外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

为探明外源一氧化氮(NO)提高烟草耐铝性的生理机制,采用水培法研究了NO供体硝普钠(SNP)对铝胁迫下2个不同耐铝性烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、细胞色素氧化酶(COX)活性和丙酮酸含量,导致叶片O—·2产生速率升高和H2O2大量积累,植株生物量显著下降,且云烟105变幅高于云烟100;外源NO处理显著缓解铝对烟草植株生长的抑制,提高叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、COX活性和丙酮酸含量,降低叶片O—·2产生速率和H2O2含量,且对云烟105的缓解效果显著高于云烟100。此外,外源NO处理进一步提高铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,且云烟105增幅显著大于云烟100。综上所述,外源NO处理可通过提高烟草叶片呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性来清除线粒体内ROS含量,从而缓解铝对烟草的毒害作用,且对敏感基因型的缓解效应较耐铝基因型更为明显。     

镉胁迫对不同品种烟草生理及生长状况的影响

【目的】研究镉(Cd)胁迫下不同烟草品种的生理响应,为烟草Cd污染控制提供理论依据。【方法】以福建省3个主栽烟草品种翠碧1号、K326和云烟87为材料,研究不同水平Cd胁迫对烟草叶绿素含量、活性氧代谢、叶绿素荧光参数及烟草株高、生物量的影响。【结果】Cd对翠碧1号光合色素含量有促进作用,而对K326和云烟87光合色素含量有抑制作用;随Cd处理水平上升,SOD、POD活性在3个烟草品种中总体表现为先升后降,MDA含量均比对照增加,但无显著差异。烟草叶片光合反应中心的活性显著下降,Cd胁迫对K326光合活性的抑制作用最明显。低水平Cd处理促进翠碧1号和云烟87的生长,高水平Cd处理则抑制其生长;K326在不同水平Cd处理下均被抑制,在3个烟草品种中对Cd最敏感。【结论】K326和云烟87对镉胁迫较为敏感,翠碧1号对Cd胁迫的适应性较强,属较耐Cd型。     

一氧化氮对铝胁迫下烟草根系营养元素吸收和呼吸电子传递及内源激素含量的影响

为探明一氧化氮供体硝普钠(SNP)对铝胁迫下烟草幼苗生长和根系生理特性的促进作用,以耐铝型品种云烟100和铝敏感型品种云烟105为材料,采用水培法研究施加不同浓度SNP(0μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、400μmol/L)对铝胁迫(200μmol/L)下烟草幼苗生长、根系营养元素吸收、呼吸电子传递及内源激素含量的影响。结果表明,铝胁迫下烟草生长受到明显抑制,根系营养元素(钙、镁、铁、铜)含量、各呼吸途径的呼吸速率(总呼吸、细胞色素呼吸、交替呼吸)和根尖生长素、赤霉素含量均显著下降,而根尖活性氧(O_2~(·-)、H_2O_2)和脱落酸含量显著升高。加入适宜浓度的SNP能显著缓解铝对烟草根系和地上部生长的抑制,提高根系钙、镁、铁、铜营养元素含量和各呼吸途径的呼吸速率,促进根尖生长素、赤霉素和脱落酸合成,并降低根尖活性氧(O_2~(·-)、H_2O_2)含量。在试验浓度范围内以施加100μmol/L的SNP对烟草铝毒害缓解效果最佳,而SNP为400μmol/L时缓解效果受到抑制。综上所述,100μmol/L的SNP可通过促进烟草根系对钙、镁、铁和铜营养元素的吸收,提高根系各呼吸途径的呼吸速率以降低根尖活性氧含量,以及维持根尖内源激素的平衡而缓解烟草铝毒害。     

脯氨酸和γ-氨基丁酸复配对盐胁迫下水稻抗氧化系统的调控效应

盐胁迫是限制水稻生长和产量非生物胁迫之一,脯氨酸(Pro)和γ-氨基丁酸(GABA)作为逆境条件下渗透调节物质,在抵御盐胁迫中起重要作用。文章以耐盐水稻品种龙稻5和盐敏感品种牡丹江30为试验材料,研究分蘖期、孕穗期叶面喷施外源Pro和GABA单剂及复配剂对盐胁迫下水稻抗氧化系统影响。结果表明,盐胁迫下水稻功能叶片中抗氧化酶(SOD,POD,CAT以及APX)活性与丙二醛(MDA)含量上升,水稻产量下降;分蘖期或孕穗期喷施外源物质单剂和复配剂均提高盐胁迫下水稻功能叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和产量,降低MDA含量;Pro和GABA复配在提高盐胁迫下水稻功能叶片SOD活性、降低MDA含量及增产方面表现协同增效作用;分蘖期喷施效果优于孕穗期,对盐敏感品种牡丹江30的调控作用大于耐盐品种龙稻5。     

外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片光能利用和光保护系统及活性氧代谢的影响

以云烟100(耐铝)和云烟105(铝敏感)为材料,采用水培法研究外源一氧化氮(NO)对铝胁迫下烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸和抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII光合电子传递量子效率(FPSII)和光化学猝灭系数(q P),提高了反应中心PSII过剩激发能,从而导致叶片超氧阴离子(O_2·)和过氧化氢(H_2O_2)含量升高,植株生物量下降。外源NO可显著提高铝胁迫下烟草叶片叶绿素含量、Pn、Fv/Fm、FPSII、q P和植株生物量,降低反应中心PSII过剩激发能和叶片O_2·、H_2O_2含量,且云烟105变化幅度高于云烟100。此外,外源NO还显著提高了铝胁迫下烟草叶片非光化学猝灭系数、光呼吸速率、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,说明NO可通过提高烟草叶片光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性来降低反应中心PSII过剩激发能,防止或清除叶绿体内产生的活性氧,缓解铝对烟草的毒害,这种缓解效应在敏感基因型云烟105中表现更明显。     

不同价态铬离子对烟草幼苗抗氧化关键酶 和根系活力的影响

[目的]探讨不同价态铬离子对烟草幼苗生长发育的影响,为铬污染下烟草的耐性机制研究提供理论依据.[方法]以云烟87和红花大金元为试验材料,采用水培试验法研究不同质量浓度(0.1、0.5、1.0和5.0 mg/L)Cr3+和Cr6+对烟草幼苗相关抗氧化指标的影响,分别测定不同时间(15和30 d)下铬胁迫处理和对照(未添加铬离子处理)幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸(pro)含量及根系活力.[结果]Cr3+处理15 d时,云烟87的POD和PPO活性及红花大金元的SOD活性随着铬离子浓度的增加而升高;Cr3+胁迫30 d及Cr6+分别胁迫15和30 d时,两个烟草品种幼苗叶片的SOD、POD和PPO活性均随着铬离子浓度的增大整体呈先升高后降低的变化趋势,两个品种幼苗叶片酶活性最大时Cr3+浓度为0.5~1.0 mg/L、Cr6+浓度为0.5 mg/L,且铬胁迫对云烟87酶活性的抑制作用总体上强于红花大金元.随着铬离子浓度的增加和胁迫时间的延长,烟草幼苗体内脂质过氧化作用加剧,MDA和pro积累量逐渐增加,高浓度铬离子胁迫下烟苗根系活力较对照显著降低(P<0.05).[结论]在水培条件下,Cr6+对烟苗抗氧化系统的损伤大于Cr3+;与云烟87相比,红花大金元表现出较强的抗铬性.     

谷氨酸和天冬氨酸对高温胁迫下荞麦幼苗的生理效应

以荞麦高温敏感品种川荞3号和抗逆品种川荞4号为材料,研究高温胁迫下添加不同浓度谷氨酸和天冬氨酸对荞麦幼苗生理特性的影响,结果表明,适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理,能明显降低高温胁迫下荞麦叶片质膜透性及MDA含量,其中,荞麦敏感品种降低较多,适当浓度氨基酸对高温胁迫下荞麦敏感品种质膜结构和功能有重要保护作用;适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理可显著提高荞麦叶片SOD及APX活性,其中,荞麦抗逆品种叶片SOD活性显著高于对照,叶片APX活性可恢复至对照水平;天冬氨酸处理效果好于谷氨酸,谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度为30μmol/L和20μmol/L。     

现蕾期干旱胁迫对烟草光合与抗氧化特性的影响

为明确不同烟草品种对现蕾期干旱胁迫的响应,以NC89和云烟97为材料,通过盆栽试验,在现蕾期进行干旱胁迫,分析不同处理光合指标、抗氧化酶(SOD、POD)活性和叶绿素、蛋白质、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、谷胱甘肽(GSH)含量等指标变化。结果显示,干旱胁迫下,各指标较对照变化大,但仅叶绿素和Pro含量两个品种处理间均达到显著水平,MDA含量仅NC89达到显著水平,GSH含量仅云烟97达到显著水平。可见,现蕾期干旱胁迫下,烟草的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率降低,胞间CO2摩尔分数先降后升,SOD活性、叶绿素、蛋白质、Pro含量上升,而POD活性、MDA、GSH含量在不同烟草品种上响应不同。总体来讲,NC89现蕾期抗旱性高于云烟97。     

亚精胺对渗透胁迫的玉米幼苗叶片NADPH氧化酶和抗氧化酶活性的影响

为了探讨多胺增强植物抗旱性的机理,研究了渗透胁迫下,玉米品种农大108(抗旱性较强)和掖单13号(抗旱性较弱)幼苗叶片中亚精胺(spermidine:Spd)含量与质膜NADPH氧化酶和3种抗氧化酶——超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的变化.结果表明,渗透胁迫48 h,抗旱性弱的掖单13号幼苗叶片的NADPH氧化酶活性的上升幅度明显大于抗旱性强的农大108,而农大108幼苗叶片Spd含量以及SOD,CAT和APX活性的上升幅度明显大于掖单13号.外源Spd处理明显提高了掖单13号幼苗叶片的Spd含量以及SOD,CAT和APX活性,也明显抑制了NADPH氧化酶活性的上升.Spd的生物合成专一性抑制剂——甲基乙二醛-双(鸟嘌呤腙)(MGBG)处理,则明显抑制了渗透胁迫下农大108叶片中SOD,CAT和APX活性以及Spd含量的上升,也明显提高了NADPH氧化酶活性.结果还表明,渗透胁迫下玉米幼苗叶片的Spd可能通过抑制NADPH氧化酶活性以及促进抗氧化酶活性而降低叶片内的活性氧水平,从而减轻活性氧对幼苗的伤害.     

不同梯度NaCl胁迫对甜高粱幼苗抗氧化同工酶亚基及酶活性的影响

以甜高粱品种M-81E为材料,采用水培的方法,研究盐浓度为0、25、50、100mmol/L的胁迫处理对甜高粱幼苗抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]同工酶亚基、酶活性以及叶片中丙二醛含量的影响。结果表明:不同浓度的盐胁迫对甜高粱幼苗叶片中SOD、POD、CAT、APX活性的影响程度不同,SOD活性随着盐胁迫时间的延长和浓度的增大在一定范围内降低,而POD、CAT、APX活性却在一定范围内显著升高,表现为同工酶亚基条带增多或者亮度增强。甜高粱幼苗叶片丙二醛含量随着胁迫时间的延长有上升趋势,但不显著。由研究结果可知,盐胁迫对甜高粱的抗氧化酶系统进行了修饰,导致SOD活性下降,因此SOD并没有起到清除过氧化物的作用,而CAT、APX和POD在甜高粱耐受盐碱胁迫中起到重要的保护作用。     

NaCl胁迫和等渗PEG处理对小麦APX活性的影响

以小麦耐盐品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15为试验材料,分别采用NaC1胁迫和等渗PEG处理,比较2种处理对小麦根部和叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响.在相同盐度胁迫下,耐盐品种APX活性的增加幅度明显大于盐敏感品种,小麦的耐盐性与APX活性呈正相关;NaCl胁迫下两种小麦APX活性增加幅度均明显大于 等渗PEG处理,说明Na+效应在提高小麦APX活性方面发挥了主要作用.     

水杨酸对高温胁迫猕猴桃耐热性诱导研究

以美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)品种秦美组培苗为试材,研究了水杨酸对猕猴桃耐热性的诱导.结果表明:水杨酸抑制了高温胁迫下猕猴桃叶片细胞膜透性的增大和MDA含量的增加,增强了高温胁迫下抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性,提高了抗氧化剂(ASA、Pro)含量.说明水杨酸可诱导猕猴桃获得耐热性.     

盐胁迫条件下氨基酸对荞麦幼苗生理特性的效应

以荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)盐敏感品种川荞3号和耐盐品种川荞4号为试验材料,研究盐胁迫条件下外源谷氨酸和天冬氨酸处理对荞麦幼苗生理特性的影响。结果表明,适当浓度的谷氨酸和天冬氨酸处理可明显降低盐胁迫条件下荞麦叶片质膜透性和MDA含量,其中以盐敏感品种降低较多;并显著增加盐胁迫条件下荞麦叶片的SOD和CAT活性,天冬氨酸处理效果好于谷氨酸处理效果,使耐盐品种荞麦叶片的SOD和CAT活性恢复至对照水平。说明适当浓度的谷氨酸和天冬氨酸处理可明显提高荞麦幼苗的耐盐性,谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度分别为60μmol/L和40μmol/L。     

外源硅对锈菌诱导下豇豆叶片不同细胞器中抗氧化特征的影响

以长豇豆高抗锈病材料‘ZN016’和高感品种‘之豇282’为材料,通过基质栽培,研究锈菌胁迫下外源硅对长豇豆叶片细胞质、线粒体和叶绿体抗氧化酶活性与抗氧化物质含量的影响。结果表明:锈菌胁迫下,外源硅可显著提高豇豆细胞质、线粒体和叶绿体中过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性以及线粒体内的超氧化物歧化酶(SOD)活性;同时显著提高细胞质内的多酚含量和感病品种线粒体中抗坏血酸(AsA)的含量;外源硅可显著降低感病品种细胞质和叶绿体中的丙二醛(MDA)含量。推测锈菌胁迫下外源硅可能通过提高豇豆叶片细胞质和叶绿体的抗氧化能力,从而避免活性氧对细胞质膜和叶绿体膜系统的伤害,维持其正常的生理功能。     

高粱幼苗保护酶系统对盐胁迫的初期响应

以高粱耐盐品种(辽杂15号)和盐敏感品种(龙杂11号)为材料,人工气候箱(湿度60%,光照/黑暗为12h/12h,光照强度为134μmol·m-2·s-1,昼/夜温度为28℃/25℃)内营养液培养。从3叶期开始进行不同浓度NaCl(0,50,100,150,200mmol·L-1)处理,研究盐胁迫下高粱幼苗保护酶系统的响应。结果表明:在盐胁迫下,高粱幼苗的O2-和MDA含量有所增加,其增加幅度随着NaCl浓度的增加而增大。与盐敏感品种龙杂11号相比,耐盐品种辽杂15号的O2-和MDA含量均处于较低水平,受到盐胁迫后的增幅较小。高粱幼苗受到盐胁迫后,SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)和APX(抗坏血酸过氧化物酶)活性均有所提高,其提高的幅度随着NaCl浓度的增加而增大。盐胁迫下,辽杂15号SOD、POD、CAT和APX活性的增幅较龙杂11号大。可见,在盐胁迫下耐盐高粱品种辽杂15号表现出较高的抗氧化能力,能够及时清除过量的活性氧,避免了活性氧的过量积累,使细胞膜脂过氧化程度维持在较低水平。     

野生二倍体香蕉(Musa acuminata,AA group)对冷害的生理响应（英文）

【目的】评价低温对冷敏感香蕉品种Williams(Musa acuminata AAA cv.Williams)和耐冷香蕉品种野生二倍体(Musa acuminata,AA group)的影响,探讨香蕉耐冷机制,为香蕉抗冷性改良的遗传育种提供参考及香蕉生产提供理论指导。【方法】经10、5和2℃低温胁迫处理24 h后,收集两个香蕉品种的叶片,测定其生理生化指标,调查叶片脂质过氧化水平[丙二醛(MDA)、脯氨酸和不同色素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]。在正常生长条件下的两个香蕉品种植株设为对照。【结果】经不同低温处理后,野生二倍体香蕉叶片中脯氨酸和不同色素含量均明显增加,而MDA含量降低;与对照相比,冷敏感香蕉品种Williams的脯氨酸和MDA含量相对较高,而不同色素含量无明显差异。低温条件下,两个不同香蕉品种叶片抗氧化酶活性表现有所不同。与对照相比,不同低温处理的野生香蕉种质叶片SOD活性出现明显下降趋势,而CAT和POD活性保持较高水平;但低温处理的Williams叶片SOD、CAT和POD活性变化与对照无明显差异。【结论】野生二倍体香蕉的较高耐冷性可能与其生理生化指标的变化有关;野生二倍体香蕉具有较强的抗寒性,可作为筛选香蕉抗寒种质的中间材料。     

外源亚精胺对低温胁迫下烟草种子萌发及幼苗生理特性的影响

为揭示外源亚精胺对低温胁迫下烟草种子萌发率及幼苗生长发育的调控机制,以云烟87为供试品种,设置不同浓度(200、400、600、800μmol/L)亚精胺对烟草种子进行浸泡处理,探究低温胁迫下外源亚精胺浸种对烟草种子萌发率、幼苗抗氧化酶活性、渗透调节物质及膜质过氧化物含量的影响。结果表明,低温胁迫下烟草种子萌发率降低,幼苗的生长发育受到抑制,200、400μmol/L亚精胺处理对低温胁迫的缓解作用有限,而600μmol/L亚精胺处理能够有效提高烟草种子萌发率,增强烟草幼苗抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和净光合速率,增加渗透调节物质含量,降低活性氧自由基积累和丙二醛(MDA)含量,从而缓解低温胁迫对烟草幼苗造成的损害。     

ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

以耐冷型水稻(Oryza sativa L.)品种东农418和冷敏感型水稻品种松粳9号为材料,在三叶期以脱落酸(ABA)及其合成抑制剂钨酸钠进行喷施处理,通过抗氧化酶活性的响应,探讨低温胁迫下ABA对水稻苗期耐冷性的调节作用。结果表明,低温处理使叶片SOD活性降低,POD活性和MDA含量升高;外施ABA减缓了叶片SOD活性的降低,并可减少POD活性和MDA含量升高的幅度,而钨酸钠处理则加剧了SOD活性降低及POD活性和MDA含量的升高,说明ABA提高了水稻幼苗耐冷性。低温胁迫以及ABA对水稻抗氧化酶活性的影响因品种而异,外施ABA对耐冷型品种的调节作用效果更明显。     

低磷和铝毒胁迫对大豆活性氧代谢的影响

以磷高效、耐铝毒的大豆双抗品种BX10及双感对照品种BD2为试材,采用水培方式研究低磷和铝毒胁迫对大豆体内活性氧代谢的影响.结果表明,低磷和铝毒胁迫均提高大豆细胞膜透性及O-·2、H2O2、MDA含量,降低SOD、CAT、POD、APX活性,且BD2的增减量大于BX10;低磷处理对APX活性,叶片细胞膜透性及CAT、POD活性和H2O2含量影响较大,而铝毒处理对O-·2、MDA含量,SOD活性,根部细胞膜透性及CAT、POD活性和H2O2含量影响较大.     

NaCl胁迫对嫁接西瓜抗氧化酶及叶绿素荧光参数的影响

为研究盐胁迫下嫁接西瓜的耐盐机制,以耐盐性较强的葫芦品种超丰抗生王为砧木,耐盐性较弱的西瓜品种秀丽为接穗,采用营养液水培法,研究了NaCl胁迫对西瓜自根苗和嫁接苗谷胱甘肽抗氧化酶系统、SOD同工酶、POD同工酶及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:NaCl胁迫下嫁接苗、自根苗叶片中超氧阴离子和H2O2含量明显增加;嫁接苗叶片和根系中SOD、POD同工酶变化明显不同,不同同工酶活性差异明显。此外,NaCl胁迫下嫁接苗叶片非酶系统抗氧化酶[抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)]活性均显著高于自根苗;嫁接苗叶片中叶绿素荧光参数qP和Fv/Fm降低的幅度小于自根苗。上述结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗通过维持较高的抗氧化酶活性以提高活性氧的清除能力,并保持较高的光合效率,从而增强西瓜幼苗对盐胁迫的耐性。