不同小豆品种(系)叶片衰老与活性氧代谢

以高产小豆品种(系)2000-75、冀红9218和低产品种(系)红宝1号、湾选1号为材料,研究小豆开花至成熟期主茎开花节叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、酶促防御系统保护性酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)积累量的变化规律。结果表明,小豆开花后,随着衰老进程的推进,主茎开花节位叶片自下向上依次衰老,其叶绿素、可溶性蛋白含量、SOD、CAT活性均呈下降趋势,POD活性、MDA积累量持续上升。与低产品种(系)相比,高产品种(系)主茎开花节位叶片衰老缓慢,生育后期仍保持较高的叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD、CAT活性,籽粒产量高。相关分析表明,小豆产量与生育后期各节位叶片的叶绿素、可溶性蛋白含量、SOD、CAT活性呈极显著正相关,POD活性和MDA含量与产量呈现显著负相关。研究表明,小豆生育后期,有效控制和延迟叶片衰老,对籽粒产量形成具有重要作用。     

大气CO2浓度升高对夏大豆叶片生理生化性状的影响

研究大气CO2浓度升高对大豆生化指标的影响,有助于人们了解未来气候变化引起的大豆生理的变化。本研究利用FACE(Free Air CO2Enrichment)系统,在大田条件进行了夏大豆叶片中可溶性糖含量,蛋白质含量和SOD、POD活性变化受CO2浓度升高影响的试验。研究表明:大气CO2浓度升高后,夏大豆叶片中可溶性糖含量没有显著变化。蛋白含量和SOD、POD活性不同品种间有所差异。中黄13在开花期蛋白含量增加44.20%,中黄35在鼓粒期蛋白含量增加49.31%;中黄13在开花期SOD、POD活性分别降低17.35%,27.26%,在结荚期SOD活性下降22.38%,中黄35在鼓粒期SOD、POD活性分别降低50.85%,47.47%。这些结果说明,在大气CO2浓度升高下夏大豆叶片蛋白质代谢能力可能提高,但抗性降低,中黄35抗性下降幅度较中黄13大。     

吉林省82年来育成大豆品种的产量和叶片部分生理特性变化及其相互关系

对吉林省1923—2005年间育成的42个大豆品种叶片部分生理特性及其与产量关系的研究表明, 大豆产量随育成年代的推进呈线性增加, 82年增加了95.94%, 平均每年增加1.17%; 与此同时, 叶片硝酸还原酶活性、可溶性糖含量、比叶重、叶绿素含量、可溶性蛋白含量均随年代推进而增加, 且与产量呈正相关; 在V₄期(第4节期, 主茎第3个复叶全展), R₂期(盛花期), R₄期(结荚盛期), R₆期(鼓粒盛期)等不同生育时期的生理指标变化不同, 把它们作为选择高产品种的参考指标具有一定的应用价值; 硝酸还原酶活性在V₄期、R₂期、R₆期与产量呈极显著正相关, 在所有指标中表现最稳定, 作为高产品种的选育指标最具可行性。     

不同温型早籼稻叶片光合及生理性状的差异

本研究旨在明确不同温型早籼稻气冠温差(CTD)与叶片光合及生理性状的关系,为快速筛选优质种质资源以及制定合理的栽培调控措施提供理论依据。选用低温型和高温型早籼稻品种各3个作为试验材料,在相同栽培管理措施下,监测孕穗期、抽穗期各品种冠层温度与大气温度,并测定叶片光合性状、叶绿素相对含量(SPAD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白含量,以明确气冠温差与叶片光合及生理性状的关系。结果表明：与高温型品种相比,低温型品种有较高的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,可溶性糖和叶绿素含量也较高,且SOD、CAT、POD活性较强,丙二醛含量较低,但可溶性蛋白含量总体相差不大。相关性分析表明,早籼稻CTD与剑叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关,与胞间CO₂浓度呈负相关,但未达到显著水平。CTD与叶片可溶性糖含量,SPAD值和SOD酶活性显著正相关,与丙二醛含量呈显著负相关。     

超高产夏玉米花粒期不同部位叶片衰老与抗氧化酶特性

为探讨超高产玉米叶源衰老特征, 揭示其抗氧化关键酶及膜脂过氧化特性, 为玉米衰老调控和高产栽培提供依据, 本研究在大田条件下, 以我国创高产纪录的夏玉米为例, 从单株水平上对高产纪录试验(EHYR)和普通生产田(MCFF)玉米叶片衰老及抗氧化酶特性比较表明, EHYR产量达19 349 kg hm^-2, 是MCFF的2.28倍。MCFF和EHYR叶片分别在开花后30 d和50 d进入速衰期, MCFF叶片衰老比EHYR提前20 d;速衰期EHYR叶面积降幅比MCFF低5.7%。EHYR在籽粒灌浆后期, 中上部叶片净光合速率较高, 可溶性蛋白含量明显高于MCFF, 而MDA含量则维持较低水平。在叶片衰老过程中, 自开花后20 d开始, EHYR上部和中部叶片SOD活性较高, 下部叶片则以SOD、POD和CAT三者活性较高;MCFF仅中部叶片POD和CAT活性较高。EHYR叶片衰老程度与CAT活性极显著负相关, MCFF叶片衰老与SOD和POD活性显著负相关, 且二者叶片衰老进程中SOD、POD、CAT的直接作用大于间接作用。与MCFF相比, EHYR叶片除具较高SOD和POD活性外, 在籽粒灌浆后期同时保持较高CAT活性和可溶性蛋白含量是降低膜脂过氧化程度, 延缓叶片衰老的重要原因。开花后20 d是EHYR与MCFF叶片衰老出现差异的生理临界点, 因而在此时期之前调控更有利于延缓衰老。     

大豆冠层不同部位叶片氮含量及氮素光合效率的分析

为了探明大豆叶片冠层不同部位氮含量及氮素光合效率的变化,以吉林省近几年推出的栽培大豆品种‘吉农40’、‘吉农41’、‘吉农43’和‘吉农48’为试验材料,在开花盛期(R2)、结荚盛期(R4)和鼓粒盛期(R6)测定叶片冠层上部、中部、下部干物质质量、全氮含量、净光合速率、氮素光合效率以及谷氨酰胺合成酶活性。结果表明:4个大豆品种叶片冠层上部、中部、下部的全氮含量在R2和R4期表现为上部中部下部,在R6期表现为中部上部下部;干物质质量在R2至R6期均表现出中部上部下部的变化规律;而净光合速率均呈现出上部中部下部的变化趋势;氮素光合效率和GS活性在R4期则表现为中部下部上部。本研究可根据大豆品种的氮含量及氮素光和效率变化规律以期为大豆产量的提高及优良品种的选育提供生理方面的支持。     

厚皮甜瓜叶片展开至衰亡过程中保护酶活性及膜脂过氧化的变化

以日光温室栽培的伊丽莎白和蜜世界厚皮甜瓜为试材,通过测定不同叶龄叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,探讨了在叶片展开至衰亡过程中保护酶活性和膜脂过氧化变化。结果表明,在叶龄7~21 d,SOD活性不断升高,之后短时下降,在叶龄28~35 d(伊丽莎白;蜜世界延续到42 d),酶活性迅速升高,随后急剧下降。POD,CAT活性和MDA含量均呈"先升后降"的变化趋势:伊丽莎白、蜜世界CAT活性上升分别从7 d叶龄持续到21 d和28 d,之后不断降低;而POD活性上升则分别持续到49 d和56 d叶龄,随后大幅下降;MDA含量与POD活性变化基本一致。在叶片衰老期间,中晚熟品种SOD和CAT活性显著高于早熟品种,而POD活性和MDA含量则明显偏低。     

乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期不同部位叶片衰老特性的影响

为探讨乙矮合剂对密植夏玉米叶片衰老及后期早衰的调控机制, 建立华北夏玉米区密植高产稳产化学调控技术, 以中单909和浚单20为材料, 设置乙矮合剂(ECK)和密度梯度处理, 研究密度梯度对夏玉米花粒期不同部位叶片衰老特性的影响与ECK的调控效应。结果表明, 随密度增加, 两品种花粒期单株叶面积减小且降幅增大; 各叶位叶片的叶绿素相对含量和可溶性蛋白含量呈下降趋势; 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性呈降低趋势; 丙二醛(MDA)含量则呈增高趋势; 上述指标在叶位和品种间存在差异。ECK处理显著提高各密度不同部位叶片SOD、CAT、POD活性和叶绿素相对含量及可溶性蛋白含量, 显著降低MDA含量; 单株绿叶面积降幅减小, 叶片衰老进程延缓, 衰老程度减轻。ECK处理后, 较高密度群体下(7.5~10.5万株 hm^-2), 中单909和浚单20较各自对照分别增产5.59%~6.63%和6.73%~8.10%。因此, 采用合理的种植密度结合喷施乙矮合剂可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

免耕留茬抛秧栽培模式对水稻生育后期叶片衰老特性的影响

以穗型差异较大的3个杂交稻组合富优I号、D优527、冈优881为材料,研究了不同栽培方式下水稻生育中后期叶片的衰老特性及机制。结果表明,免耕留茬抛秧提高了水稻抽穗后叶片的SPAD值和可溶性蛋白含量,降低了叶片的POD(过氧化物酶)活性,提高了生育后期(抽穗21 d后)叶片的SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性,3种酶协同作用,降低了活性氧自由基产生速率和MDA(丙二醛)含量,从而延缓了植株衰老。     

不同干旱胁迫处理对大豆品种生长及逆境生理的影响

旨为研究不同时期、不同程度干旱对大豆品种生理的影响,选取2个不同抗旱性的大豆品种,采用盆栽控水试验,分别设置湿润(CK)、持续轻度干旱(T1)、持续中度干旱(T2)、鼓粒期干旱(T3)处理,研究不同生育时期干旱胁迫下大豆抗逆指标及生理特征,探讨大豆响应不同发育期、不同干旱强度的生理机理。结果表明,在干旱条件下,2个大豆品种的叶绿素含量都有所上升,晋大早春2号在前期上升比较明显,鼓粒期晋大早春2号的上升幅度不如晋大74;晋大早春2号在轻度干旱及中度干旱处理的各个发育期MDA含量增加显著,晋大74中度干旱处理的POD活性和MDA含量均显著增加;在分枝期时,晋大74在中度干旱时还原糖含量显著下降,在鼓粒期,晋大早春2号大豆叶片还原糖含量均显著增加,晋大74只有鼓粒期中度干旱处理下还原糖含量显著增加,但在开花期时,晋大早春2号的还原糖含量下降,晋大74的还原糖含量显著增加;2个大豆品种的株高、节数、茎粗在干旱胁迫下均下降,其中,晋大74的株高、茎粗下降更明显。晋大74的综合抗逆能力要高于晋大早春2号,这可能与晋大74在干旱条件下可以通过减少植株高度,从而减少水分消耗,提高其抗旱性有关。     

不同植物生长调节剂对大豆叶片保护酶活性及同化物代谢的影响

在叶面喷施植物生长调节剂的情况下,比较了大豆叶片中保护酶活性的差异,研究了喷药后对叶片同化物代谢的调控效应,为大豆鼓粒(R5)后期抗衰老和生理代谢功能的提高提供参考。试验于2006年在大田条件下进行,为了避免遗传因子的影响,本研究只选择垦农4号品种为材料,研究对其喷药后叶片内保护酶活性和同化物代谢的变化情况。结果表明:随着喷药时间的延续,SOD模拟物(SODM)、氯化胆碱(Cc)和2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)提高了叶片中的SOD和POD活性。其中SOD活性以DTA-6为最高,SODM次之;POD活性则以SODM调节剂的为最高,调节剂Cc次之。此外,DTA-6和SODM在一定程度上还提高了叶片中的CAT活性、可溶性蛋白质、可溶性糖、硝态氮以及游离氨基酸含量,减缓了MDA含量的升高,而调节剂Cc则表现不明显。综合分析表明,叶面喷施DTA-6和SODM,维持了叶片保护酶和同化物的正常生理代谢功能,有效的提高了叶片抗氧化能力和控制了叶片的衰老进程。     

不同木薯品种生长后期衰老生理特性研究

试验研究了5个木薯品种生长后期,叶片过氧化物酶 (POD)、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（CAT）活性及丙二醛（MAD）含量随叶片衰老的动态变化。结果表明：10月份木薯膨大期各品种过氧化物酶活性变化略有不同,11月份随着木薯不断成熟各品种过氧化物酶活性呈逐渐增大的趋势;过氧化氢酶活性随着木薯的不断衰老呈下降趋势;超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量在木薯膨大期呈上升趋势并随着木薯的成熟逐渐下降。各衰老指标综合比较,5个品种抗衰老能力次序为：GR891>巴西种>SC124 >南洋红>GR911。     

干旱和盐胁迫对花生渗透调节和抗氧化酶活性的影响

为明确干旱和盐胁迫对花生生长发育及衰老特性的影响,以花生品种花育25为试验材料,采用盆栽试验探究了开花期干旱和盐胁迫对花生叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱处理(D)、盐胁迫处理(S)和旱盐共同胁迫处理(DS)均增加了叶片中可溶性蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、O_2~(-·)、MDA的含量。S处理和DS处理降低了叶片中SOD、POD、CAT活性,且随着胁迫时间的延长而持续降低;而D处理使叶片中SOD、CAT活性有所提高。复水10 d后,D处理叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸、O_2~(-·)、MDA的含量较复水前下降,除可溶性蛋白外,D处理叶片SOD、POD活性和上述指标与CK差异不显著,但DS处理叶片中的SOD、POD、CAT活性、O_2~(-·)、MDA含量与S处理均差异显著。收获期,D处理单株产量和出仁率与CK差异不显著,但DS处理的单株产量和出仁率与S处理差异显著。分析DAT9的数据得出:干旱和盐胁迫对叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和脯氨酸含量无显著的交互作用,但对SOD、POD、CAT活性和O_2~(-·)、MDA含量存在显著的交互作用,旱盐互作抑制了SOD、POD、CAT活性,加剧了对植物细胞膜的过氧化作用,MDA含量增加,最终降低了花生产量和出仁率。因此,盐胁迫下种植花生应及时补水,避免开花期干旱,减少盐胁迫、干旱胁迫和旱盐互作对花生的危害。     

不同覆盖方式对烤烟成熟期根系活力和叶片衰老特性的影响

以烤烟K326为试材,在大田条件下研究了前膜后草、地膜覆盖、无覆盖3种不同覆盖方式下烤烟成熟期根系活力和叶片衰老特性变化.结果表明,与常规栽培相比,前膜后草覆盖方式下,烤烟成熟期根系活力显著提高,叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量较高,叶片保护酶SOD、POD、CAT活性较强,MDA含量较低,烤烟衰老速度缓慢,延长烤烟成熟期,提高烤烟经济性状;而地膜覆盖方式下,烤烟根系活力降低,叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量急剧下降,叶片保护酶SOD、POD、CAT活性下降,烤烟膜脂过氧化程度加剧,烤烟衰老速度加快.     

不同栽培模式下冬小麦叶片衰老与活性氧代谢研究

以冬小麦小偃22为试验材料，在120 kg hm^-2施氮水平和基本苗为130~150万 hm^-2下，研究常规栽培(CK)、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下灌浆期冬小麦顶三叶衰老与活性氧代谢特性。结果表明，覆草栽培模式下，叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片衰老速度缓慢，代谢强度降低缓慢，饱满指数及产量显著高于常规栽培；地膜覆盖栽培模式下，灌浆前期叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片中过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性高于常规栽培，丙二醛（MDA）含量显著低于常规栽培，膜脂过氧化程度低；灌浆后期叶绿素含量急剧下降，叶片衰老速度加快，膜脂过氧化程度加剧。POD、CAT参与了小麦叶片衰老进程的调控，并通过协同作用来保护叶片，减轻活性氧伤害，延长功能期，提高产量。     

水稻苗期生理生化特性与品种抗旱性的关系

利用抗旱性不同的15个水稻品种,在干旱棚内通过苗期水分胁迫,研究了可溶性糖、脯氨酸、氨基酸(AA)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等物质含量及超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理生化特性的变化.结果表明,苗期水分胁迫下水稻体内可溶性糖、脯氨酸、AA、GSH、AsA、可溶性蛋白、MDA含量增加,SOD、POD和CAT活性增强.相关分析表明,可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MDA含量及SOD、POD和CAT活性的相对值与稻苗反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性.因此,水、旱条件下可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MDA含量及SOD、POD和CAT活性的相对值可作为水稻苗期抗旱性鉴定指标.通过逐步回归分析,建立了AsA、MDA和GSH 3项指标的相对值与稻苗反复干旱存活率的最优回归方程,利用最优回归方程对所选用的15个水稻品种进行了抗旱性预测,效果较好.     

露地栽培甜瓜品种叶片衰老生理生化特性比较试验

露地栽培下,以薄皮甜瓜绿皮品种齐甜1号、日本甜宝、芝麻酥为材料,比较不同薄皮甜瓜品种植株叶片生理特性。旨在研究不同品种叶片衰老特性,为实现高产高效栽培、选择生长势强品种提供理论依据。结果表明,薄皮甜瓜植株叶片抗衰老能力随着生育期的延长而下降,总叶绿素和可溶性蛋白含量,丙二醛(MDA)含量升高,降低过氧化物酶(POD)活性。综合比较叶片抗衰老能力由强到弱依次为齐甜1号、日本甜宝、芝麻酥。     

不同节位摘顶对日光温室厚皮甜瓜叶片衰老的影响

以日光温室栽培的蜜世界、鲁厚甜2号厚皮甜瓜品种为试材,通过分析不同摘顶植株叶片可溶性蛋白质(Pr)、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)含量以及过氧化物酶(POD)活性变化,探讨了不同节位摘顶对厚皮甜瓜叶片衰老的影响。结果表明,在授粉后7d以内,两品种第18节、24节摘顶可使座瓜节位叶片维持较高的生理活性,第30节摘顶则明显偏低,表现为：前者叶片Pr、Chl含量明显高于后者,而MDA含量、POD活性则较低。授粉14d之后,两品种第24节摘顶延缓叶片衰老的效果明显优于第18节、30节摘顶。植株摘顶后,不同节位叶片生理指标的变化进一步证实,第24节摘顶可明显延缓叶片衰老。综合分析表明,24节左右为厚皮甜瓜合理摘顶节位,早熟品种可适当提高摘顶节位,而中晚熟品种应适当降低节位。     

不同抗性花生品种接种疮痂病菌后其生理特性及产量的变化

为了研究不同抗性花生品种对疮痂病的抗性差异,在田间试验条件下,采用喷雾法研究抗病品种‘贺油13’、感病品种‘泉花10号’接种疮痂病菌后其叶片生理特性及产量的变化。结果表明：可溶性糖含量在接种后呈先升高后降低的趋势,抗病品种其可溶性糖含量均高于其对照,而感病品种与其对照相比均有所下降,说明花生叶片中可溶性糖含量与植株抗病性有一定的相关性。抗感花生品种接菌后叶片可溶性蛋白质含量均高于其对照,但感病品种比抗病品种的峰值出现的要早,表明感病品种对病菌的侵染较敏感,品种的抗病性与对病菌侵染的反应呈负相关。接菌后抗感品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先升高后降低的变化趋势,与其相应的对照相比,抗病品种比感病品种降低的幅度相对较小;花生叶片过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性随生育进程的推进整体呈现先下降后升高再降低的变化趋势,其相应的对照相比,接种后抗病品种的CAT和POD活性表现相对较高,由此说明保护酶在花生对疮痂病的抗性机制中起了重要作用。接种后2个品种叶片丙二醛(MDA)含量有所增加,表明其质膜受到不同程度的伤害。产量结果研究表明,接菌后抗、感品种均有所减产,但感病品种‘泉花10号’减产幅度较大。     

PEG胁迫对大豆分枝期生理特性的影响

为鉴定分枝期不同大豆品种的耐旱性,以2个杂交大豆品种和2个常规品种大豆为材料,以高分子聚乙二醇6000(PEG6000)作为水分胁迫渗透剂,通过测量叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量和谷胱甘肽还原酶活性,探讨不同PEG浓度(0、5%、10%、15%)对分枝期(30d苗龄)大豆生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫导致4个品种大豆叶片丙二醛含量上升、可溶性糖含量和脯氨酸含量下降;吉育72和杂交豆2号叶绿素含量和谷胱甘肽还原酶活性均下降,其余2个品种表现出相反趋势。根据干旱胁迫后4个品种大豆的表型特征和对上述5种生理指标的综合反应,可知分枝期杂交豆5号和吉育88比杂交豆2号和吉育72表现出更强的耐干旱胁迫能力。