灌浆期高温对小麦旗叶与非叶器官光合和抗氧化酶活性的影响

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。     

CO2加富、高温处理对温室嫁接黄瓜幼苗质膜透性和保护酶活性的影响

通过CO2加富、高温处理,对温室嫁接黄瓜幼苗的细胞膜透性及保护酶活性等内在生理指标进行测定分析,旨在为黄瓜抗热高产的理论提供理论依据。结果表明,经高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量明显增加,且高于对照,差异极显著;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先增后减变化趋势,变化极明显。CO2加富、高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均呈先增后减的趋势,在处理第6天低于对照;SOD、POD、CAT活性均呈上升趋势,且比高温处理要强。CO2加富、常温处理,温室嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均低于对照,SOD、POD、CAT活性均高于对照,且低于高温处理。说明增加CO2浓度,有效地减弱了高温对嫁接黄瓜幼苗叶片引起的伤害,提高了嫁接黄瓜植株防御高温的能力,对温室嫁接黄瓜耐热性具有促进作用。     

高温条件下CO_2对黄瓜SOD、POD和CAT活性及其基因表达的影响

为了探索高温条件下,CO_2对保护酶SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的影响,以温室嫁接黄瓜为材料,研究高温条件下,CO_2处理后黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的变化趋势。结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片SOD、POD和CAT的活性。与常温处理相比,高温结合CO_2处理黄瓜的SOD、POD和CAT活性分别在处理42,28,21 d时差异最大,分别增加了19.1%,50.4%和45.0%。利用Real-time PCR分析SOD、POD和CAT基因相对表达量,结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片的SOD、POD和CAT基因的相对表达量。高温结合CO_2处理中黄瓜的SOD、POD和CAT基因相对表达量分别在处理28,28,21 d时达到最大值,比常温处理增加了60.7%,70.3%和44.9%。结果表明,高温结合CO_2处理增加了温室黄瓜SOD、POD和CAT的活性及其基因的表达水平。     

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。     

高温胁迫对蝴蝶兰幼苗形态和生理特性的影响

在40℃/30℃(d/n)高温条件下分别进行0d、2d、4d、6d 的处理,观察了蝴蝶兰幼苗的形态变化,研究了蝴蝶兰兰幼苗叶片某些生理生化指标的变化。结果表明,随胁迫时间的延长,超氧阴离子自由基(O2-.)产生速率加快,丙二醛（MDA）含量增加,细胞膜脂过氧化作用明显加强;可溶性糖含量、脯氨酸含量逐渐增加;高温胁迫2d,可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性迅速上升,但相对电导率的增加并不大,叶绿素含量的下降也较小,与对照处理的相比差异不显著,说明蝴蝶兰幼苗可通过增加可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量以及SOD、POD、CAT活性来提高其耐热性。之后可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD、CAT活性显著下降,相对电导率急剧上升。     

高温胁迫对观赏凤梨叶片抗氧化系统和渗透调节物质积累的影响

采用盆栽试验,研究了40℃高温胁迫处理对观赏凤梨叶片抗氧化系统及渗透调节物质积累的影响。结果表明,与25℃对照相比,高温胁迫8 h内,观赏凤梨叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著升高,脯氨酸（Pro）和热激蛋白（HSP）含量显著增加,同时叶片超氧阴离子（O2-?）产生速率、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量、电解质外渗率、叶绿素含量与对照相比均无显著变化,植株生长也无明显伤害,表明SOD、POD、CAT活性的提高以及HSP、Pro含量的增加有利于缓解短期高温胁迫对观赏凤梨的氧化伤害。之后随胁迫时间的延长,叶片SOD、POD、CAT活性逐渐下降至对照以下,HSP和Pro含量降低,同时叶片O2-?产生速率加快,H2O2和MDA含量升高,电解质外渗率增加,可溶性蛋白含量降低,游离氨基酸含量增加,叶绿素和类胡萝卜素含量下降,气孔逐渐关闭,观赏凤梨植株幼叶、成熟叶受伤害症状逐渐加重。     

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。     

高温胁迫下外源茉莉酸甲酯、钙和水杨酸对蝴蝶兰幼苗耐热性的影响

为了探求外源茉莉酸甲酯、钙和水杨酸对蝴蝶兰耐热性的影响,分别采用最适浓度的3种药液和蒸馏水（对照）喷施蝴蝶兰幼苗叶片,并置于40℃高温胁迫4天,测定了有关生理指标的变化。结果表明：高温胁迫下,与对照处理相比,茉莉酸甲酯、钙处理明显提高了SOD、POD、CAT活性,而水杨酸处理在明显提高了SOD、POD活性的同时,却明显降低了CAT活性;3种处理明显提高了可溶性蛋白质和脯氨酸含量,显著降低了相对电导率和MDA含量。由此认为,茉莉酸甲酯、钙、水杨酸处理能提高蝴蝶兰幼苗的耐热性。根据形态和生理指标的差异性,可得出诱导耐热性强弱的顺序为：茉莉酸甲酯>钙>水杨酸。     

外源NO对铅胁迫下水果黄瓜种子萌发和幼苗生理特性的影响

探讨水果黄瓜幼苗对铅胁迫的响应机制,为揭示水果黄瓜抗铅性提供理论依据。在200 mg/L硝酸铅胁迫下,研究了不同浓度的(50,100,300,500μmol/L)外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对水果黄瓜种子萌发以及幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及叶绿素相对含量的影响。结果表明,200 mg/L的硝酸铅对水果黄瓜种子的萌发起到显著的抑制作用,并使可溶性蛋白与丙二醛的含量升高,POD、CAT活性以及叶绿素相对含量显著降低;加入硝普钠(SNP,NO供体)对水果黄瓜种子的发芽率、发芽势及发芽指数有明显的促进作用,同时降低了丙二醛的含量,增加POD、CAT、SOD活性以及叶绿素相对含量和可溶性蛋白质含量。外源NO能显著促进Pb2+胁迫下水果黄瓜种子萌发,增强细胞的渗透调节能力,提高保护酶活性,明显缓解幼苗叶片受到的氧化损伤,其中以100μmol/L SNP处理的效果最好。     

硅提高黄瓜幼苗抗旱性的研究

本文研究了硅对不同水分处理条件下黄瓜幼苗的叶片含水量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量的影响。研究结果表明：在充分供水条件下,供硅提高了黄瓜幼苗的叶片含水量、POD活性、SOD活性和CAT活性;在水分胁迫条件下,供硅提高了可溶性蛋白含量、POD活性、SOD活性和CAT活性,降低了含水量。说明硅可能是通过参与植物体内的生理代谢活动提高了黄瓜幼苗的抗旱性。     

CO2加富下空气湿度调控对高温大棚嫁接黄瓜逆境生理的影响

试验在CO2加富,气温为40～45℃条件下,将空气湿度设置为(95±5)%(L1),(75±5)%(L2)和(55±5)%(L3)3个处理,研究了空气湿度调控对大棚嫁接黄瓜逆境生理的影响,以期为大棚黄瓜越夏高产栽培奠定理论基础。结果表明:随着处理时间的延长,3个处理黄瓜叶片中的渗透调节物质均呈增加趋势,即丙二醛含量L2,L3呈增加趋势,而L1则呈先增后降趋势变化;细胞膜透性L2,L3呈增加趋势,L1则呈降低趋势变化;保护酶活性L1,L2呈增强趋势,而L3则呈先增后降趋势变化。不同的空气湿度处理中,随着处理湿度的升高,黄瓜叶片中的渗透调节物质、丙二醛含量、保护酶活性和细胞膜透性均呈降低趋势,表现为L1﹤L2﹤L3,在处理第24天时,L1比L2,L3的可溶性蛋白含量分别降低了17.23%和18.61%,脯氨酸含量分别降低了51.28%和70.72%,可溶性糖含量分别降低了24.02%和37.21%,丙二醛含量分别降低了43.44%和55.28%,细胞膜透性分别降低了74.46%和74.46%,超氧化物歧化酶(SOD)活性分别降低了41.88%和38.19%,过氧化氢酶(CAT)活性分别降低了61.21%和67.35%,过氧化物酶(POD)活性分别降低了27.80%和39.45%。说明在CO2加富和空气湿度为(95±5)%处理下,植株遭受的逆境胁迫较小,强化了高温管理大棚嫁接黄瓜抵御逆境胁迫的能力,降低了逆境胁迫的程度,缓解了逆境伤害。     

钙诱导黄瓜幼苗耐盐性效应

本试验以黄瓜为试材,研究了在100 mmol•L-1NaCl胁迫下,添加外源钙对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果显示,盐胁迫下黄瓜幼苗生物量显著下降,叶绿素含量和保护酶活性显著降低,同时脂质过氧化指标MDA含量显著增加,幼苗生长受抑制;添加外源钙能在一定程度上缓解盐害,表现为植株生物量增加,叶绿素含量、SOD和POD活性显著提高,MDA含量显著下降,同时游离脯氨酸含量显著上升,渗透调节能力增强,不同钙处理水平,效果有差异,以40 mmol•L-1 CaCl2处理效果最好,说明外源钙可缓解盐害对黄瓜幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高。     

NaCl胁迫对黄瓜嫁接苗耐盐性的影响

为阐明嫁接对黄瓜耐盐性的影响。对日光温室黄瓜嫁接苗和自根苗在150 mmoL/L的NaCl胁迫下的保护酶活性、渗透调节物质及光合特性进行测定和比较。结果表明,黄瓜嫁接苗叶片中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(AsA)、叶绿素(Chl.)含量均明显高于自根苗;游离脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖含量均明显高于自根苗;净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均明显高于自根苗;丙二醛(MDA)含量和气孔限制值低于自根苗。以上结果表明,嫁接苗能提高黄瓜的耐盐性。     

Physiological Response to Heat Stress During Seedling and Anthesis Stage in Tomato Genotypes Differing in Heat Tolerance

Tomato cultivars differ in their sensitivity to heat stress, and the sensitivity depends on the developmental stage of the plants. It is less known how heat stress affects tomato at the anthesis stage in terms of leaf physiology and fruit set and whether the ability of tomato to tolerate heat at different developmental stages is linked. To investigate photosynthetic gas exchange characteristics, carbohydrate content and fruit set during heat stress, a thermo‐tolerant cultivar (‘LA1994’) and a thermo‐sensitive cultivar (‘Aromata’) were studied at the seedling and anthesis stage. The photosynthetic parameters, maximum quantum efficiency of photosystem II (F_v/F_m), chlorophyll content, carbohydrate content and fruit set were determined in plants grown at 26/18 °C (control) and 36/28 °C (heat stress). The physiological responses including net photosynthetic rate (P_N), chlorophyll content and F_v/F_m decreased in ‘Aromata’ at both developmental stages during heat stress, whereas they were unaltered in ‘LA1994’ during heat stress as compared to the respective control. This was accompanied by lower contents of glucose and fructose in mature leaves of ‘Aromata’ at the seedling stage under heat stress. In contrast, the glucose content increased while the fructose content was unaltered in mature leaves of ‘LA1994’ at the seedling stage under heat stress. High temperature induced a similar change in carbohydrate content in the young leaves of both cultivars at anthesis. The fructose and sucrose content were unaffected in the mature leaves of ‘Aromata’ but significantly increased in ‘LA1994’ under heat stress at anthesis. The heat stress treatment decreased pollen viability and inhibited fruit set due to flower wilting and abnormal abscission in ‘Aromata’, whereas fruit set was not inhibited in ‘LA1994’. A decrease in chlorophyll content, photosynthesis and carbohydrate content in the mature leaves of tomato could be related to fruit set failure at high temperature. The results show that physiological responses to heat stress at the seedling stage correspond with the responses at the anthesis stage, demonstrating that screening for heat stress sensitivity can be carried out in young plants.     

不同基质配比对黄瓜幼苗质量的影响

为提高农作物再利用,减少对不可再生资源的依赖,以温室越冬茬黄瓜专用品种‘博杰52’为试材,以传统的草炭-蛭石-珍珠岩混合基质作对照,采用随机区组设计,用电导率测定仪、便携式叶绿素仪和光合测定仪等常用电子仪器,监测6种不同基质配比的理化性质及其对黄瓜幼苗质量的影响。结果表明：在黄瓜育苗中,取一定量的花生壳代替草炭,能提高混配基质的总孔隙度,并有效改善其理化性质;其中播种后40天,黄瓜的株高、茎粗、株幅、叶面积、地上干重和地下干重等均高于对照,以处理4（花生壳:蛭石:珍珠岩=3:1:1）和处理2（花生壳:草炭:蛭石=1:1:1）最为明显。与对照相比,处理4叶片浓绿、代表叶片的叶绿素含量为47.03 mg/g;净光合速率和光合有效辐射也均高于对照,分别为13.83、 512 μmol/(m²·s),蒸腾速率较低为2.28 mmol/(m²·s);此外,光化学量子产量Y(II)为0.65,表明叶片中叶绿素含量较高,ETR为82.6,说明表观电子传递速率高,利于黄瓜叶片进行光合作用;综合各项指标,处理4适合黄瓜育苗且幼苗质量优于对照,而生产成本低于对照,可在生产上推广使用。     

低温胁迫下籽用西瓜幼苗生理变化与耐冷性的研究

以三叶一心期的籽用西瓜幼苗为材料,采用10℃低温胁迫的方法,研究了黑籽瓜兰州大片(wb10)和红籽瓜巢湖红(wb7)随着处理天数的延长幼苗的耐冷性、光合特性、生理特性的变化规律,以探讨籽用西瓜耐低温的生理机制,从而为籽用西瓜的引种栽培和抗寒品种选育提供理论依据。结果表明:不同品种籽用西瓜幼苗的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci随低温胁迫时间的延长而逐渐降低;Pro、MDA、相对电导率随低温胁迫时间的延长而升高。两品种的冷害指数存在一定差异,耐冷性表现为wb10>wb7。低温胁迫下,耐冷性较强的wb10幼苗叶片中的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci均高于耐冷性较弱的wb7,而耐冷性较强的wb10幼苗叶片中MDA含量、脯氨酸含量、相对电导率均低于wb7。综合试验中各项指标认为,耐冷性与品种的来源、类型及在低温下植株的冷害指数、光合特性和细胞膜稳定性有关。     

硅对盐胁迫下黄瓜叶片膜脂过氧化和活性氧清除系统的影响

研究了水培条件下硅对盐胁迫时黄瓜幼苗膜脂过氧化和活性氧清除系统的影响。结果表明,加硅使盐胁迫下黄瓜幼苗叶片保护酶(SOD,AsA-POD,G-POD)的活性显著升高,抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量明显增加,黄瓜叶片的丙二醛(MDA)的含量显著下降。加硅可显著提高盐胁迫条件下黄瓜叶片相对含水量,降低叶片电解质渗漏率。因此,加硅可减轻盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害,硅参与了植物的代谢或生理活动。     

低温胁迫对不同抗寒性甘蔗品种幼苗叶绿体生理代谢的影响

土培桶栽抗寒品种GT28与不抗寒品种ROC22,测定正常(28℃)和低温(4℃)条件下甘蔗幼苗叶片的质膜透性、叶绿素荧光参数等相关生理指标。结果表明,低温与正常条件下相比,两品种幼苗叶片的膜透性显著增大,且ROC22增幅较大;初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(NPQ)显著上升,最大光能转化效率(F_v/F_m)、反应中心激发能捕获效率(F_v'/F_m')、光化学猝灭系数(q_P)、PSII实际量子效率(Φ_PSII)均下降,以ROC22降幅较大;叶绿体希尔反应活力、Mg²⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase活性下降,叶绿体中丙二醛(MDA)含量增加,以ROC22变幅较大;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均上升,GT28的增幅比ROC22显著。上述参数与品种抗寒性密切相关,GT28比ROC22抗寒性更强。     

MeJA对水稻种子萌发和秧苗生长的调控效应

用MeJA浸种能抑制水稻种子萌发,经MeJA处理的秧苗其苗高增长率受到明显控制,苗高显著降低.与此同时,秧苗内源ABA含量显著增加,内源GAs和IAA含量显著降低.MeJA能有效减缓干旱胁迫条件下秧苗叶片中相对含水量的减少,提高秧苗的抗旱性.在干旱胁迫过程中,经MeJA处理的秧苗叶片中SOD、 CAT活性和脯氨酸含量明显高于对照秧苗,MDA含     

Tolerance of Drought and Temperature Stress in Relation to Increased Antioxidant Enzyme Activity in Wheat

An experiment was conducted with three wheat genotypes differing in their sensitivity to moisture and/or temperature stress to study the relationship of the chloroplast antioxidant system to stress tolerance. Both moisture stress and temperature stress increased glutathione reductase and peroxidase and decreased membrane stab-iltty, chlorophyll content and chlorophyll stability index in all genotypes. Under moisture stress. DL 153–2 showed the highest membrane stabihty index, chlorophyll content, chlorophyll stability index, glutathione reductase activity and peroxidase activity. However, under elevated temperature conditions, HD 2285, and to a lesser extent DL 153–2, showed higher membrane stability, chlorophyll content and chlorophyll stability index and activities of glutathione reductase and peroxi-dase. Raj 3077, which is sensitive to both drought and temperature stress, showed the lowest membrane stability, chlorophyll content and chlorophyll stability index and glutathione reductase and perosidase activity under elevated temperature as well as drought conditions. Thus, it can be concluded that tolerance of the genotype to moisture and/or temperature stress is closely associated with its antioxidant enzyme system.