟酸雨对龙眼幼果多胺含量的影响研究

以8年生乌龙岭龙眼为试验材料,研究不同pH的模拟酸雨对龙眼幼果多胺含量的影响。结果表明,酸雨胁迫下龙眼幼果多胺(PAs)、腐胺(Put)、亚精胺 精胺(Spd Spm)含量上升,并随果实的发育而逐渐下降。易脱落幼果的PAs、Put、Spd Spm含量均显著高于正常幼果。     

黄瓜幼苗内源激素和多胺对NO3-胁迫的适应性变化研究

通过溶液培养试验,研究了黄瓜幼苗内源激素和多胺对NO3-胁迫的适应性变化研究。结果表明,黄瓜幼苗在56~98 mmol/L NO3-浓度范围内培养7 d,根中ZR、GA和IAA含量均比对照显著升高;ABA含量降低。说明在此浓度范围内,根系有关酶活性首先被激活,从而引起促进生长的激素合成加速;而ABA等促进衰老的激素合成受抑,黄瓜生长势增加。叶中激素变化规律与根中正好相反,说明主导黄瓜幼苗生长的关键激素是根中相关激素的变化。当NO3- 浓度达140 mmol/L时,叶片中ZR、GA、ABA和IAA含量比对照极显著升高;而根中ZR、GA和IAA含量开始降低,ABA含量开始升高,幼苗生长受到严重抑制,从而加速了幼苗的衰老。叶片中Spm和Spd及根中Spm含量在一定浓度范围内,均随NO3-浓度的增加而升高,当NO3-浓度高于140 mmol/L时,其含量反而开始降低;叶片中Put含量均明显低于对照。而叶片和根中（Spd+Spm）/Put比值却显著高于对照。结果表明,黄瓜幼苗内各种激素之间通过此消彼长的变化过程,以提高对高浓度NO3- 胁迫的抗性。     

Comparison of the distribution of mineral nutrients and active substances in dehydration- and salinity-stressed Aloe vera L.

Changes in growth and distribution of inorganic mineral elements and organic active substances in seedlings of A. vera were examined under treatments of ?0.44 and ?0.88 MPa polyethylene glycol 6000 (PEG) and corresponding isosmotic sodium chloride (NaCl). All stress treatments inhibited plant growth, with NaCl severely inhibiting the growth of the seedlings than PEG. However, leaf biomass did not change significantly. The nitrogen concentration under PEG was maintained higher than that under NaCl. Salinity caused more severe ionic imbalance than dehydration. However, when the concentration of NaCl was increased, ion homeostasis was maintained. Stressors induced an increase in aloin concentration in leaves, especially in young leaves. Polysaccharide concentrations in leaves did not change under dehydration. However, the polysaccharide concentration decreased in the middle and base leaves under NaCl. A. vera exhibited high adaptability to suitable osmotic stress, which increases its main active ingredients in leaves.     

COMPARISON OF OSMOTIC REGULATION IN DEHYDRATION- AND SALINITY-STRESSED SUNFLOWER SEEDLINGS

Plant dry matter accumulation rate (DMAR), relative water content (RWC), electrolyte leakage percentage (ELP), chlorophyll content, osmotic adjustment ability (OAA), and osmotica accumulation in leaves of sunflower (Helianthus annuus L.) seedlings under different levels of dehydration and salinity stress induced by iso-osmotic PEG (polyethylene glycol) or sodium chloride (NaCl) were evaluated. Plants were subjected to four stress treatments for 10 days: ?0.44 MPa PEG6000, ?0.44 MPa NaCl, ?0.88 MPa PEG6000, ?0.88 MPa NaCl. Results showed that PEG and NaCl treatments decreased the plant's DMAR and RWC, and NaCl treatments had more severe inhibitory effect on the plants than PEG treatments. Leaf ELP in sunflower seedlings increased after NaCl and PEG treatments. However, leaf ELP under salt stress was higher than that under dehydration stress (PEG treatment). All stress treatments increased OAA in plant leaves. Leaf OAA was enhanced significantly as PEG concentration increases, while leaf OAA was less enhanced at higher concentration of NaCl. OAA of sunflower leaves under dehydration stress was due to an increase in potassium (K⁺), calcium (Ca²⁺), amino acid, organic acid, magnesium (Mg²⁺), and proline content. OAA of sunflower leaves under moderate salt stress was owing to an increase in K⁺, chlorine (Cl^?), amino acid, organic acid, sodium (Na⁺), and proline content, and was mainly due to an accumulation of K⁺, Cl^?, Na⁺, and proline under severe salt stress.     

外源ALA对盐胁迫下夏枯草幼苗抗氧化能力与光合特性的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下植物生长的缓解作用,以夏枯草为试验材料,研究1.25~10.00 mg·L~(-1)ALA对70 mmol·L~(-1)盐胁迫下夏枯草幼苗叶片和根系的抗氧化酶活性、叶片的叶绿素含量与光合特性的影响。结果表明,1.25~5.00 mg·L~(-1)ALA处理均可不同程度地提高盐胁迫下夏枯草幼苗叶片和根系过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及可溶性糖含量;增加夏枯草叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)含量;提高净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)与蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci)。外源ALA可以通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量,增强叶片的光合作用,进而缓解盐胁迫对夏枯草幼苗产生的伤害,从而提高夏枯草幼苗的抗盐能力,ALA浓度以5.00 mg·L~(-1)最佳。本研究结果为探明ALA缓解夏枯草盐胁迫危害的作用机理提供了理论依据。     

外源钙对干旱胁迫下岩溶山区白刺花幼苗生长、生理特性的影响

为揭示岩溶山区白刺花耐旱性与外源钙的关系及抗旱机理,以贵州野生白刺花为试验材料,利用聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱,以未加PEG的1/2浓度Hoagland营养液为对照,研究了外源钙对PEG诱导的干旱胁迫下白刺花幼苗生长和生理的影响,并利用隶属函数综合评价出最佳的外源钙施用量。结果表明,未施入外源钙时,随着PEG诱导的干旱胁迫强度的增加,白刺花幼苗根干重、根冠比、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性均逐渐增加,当胁迫浓度为10%时,以上指标均显著高于对照;可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)呈先升高后降低趋势,均(除POD外)在胁迫浓度为10%时达到最大值,与对照相比差异显著;白刺花幼苗地上部生物量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈降低趋势,其中地上部生物量、Pn在胁迫浓度为10%时显著降低,Gs和Tr在胁迫浓度为15%时显著降低。在PEG诱导的干旱胁迫下,白刺花幼苗通过提高渗透调节物质含量、增强保护酶活性、增加根冠比等来适应干旱环境。施入适宜浓度的外源钙,显著抑制了PEG诱导的干旱胁迫下白刺花幼苗地上部生物量、Pn、Gs和Tr降低的幅度以及MDA含量增加的幅度;显著促进了根干重、可溶性蛋白含量及SOD、POD和CAT活性的增加,即PEG诱导的干旱胁迫下外源钙可以进一步提高白刺花幼苗根干重和幼苗中渗透调节物质含量,增强保护酶活性,降低Tr,维持生长、生理和光合功能,增强白刺花的抗旱能力。隶属函数综合评价指出,本试验条件下施入50 mmol·L~(-1)的外源钙对提高白刺花幼苗抗旱性的效果最佳。本研究结果为更加充分、合理地利用白刺花灌丛资源提供了理论依据。     

Growth and mineral content of roots and shoots of maize seedlings in response to increasing water deficits induced by peg solutions

Abstract

The effects of polyethylene glycol (PEG) solutions of increasing osmotic potentials (ψπ=?0.44 and ‐0.88 MPa) on the growth of the seedlings and on the concentrations of Mn, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Mo, Cr, Cl, Fe, Ca, Mg, K, Na, P, and N were determined in the shoots and roots of maize (Zea mays L. cv. Summer II) grown in Hoagland's solution in a growth chamber. Water stress was imposed for three days with PEG 4000 on six‐day‐old seedlings. Despite a reduction in the leaf water potential (ψw), which decreased with increasing PEG concentrations, and despite an increase in the water saturation deficit (W.S.D.), the pressure potentials (ψp) were maintained in both treatments at levels quite similar to that in the control seedlings.

At ψπ=?0.44 MPa of the growth medium, both the length and dry weight of the shoots and roots significantly decreased, whereas at ψπ=?0.88 MPa only the root length continued to decrease with the consequence of an increase in the total mass production of the seedlings. At ψπ=?0.88 MPa, PEG was absorbed by the seedlings in significant amounts, although the roots were undamaged.

The effects of the imposed water stress on nutrient absorption and accumulation differed in the two treatments, depending on the plant tissue and nutrient; nevertheless, the element contents generally showed their lowest values at ψπ=?0.44 MPa, as consequence of the reduction in dry matter. The water stress experienced by the maize seedlings grown at ψπ=?0.88 MPa did not induce further decreases in either the macro‐ or micronutrients.     

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。