水分胁迫对水稻结实期一些生理性状的影响

选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究了水稻结实期丙二醛（MDA）含量、光合速率、气孔导度、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化。结果表明，结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长细胞膜脂过氧化加剧，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；剑叶光合速率、气孔导度和叶绿素含量迅速下降，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内可溶性糖、氨基酸含量增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，抗旱性强的品种增加或升高的幅度大。抽穗14 d后叶片内可溶性糖、氨基酸含量下降，SOD、CAT和POD酶活性降低。试验表明，水稻叶片MDA含量、光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

甜菜幼苗叶片抗氧化系统对干旱胁迫的响应

以抗旱性不同的甜菜品种HI0466和KWS9454为供试材料,在不同水分处理条件下研究了甜菜抗氧化系统生理指标对苗期不同程度水分亏缺的响应机制及其与甜菜抗旱性的关系。结果表明:持续水分胁迫下甜菜幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性及抗氧化物质还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)含量基本呈现出先升高后下降的趋势,而类胡萝卜素(Car)含量逐步降低。由于抗旱甜菜品种在水分胁迫下各生理指标具有增幅大或降幅较小的特征,因此在胁迫加重时抗旱甜菜品种可维持较高的SOD、POD、CAT活性及Car、AsA含量,以降低膜质过氧化程度,使得其丙二醛(MDA)含量维持在较低水平,但在品种间差异明显。主成分分析结果表明,干旱胁迫条件下SOD、POD活性,MDA、AsA含量均可作为甜菜品种苗期抗旱性鉴定的有效生理指标。     

干旱处理迫对花生品种叶片保护酶活性和渗透物质含量的影响

以花育22和花育25为试验材料,利用防雨棚池栽人工模拟干旱胁迫逆境试验,调查苗期、花针期和结荚期水分胁迫对花生叶片膜脂过氧化、渗透调节物质含量和保护酶活性的影响。结果表明,干旱处理初期,两品种抗氧化系统和渗透调节物质各成分的反应并不完全一致,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质(Pr)、游离氨基酸(AA)、脯氨酸含量(Pro)显著升高,但随干旱处理进行,其活性明显降低,保护酶活性与渗透调节物质降低时间基本同步,POD活性对水分胁迫的响应较弱, 丙二醛(MDA)含量显著升高,随干旱处理历时延长,含量降低,其降低时间滞后于保护酶活性,花育22 MDA含量高于花育25;各生育期干旱处理结束后,SOD、CAT、Pr、AA、Pro含量明显升高,且在水分敏感的花针期升幅均较大;苗期干旱对生育后期保护酶及渗透调节能力的影响较小; SOD和CAT是花生适应抗旱胁迫的主要抗氧化酶,各渗透调节物质调节能力表现为可溶性蛋白质>可溶性糖>游离氨基酸>脯氨酸;花育25抗旱适应能力较强。     

我国不同年代玉米品种开花后叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的演进

通过比较研究我国50年代、70年代和90年代的几个主栽玉米((Zea mays L.)品种开花后叶片中抗氧化保护酶活性的变化得出：随品种更替叶片SOD、CAT和POD活性增加，膜脂过氧化产物MDA含量降低，在生育后期这种趋势愈加明显，不同叶位间以中下部叶片尤为显著。这些特征可能是近代玉米品种高产抗逆的有利因素之一。     

高温胁迫对景天植物膜脂过氧化及保护酶活性的影响

研究高温胁迫对景天植物的膜脂过氧化程度及保护酶活性的影响。以5种景天植物为试材,进行45℃/30℃（白13 h/昼11 h）高温胁迫,高温胁迫前及胁迫后每5天取叶片测定相关生理指标,分析膜脂过氧化程度及保护酶活性的变化。随着高温胁迫程度加重,5种景天植物的O2.-产生速率和MDA含量持续上升,耐热性强的景天植物O2.-产生速率上升慢、MDA含量积累少;胁迫过程中,5种景天植物的SOD、POD、CAT活性均高于胁迫前,说明高温胁迫诱导3种酶活性增强,3种酶活性在整个胁迫过程中呈现先升后降的趋势,耐热性强的景天植物SOD、POD、CAT活性增幅高。高温胁迫下通过增强SOD、POD、CAT活性以减轻膜脂过氧化程度是景天植物适应高温胁迫的重要生理机制。     

我国玉米品种更替过程中根系生理特性的演进Ⅱ.根系保护酶活性及膜脂过氧化作用的变化

采用土柱栽培与大田试验相结合的方法,研究了20世纪50年代以来我国主要推广玉米品种(Zea mays L.)根系抗氧化保护酶活性的演进特性.研究表明:随玉米品种更替,根系SOD、 CAT、 POD等保护酶活性提高,膜脂过氧化产物MDA含量降低,玉米品种更替的过程伴随根系清除活性氧的能力增强、衰老缓慢.当代品种根系SOD、 CAT活性在生育后期     

Cd、水分单一及复合胁迫对异叶天南星叶片抗氧化酶的活性影响

为探讨Cd、水分单一及复合胁迫条件下对异叶天南星叶片伤害及其抗氧化酶活性的响应,研究并比较了不同浓度Cd (200、400、800 mmol/L)和水分胁迫（PEG6000模拟,浓度分别为10%、20%、40%）条件下异叶天南星叶片的丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性的影响。结果表明：在单一、复合胁迫条件下,相对于对照来说,MDA含量呈上升趋势,SOD、POD、CAT整体呈现先升高后降低趋势。同时,对于比较同水平浓度下单一因子胁迫而言,复合胁迫MDA含量体现出协同效应,SOD、POD、CAT则体现协同或拮抗效应。     

脱落酸与水分胁迫下棉花幼苗水分关系及保护酶活性的影响

以晋棉21和抗虫棉99B为材料,研究了脱落酸处理的棉花幼苗,在聚乙二醇(PEG)6000不同渗透胁迫(0.5MPa,0.8MPa,1.1MPa)下,叶片相对含水量、渗透势、质膜透性以及超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)变化。结果表明,脱落酸能减缓水分胁迫时期棉花叶片含水量的降低,提高叶片渗透势;两个品种的SOD、POD、CAT的活性都比未处理的高;且品种之间表现出明显的差异,晋棉21比抗虫棉99B膜脂过氧化程度低,减少了膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)在叶片中的积累。表明脱落酸能增加棉花体内保护酶活性,降低膜脂过氧化作用,保护膜结构的完整性,减少水分胁迫的伤害,且晋棉21比抗虫棉抗水分胁迫能力强;同时表明抗虫棉与抗旱性没有相同的生理基础。     

干旱胁迫对灰枣保护性酶活性及膜脂过氧化的影响

为研究干旱胁迫对灰枣保护性酶活性和膜脂过氧化作用的影响,以一年生灰枣嫁接苗为材料,在土壤不同水分条件下测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和丙二醛（MDA）含量及细胞膜透性的变化。结果表明：SOD、CAT、POD活性都大致呈现出先升高后降低的趋势,说明干旱胁迫下各种保护酶活性升高,但随着胁迫的加重,超出了植物可以忍耐的程度后,酶活性降低;同时,细胞膜受到伤害,细胞膜透性增加,作为膜脂过氧化产物的丙二醛含量也随着升高,电导率随之增强。     

棉花不同耐高温品系的SOD、POD、CAT活性和MDA含量差异及其对盛花期高温胁迫的响应

分别以耐高温、中度敏感与敏感型3个棉花品系为材料,分析了它们在不同发育时期叶片和花药中SOD、POD、CAT保护酶活性和MDA含量的差异及在盛花期高温胁迫下的变化。3个品系间叶片保护酶活性在苗期和盛蕾期几乎相同,在盛花期和结铃盛期耐高温显著高于敏感类型,而耐高温棉花叶片MDA含量自盛蕾期起显著低于敏感类型。花药保护酶活性随生育进程而逐渐增加,耐高温棉花花药SOD和POD活性在花粉粒成熟期才显著高于敏感类型,而CAT活性和MDA含量在整个发育时期均分别显著高于和低于敏感类型材料。盛花期高温胁迫显著地抑制叶片和花药的保护酶活性,导致MDA含量极显著地增加,但耐高温棉花叶片和花药保护酶活性的降低和MDA含量的增加幅度明显少于敏感类型。     

Interactive Effects of Sudden and Gradual Drought Stress and Foliar‐applied Glycinebetaine on Growth,Water Relations,Osmolyte Accumulation and Antioxidant Defence System in Two Maize Cultivars Differing in Drought Tolerance

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.     

Nitrogen Rates and Water Stress Effects on Production, Lipid Peroxidation and Antioxidative Enzyme Activities in Two Maize (Zea mays L.) Genotypes

Effects of nitrogen rates and water stress (WS) on production, lipid peroxidation and antioxidative enzyme activities in two maize (Zea mays L.) genotypes were assessed at different stages under two levels of water supply conditions. WS caused a significant decline in dry matter, grain yield and activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) whereas a marked rise in malondialdehyde (MDA) concentration was observed in leaves for the two genotypes. However, the responses of the two varieties to WS were different: significantly higher dry matter, grain yield and antioxidative enzyme activities and lower MDA content were observed for Shaandan 9 than Shaandan 911, therefore the former could be treated as a drought tolerance variety comparatively. A better correlation was obtained amongst dry matter, grain yield and physiological traits. The addition of nitrogen increased dry matter and grain yield as well as activities of SOD, POD and CAT to different levels and significantly decreased MDA content under WS. These effects were higher for Shaandan 911 than for Shaandan 9. Furthermore, a significant effect was found for Shaandan 911 between N rates for all traits unlike Shaandan 9. Hence, we suggest that nitrogen should be applied to a water‐sensitive variety to bring out its potential fully under drought.     

吐丝期干旱胁迫对玉米生理特性和物质生产的影响

以玉米品种郑单958 (抗旱性强)和陕单902 (抗旱性弱)为材料,采用抗旱池栽控水试验,研究了叶片光合特性、保护酶活性以及干物质转运对吐丝期干旱胁迫的响应。结果表明,在吐丝期干旱胁迫下2个品种产量分别降低39.10%和44.87%;叶片净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)显著下降,胞间CO₂浓度(C_i)先升后降。PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、实际量子产额(Φ_PSII)、光化学猝灭(q_P)降低,非光化学猝灭(q_N)升高;抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性先升高后降低,而丙二醛(MDA)含量一直升高。说明吐丝期干旱胁迫增加了花前营养器官贮藏同化物转运量(率)及其对籽粒转运的贡献率;但郑单958受干旱影响程度小于陕单902。说明抗旱品种郑单958具高抗氧化酶活性清除活性氧,使得膜脂过氧化程度轻,维持较高的光化学效率,延长叶片光合功能期,促进花前营养器官贮藏同化物转运量对籽粒的贡献率。这可能是其在干旱胁迫下仍能获得较高产量的重要原因之一。     

干旱胁迫对不同冬小麦品种幼苗期生理特性的影响

研究小麦幼苗时期生理指标等方面的抗旱特性,为今后抗旱小麦新品种的培育提供基础的理论依据。选用5个肥水类型不同的小麦品种,在20% PEG-6000(w/v)水分胁迫条件下,研究不同冬小麦品种幼苗时期的生理抗旱特性,并对幼苗期抗旱生理指标与抗旱指数做了相关性分析。结果表明,在20%的PEG-6000(w/v)渗透胁迫后,5个小麦品种渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量均上升,且上升的程度与抗旱性一致;胁迫条件下保护酶系统SOD和POD活性均降低,其中POD活性呈先上升后降低的趋势;膜脂过氧化产物MDA含量升高。与高肥水品种相比,‘青麦7号’和‘鲁麦21’的可溶性糖和脯氨酸含量较高,随胁迫时间延长增加的幅度大;MDA含量积累的速度以及SOD、POD活性降低的速度较为缓慢。其中,可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性以及POD活性与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期生理指标。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种根部生理特性的影响

为了了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种‘蒙燕1号’和‘坝莜3号’为试验材料,采用盆栽方式,研究拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种根部生理特性的影响。结果表明,在拔节期抗旱品种‘蒙燕1号’在重度胁迫下根部可溶性蛋白合成受抑制,弱抗品种‘坝莜3号’在中度胁迫下就受到抑制,在抽穗期随着水分胁迫加剧,弱抗品种‘坝莜3号’可溶性蛋白含量下降幅度大于抗旱品种‘蒙燕1号’;在2个生育时期,可溶性糖、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)活性和相对电导率均随胁迫梯度加剧而升高;重度胁迫下丙二醛(MDA)在拔节期和抽穗期,‘蒙燕1号’分别上升了39.79%、14.88%,而‘坝莜3号’分别上升了188%、45.98%;在拔节期重度胁迫下,‘蒙燕1号’的POD活性上升27.4%,而‘坝莜3号’上升了98%;抽穗期,在中度胁迫下‘坝莜3号’品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性下降33.16%,而‘蒙燕1号’品种仍维持较高水平仅下降4.05%。综合分析表明,拔节期,中度胁迫下抗旱品种‘蒙燕1号’的根部生理特性受影响较小,具有较优的抗旱生理特性。     

PEG胁迫对六倍体小黑麦幼苗SOD POD活性及MDA含量的影响

为了解水分胁迫对小黑麦叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响,以10个抗旱性不同的六倍体小黑麦为材料,用20%PEG-6000模拟干旱胁迫,研究了不同抗旱性小黑麦品种SOD,POD活性及MDA含量对水分胁迫的反应。结果表明,各品种SOD,POD活性及MDA含量均显著高于对照,但是不同品种增加幅度明显不同。其中, SOD活性胁迫系数依次为S4＞S2＞S7＞S8＞S6＞S9＞S10＞S1＞S5＞S3, 最大是品种S4（Prego）为7.48; POD活性胁迫系数依次为S2＞S9＞S6＞S4＞S8＞S7＞S5＞S10＞S1＞S3,最大是S2（Fidelio）为3.19;而MDA含量胁迫系数依次为S3＞S10＞S1＞S5＞S8＞S2＞S7＞S6＞S9＞S4,最大是S3（Tewo）为4.71, 推断在所有品种中,Prego的抗旱性最强,而Tewo抗旱性则较弱。     

乙烯促进与抑制剂对旱后复水玉米生长、保护酶活性及膜脂过氧化的影响

以玉米品种郑单958为材料,研究了不同程度干旱胁迫与复水条件下乙烯促进与抑制剂处理对春玉米生长、叶片保护酶系活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响。结果表明：（1）乙烯利有利于控制玉米的株高,并提高轻度干旱条件下玉米的根重和生物量,而AgNO3（硝酸银）处理的玉米在轻度与重度干旱条件下,生物量明显降低。（2）乙烯利处理可明显抑制水分胁迫条件下玉米MDA（丙二醛）的合成,降低相对电导率,提高可溶性蛋白含量,而AgNO3处理的效果则与乙烯利刚好相反。（3）乙烯利处理可明显提高SOD（超氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）和POD（过氧化物酶）的活性,而AgNO3处理在一定程度上抑制SOD、CAT和POD的活性。     

Exogenous Application of Glycinebetaine Modulates Activities of Antioxidants in Maize Plants Subjected to Salt Stress

The influence of exogenously applied glycinebetaine (0, 50 and 100 m m ) as a foliar spray at different growth stages, i.e. vegetative, reproductive or both at the vegetative and reproductive stages on gas exchange characteristics, glycinebetaine (GB) and the activities of antioxidant enzymes, such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) was examined in plants of two maize cultivars, Golden and C-20 grown under saline conditions. Salt stress caused a marked decrease in photosynthetic capacity, chlorophyll contents and SOD activity in both maize cultivars. However, activities of CAT and POD remained almost unchanged in both maize cultivars under salt stress. Accumulation of GB increased with an increase in exogenous level of GB, i.e. 100 m m GB spray caused a greater accumulation of GB in the leaves of maize plants than did 0 or 50 m m . Although exogenously applied GB enhanced photosynthetic capacity of salt-stressed plants of both cultivars, it enhanced the activities of antioxidant enzymes, SOD, CAT and POD, in salt-stressed plants of cv. C-20 only. Overall, the adverse effects of salt stress on maize plants were alleviated by the exogenous application of GB at different growth stages, which up-regulated photosynthetic capacity and the activities of some antioxidant enzymes.