白桦航天诱变育种研究初报

利用返回式卫星搭载白桦种子进行空间诱变处理,对航天搭载后4个家系白桦的种子活力及1年生白桦苗木分析表明,太空环境对苗高影响达到显著和极显著水平,处理后均表现矮化现象。对白桦种子活力、叶片叶绿素含量、净光合速率、MDA含量和相对电导率的影响未达到显著水平,4个家系的SOD活性均低于对照,其它测定指标由于家系不同而发生不同的变异,总体表现为:航天搭载后对白桦种子活力有促进作用;苗木叶片叶绿素含量有降低的趋势;净光合速率略有提高;3个家系白桦叶片MDA含量和相对电导率比地面对照低。     

不同性别银杏植株叶片生理生化特性探析

应用溴麝香草酚蓝(BTB)化学法对不同性别银杏植株叶片生理生化指标测定分析结果表明,不同性别银杏植株叶片叶绿素、可溶性糖、蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及抗氧化能力等生理生化特性均存在较大差异,雄株比雌株更具较强的抗逆性及适应能力。     

外源乙烯对镉处理下玉米幼苗生理代谢的影响

为探讨外源乙烯缓解玉米（Zea mays）幼苗镉（Cd）毒害的生理机制,通过水培试验研究了Cd处理下,外源乙烯对玉米幼苗相关生理指标与Cd的亚细胞分布的影响,以不做任何处理为空白对照,以Cd处理和（NH₄）₂SO₄处理为试验对照。结果显示,相对Cd处理,乙烯和（NH₄）₂SO₄处理可显著降低Cd胁迫下玉米幼苗H₂O₂和丙二醛（MDA）含量,使净光合速率分别提升1.23倍和1.22倍;显著降低抗氧化物酶[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）]活性,抗氧化物质[抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）]含量则显著上升。另外,相对于Cd处理,乙烯+Cd处理可使玉米幼苗ATP硫酸化酶活性、谷胱甘肽还原酶（GR）活性、半胱氨酸和还原型谷胱甘肽（GSH）含量分别上升54.43%、27.93%、50.77%和49.85%,而对非蛋白硫醇（NPT）和植物螯合素（PCs）含量无显著性影响。在乙烯+Cd处理的基础上添加GSH合成抑制剂BSO（buthionine sulfoximine）可导致玉米叶片GSH含量显著降低,H₂O₂含量上升,光合速率下降。外源乙烯可显著降低Cd胁迫下玉米叶片Cd含量,而显著提升根部细胞壁和液泡中Cd含量。因此,外源乙烯一方面通过提升玉米叶片GSH和AsA含量,增强叶片非酶促抗氧化能力,而非通过抗氧化酶促反应和NPT、PCs的螯合作用;另一方面则通过根细胞壁的固定作用和液泡区室化作用,减少Cd向玉米叶片中的转移,从而缓解Cd毒害。研究结果可为乙烯作为潜在的作物重金属拮抗剂提供理论依据。     

3种木本植物种子航天诱变研究初报

利用返回式卫星搭载文冠果（Xanthoceras sorbifolia）、五角枫（Acer mono）和刺槐（Robinia pseudoacacia）3种木本植物种子,返回地面后进行种子活力,以及当代生苗木叶片的色素、MDA含量和生长量的测定。结果表明：经航天诱变处理后,3种木本植物的种子活力、幼苗成苗率和成活率都明显高于对照组,其早期生长得到明显促进。和对照相比文冠果和五角枫的MDA含量呈下降趋势;而叶片色素的含量都低于对照组,刺槐和五角枫的差异在0.01水平上达到显著。3个树种诱变组第1年的生长量小于对照组,生长受到抑制作用,但从第2年开始,五角枫和文冠果的生长超过对照组,刺槐的生长速率也表现出提高的趋势,表明航天诱变处理对3种木本植物的种子活力和幼苗抗逆性有一定的促进作用。     

硅酸钠对苗期甜菜形态和生理生化特性影响的研究

硅在植物生长发育和抵御逆境等过程中均发挥着重要作用。为了解不同浓度硅元素对苗期甜菜生长的影响,为后续利用外源硅调节植物生长奠定理论基础。以KWS1176甜菜品种为研究对象,在培养液中含有适合甜菜生长的3 mmol·L-1 Na+的条件下,设置0、0.3、0.6、1.2、2.4和4.8 mmol·L-1 6个浓度梯度硅酸钠溶液施加至培养液中,测定不同处理对甜菜幼苗形态特征以及生理生化指标的影响。结果表明:施硅对甜菜幼苗的生长起到明显促进作用,能显著增加甜菜幼苗的株高并使叶片较对照直立。同时,适宜浓度的硅酸钠能降低甜菜植株丙二醛(MDA)含量,降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)以及过氧化物酶(POD)活性,以CAT活性降低最为显著。此外,硅能够促进甜菜叶片光合作用,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)在硅酸钠的作用下均有所提高,而胞间CO₂浓度(Ci)则呈递减趋势。通过主成分分析筛选出干重、鲜重以及脯氨酸含量等6个指标,可作为指示性指标用于评价硅酸钠对甜菜幼苗形态和生理生化特性影响的强弱。计算不同浓度下甜菜叶片和根系的第一和第二主成分综合得分,并对其进行排名,最终得到当硅浓度为2.4 mmol·L-1时,甜菜根系和叶片的生长及生理指标最优。     

外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系活性氧及保护酶活性变化的影响

用亚精胺(Spd)处理了低氧胁迫下的黄瓜幼苗，并对根系中的活性氧及保护酶进行了检测。结果表明，低氧处理后黄瓜幼苗根系的脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著升高，活性氧生成速率含量和保护酶活性，都有一个先升后降的过程；Spd处理后，低氧胁迫下的黄瓜幼苗根系中的MDA、活性氧含量显著下降，过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)都保持较高的活性，而过氧化氢酶(CAT)活性较弱。超氧阴离子(O^-₂)生成速率的变化与SOD活性的变化有一定的相关性，H₂O₂的含量变化与过氧化物酶(POD)有一定的相关性。     

持续寡照对冬季日光温室黄瓜生长及抗氧化酶活性的影响

选取黄瓜品种‘德瑞特L108’(Cucumis sativus L.cv.Derit L108)为试材,在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照(PAR200μmol·m~(-2)·s~(-1))持续日数(1、3、5、7、9d)及正常光照条件下的恢复试验,观测黄瓜植株的生长指标以及叶片中抗氧化酶活性的变化。结果表明:(1)持续寡照使黄瓜叶片SPAD(相对叶绿素)值增加,净光合速率下降,持续寡照日数越长,黄瓜叶片净光合速率越小,光合恢复能力越差。(2)寡照7d以上对黄瓜植株的形态指标影响显著,株高、茎粗及单株叶面积均低于CK,且经过9d正常光照恢复后,以上指标均无法恢复到正常水平;且持续寡照使黄瓜果实产量和商品性均下降。(3)寡照胁迫下黄瓜叶片中SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)活性增加,CAT(过氧化氢酶)活性先增加后减小,MDA(丙二醛)含量持续增加,持续寡照日数越长,黄瓜叶片受膜脂过氧化损伤越严重,持续寡照7d以上,黄瓜叶片代谢功能难以恢复至正常水平。     

铅胁迫对紫穗槐光合作用及生理生化特征的影响

以紫穗槐幼苗为材料,通过盆栽试验,研究不同浓度(0、100、300、600 mg·kg~(-1))铅(Pb)胁迫条件下,紫穗槐叶片中的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性等生理指标和光合作用参数以及叶绿素荧光参数对Pb胁迫的响应。结果表明:紫穗槐叶片中MDA含量和电解质外渗率随着Pb胁迫程度的增加呈升高趋势,Pb胁迫提高了紫穗槐叶片中抗氧化酶SOD、POD的活性;100 mg·kg~(-1)Pb胁迫处理下,紫穗槐净光合速率(Pn)显著高于对照组;Pb胁迫浓度达到300 mg·kg~(-1)时,紫穗槐抗氧化酶活性、相对叶绿素含量(SPAD值)显著升高;600 mg·kg~(-1)Pb胁迫下CAT活性开始有所降低,光合作用降低主要受非气孔限制因素的影响,对紫穗槐叶绿素荧光特性未造成严重损伤。说明紫穗槐对环境中Pb(600 mg·kg~(-1))污染的耐受能力较强。     

施用控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响

采用盆栽试验研究了控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响, 结果表明: 与不施肥对照相比, 施用普通复合肥和控释复合肥均能显著提高烤烟叶片的叶绿素、类胡萝卜素(50~65 d)、抗坏血酸(AsA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性(35~65 d), 降低类胡萝卜素(80 d)、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基( O₂^- )产生速率; 同时也一定程度提高过氧化物酶(POD)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)含量; 控释复合肥与普通复合肥相比, 对烤烟叶片生理特性的影响效果更明显。     

大气CO2浓度升高和干旱互作对谷子光合及抗旱生理特性的影响

为明确谷子光合作用以及抗旱生理过程对高大气CO_2浓度和干旱交互作用的响应机制,在开顶式气室中(OTC)开展大气CO_2浓度和干旱交互对谷子影响的研究。设置两个CO_2浓度:环境CO_2浓度(400μmol·mol~(-1))和高CO_2浓度(600μmol·mol~(-1));两个水分处理:正常水分(70%～80%田间持水量)和干旱(45%～55%田间持水量),对高CO_2浓度和干旱互作下谷子光合气体交换参数、荧光动力学参数及抗旱相关生理指标的变化进行了研究。结果表明:高CO_2浓度可降低干旱条件下光合色素含量,加剧孕穗期谷子气孔关闭,减轻灌浆期干旱对谷子净光合速率的负效应并增加其水分利用效率。孕穗期高CO_2处理使正常水分处理下谷子气孔导度下降66.7%,而干旱处理下减少77.7%;灌浆期高CO_2使正常水分处理和干旱处理下谷子净光合速率分别增加19.0%和87.7%,水分利用效率增加37.1%和39.2%。干旱处理显著降低谷子除非光化学淬灭系数(NPQ)以外所有荧光动力学参数值,灌浆期高CO_2能缓解该作用。高CO_2处理显著减少纤维素含量和正常水分处理下过氧化物酶活性。干旱极显著升高POD活性(高CO_2浓度)及脯氨酸含量、可溶性总糖、淀粉含量(环境CO_2浓度)和纤维素含量(高CO_2浓度)。因此CO_2浓度升高能够改善谷子的PSⅡ光化学效率和提高抗氧化酶活性来增强谷子的抗旱性。     

卫星搭载处理对辣椒萌发过程中抗氧化酶活性的影响

测定经卫星搭载后的辣椒种子萌发过程中抗氧化酶的活性。结果表明:辣椒种子经卫星搭载处理后,其发芽势和发芽率分别比对照提高了3.5%和5.3%;在萌发过程中,可溶性蛋白质MDA含量低于地面对照,但SOD活性高于对照;卫星搭载的种子在萌发13d的幼苗体内SOD、G-POD、APX和CAT活性分别较对照提高了14.29%、25.23%、1.84%和21.52%。表明卫星搭载处理提高了辣椒种子和幼苗体内抗氧化酶活性,对萌发初期保护膜系统的修复具有重要的意义。     

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。     

ALA提高丙酯草醚胁迫下油菜幼苗耐性研究

对油菜幼苗叶面喷施不同浓度的丙酯草醚(ZJ0273)和5-氨基乙酰丙酸(ALA),研究了ALA与丙酯草醚协同处理对苗期的油菜是否安全。结果表明,丙酯草醚随浓度从100~1000mg/L变化,逐渐抑制油菜幼苗生长,鲜重减少,净光合速率和叶绿素含量降低;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降,丙二醛(MDA)积累提高。而10~100mg/L的ALA则促进油菜幼苗生长,增加植株的鲜重、净光合速率并提高了叶绿素含量,POD、SOD和APX酶活性均比对照显著提高,MDA积累减少;500mg/L的ALA效果相反,表现为抑制作物生长。100mg/L ALA和不同浓度的丙酯草醚协同处理,油菜幼苗均比对照生长的更好,鲜重增加,净光合速率提高,抗氧化酶活性增加,MDA积累减少。因此,ALA可以提高油菜幼苗在除草剂丙酯草醚胁迫下的耐性。     

胺鲜酯和镉对蓖麻幼苗光合生理特性的影响

以蓖麻(Ricinus communis L.)为研究对象,通过水培试验研究胺鲜酯(DA-6)和镉(Cd)对蓖麻生长和光合生理特性的交互作用,探讨DA-6浸种对植物Cd毒害是否具有缓解作用.研究结果表明,50μmol·L-1CdCl2对蓖麻幼苗生长和光合作用具有抑制作用.Cd处理显著降低蓖麻叶片的光合速率(Pn)、气孔...     

钙对低温高光锻炼下烤烟幼苗光合的促进效应

以烤烟品种龙江911为材料,研究了喷施CaCl2对烤烟幼苗低温高光锻炼过程中光合和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:低温高光锻炼过程中,烤烟幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(φPSⅡ)均明显低于未锻炼幼苗,说明低温高光锻炼虽然能够增强烤烟幼苗的抗逆性,但却降低了其光...     

低钾对水稻不同叶位叶片光合特性及抗氧化系统的影响

研究了低钾条件下钾敏感型水稻品种"二九丰"不同叶位叶片的气体交换、荧光参数、色素和活性氧及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着叶位降低,对照和低钾处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)、激发压(1-qP)、非光化学猝灭(qN)、超氧化物自由基(O2.-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量却急剧升高。与对照相比,低钾胁迫加速了各叶位Pn的下降和Ci的上升,而Gs并无降低,说明Pn的降低主要是由非气孔引起的。低钾胁迫还明显降低Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、Chl和SP含量、Chl/Car比率、及SOD和POD活性,促进了(1-qP)、O2.-产生速率、H2O2和MDA含量的升高。这些结果均说明低钾胁迫引起了PSⅡ光化学效率降低和能量耗散的不平衡,从而导致了叶片的早衰。相关性分析表明,PSⅡ的激发压的升高与Pn、Chl和SP的含量及SOD和POD活性呈极显著负相关,与O2.-产生速率、H2O2和MDA含量呈极显著的正相关。据此推测,激发压的升高可能介导了水稻在低钾条件下叶片早衰的起始过程。     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗光合作用及叶绿素荧光的影响

以"津春4号"黄瓜品种为试验材料,采用喷施外源褪黑素(melatonin,MT)的方法,研究了MT对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:高温处理后黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)却增大,但随外源MT处理浓度的增加,黄瓜幼苗叶片内P...