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相似文献
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1.
The present investigation was conducted to assess the ameliorative effects of foliar‐applied trehalose on growth, photosynthetic attributes, water relation parameters and oxidative defence mechanism in two maize cultivars under field water deficit conditions. Various components of the experiment comprised two maize cultivars (EV‐1098 and Agaiti‐2002), two water‐stress levels (irrigation after 2 weeks and irrigation after 3 weeks during the entire period of growth), and two levels of trehalose (0 and 30 mm ) and four replicates of each treatment. Water stress significantly reduced the plant biomass production, photosynthetic attributes and water relation parameters in both maize cultivars. In contrast, water stress considerably increased the leaf malondialdehyde (MDA) contents, the activities of antioxidant enzymes such as peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and the levels of non‐enzymatic compounds such as ascorbic acid and tocopherols. In contrast, water stress caused a marked reduction in leaf phenolic contents. Foliar‐applied trehalose significantly increased plant biomass production, and improved some key photosynthetic attributes and plant–water relation parameters. The ameliorative effect of exogenously applied trehalose was also observed on the activities of some key antioxidant enzymes (POD and CAT) and non‐enzymatic compounds (tocopherols and phenolics). Overall, exogenously applied trehalose considerably improved drought tolerance of maize plants by up‐regulating photosynthetic and water relation attributes as well as antioxidant defence mechanism.  相似文献   

2.
张立新  李生秀 《作物学报》2007,33(3):482-490
采用盆栽试验研究了水分胁迫和适量供水条件下,氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米陕单9号(抗旱品种)和陕单911(不抗旱品种)各生育期叶片膜脂过氧化和保护酶活性的影响,旨在揭示这些因子通过提高上述酶活性而增强作物抗旱性的生理功能。结果表明,水分胁迫下夏玉米超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,不抗旱品种更甚;而丙二醛(MDA)含量有不同程度升高,抗旱品种的MDA含量和变幅小于不抗旱品种。苗期2个品种对水分胁迫响应较弱,SOD、POD、CAT和MDA均较低;拔节和抽雄期响应强烈,酶活性增高。SOD和POD达到最大值的时间比CAT晚,MDA在全生育期中呈现“升—降—升”的变化规律。施用氮、钾肥和甜菜碱能不同程度地提高夏玉米SOD、POD和CAT活性,降低MDA含量,减缓水分胁迫下膜脂过氧化作用。不抗旱品种施用氮肥增强了水分胁迫条件下叶片SOD、POD、CAT活性,降低了MDA含量,氮肥用量的影响有显著差异;抗旱品种施用低氮效果显著,施用高氮则降低了生育前期酶活性,增加了MDA含量,但生育后期氮肥用量的影响间无显著区别。钾肥和甜菜碱对受水分胁迫的夏玉米表现出比氮肥更突出的效果。而对适量供水条件下的夏玉米,氮、钾肥的作用明显下降,甜菜碱的效果甚至消失。说明施用氮、钾肥和甜菜碱对改善水分胁迫下玉米叶片膜脂过氧化作用和提高保护酶活性有重要贡献。  相似文献   

3.
Influence of sudden and gradual drought stress (DS) and foliar‐applied glycinebetaine (GB) on growth, water relations, osmolyte accumulation and antioxidant defence system were investigated in the plants of two maize (Zea mays L.) cultivars, that is, drought‐tolerant Shaandan 9 (S9) and drought‐sensitive Shaandan 911 (S911). Sudden DS caused less accumulation of GB and free proline, but a more accumulation of malondialdehyde (MDA), which resulted in a greater reduction in leaf relative water content (RWC) and dry matter (DM) in both cultivars compared with the gradual DS. Exogenous GB application caused a rise in DM, RWC, contents of GB and free proline as well as the activities of SOD, CAT and POD along with a decline in MDA content to various extent in both cultivars under both types of DS. A more pronounced effectiveness of GB application was observed in S911 than that in S9 under the same type of DS. It seemed that the more serious damage of DS was on maize plants, and the better positive role of GB was observed in terms of mitigating the adverse effects of DS. From this study, it was possible to propose that hardening for drought resistance by gradual DS treatment and GB application are effective to make plants robust to thrive under water‐deficit conditions.  相似文献   

4.
Maize (Zea mays L. cv. 777) plants grown in hydroponic culture were treated with 50 μm CdSO4. Growth and metabolic parameters indicative of oxidative stress and antioxidant responses were studied in leaves of plants treated with Cd. Apart from increasing lipid peroxidation and H2O2 accumulation, supply of Cd suppressed growth, fresh and dry mass of plants and decreased the concentrations of chloroplastic pigments. The activities of catalase (CAT; EC 1.11.1.6), peroxidase (POD; EC 1.11.1.7), ascorbate peroxidase (APX; EC 1.11.1.11) and superoxide dismutase (SOD; EC 1.15.1.1) were increased in plants supplied 50 μm Cd. Localization of activities of isoforms of these enzymes (POD, APX and SOD) on native gels also revealed increase in the intensities of pre‐existing bands. Stimulated activities of CAT, POD, APX and SOD in maize plants supplied excess Cd do not appear to have relieved plants from excessive generation of reactive oxygen species (ROS). It is, therefore, concluded that supply of 50 μm Cd induces oxidative stress by increasing production of ROS despite increased antioxidant protection in maize plants.  相似文献   

5.
黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害。为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用。研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大。同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关。外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害。此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱...  相似文献   

6.
玉米是对干旱比较敏感的粮食作物,不同品种应对干旱胁迫的能力存在差异。以6个普通玉米品种为材料,在北京市郊区大田条件下,采用裂区设计,以灌溉处理为对照,分析干旱处理对不同玉米品种叶片光合速率(Pn)和抗氧化特性及产量的影响。结果表明,与对照相比,干旱处理下不同品种玉米Pn降低幅度为京农科728(15.63%)相似文献   

7.
采用对渍水胁迫和渍水锻炼响应差异的小麦品种为材料,在四叶一心期和六叶一心期分别进行渍水锻炼2 d;在开花后7d进行渍水胁迫5d,分析不同小麦品种对渍水胁迫响应的差异及其生理机制。结果表明,花后渍水胁迫显著降低旗叶叶绿素含量(SPAD)和实际光化学效率(ΦPSⅡ),抑制花后光合同化物积累(PAA),导致籽粒千粒重和产量降低;与不耐渍型品种相比,耐渍型品种在渍水胁迫下可维持较高的SPAD、ΦPSⅡ和PAA,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)以及谷胱甘肽还原酶(GR)酶活性提高,过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O2-~)和丙二醛(MDA)含量较低。与花前未进行渍水锻炼和花后渍水处理(NW)相比,花前渍水锻炼和花后渍水处理(PW)下,渍水锻炼敏感型品种较渍水锻炼不敏感品种显著提高了花后渍水胁迫下小麦旗叶SPAD (8.8%)和ΦPSⅡ(17.6%)、降低非调节性能量耗散ΦNO (10.7%)和...  相似文献   

8.
硼胁迫对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】为了研究硼对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响。【方法】以籽瓜、“黑美人”西瓜和野生西瓜为材料,设0.00,0.05,0.20,0.60 mmol/L 四个硼浓度,测定三种类型西瓜O2.?、H2O2和MDA含量及SOD、POD和CAT活性。【结果】结果表明:三种类型西瓜的O2和H2O2产生速率在硼胁迫下均显著提高,且高硼胁迫的西瓜O2.?和H2O2产生速率都大于缺硼胁迫,并导致MDA的积累。硼胁迫使三种类型西瓜的POD活性上升,CAT活性下降。籽瓜和“黑美人”的SOD活性下降,野生西瓜SOD活性上升。【结论】硼胁迫引起西瓜的活性氧爆发,并启动了西瓜的抗氧化系统,但仍然无法完全抵御硼胁迫带来的活性氧伤害,野生西瓜对硼胁迫的抗逆最强。  相似文献   

9.
Cd胁迫对2种基因型番茄幼苗活性氧清除系统的影响   总被引:3,自引:1,他引:2  
为了探明Cd对不同基因型番茄活性氧清除系统影响的基因型差异,利用人工气候箱内水培的方法,测定了0,15,30 mg/L Cd处理对2种基因型番茄(高积累型‘以色列189’,低积累型‘合作903’)幼苗活性氧清除系统的影响。结果表明,Cd处理对番茄活性氧清除系统影响显著,且因品种、部位及酶而不同:高Cd积累品种‘以色列189’茎叶POD、CAT随Cd浓度增加而显著增加,并显著高于低Cd积累品种‘合作903’,而‘合作903’则有降低趋势;茎叶SOD都是先增加后降低。通过分析,发现‘以色列189’防卫酶对Cd耐性强于‘合作903’,SOD对Cd耐性不如POD和CAT。‘以色列189’因其较强的抗氧化能力及GSH含量,在高积累前提下,没有产生过多的脂质过氧化产物TBARS。  相似文献   

10.
采用盆栽试验, 以郑单958和丰单3号为材料, 研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响, 以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明, 低温胁迫下, 玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制; 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低; 过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光系统II光化学的最大效率(Fv/Fm)、叶绿素含量(Chl a+Chl b)。低温处理7 d, ZDTR和FDTR的Pn、Gs、Fv/Fm、Chl a+Chl b分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1 741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%; PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低, 低温胁迫7 d, PKN处理使郑单958和丰单3的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%; 同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。  相似文献   

11.
为了明确一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)与玉米弯孢菌叶斑病抗性的关系,及作为信号分子调控玉米抵御弯孢菌感染过程中的生理机制。以对玉米弯孢菌叶斑病具有不同抗性的3个玉米种质478、齐319、农大108为试材,外源施用硝普钠(SNP)、2-4,4,5,5-苯-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(c PTIO)、过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(As A),和接种玉米弯孢病菌,比较植株病情指数、NO和H2O2含量及寄主防御酶活性的变化。结果表明:外施一定浓度的NO供体硝普钠(SNP)和H2O2均可减缓玉米弯孢叶斑病菌侵染进程,降低感病率和平均病情指数,并且能够不同程度地提高植株防御酶活性,尤其抗性弱的玉米种质478植株内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)和β-1,3-葡聚糖酶(Glu)的活性,诱发了玉米过敏性坏死反应;接种玉米弯孢菌后3个玉米种质叶片中NO和H2O2含量均有猝发现象,而NO和H2O2的清除剂c PTIO和As A在一定程度上能够提高玉米植株感病率和病情指数。NO和H2O2是玉米弯孢菌叶斑病抗病的重要信号分子,可提高POD、CAT、SOD、PAL和Glu病程相关蛋白活性,进而增强玉米对弯孢菌的抗性。  相似文献   

12.
[Objective] To improve knowledge of the remediation of cadmium (Cd) contaminated soil, and provide a theoretical and practical basis for breeding of cotton cultivars. [Method] Three cotton cultivars, namely 'C184', 'Xiangzamian15 (XZM 15)', and 'Xiang419', were used as materials for the study. We compared and analyzed the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT), using an enzyme-linked immunosorbent assay, under treatment with different Cd concentrations. In addition, the Cd content of various plant organs and agronomic traits were assessed at all cotton growth stages. [Result] Antioxidant enzyme activity was inhibited by Cd treatment, especially that of POD. With increasing Cd concentration, the growth of cotton plants was restrained. The maximum inhibition on antioxidant enzyme activity and agronomic traits was attained at 5 mg·L-1 Cd stress. However, CAT activity was maintained under Cd stress. [Conclusion] XZM 15 showed superior tolerance and accumulation capability for Cd than the other cotton cultivars studied.  相似文献   

13.
不同温度贮藏后山豆根种子酶活性与发芽率相关性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用氮蓝四唑(NBT)法、愈创木酚-过氧化氢比色法和紫外吸收法,分别测定不同温度贮藏及新采收的山豆根种子的SOD、POD、CAT活性,并测定发芽率,探讨两者的相关性.结果表明,山豆根种子的SOD、POD、CAT酶活性与发芽率均随贮藏时间的延长逐渐减弱,SOD、POD、CAT三种抗氧化酶活性与山豆根种子生命力的丧失有关,但不是影响山豆根种子生命力最关键的酶类.  相似文献   

14.
超高产夏玉米花粒期不同部位叶片衰老与抗氧化酶特性   总被引:3,自引:0,他引:3  
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。  相似文献   

15.
NaCl胁迫对胡卢巴幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
以胡卢巴幼苗为试验材料,研究NaCl胁迫下胡卢巴幼苗叶和根中抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:随着NaCl处理浓度的升高,SOD、POD、CAT活性总体呈现先上升后下降的趋势,MDA含量则呈上升趋势。叶片中抗氧化酶活性在NaCl浓度为1.0%时达到峰值,根中抗氧化酶活性在NaCl浓度为0.5%时达到峰值。在0.5%的NaCl浓度处理下,随着处理时间的延长,3种抗氧化酶协同作用,使MDA含量减少并控制在较稳定的阶段。可见,盐胁迫下胡卢幼苗可通过提高抗氧化酶活性,降低膜质过氧化水平,减缓盐胁迫对植株的伤害,从而增强其耐盐性。  相似文献   

16.
多胺对冬小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制   总被引:2,自引:0,他引:2  
以周麦18和西农538为材料研究表明,喷施精胺(Spm)或亚精胺(Spd)显著促进冬小麦籽粒灌浆,而喷施腐胺(Put)对冬小麦籽粒灌浆无显著影响;外源Spm或Spd显著提高旗叶叶绿素含量、光合作用以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,同时显著降低旗叶丙二醛以及籽粒乙烯释放速率。说明不同类型多胺对冬小麦的影响不同,多胺对冬小麦籽粒灌浆的影响与叶片光合、衰老以及籽粒ETH释放速率密切相关。  相似文献   

17.
为了探讨外源NO供体(硝普钠, SNP)对水分亏缺下玉米叶片碳同化关键酶及抗氧化系统的影响及其调控机制, 在20% PEG-6000模拟水分亏缺胁迫下, 研究了SNP对玉米品种驻玉309幼苗叶片光合碳同化核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其基因表达、抗氧化酶活性及其同工酶谱变化的影响。结果表明, 在水分亏缺胁迫下, SNP显著上调玉米叶片rbc L、rbc S、rca β基因的相对表达量, 尤其是叶片rbc S基因的相对表达量增加1.86倍, 叶片Rubisco、RCA活性分别提高32.7%和14.67%; 叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及其同工酶谱带的宽度和亮度显著增强, 而ROS积累量明显降低。说明在PEG水分亏缺胁迫下, SNP能显著提升玉米幼苗叶片光合碳同化能力及抗氧化酶活性, 降低ROS积累及其对细胞膜造成的损伤, 提高玉米的抗干旱性。  相似文献   

18.
为了解香梨不同部位的抗寒能力与抗氧酶活性是否具有相关性,以库尔勒香梨为材料,测定不同部位越冬过程中抗氧化酶活性的变化。结果表明,库尔勒香梨不同部位在越冬过程中体内SOD,POD,CAT活性有明显的变化。SOD活性变化总体规律都随温度的上升而降低,不同部位之间的SOD活性没有明显差异;各部位的SOD活性不同月份之间有明显的差异,在最为寒冷的1月份达到最高值,其中休眠芽的活性为最高。POD活性随温度的逐渐升高而上升,3月份达到最高,其中主干阳面和阴面的POD活性高于其他部位。阳面和阴面CAT活性随温度的提高而回升,2月份最低,休眠芽和枝条CAT活性均逐渐下降。  相似文献   

19.
为揭示小麦叶与非叶器官抗氧化系统对灌浆期高温胁迫的反应特征,探讨不同品种和不同器官耐热性差异机制,以小麦强耐热品种石家庄8号和弱耐热性品种河农341为材料,于灌浆期用塑料膜搭棚进行增温处理(花后第8天至第22天),研究高温胁迫对旗叶光合速率(Pn)、叶绿素含量、旗叶和非叶器官中丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。高温处理下,两品种Pn比正常温度下(对照)低18.7%~24.9%,叶绿素含量低5.7%~6.2%;旗叶、旗叶鞘、穗下节、颖片和籽粒的MDA含量和Pro含量均升高,其中MDA升高幅度为旗叶非叶器官,Pro升高幅度为非叶器官旗叶。旗叶、颖片、籽粒的SOD活性和旗叶、旗叶鞘、籽粒的CAT活性以及旗叶、旗叶鞘、颖片的POD活性在高温胁迫初期即诱导增强,而其他器官的抗氧化酶活性则在高温持续一段时间后诱导增强,之后随着高温的持续各器官抗氧化酶活性多表现为低于对照,高温解除后旗叶鞘、穗下节、颖片的SOD活性和旗叶、颖片、籽粒的POD活性有恢复迹象,高温对其他器官的SOD和POD活性以及所有器官的CAT活性造成不可逆影响;总体来看,非叶器官持续抗氧化能力和耐热性强于叶片。石家庄8号叶与非叶器官细胞膜稳定性、抗氧化酶活性均高于河农341,显示其整株耐热性强于河农341,这是石家庄8号在高温胁迫下产量下降幅度低于河农341的重要生理基础。因此认为,非叶器官在小麦适应灌浆期高温逆境中发挥重要作用。  相似文献   

20.
盐胁迫下ABA预浸种对向日葵幼苗的缓解效应   总被引:1,自引:1,他引:0  
浸种预处理可以缓解外界环境胁迫对植物的影响。以向日葵为材料,研究10 mg/L脱落酸(ABA)预浸种对盐胁迫下(150 mmol/L NaCl)向日葵幼苗相应生理参数的影响。实验结果表明:与正常生长的向日葵幼苗(A0)相比,150 mmol/L NaCl胁迫(A1)处理使得幼苗中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、色素总含量分别降低了7.8%、3.6%、0.5%、10.9%;经ABA浸种处理后,各种光合色素含量不同程度提高;比较对照组(A0)、NaCl胁迫组(A1)、ABA浸种对照组(B0)以及ABA+NaCl胁迫组(B1)中各种色素的含量,发现B1组幼苗的色素含量最高,而A1组幼苗的色素含量最低。在NaCl(150 mmol/L)胁迫条件下,A1、B1中脯氨酸含量分别增加了4.4倍、4.28倍;而在非ABA浸种的对照组(B0)中,脯氨酸含量是对照组(A0)的2.23倍,这说明即使在无盐胁迫条件下,ABA浸种可以同样刺激幼苗中脯氨酸合成、积累。SOD、POD、CAT 3种酶活性结果显示,POD活性占主要优势地位,其活性最高的出现在B1组,活力最低的出现在A1组;同对照组(A0)相比,其他3种处理方式使得幼苗中CAT活性明显升高(P<0.05),而SOD活性明显降低(P<0.05);但是这3组间CAT、SOD活性差异不明显(P>0.05)。上述实验结果说明,ABA的预浸种可以提高脯氨酸含量、调节抗氧化物酶的活性,从而维持胁迫条件下植物光合能力,缓解盐胁迫的伤害。  相似文献   

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