外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

外源NO对渗透胁迫下红三叶幼苗生长抑制及氧化损伤的缓解效应

25%的聚乙烯醇-6000(PEG-6000)渗透胁迫下,研究一氧化氮(NO)对红三叶(Trifolium pretenseL.cv.Altaswede)幼苗生长抑制及氧化损伤的缓解效应.结果表明:(1)0.05 mmol/L NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)可显著减轻渗透胁迫对幼苗生长的抑制,显著促进幼苗叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,显著缓解渗透胁迫对红三叶造成生长抑制和氧化损伤作用;(2)高浓度(0.1 mmol/L)SNP处理对渗透胁迫的缓解效应不佳,甚至加重对植物的氧化损伤.     

水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗生理生化特性的影响

为了明确水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗的保护机制,筛选其有效增强小麦幼苗抗旱性的最适施用浓度。选用小麦品种洛旱6号为试验材料,采用室内水培法,观测并测定小麦幼苗在20%聚乙二醇（PEG）胁迫下经不同浓度水杨酸（SA）处理后的形态及生理指标。结果表明,水分胁迫下,外源SA能够提高小麦幼苗可溶性糖、可溶性蛋白质和氨基酸含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低超氧阴离子自由基（O₂ ^—.）、双氧水（H₂O₂）含量,减少丙二醛（MDA）积累,促进小麦幼苗地上部生长。施用SA可通过提高小麦幼苗渗透调节能力和抗氧化酶活性来降低活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,维持细胞膜的稳定性,缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,本试验条件下以0.6mmol/L SA的效果最好。     

水分胁迫下葡萄糖对小麦幼苗光合作用和相关生理特性的影响

以15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以不同浓度外源葡萄糖(Glc)处理小麦幼苗,探讨外源Glc对水分胁迫下小麦幼苗生长发育和光合特性的影响。结果表明,水分胁迫显著降低了小麦叶片水势和光合作用,抑制植株的生长,而水分胁迫下外源Glc处理能明显增加叶片水势和光合色素含量,并使水分胁迫和水分胁迫后复水处理条件下,小麦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)胞间CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,而使蒸腾速率(T_r)下降。同时,外源Glc处理显著提高了水分胁迫下叶片中可溶性糖和脯氨酸的积累,促进不定根和侧根的生长,植株干重比单一干旱处理提高14.32%~40.39%。由此表明,水分胁迫下外源Glc通过促进小麦根系生长和提高叶组织的渗透调节能力,改善叶片的水分状况,提高了叶片的光合功能,促进小麦幼苗的生长,降低了水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。     

干旱胁迫对宁糯麦1号膜脂过氧化及保护酶活性的影响

以宁糯麦1号为材料进行水培试验,用5%、10%、15%(W/V)PEG6000(聚乙二醇)进行模拟干旱胁迫,研究其各种保护酶活性及脂质过氧化物含量的变化.结果表明,通过干旱胁迫,小麦幼苗相对含水量和叶绿素含量均呈下降趋势,叶绿素荧光参数Fo升高,Fv/Fm和PIabs降低,其电导率呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降,丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势,而超氧阴离子(O2-)含量呈先上升后下降然后再上升;叶绿体结构发生的变化不明显,主要是嗜锇滴明显增多.     

NaCl胁迫下西瓜种子对蛭石引发的响应

以西瓜品种“小皇冠”和“早佳8424”种子为试验材料，采用种子萌发袋发芽的方法，研究在不同浓度(0,50,75,100,125 mmol/L) NaCl溶液胁迫下，蛭石引发处理对西瓜种子发芽指标及幼苗生理特性的影响，探讨引发处理对缓解西瓜盐胁迫伤害的可行性。结果表明，随着NaCl浓度增加对西瓜种子萌发的抑制作用逐渐加剧，引发处理提高了NaCl胁迫下西瓜种子发芽势和发芽率；NaCl胁迫下，西瓜胚根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高，过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量增加；引发处理下胚根的SOD、POD、CAT活性增强，MDA和H₂O₂含量减少，可溶性糖含量增加。研究表明，引发处理能促进NaCl胁迫下西瓜种子萌发，促进可溶性糖的积累，诱导抗氧化酶活性，降低MDA和H₂O₂的积累，增强西瓜幼苗的耐盐性。     

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。     

EDTA对铬胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

为探究乙二胺四乙酸(EDTA)对缓解黄瓜幼苗铬胁迫的生理调控机制，以亨优小菜园为供试材料，采用土培方式，用120mg/L铬离子溶液模拟铬胁迫，研究不同浓度EDTA(W₁:1mmol/L、W₂:2mmol/L和W₃:4mmol/L)对铬胁迫下幼苗生长及生理特性的影响。结果表明，W₂和W₃处理促进幼苗株高和地上部干物质量的增加；同时W₂处理增加叶片光系统的光化学猝灭和非光化学猝灭系数；经过3种处理的幼苗叶片和根系过氧化物酶(POD)活性显著增强，而叶片丙二醛(MDA)含量在W₂和W₃处理下显著下降，根系MDA含量在W₃处理下显著降低；3种处理下幼苗叶片中可溶性蛋白含量有所下降，而脯氨酸含量一直增加。综上可知，1～2mmol/L EDTA在铬胁迫下可提高黄瓜幼苗叶片的光合作用，增强POD活性和渗透调节能力，减缓幼苗膜脂过氧化程度，促进幼苗地上部形态发育，从而有效缓解铬胁迫对幼苗的危害。     

外源NO对UV-B胁迫下小麦幼苗生长、活性氧组分和光合特性的影响

为了研究外源NO对UV-B胁迫下小麦幼苗生长、活性氧组分以及光合特性的影响,以ML7113小麦为受试材料,以硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)作为外源NO的供体,预先用0.1 mmol/L的SNP浸种24 h,设置4个处理组：对照组(CK)、紫外线UV-B胁迫处理组(B)、UV-B胁迫和SNP复合处理组(B+SNP)、SNP单独处理组。待幼苗生长7天后取其叶片进行可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)、气孔密度、光合色素及叶绿素荧光参数等指标的测定。结果表明,NO供体SNP能显著增加经UV-B胁迫后小麦幼苗的株高,并使其小麦幼苗可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量分别提高19.69%、15.25%、41.36%,同时使其小麦叶正面气孔密度增大10.34%。SNP单独处理使得光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）的含量较CK分别提高12.43%和5.99%,叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/F0较CK显著提高0.5%和5.16%。此外,SNP能使小麦幼苗丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)的含量较CK显著降低27.30%和74.92%,超氧阴离子(O₂^-)的产生速率较CK显著降低24.47%。通过体内相关生理指标物质含量的变化来响应UV-B胁迫对小麦幼苗造成的伤害,而适宜浓度的外源NO(0.1 mmol/L)可以缓解UV-B胁迫下对小麦幼苗的伤害作用,从而增强小麦幼苗对UV-B胁迫的适应能力。     

高压静电场处理种子对小麦幼苗抗寒性的影响

电场处理强度为EN =0.5×N(kV/cm),N=0,1,2,…,12,对照组为Eo(电场未处理),处理时间T=10 min和T=5 min处理小麦干种子.处理组幼苗在4℃的条件下进行低温胁迫处理,研究小麦幼苗各项抗寒性指标:相对电导率、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、丙二醛含量和3种保护酶(POD、SOD、CAT)活性的变化情况.结果表明,电场预处理小麦种子不但明显提高了幼苗叶片的脯氨酸含量,而且提高幼苗的抗低温胁迫能力.处理组幼苗在4℃的低温胁迫条件下与对照组相比具有较高的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性及可溶性蛋白质含量.同时电场处理还降低了幼苗叶片的相对电导率及MDA含量,且小麦幼苗各个抗寒性指标变化的最大幅值均出现在处理条件4.5 kV/cm,10 min,由此得出高压静电场处理种子提高小麦幼苗的抗寒性的最佳处理条件.     

亚精胺处理青稞幼苗对NaCl胁迫作用的缓解

以青稞（Hordeum vulgare L. var. nude）幼苗叶片为试材,以200mmol/L NaCl对其进行盐胁迫,研究了外源亚精胺（Spd）预处理对NaCl胁迫下青稞幼苗叶片相对含水量（RWC）、叶绿体色素与水溶性蛋白质含量的影响。在NaCl胁迫的前两天,NaCl+Spd处理组用含0.5mmol/L Spd的1/2Hoagland营养液进行水培和叶面喷施含0.02%土温-80的0.5mmol/L Spd溶液;对照组（CK）和NaCl处理组,用1/2的Hoagland营养液进行水培,叶面喷施含0.02%土温-80的蒸馏水。随着200mmol/L NaCl胁迫的进行,青稞幼苗叶片RWC、叶绿体色素与水溶性蛋白质含量均明显降低,Spd预处理显著延缓了它们的下降。表明Spd预处理缓解了NaCl胁迫对青稞幼苗造成的伤害,具有防衰抗盐的保护作用     

PEG预处理对水分胁迫下水稻叶片抗氧化酶同工酶及其表达的影响

采用聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,研究水稻在10％PEG预处理及复水和更强的水分胁迫（15％PEG）处理条件下叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）同工酶及其基因表达的变化。结果表明PEG预处理能提高叶片SOD、CAT和POD同工酶的产生,并诱导产生新谱带。当水稻受到更强的水分胁迫（15%PEG）时SOD同工酶的酶II和IV的活性升高,并有新诱导出的酶III参与其中;对POD而言酶Ⅱ升高,酶Ⅴ减小,并有新诱导出的酶VI参与抗氧化过程;而对CAT同工酶却有着不同的调节作用。此外,直接15%PEG胁迫（即对照组2）的Cu/Zn-SOD、APX1和CAT1基因在转录水平有明显的上调,而预处理复水组和预处理组CAT1较对照组1略有降低,预处理组APX1与对照组1相似。说明15%PEG会使水稻受到伤害,但是经过预处理后的水稻能提高抗性使其抗氧化酶基因与对照组1有着相似的表达,表明植物在遇到较强的水分胁迫时,会通过调节自身的基因表达水平来抵抗外界水分胁迫。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

Ca2+、PEG预处理对干旱胁迫下小麦幼苗某些酶活性的影响

本文结果表明，Ｃａ＾２＋、ＰＥＧ预处理小麦种子具有提高其幼苗ＲＷＣ及ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ的活性和降低膜透性的效应，在干旱胁迫下植株生长抑制减轻。随着干旱胁迫的加强、ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性迅速上升并始终维持较高水平，具体表现为浸种处理ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ；ＲＷＣ表现为ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〉Ｈ２Ｏ，植株生长抑制程度表现为ＰＥＧ〈Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ。解除干旱胁迫后，Ｃａ＾２＋，ＰＥＧ浸种处理的     

甜椒对不同程度水分胁迫-复水的生理生化响应

对甜椒穴盘苗进行了不同程度的水分胁迫-复水处理,探讨了叶片某些生理生化特性的变化。结果如下：叶片RWC、渗透势随基质水分减少而降低,渗调能力逐步增强。POD、SOD、CAT酶活性随水分减少而上升,SOD对水分胁迫最敏感,复水后主要由POD、CAT负责清除H2O2和过氧化物;游离氨基酸、脯氨酸随基质水分减少急剧上升,复水后大幅下降,可能为轻度胁迫下主要的渗调物质。RWC降至45%(停水后3d)时,可溶性蛋白和可溶性糖显著积累,明显晚于氨基酸,但它们基础含量高,主要在较为严重的水分胁迫时发挥作用。虽然水分胁迫使保护酶活性和渗透调节能力均提高,但任何程度的胁迫均不可避免地伤害幼苗。穴盘苗生产中,建议“水分胁迫锻炼”时间以不超过3d(RWC≥45%)为宜。     

水杨酸通过提高抗氧化酶活性及基因表达缓解番茄低钾胁迫

探讨水杨酸(SA)对低钾胁迫下番茄幼苗生理指标及基因表达的影响,为研究SA和低钾胁迫之间的关系奠定重要的理论基础。研究喷施不同浓度(0.10,0.25,0.50,1.00 mmol/L)的SA对低钾胁迫下番茄幼苗氧化酶活性及基因表达的影响。结果表明,在低钾处理下喷施0.25 mmol/L的SA,番茄幼苗中Chl、Pro的含量、CAT、APX、POD、SOD的活性与对照组相比明显增加,MDA含量则明显降低。同时采用荧光定量PCR对幼苗叶片中的APX、CAT、POD与SOD基因表达模式进行分析,发现这4个基因的表达量在处理48,96 h后明显增加。推测在低钾胁迫下喷施0.25mmol/L SA能促进APX、CAT、POD与SOD基因的表达,进而降低活性氧ROS的积累,增强番茄幼苗对低钾胁迫的抗性。     

Ca~(2+)-CaM系统与甜菜抗丛根病生理特性的关系

为研究信号分子钙在甜菜抗丛根病过程中的作用,用三种从不同位点阻断Ca~(2+)信号途径的抑制剂,即Ca~(2+)螯合剂EGTA(乙二醇双四乙酸)(5 mmol/L)、Ca~(2+)通道阻遏剂LaCl_3(5 mmol/L)和CaM拮抗剂W_7(N-氨乙基-5-氯-1-磺胺酰萘)(0.3 mmol/L),分别处理种植于甜菜丛根病三级病土中的甜菜,测定其抗氧化酶、O_2~-、H_2O_2及可溶性蛋白质的含量,结果表明:EGTA(5 mmol/L)、LaCl_3(5 mmol/L)和W_7(0.3 mmol/L)可降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,增加O_2~-的积累和H_2O_2的含量,降低了可溶性蛋白质的含量.说明Ca~(2+)-CaM系统与甜菜抗丛根病性相关.     

干旱胁迫下外源亚精胺、甜菜碱对菘蓝种子萌发和幼苗生理特性的影响

以菘蓝为试验材料,在10%聚乙二醇（PEG-6000）干旱胁迫处理下,研究了外源亚精胺（Spd）和甜菜碱（GB）对菘蓝种子萌发和幼苗渗透调节物质、活性氧生成及膜质过氧化的影响。结果表明,外源Spd（≤75mg/L）和GB（≤30mmol/L）处理可显著促进干旱胁迫下菘蓝种子的萌发;25~100mg/L的Spd和10~40mmol/L的GB处理均可提高幼苗叶绿素含量,降低脯氨酸含量、丙二醛积累和细胞膜透性,可有效缓解干旱胁迫伤害,且幼苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先上升后下降的趋势,并在Spd 75mg/L和GB 30mmol/L时达到最大值。由此可见,75mg/L的Spd或30mmol/L的GB能有效缓解干旱胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长产生的伤害,提高种子及幼苗的抗旱能力。     

多胺对玉米种子吸胀期间耐冷性和种子发芽能力的影响

以玉米耐寒自交系黄C和低温敏感自交系Mo17为材料, 研究了亚精胺(Spd)和精胺(Spm)引发对玉米种子吸胀中的耐冷性和种子发芽能力的影响。种子经0.25 mmol L^-1的Spd和Spm引发72 h后, 在5℃下低温吸胀不同时间(12、24、36和48 h)。结果表明, Spd和Spm引发提高了胁迫期间两自交系胚内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性, 以及可溶性蛋白质和脯氨酸(Pro)含量, 降低了胚渗出液的核苷酸含量, 同时显著提高发芽率, 并显著缩短平均发芽时间。低温吸胀48 h后, 与对照相比, Spd和Spm处理分别提高两自交系种子的平均发芽率18.5%和14.0%, 分别缩短平均发芽时间1.21 d和1.14 d。黄C在种子吸胀期间的耐冷性强于Mo17。总之, Spd和Spm处理能提高玉米种子吸胀期间的耐冷性, 提高低温胁迫下种子发芽能力。