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。     

水氮互作对花针期花生生理特性及生长的影响

为明确花针期水氮互作对花生生理特性及生长的影响，试验于铁岭市花生示范基地防雨棚中进行，设正常灌水和花针期干旱处理，副处理设0、90、180kg/hm2（分别为N0、N1、N2）共3个氮水平，研究水、氮互作对花生植株性状指标、内源保护酶活性等的影响。结果表明，与对照相比，干旱处理的各性状指标、过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白质含量、根系活力和干物质重降低，叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量、根冠比（R/S）增大。N1处理最有利于植株抗旱性的整体提高，N0和N2处理则表现相反。复水后10d，干旱处理的花生内源保护酶活性、可溶性蛋白质、MDA、Pro含量迅速恢复至正常处理水平，但根系活力和干物质重仍低于正常处理水平。并且施氮肥有利于提高干旱处理的各性状指标，如花生叶片内源保护酶活性、可溶性蛋白质和Pro含量、根系活力、干物质重、R/S和水分胁迫指数。综上，N1处理较适宜，耐旱性较好。因此，可以通过施氮肥提高花生的抗氧化能力，进而提高抗旱性。     

水分胁迫对陕产重楼保护酶活性和渗透调节物质的影响

为了考察水分胁迫对陕产重楼保护酶活性和渗透调节物质含量的影响,以基质栽培的重楼种苗作为试验材料,采用质量浓度分别为5%、10%、15%的PEG-6000溶液模拟不同程度的水分胁迫,在不同处理时间取样,测定重楼叶片中保护酶活性和渗透调节物质含量。结果显示：不同浓度PEG处理重楼植株,SOD、POD活性总体呈现降低—升高—降低趋势;脯氨酸含量在胁迫2 h显著提高,15% PEG处理5天时其含量为对照组的2.61倍。可溶性糖含量在胁迫12 h增加明显,处理后期仍保持在较高水平。不同水分胁迫处理2 h,MDA迅速积累,10% PEG处理5天的含量相比对照组提高229.9%。陕产重楼具有一定的抗旱性,通过提高体内保护酶活性和渗透调节物质含量,以适应轻度水分胁迫。     

枸杞幼苗对盐胁迫的生理响应

探明枸杞对盐胁迫的生理响应,为今后更好地利用枸杞改良盐碱地和生产高品质的枸杞子提供理论基础。以枸杞的优良品种(海杞)幼苗为试验材料,采用生理生化方法,分析不同盐浓度(0,50,100,150 mmol/L)、不同时间(100 mmol/L Na Cl处理下的第0,1,5,10 d)的盐胁迫下SOD,CAT,POD,APX等抗氧化酶的活性,以及过氧化产物(MDA)、可溶性糖类、脯氨酸及可溶性蛋白的含量。结果表明,随盐浓度升高,枸杞叶片和根中的细胞膜氧化伤害显著增多,且叶片受到的伤害比根严重。不同盐浓度的处理下,除了SOD、叶片和根受CAT,APX和POD重要的保护作用,但在两者之间的作用不同;且可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸迅速积累。在较长时间的盐胁迫条件下(5,10 d),后期抗氧化酶(SOD,CAT,POD)及渗透调节物质(如可溶性蛋白质和脯氨酸)的累积可以保证枸杞耐受长时间的盐胁迫。不同盐浓度和不同时间盐处理下,渗透调节物质(特别是可溶性蛋白质和脯氨酸)和抗氧化酶协同作用清除活性氧自由基,调节了枸杞对盐胁迫的响应,降低了氧化伤害,提高了枸杞的耐盐性,说明枸杞对盐胁迫具有一定的耐受性,适合在盐碱地种植。     

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.     

干旱胁迫对蒲公英渗透调节物质、酶保护系统及质膜水孔蛋白PIP2-3基因表达的影响

为了揭示蒲公英在干旱胁迫下渗透调节和酶保护系统的作用机理以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的表达特征,采用盆栽控水试验,研究了不同干旱胁迫RWC=(90±5)%、RWC=(75±5)%、RWC=(50±5)%下蒲公英渗透调节物质、酶保护系统以及质膜水孔蛋白基因的相关表达。结果表明:随着干旱胁迫的加重,蒲公英叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,在轻度胁迫(MS)中呈持续上升的趋势,重度胁迫(SS)中则呈现先升高后下降的趋势(可溶性糖除外);质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量上调,轻度胁迫(MS)显著高于重度胁迫(SS)。复水7 d后,渗透调节物质的积累以及SOD的含量下降,但仍显著高于CK,POD、CAT的含量以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量恢复正常,说明在干旱胁迫条件下蒲公英通过增加渗透调节物质的积累,提高酶保护系统的活性来增强植株的抗逆性,上调质膜水孔蛋白基因的相对表达量来加强水分运输能力。     

水分胁迫条件下钙赤合剂和磷浸种对冬小麦幼苗净光合速率和抗氧化系统的影响

以豫麦49为研究材料,在水分胁迫条件下研究钙赤合剂(Ca-GA)和磷(P)浸种对幼苗净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、渗透调节物质脯氨酸(Pro)、膜脂过氧化物丙二醛(MDA)及抗氧化酶系统的影响。结果表明:与清水浸种处理相比,Ca-GA浸种和P浸种处理后的幼苗在重度水分胁迫条件下其光合速率和水分利用效率增加,MDA含量降低,Pro含量增加,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强,抗坏血酸-过氧化物酶(APX)活性变化不大,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量升高。以上结果表明:Ca-GA浸种和P浸种处理均有效降低了水分胁迫导致的抗氧化系统紊乱,使幼苗保持一定的光合速率和较高的水分利用效率。总体上看,Ca-GA浸种和P浸种可有效提高小麦幼苗抗旱性。     

干旱胁迫下硼对大豆植株保护酶活性的影响

采用盆栽试验的方法,对正常水分条件下和干旱胁迫下,施硼对大豆植株保护酶(SOD、APX、CAT)活性的影响进行了研究.结果表明:同正常水分条件相比,干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性较高;正常水分条件下和干旱胁迫条件下,施硼处理均能提高大豆叶片保护系统中酶(SOD、APX、CAT)的活性,提高大豆的抗旱性.     

白刺对干旱胁迫的生理生化反应

研究白刺幼苗抗旱特性的生理学机制,期望为干旱农业生产提供理论依据。实验采用盆栽,用控制浇水的方法对不同强度的干旱胁迫梯度上对白刺幼苗叶片相对含水量、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白质、叶绿素含量、超氧离子自由基产生速率和抗氧化酶活性的变化特点进行了研究。试验结果表明：在干旱胁迫下,白刺叶片相对含水量降低、脯氨酸含量呈增加趋势;可溶性蛋白质、叶绿素含量在轻度和中度干旱胁迫时上升,在重度干旱胁迫时显著下降;随着干旱胁迫的加剧,膜透性上升,丙二醛含量和超氧离子自由基产生速率增加。抗氧化系统酶活性测定结果表明,SOD、POD、CAT 3个酶能配合协同作用,降低膜脂过氧化程度,减少水分胁迫造成的伤害。     

植物抗旱机理研究进展

干旱严重影响植物的生长发育,从在干旱胁迫下,植物的根系结构;叶片的组织含水量、叶绿素及类胡萝卜素含量变化;渗透势和参与渗透调节的脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、脱落酸(ABA)及甜菜碱活性和含量的变化;抗旱调节和功能蛋白的产生和作用及抗旱基因工程等方面,探讨了植物抗旱的机制及研究进展.     

苗期干旱胁迫对不同抗旱花生品种生理特性、产量和品质的影响

在人工控水条件下,研究了两个不同抗旱花生品种苗期干旱下的生理特性及其产量和品质。结果表明,随着干旱程度的增加,两品种叶片光合速率(P_n)逐渐下降,丙二醛(MDA)含量增加;解除干旱后,叶内MDA含量降低,Pn很快恢复到或超过对照水平,农大818的恢复能力强于鲁花11。适当干旱处理,可增加叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,提高叶片可溶性蛋白质(P_r)含量,鲁花11以中轻度干旱（灌水60~80 mm）,而农大818以中度干旱（灌水40~60 mm）时酶活性最强、Pr含量最高,同一干旱处理、特别重度干旱（灌水20 mm）处理的酶活性,农大818明显高于鲁花11;解除干旱后,两品种叶中SOD、POD、CAT活性和Pr含量显著降低,但农大818的酶活性仍高于鲁花11。随着苗期干旱程度的增加,花生荚果和籽仁产量降低,但农大818的降幅小于鲁花11;若苗期灌水量低于60~80 mm则影响产量。花生苗期中、轻度干旱胁迫可增加籽仁蛋白质含量,而对脂肪含量的影响不大;重度干旱明显降低籽仁脂肪含量、脂肪中油酸组分和O/L比值,增加亚油酸组分,但对蛋白质的影响较小。鲁花11以60~80 mm水分处理及农大818以40~60 mm水分处理时籽仁品质最佳。     

外源亚精胺对烤烟幼苗干旱胁迫的缓解效应研究

为揭示外源亚精胺（Spd）对不同干旱胁迫程度烤烟幼苗的缓解效应,以云烟87为供试材料,探究叶面喷施0.40mmol/L Spd对不同干旱胁迫程度下烤烟幼苗生物量、光合特性、根系活力、渗透调节物质含量、膜质过氧化物和抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了烤烟幼苗的生长发育,尤以重度干旱抑制效果最为显著。轻度干旱胁迫下喷施外源Spd能够显著提高烤烟幼苗的生物量、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和叶绿素含量,同时增强抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性和根系活力,提高渗透调节物质（可溶性蛋白、脯氨酸）含量,降低胞间CO₂浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量和O^-₂·产生速率,有效缓解轻度干旱胁迫造成的损害,而重度干旱胁迫下,喷施外源Spd对于提高烤烟幼苗生物量和光合能力没有显著效果。综合来看,叶面喷施0.40mmol/L Spd能够有效提高烤烟幼苗的抗旱能力,尤其对轻度干旱的烤烟幼苗作用最为显著。     

PEG模拟干旱胁迫对高粱幼苗生理特性的影响

选用两个甜高粱和一个粒用高粱品种：‘高粱蔗’、‘四丽美’和‘河农16’,利用PEG6000对供试品种进行干旱胁迫处理,测定这3个品种不同处理时间和浓度的保护酶系活力和渗透调节物质（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）酶活力、可溶性糖含量）的变化,并进行抗旱性分析,结果表明：胁迫处理下这3个品种的SOD、CAT、POD酶活力和可溶性糖含量均表现为‘高粱蔗’最高,‘四丽美’次之,‘河农16’最低,即‘高粱蔗’抗旱性最强,‘河农16’最差;不同品种类型之间保护酶系活力和渗透调节物质变化不同,抗旱能力存在差异,即甜高粱品种的抗旱能力强于普通粒用高粱品种。     

豌豆灌浆期叶片抗氧化系统对土壤水分变化的响应

为探求豌豆灌浆期叶片抗氧化系统对土壤水分变化的响应情况,采取盆栽土培人工控水试验方法,模拟了干旱胁迫及复水条件,测定了不同程度、不同历时的干旱胁迫和复水对豌豆灌浆期叶片保护酶-超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和细胞内溶物-可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖含量以及过氧化产物丙二醛(MDA)含量、脂膜相对透性(RC)的影响,并对叶片抗氧化能力进行了综合评价。结果表明:干旱胁迫导致豌豆灌浆期叶片SOD活性和可溶性蛋白含量降低,POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性糖、MDA含量以及膜脂相对透性(RC)增加,且随干旱胁迫程度加重和胁迫历时延长降(增)幅加大;复水可对干旱胁迫所引起的叶片保护酶、细胞内溶物以及过氧化产物、膜脂相对透性的变化产生部分补偿效应或等量补偿效应,且随复水时间的延长补偿作用增强;干旱胁迫增强了豌豆叶片的综合抗氧化能力,历时5 d的干旱胁迫处理复水后能够继续保持此趋势,但历时10 d的干旱胁迫处理复水达到10 d时抗氧化能力呈现降低趋势。因此,在豌豆灌浆期实行适度的"干湿交替"灌溉措施,有利于叶片保持较强的抗氧化能力,防止植株早衰,获得较高的经济产量。     

紫穗槐种子萌发对盐旱逆境的生理响应

利用不同浓度的NaCl、PEG-6000及混合溶液处理紫穗槐种子,测定其对种子发芽率、发芽势、活力指数,幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响。结果表明,随着胁迫强度的增加,种子发芽能力下降,幼苗生长指标下降;SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白、脯氨酸含量先升高后下降。对3种胁迫条件下生长及生理指标的分析表明,紫穗槐种子在萌发期和幼苗期有一定的抗盐能力和抗旱能力,萌发幼苗对盐、旱胁迫存在交叉适应现象。     

不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性

以12个花生品种为试验材料, 在人工控水条件下, 通过苗期及结荚期干旱试验, 对比分析花生品种苗期根系性状与抗旱性的关系。结果表明, 花生苗期与结荚期抗旱性基本一致。利用产量抗旱系数可把12个花生品种的抗旱性划分为强、中、弱3级, 抗旱性强的品种为A596、山花11和如皋西洋生, 中度抗旱品种为花育20、农大818、海花1号、山花9号和79266, 抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。山花11可作为花生强抗旱性鉴定的标准品种, 79266可作为花生弱抗旱性鉴定的标准品种。山花9号、山花11、花育20的根系抗旱机制为较大的根量及根系吸收能力, 而A596、如皋西洋生、农大818、山花11为较强的根系抗氧化能力及膜稳定性。相关分析表明, 苗期重度干旱胁迫下的单株根系干重、体积、总吸收面积、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量与品种抗旱系数的相关性达极显著水平, 对照与重度干旱胁迫下的以上性状呈极显著正相关。因此, 在花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱胁迫, 持续胁迫至出苗24 d的单株根系干重、体积、总吸收面积、根尖SOD活性和MDA含量可鉴定花生品种的根系抗旱能力, 正常水分下的性状值也能反映根系性状的抗旱级别。山花11可作为花生根系形态及生理优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

氮、钾、甜菜碱对水分胁迫下夏玉米叶片膜脂过氧化和保护酶活性的影响

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。     

中国北方主栽花生品种抗旱性鉴定与评价

人工控水条件下,通过盆栽试验,在花生植株的结荚期和饱果期, 测定29个品种(系)的株高、分枝数、生物累积量、叶片含水量和光合色素含量等与抗旱性有关的13个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,鉴定各性状指标水分胁迫下的抗旱性。结果表明,相同指标评价不同花生品种抗旱性时得出的结果不同,依此可将供试品种(系)划分为抗旱性强、中、弱和不抗旱4类,即供试品种中唐科8号、冀花2号、冀花4号、花育25、花育17、花育22、大唐油、花育21具有较强的抗旱能力;花育20、花育24、潍花6号、花育27、鲁花11、阜花11、阜花13、唐油4号、丰花1号和G2具有中等抗旱能力;具有较弱抗旱能力的品种(系)有16-8、阜花10号、M5、花育16和鲁花14;而花育19、花育23、丰花6号、潍花8号、M7和TE-2在结荚期和饱果期均无抗旱能力。水分胁迫至结荚期,除分枝数和类胡萝卜素外,其余各形态型状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种(系)抗旱性的依据;水分胁迫至饱果期,只有叶面积与抗旱系数间的相关极显著。无论在结荚期或饱果期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种(系)的抗旱性。     

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。