铅铜复合胁迫对芥菜子叶抗性的影响

【目的】研究不同质量浓度铅铜复合胁迫对芥菜子叶抗性指标的影响,为揭示重金属复合胁迫对植物抗性的影响机制提供参考。【方法】以超富集植物福州宽秆芥菜为试验材料,通过种子萌发试验,研究铅铜复合胁迫处理(对照(CK):0mg/L Pb(NO3)2+0mg/L CuCl2;处理1:100mg/L Pb(NO3)2+10mg/L CuCl2;处理2:200mg/L Pb(NO3)2+20mg/L CuCl2;处理3:300mg/L Pb(NO3)2+30mg/L CuCl2;处理4:500mg/L Pb(NO3)2+50mg/L CuCl2)对芥菜子叶中的可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸(Pro)、MDA含量和POD、SOD、CAT活性以及光合色素含量等指标的影响。【结果】随铅铜复合胁迫的加剧,芥菜子叶中的可溶性蛋白质和可溶性糖含量均呈先增后减的变化趋势,Pro和MDA含量较对照(CK)极显著增加,氧负离子产生速率呈增加趋势,POD活性呈先升后降趋势,SOD活性呈逐渐上升趋势,CAT活性呈逐渐降低趋势,芥菜子叶中的叶绿素a和叶绿素a+b呈先增加后减少趋势,而叶绿素b和类胡萝卜素含量则呈递减趋势。【结论】在受到铅铜复合胁迫时,芥菜的抗逆性降低,但同时也对较低质量浓度铅铜胁迫表现出一定的抗性。     

土壤铅污染对晚松生理特性的影响

以1年生苗为供试材料进行盆栽试验,测定分析了晚松在Pb污染下的生理特性。结果表明,晚松可以适应土壤轻度的Pb污染(≤500 mg/kg)环境,1年生晚松针叶质膜相对透性随着土壤中Pb含量的增加和胁迫时间的延长明显增加,高的Pb含量(1 000 mg/kg)则使质膜系统受损严重;不同铅浓度污染下晚松叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量间差异极显著,Pb浓度比污染胁迫时间对叶绿素含量的影响更大;土壤中Pb污染能引起晚松体内脯氨酸含量的升高,随着污染胁迫时间的增加,污染胁迫处理的晚松脯氨酸含量都有先递增后递减的趋势。     

铅胁迫下杉木幼苗生长与养分含量的变化及铅富集特性

【目的】探讨铅（Pb）胁迫对杉木幼苗生长与营养元素吸收的影响及Pb的富集与转移特性。【方法】以1年生杉木幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置0（CK）、250 mg/kg（T1）、500 mg/kg（T2）、750 mg/kg（T3）、1 000 mg/kg（T4）和1 500 mg/kg（T5））Pb胁迫处理,测定不同处理杉木幼苗的形态（株高、地径）、生物量、叶片光合色素含量及各器官（吸收根、运输根、主干、枝、叶）中氮（N）、磷（P）、钾（K）、Pb含量,计算各器官的Pb富集系数和不同处理的Pb转运系数。【结果】①随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗株高、地径净生长量以及总生物量均呈先升高后下降的趋势,但各处理株高净生长量与CK之间均无显著差异,T4、T5处理地径净生长量和总生物量与CK差异达到显著水平。②随着土壤中Pb含量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的趋势,其中T5处理的叶绿素a和总叶绿素含量显著小于CK,其余各处理与CK无显著差异,各处理间叶绿素b和类胡萝卜素含量无显著差异。③随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官的N、K元素含量均呈先升高后下降的趋势;而地下部分P元素含量总体呈上升趋势,地上部分则呈先上升后下降趋势,吸收根、运输根、枝、叶P元素含量均显著大于CK。④随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官中Pb含量呈上升趋势,且在同一Pb胁迫处理下,各器官Pb含量由大到小依次为吸收根、运输根、主干、叶、枝。⑤随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官Pb富集系数总体呈先升高后下降的趋势,各处理间Pb转运系数无显著差异。【结论】杉木幼苗对Pb的转运能力有限,但在低含量Pb胁迫环境中生长受到促进,由于杉木生长迅速,因此可将其作为低含量Pb污染地区的造林树种。     

外源ALA对低温胁迫下巴西蕉幼苗抗冷性的影响

[目的]探讨ALA对香蕉幼苗抗冷性的生理影响及冷害机制,为ALA调节香蕉抗冷性提供科学依据.[方法]以巴西蕉幼苗为材料,设清水常温(CK1)和清水低温(CK2)为对照,喷施1 mg/L ALA后置于人工气候箱中(7℃)低温胁迫12、24、36、48 h,期间取样测定叶片质膜透性、叶绿素、MDA、可溶性蛋白、脯氨酸以及SOD、POD酶活性等.[结果]与低温对照相比,在低温胁迫期内,外源ALA处理的叶片叶绿素含量、SOD和POD活性、脯氨酸和可溶性蛋白质含量均明显提高,质膜透性、MDA含量和O2-产生速率则有所降低;当低温胁迫36 h后,外源ALA处理的叶片叶绿素含量、SOD 、POD酶活性分别提高了90.6%、11.7% 、58.4%,O2-生速率、质膜透性、MDA含量降低了85.3% 、27.6%、37.1%.[结论]低温胁迫下,外源ALA可提高叶片SOD 、POD活性,降低O2-产生速率,减小质膜透性,同时还可增加脯氨酸和可溶性蛋白的积累,维持叶绿素的稳定性,从而提高巴西蕉幼苗的抗玲性.     

石竹(Dianthus chinensis)对土壤镉胁迫的生理生化响应

【目的】为探讨石竹对土壤重金属Cd污染的抗性和敏感性。【方法】采用盆栽控制试验,测定不同浓度(0、0.3、1、3、10、30、50mg/kg)Cd胁迫下石竹叶片生理生化指标。【结果】研究表明,石竹根重、地上部干重、株高、抗性系数以及可溶性蛋白含量以3mg/kg Cd浓度为阈值呈低促高抑现象。随Cd处理浓度、时间的增加,游离脯氨酸、丙二醛含量和质膜相对透性均逐渐上升,且在高浓度(≥10mg/kg)下上升更为显著;SOD、POD和CAT酶活性呈先上升后下降趋势,上升最大值的处理浓度分别为10、3、3mg/kg。【结论】低浓度Cd对石竹影响较小,当浓度大于10mg/kg时,其毒性随浓度和时间的增加而明显增大,表明石竹对土壤Cd胁迫有一定适应性。     

汞胁迫对不同品种小麦种子萌发及幼苗生长的影响

探明汞（Hg）胁迫对小麦萌发特性及幼苗生长的影响，以期为环境Hg污染评价及小麦生产提供科学依据。【方法】采用水培试验方法，以商麦5226、商麦1619和3-3为试材，研究不同Hg浓度〔0 mg/L(CK)、50 mg/L和100 mg/L〕胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】随着Hg浓度增加，商麦5226、商麦1619和3-3萌发期的发芽势、发芽率、根长、芽长、根鲜重和芽鲜重，以及苗期的株高、地上部鲜重、叶片叶绿素含量均呈下降趋势，苗期叶片MDA含量呈先降后升趋势，苗期叶片可溶性糖含量和POD活性变化趋势因品种而异；其中，商麦5226、商麦1619和3-3的发芽势，50 mg/L和100 mg/L Hg溶液处理较CK分别降低23.86%/34.39%、29.39%/55.79%和37.91%/52.83%；发芽率较CK分别降低22.50%/38.71%、19.47%/39.84%和23.14%/36.56%；根长较CK分别降低87.03%/95.01%、93.73%/97.03%和90.35%/95.11%；芽长较CK分别降低46.62%/77.57%、51.39%/83.07%和51.06%/60.14%；根鲜重较CK分别降低71.86%/85.76%、90.91%/93.97%和68.62%/77.03%；芽鲜重较CK分别降低40.48%/78.85%、53.72%/76.86%和41.86%/60.47%；株高较CK分别降低9.41%/21.35%、11.29%/20.21%和14.21%/42.43%；地上部鲜重较CK分别降低50.66%/55.24%、40.64%/45.29%和48.03%/57.44%；可溶性糖含量50 mg/L Hg溶液处理较CK分别提高197.71%、151.01%和99.48%，叶绿素含量较CK分别降低31.91%、22.82%和23.83%，POD活性较CK分别提高20.83%、82.36%和41.36%，MDA含量较CK分别降低10.28%、34.19%和7.87%。【结论】随着Hg浓度增加，商麦5226、商麦1619和3-3除苗期叶片MDA含量呈先降后升趋势，可溶性糖含量和POD活性变化趋势因品种而异外，萌发期指标和苗期其余指标均呈下降趋势，汞胁迫明显抑制小麦种子的萌发和幼苗生长。     

水分胁迫下二甲亚砜对香蕉幼苗的生理效应

采用营养液水培法,研究不同浓度二甲亚砜（DMSO）对聚乙二醇胁迫下香蕉幼苗的生理效应。结果表明,在10%PEG-6000 胁迫下,香蕉叶片的可溶糖含量、可溶性蛋白质含量、质膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量均显著增加,根系活力和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著升高。0.1%~0.4%DMSO 处理缓解水分胁迫引起的膜脂过氧化,抑制水分胁迫下香蕉苗叶片丙二醛含量上升,降低脯氨酸和可溶性蛋白质含量,降低根系活力。0.4%DMSO 处理香蕉叶片质膜透性和丙二醛含量比胁迫对照分别下降24.8%和25.2%,根系活力比胁迫对照下降22.8%。     

油菜素内酯对苦瓜幼苗抗冷性的影响

【目的】筛选出油菜素内酯（BR）提高苦瓜抗冷性的最佳浓度, 为解决苦瓜低温胁迫问题提供理论依据。【方法】设CK1和CK2为清水对照（CK1为常温处理,CK2为低温胁迫处理）,通过对不同浓度（10-4、10-3、10-2、10-1、10 mg/L）BR处理后的苦瓜幼苗进行（8.0±0.5）℃ 72 h低温胁迫,并测定植株生长指标及功能叶片中的丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白含量、细胞质相对电导率及超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性等。【结果】与CK2相比,不同浓度BR处理可以促进苦瓜幼苗在低温下生长,其鲜物重和叶片叶绿素含量增加,冷害指数降低,POD、SOD活性增加,可溶性蛋白和Pro含量升高,并在一定程度上减缓叶片中MDA的积累,同时可以明显降低细胞质相对电导率。【结论】喷施不同浓度BR可有效提高苦瓜幼苗的抗冷性,其中以10-2 mg/L浓度处理最佳。     

油菜素内酯对苦瓜幼苗抗冷性的影响

【目的】筛选出油菜素内酯（BR）提高苦瓜抗冷性的最佳浓度,为解决苦瓜低温胁迫问题提供理论依据。【方法】设CK1和CK2为清水对照（CK1为常温处理,CK2为低温胁迫处理）,通过对不同浓度（10-4、10-3、10-2、10-1、10mg/L）BR处理后的苦瓜幼苗进行（8.0±0.5）℃72h低温胁迫,并测定植株生长指标及功能叶片中的丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白含量、细胞质相对电导率及超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性等。【结果】与CK2相比,不同浓度BR处理可以促进苦瓜幼苗在低温下生长,其鲜物重和叶片叶绿素含量增加,冷害指数降低,POD、SOD活性增加,可溶性蛋白和Pro含量升高,并在一定程度上减缓叶片中MDA的积累,同时可以明显降低细胞质相对电导率。【结论】喷施不同浓度BR可有效提高苦瓜幼苗的抗冷性,其中以10-2mg/L浓度处理最佳。     

铜、铅、锌对黄芪生长及其DNA损伤的影响

【目的】探究重金属铜、铅、锌胁迫对药用植物黄芪植物种子萌发、生根、叶片叶绿素含量和DNA损伤的影响,为黄芪无公害栽培和药材基地环境评价提供理论依据。【方法】以内蒙特色药用植物黄芪为材料,设置不同浓度重金属（0～300 mg/L）单一和复合污染（Zn 200/Cu 200、Zn 200/Pb 200、Pb 200/Cu 200 mg/L）,观察黄芪生长状况及其叶片叶绿素含量的变化,并利用单细胞凝胶电泳技术检测黄芪DNA损伤情况。【结果】在0～100 mg/L时,Cu2+、Pb2+、Zn2+单一胁迫可促进黄芪种子萌发,大于100 mg/L时则抑制种子萌发。随着黄芪培养时间的延长和重金属离子处理浓度的升高, Pb2+处理的黄芪根生长受抑制逐渐增强,黄芪根长变短;Cu2+、Zn2+处理的黄芪根长呈先升高后降低的趋势,在不同时期内两者最长根长出现的处理浓度分别为60和100 mg/L。3种重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一处理后,黄芪总叶绿素含量呈先增后降的变化趋势,当Cu2+处理浓度高于100 mg/L、Zn2+处理浓度高于200 mg/L、Pb2+处理浓度高于60 mg/L时,黄芪叶片叶绿素含量最高,随后不断降低。Cu/Zn、Zn/Pb复合胁迫,会降低彼此的毒害作用;Cu与Zn复合胁迫,对彼此毒害作用影响不大。随着重金属Zn2+、Pb2+、Zn2+浓度的增加,对黄芪DNA的伤害程度不断加大,Pb2+处理造成的损伤最大,Cu2+处理次之,Zn2+处理最小。【结论】一定含量的Pb2+、Cu2+、Zn2+对药用植物黄芪种子萌发、生根、叶绿素含量具有一定毒害作用,且随重金属浓度的增加,毒害程度加深。3种重金属离子的毒性大小排序为Pb2+＞Cu2+＞Zn2+。     

外源硒对谷子生理特性、硒含量及其产量和品质的影响

【目的】探索不同生育期喷施不同浓度硒对谷子产量、品质、保护酶活性及籽粒硒含量的变化规律,明确谷子外源硒的最佳施用量和最佳施用期,为富硒谷子的生产管理提供科学依据。【方法】以春谷长农35、夏谷冀谷20、抗除草剂杂交谷晋谷50为试验材料,采用田间试验,设置6个供硒水平(清水对照(T0)、16.96g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T1)、33.92 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T2)、67.84 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T3)、135.68 g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T4)、271.36g·hm~(-2)Na_2SeO_3(T5)),在苗期、抽穗期、灌浆期叶面喷施,研究不同生育期不同供硒水平对不同品种谷子生理生化指标、产量、品质及硒含量的影响。【结果】不同浓度外源硒叶面处理谷子,不同生育期SPAD、POD、SOD、MDA、GSH和GSH-Px等6个生理生化指标,品种间达极显著差异水平(P0.01),并且除MDA外,其他均主要表现为随着硒浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,T3处理达到最大,抽穗期SOD、POD、GSH-Px的活性、GSH含量和SPAD分别比对照增加18%、44%、94%、97.4%和9%,外源硒能够显著提高谷子籽粒硒含量,并且不同喷施时期、不同品种均随着喷施硒浓度的增加而增加,喷施时间对籽粒硒含量的影响为灌浆期抽穗期苗期,不同品种同一时期表现为晋谷50长农35冀谷20。在摄入硒的安全范围内,灌浆期T3处理,晋谷50籽粒硒含量达到0.297 mg·kg~(-1),比对照增加8.6倍。叶面喷施硒可以提高谷子粗蛋白、脂肪、赖氨酸和叶酸等营养品质的含量,不同喷施时期不同品种谷子粗蛋白、赖氨酸和叶酸含量与对照相比,均表现为T3处理增加最多,最高增加了13.9%、17.9%和7.5%。与对照相比,不同浓度硒可以提高谷子产量,具体表现为随着硒浓度的增加先增加后减小,以T3处理达到最大,之后为减小趋势。抽穗期T3处理晋谷50、冀谷20、长农35产量与对照相比分别增加4.9%、4.7%和1.2%。【结论】适量的外源硒对谷子生理特性提升、营养品质改善和产量提高具有促进作用,也有利于富硒功能食品谷子的生产。综合分析,抽穗期喷施亚硒酸钠67.84 g·hm~(-2)为谷子叶面喷施硒的最佳施用期和最佳施用量。     

二甲四氯胁迫对谷子幼苗叶片衰老特性和 内源激素含量的影响

【目的】研究除草剂二甲四氯对谷子叶片衰老特性以及叶片内源激素含量的影响,探讨谷子幼苗对二甲四氯胁迫的生理反应,为谷子抗除草剂胁迫机制及除草剂的安全使用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验方法,选用晋谷21号和张杂10号为试验材料,设置二甲四氯剂量分别为0.75、1.50、3.00和6.00 kg·hm ^-2 4个水平。处理后5和15 d,测定谷子幼苗株高、叶面积、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和内源激素含量的变化,并分析了二甲四氯处理下谷子叶片中内源激素含量与光合特性参数、抗氧化酶活性间的相关性。【结果】与对照相比,喷施不同剂量二甲四氯均抑制了谷子的株高和光合作用,谷子叶片的叶绿素含量、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和电子传递速率（ETR）均出现不同程度降低;而非光化学猝灭（NPQ）的变化呈相反趋势。此外,二甲四氯对谷子植株光合特性的影响效应随着施药时间的延长逐渐减弱,表现为喷施除草剂15 d后,多数指标可恢复至对照水平。同时,不同剂量二甲四氯处理后均提高了谷子叶片SOD、POD、CAT活性及MDA含量,且随着施药时间的延长呈先升高后降低的趋势。二甲四氯胁迫提高了谷子叶片中脱落酸（ABA）和生长素（IAA）含量,降低了谷子叶片中赤霉素（GA）和玉米素（Zt）含量。ABA含量与叶绿素含量、P_n、F_o和ETR均表现为极显著负相关,与G_s显著负相关;除NPQ外,Zt含量与叶绿素含量和ETR均表现为极显著正相关,与F_o显著正相关。相关分析结果表明,叶片内源激素ABA含量与SOD、POD活性呈显著相关;IAA含量与CAT呈显著正相关;GA含量与POD活性呈显著相关。【结论】二甲四氯处理后,谷子通过提高内源激素Zt含量来降低ABA含量,一方面影响光合速率及光合电子传递等其他光合生理过程;另一方面通过调节内源激素IAA、GA和ABA含量,进而调控SOD、POD和CAT活性,增强对除草剂胁迫的耐性。     

不同品种谷子愈伤组织对拿捕净胁迫的生理响应

【目的】研究除草剂拿捕净胁迫对不同抗性谷子品种愈伤组织生理特性的影响,分析不同品种谷子对拿扑净胁迫的生理响应差异,从细胞水平探讨谷子抗除草剂的生理机理,为深入了解谷子除草剂抗性机制和品种改良提供理论参考。【方法】采用植物组织培养法,以敏感品种晋谷21和抗拿捕净品种豫谷35、冀谷42愈伤组织为试验材料,以不同浓度拿捕净附加入培养基中进行胁迫处理后,分别测定3种谷子愈伤组织丙二醛（malondialdehyde,MDA）、膜透性（membrane permeability,MP）、超氧阴离子（superoxide anion,O₂ ^-）、脯氨酸（proline,Pro）、可溶性蛋白（soluble protein,SP）、可溶性糖（soluble sugar,SS）含量,超氧化歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性,分析比较拿捕净胁迫下3个谷子品种间生理响应机理的差异。【结果】提高拿捕净胁迫浓度对3个品种谷子愈伤组织的生长影响不同,且对晋谷21的影响要明显大于豫谷35和冀谷42。不同浓度拿捕净胁迫对3个品种谷子愈伤组织各项生理生化指标均有显著影响,但影响趋势和程度也不同。随拿捕净处理浓度提高,尤其在较高浓度时,豫谷35和冀谷42愈伤组织MDA含量、细胞膜相对透性和O₂ ^-含量显著低于晋谷21号,而SOD、POD活性则显著高于晋谷21。SP、SS、Pro含量则在不断变化。相关分析结果显示,不同品种拿捕净抗性与膜脂过氧化伤害物质（MDA和O₂ ^-）含量呈负相关,与部分渗透调节物质和保护酶活性呈正相关。【结论】在拿捕净胁迫下,3个品种谷子愈伤组织所测定的相关生理生化指标变化趋势不尽相同,响应差异较大。细胞保护酶系及渗透调节物质参与了除草剂抗性的调节,且其变化趋势在2个抗性品种之间也不完全相同,因此,谷子除草剂抗性是多方面综合防御的结果。     

喷施多效唑对谷子生长及生理特性的影响

为研究喷施多效唑对谷子生长发育及生理特性的影响,以‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’为研究材料,采用随机区组设计,苗期叶面喷施150、300、600、1200 mg/L多效唑,清水作对照。结果表明,适宜浓度的多效唑处理可有效提高谷子叶片叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量,显著增强SOD、POD和NR活性,有效降低谷子株高和MDA含量。与对照组相比,8月21日,300 mg/L多效唑处理‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’株高分别降低4.75%和11.75%,叶绿素含量分别提高41.8%和32.5%,SOD活性分别提高11.5%和13.9%,POD活性分别提高37.4%和25.9%,MDA含量分别降低21.8%和16.8%,NR活性分别提高13.56%和16.18%,可溶性蛋白含量分别提高3.97%和5.37%,可溶性糖含量分别提高30.8%和24.2%。多效唑比较适宜浓度为300 mg/L。     

谷子茎秆水浸提液对其种子萌发及幼苗生长的自毒作用

为探明谷子连作障碍机理,采用完全随机设计开展发芽和盆栽试验,分析谷子茎秆水浸提液对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度谷子茎秆水浸提液对谷子种子的萌发表现为"低促高抑"。与对照相比,原液处理下的种子发芽率分别比对照降低73.2%和56.6%,根长、芽长、鲜重、干重也均显著低于对照,表明原液显著抑制谷子种子的萌发和根芽的生长;稀释10、50和100倍液处理下的谷子种子的化感综合效应指数均为正值,表明其对谷子种子的萌发和根芽的生长起到促进作用。谷子茎秆水浸提液原液处理下,谷子幼苗株高、叶面积、生物量、叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率均显著低于对照,且化感效应指数均为负值;稀释10倍液处理下的幼苗株高、叶面积、生物量均显著高于对照,且化感效应指数均为正值;不同浓度茎秆水浸提液处理下的幼苗叶片光合作用与对照相比均受到了抑制作用;谷子苗期叶片的SOD、POD活性经不同浓度谷子茎秆水浸提液处理,随着浓度的增加,分别表现为先增加后减少、先增加后减少再增加的趋势。谷子茎秆中的化感物质在高浓度(原液)下对谷子自身有较强的自毒作用,抑制了种子的萌发和幼苗的生长;在适当浓度(稀释10、50和100倍液)下,表现出促进作用,研究结果可为谷子高效生产提供理论参考。     

谷子萌发期耐盐种质筛选及其保护酶系统对盐胁迫的响应

【目的】确定谷子萌发期耐盐评价指标,筛选萌发期耐盐种质,并探讨不同基因型谷子苗期盐胁迫对保护酶系统的影响,为谷子大规模耐盐性鉴定、耐盐机理的研究提供鉴定方法和优异资源。【方法】 以不同生态区的54份谷子种质为试验材料,用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,蒸馏水为对照,采用培养皿发芽法在人工气候培养箱内进行谷子萌发期耐盐性鉴定;测定谷子相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、相对胚芽比以及发芽率、盐害率等指标;通过对指标值的相关性分析、主成分分析和聚类分析,筛选谷子萌发耐盐评价指标。采用筛选出的3个不同耐盐性谷子品种,以0.5%NaCl溶液进行苗期盐胁迫,测定盐土盆栽条件下苗期叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。分析盐胁迫下3个基因型间生理响应机理的差异。【结果】 在1.5%NaCl溶液胁迫下,谷子的相对发芽势与相对发芽率（r=0.51,P<0.01）、相对胚芽长之间呈显著正相关（r=0.54,P<0.01）;相对胚芽长与相对胚根长呈显著正相关（r=0.64,P<0.01）;发芽率盐害率与相对发芽势（r=-0.37,P<0.01）、相对胚芽长（r=-0.51,P<0.01）呈显著负相关。通过主成分分析将萌发期盐胁迫处理的6个单项指标转换成3个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种萌发期耐盐性综合评价值（D值）,并通过聚类分析,将54份谷子品种分成高度盐敏感品种、盐敏感品种、中度耐盐品种、耐盐品种以及高度耐盐品种5个不同类型。其中,高度耐盐品种有4个,分别是华北夏谷区的济谷16、矮88,西北春谷区的陇谷3号和延谷13。苗期盐土盆栽试验表明,盐胁迫条件下谷子叶片SOD、POD、CAT酶活性呈现先上升后下降的趋势。耐盐性强品种济谷16的SOD、POD、CAT酶活性上升幅度显著大于耐盐性弱的品种鲁谷1号。【结论】 54份谷子种质材料在耐盐性上存在显著差异,利用隶属函数法综合分析萌发期各指标,全面地评价谷子种质资源萌发期的耐盐性。不同基因型谷子品种叶片保护酶系统对NaCl胁迫响应能力的差异,可能是由于谷子耐盐能力不同造成的。     

铅、锌、镉单一及复合胁迫对多年生黑麦草生长及生理特性的影响

【目的】探究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）单一及复合污染对多年生黑麦草生长和生理特性的影响,为检验多年生黑麦草对土壤重金属污染的抗性能力提供科学依据。【方法】采用沙培法,研究CK（不加任何重金属盐）、Pb、Zn、Cd单一及复合胁迫对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、生物量及光合色素含量、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、可溶性糖（SS）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响,利用隶属函数对生长和生理指标进行综合评价。【结果】Pb-Zn-Cd处理对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量、根冠比、POD活性和SOD活性影响最大,其中株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量和根冠比较CK分别下降61.9%、35.9%、66.5%、72.1%、92.8%、94.2%和20.1%,POD和SOD活性较CK分别增加64.6%和3.8倍。Zn处理对多年生黑麦草的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和光合色素总量的影响最大,较CK分别显著下降28.6%、31.9%、20.6%和22.9%（P<0.05,下同）,而对叶绿素b含量抑制最大的是Cd处理,其次是Pb-Zn-Cd处理,较CK分别下降20.3%和20.0%;所有重金属处理均使多年生黑麦草Pro含量显著增加;SS和MDA含量受Zn-Cd处理抑制最明显,较CK分别显著增加56.4%和7.0倍;复合胁迫对多年生黑麦草各指标的影响存在交互作用。通过隶属函数综合评价可知多年生黑麦草对各处理的耐受性为:Zn > CK > Cd > Zn-Cd > Pb-Zn > Pb > Pb-Cd > Pb-Zn-Cd。【结论】多年生黑麦草对Zn胁迫存在一定的耐受性,而对Pb-Zn-Cd复合胁迫的耐受性最差。     

萘乙酸与乙草胺混用对谷子叶绿素含量及保护酶活性的影响

试验采用随机区组设计,以晋谷21号谷子为试验材料,研究了不同浓度萘乙酸与乙草胺混用后对其叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,用生长调节剂浸种和除草剂配合使用,可不同程度地促进谷子的生长发育,降低乙草胺对谷子的药害;相同除草剂用量下,随着生长调节剂质量浓度的增大,POD和SOD活性、叶绿素含量均呈升高趋势。在谷子农田上使用30 mg/L萘乙酸对350 mL/hm2乙草胺药害的缓解效果较好。     

油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响

【目的】探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径。【方法】采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3—5叶期时,喷施7.5 mg·L~(-1)阔世玛,药后1 d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L~(-1)的油菜素内酯,7 d后对所有处理的谷子幼苗株高、叶面积、鲜重等农艺性状、叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、糖含量及蔗糖代谢关键酶活性进行测定与分析。【结果】在7.5 mg·L~(-1)阔世玛胁迫下,谷子的株高、叶面积、鲜重、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素(a+b)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学产量(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低;而胞间CO2浓度(Ci)、调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))、还原性糖、蔗糖和淀粉含量显著升高。药后1 d喷施适宜浓度的BR能部分缓解阔世玛对谷子的药害,显著提高谷子的株高、叶面积、鲜重、光合色素含量、Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR、Y(NO)、NI、SS及SPS活性,并显著降低Ci、Y(NPQ)、还原性糖、蔗糖和淀粉含量;其中,0.05—0.1 mg·L~(-1) BR对缓解张杂5号阔世玛药害的效果较好,0.1—0.2 mg·L~(-1) BR对缓解晋谷21号阔世玛药害的效果较好。≥0.4 mg·L~(-1) BR不能缓解阔世玛药害。【结论】7.5 mg·L~(-1)的阔世玛对谷子产生显著药害的原因之一是降低了其光合色素含量,抑制了PSⅡ光化学活性,影响了糖代谢的正常运转。0.1 mg·L~(-1)的油菜素内酯通过提高光合色素含量、增加气孔导度、提高PSⅡ光化学活性、促进碳水化合物的卸出、维持蔗糖代谢平衡等来缓解阔世玛对谷子光合作用的抑制。     

谷子萌发吸水期关键代谢途径的筛选与分析

【目的】谷子适应性强,抗旱耐瘠,是起源于中国的重要作物。通过转录组测序技术分析谷子萌发不同吸水期的转录组差异,以期获得谷子萌发过程中的差异表达基因,寻找调控谷子萌发的重要代谢途径和代谢物。【方法】以晋谷20为材料,构建谷子萌发过程中开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期的cDNA文库,进行转录组分析;采用K-Means开展基因表达聚类分析;利用DESeq筛选差异表达基因;通过COG、GO、KEGG等对差异表达基因进行功能注释;利用KEGG富集挖掘不同吸水期调控种子萌发的关键代谢途径和关键基因;并采用qRT-PCR验证其可靠性;用HPLC分析关键代谢物含量。【结果】转录物测序分析获得谷子萌发开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期覆盖整个基因组的基因表达谱,共获得33 643个基因,识别9个具有不同表达模式的共表达基因簇。比较种子萌发的开始快速吸水期与滞缓吸水期、滞缓吸水期与重新大量吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期,分别筛选出3 893、4 612和8 472个差异表达基因。KEGG富集分析表明,3个比较的差异表达基因都显著富集到phenylpropanoid biosynthesis、phenylalanine metabolism、starch and sucrose metabolism代谢途径;开始快速吸水期与滞缓吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期的差异表达基因还显著富集到plant hormone signal transduction途径。并且3个比较中富集到phenylpropanoid biosynthesis和phenylalanine metabolism代谢途径的差异表达基因数都最多,其中过氧化物酶基因（peroxidase）比例最高。通过qRT-PCR对4个苯丙烷生物合成途径相关基因的分析表明,其表达趋势与转录组分析结果基本一致,其中,4-香豆酸-CoA连接酶3（4-coumarate-CoA ligase 3）在谷子种子中存在已形成mRNA,萌发吸水过程中呈先下调后上调再下调的表达趋势。苯丙烷类相关代谢物含量分析显示,芥子酸在种子中大量储备,在萌发过程中呈下调趋势;阿魏酸、对香豆酸和咖啡酸呈先上调后下调趋势。【结论】谷子萌发过程中,不同吸水期的差异表达基因显著与苯丙烷生物合成途径和苯丙氨酸代谢途径相关;其上游基因4-香豆酰-辅酶A连接酶和下游基因过氧化物酶家族成员在谷子萌发响应水分过程中发挥调控作用;中间产物芥子酸可能参与种子的休眠与萌发。