灌浆期高温对小麦剑叶抗氧化酶及膜脂过氧化的影响

 采用人工气候室控温，研究弱筋小麦扬麦9号和中筋小麦扬麦12在灌浆最快时期（花后19～21 d）、温度（25℃、30℃、35℃、40℃）、大气相对湿度50%的条件下，对剑叶抗氧化酶及膜脂过氧化的影响。结果表明，随着温度升高，剑叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性呈下降趋势，膜脂过氧化产物（MDA）含量呈上升趋势。高温胁迫对中筋小麦扬麦12 SOD、CAT活性的伤害大于弱筋小麦扬麦9号，对扬麦9号POD活性的伤害大于扬麦12，扬麦12 MDA积累速率大于扬麦9号。高温胁迫导致千粒重下降。     

密肥调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响

以弱筋小麦扬麦9号、中筋小麦扬麦11号为试材,研究了密肥（基本苗、氮肥）调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响。结果表明：在小麦后期生长过程中,旗叶SOD活性、POD活性、叶绿素含量总体呈现下降趋势,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）总体呈现上升趋势。本试验条件下,中筋小麦扬麦11号在120万/hm2基本苗的基础上,以240 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理最能延缓植株的衰老,延长籽粒的灌浆时间,增强旗叶光合能力,提高籽粒蛋白质含量,从而取得优质高产;弱筋小麦扬麦9号在240万/hm2基本苗基础上,以180 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理可以保证其品质达标的同时,增强植株后期旗叶中的SOD、POD活性,降低MDA含量,适当延缓植株的早衰,从而较好协调弱筋小麦高产与优质的矛盾。     

渗透胁迫下小麦幼苗叶片中亚精胺与抗氧化酶的关系

为了探讨多胺提高作物抗旱性的机理,在渗透胁迫下,研究小麦品种豫麦18(抗旱性较强)和扬麦9号(抗旱性较弱)幼苗叶中亚精胺(Spd)含量与三种抗氧化酶——超氧化物歧化酶(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2 d,扬麦9号幼苗叶片的丙二醛(MDA)的上升幅度明显高于豫麦18,豫麦18幼苗叶片Spd含量以及SOD、CAT和APX活性的上升幅度明显大于扬麦9号;外源Spd处理,明显提高了扬麦9号幼苗叶片的Spd含量以及SOD、CAT和APX活性,也明显抑制其MDA含量的上升。Spd的生物合成专一性抑制剂——甲基乙二醛-双(鸟嘌呤腙)(MGBG)预处理豫麦18,再进行渗透胁迫,则明显抑制其渗透胁迫下叶片中SOD、CAT和APX活性以及Spd含量的上升,也明显促进了MDA含量的上升。从而表明,渗透胁迫下小麦幼苗叶片的Spd可能通过促进抗氧化酶活性,从而减轻活性氧对幼苗的伤害。     

氮素缓解春小麦花后高温早衰的抗氧化特性研究

为研究花后高温胁迫下氮肥对春小麦抗氧化特性的响应机制，阐明氮素缓解高温危害的生理机理及运筹机制，2019年采用裂区设计，主区为0 (N0)、75 (N1)、150 (N2)、225 (N3)和300 (N4) kg·hm^-2 5个施氮量处理，副区为(25±2)℃(CK)和(35±2)℃(HT)2个温度处理，研究不同温度处理下施氮量对春小麦旗叶中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase dismutase, POD)、过氧化氢酶(catalase dismutase, CAT)活性的影响及对类胡萝卜素、丙二醛(malondialdehyde, MDA)、脯氨酸(proline, Pro)、超氧阴离子自由基(superoxide anion radical, O^-₂·)含量和产量的影响。结果表明，与常温处理相比，高温胁迫后春小麦旗叶类胡萝卜素含量、SOD、POD和CAT活性均出现不同程度的下降，且丙二醛含量和超氧阴离子自由基含量明显增加，导致膜脂过氧化程度和早衰现象加剧，产量显著下降，降幅为7.81%～33.71%。而施加氮肥能显著增加春小麦旗叶中类胡萝卜素、Pro和氮的含量，提高SOD、POD和CAT酶活性;且随着施氮量的增加，春小麦的千粒重和产量呈先增后降的趋势，在N3处理时最高，分别为8.64(CK)和8.09×10³ kg·hm^-2(HT)，分别较N0处理增产67.12%和97.80%。由此表明，合理的施氮量可有效抵御高温胁迫，使小麦SOD、POD和CAT活性及脯氨酸和类胡萝卜素含量保持较高水平，并降低丙二醛和超氧阴离子自由基含量，从而缓解高温胁迫导致的早衰，最终提高小麦产量。因此，采用225 kg·hm^-2(N3)施氮量能有效降低花后高温引起的减产，为春小麦宁春50号高产、稳产、优质栽培模式提供理论依据和技术支撑。     

外源过氧化物酶对小麦后期生长的影响

为了研究外源过氧化物酶 (POD)对小麦后期生长的影响 ,在小麦生长后期 (扬花后占 1周 )用不同浓度的粗提POD酶液喷施小麦叶片 ,检测旗叶POD活性、超氧化物岐化酶 (SOD)活性、丙二醛 (MDA)、可溶性蛋白和叶绿素含量。结果表明 ,外施POD对小麦旗叶POD活性、SOD活性、MDA和可溶性蛋白含量均有不同程度的影响 ,对叶绿素含量没有明显影响     

不同耐冷性杂草稻和栽培稻抗氧化系统对冷水胁迫的响应

【目的】从孕穗期到抽穗开花是水稻对温度最为敏感的阶段,这一阶段的低温冷害严重制约了东北地区水稻生长和种植面积的进一步扩大,探明水稻耐冷生理机制,将为东北水稻生产提供重要保障。探索耐冷性不同的杂草稻和栽培稻在冷水胁迫下开花期剑叶的活性氧代谢、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的变化规律,为耐冷性水稻品种的选育和栽培提供理论依据。【方法】以耐冷性强的杂草稻WR03-45、栽培稻丽江新团黑谷和冷敏感的杂草稻WR03-26、栽培稻秀子糯为试验材料,采用盆栽方法,根据剑叶叶枕距判断主穗进入孕穗期的时间,于孕穗期在冷水池中进行低温处理,未经冷水处理的参试材料作为对照。在开花期,剪取参试材料的剑叶保存于-85℃的超低温冰箱中,用于测定超氧阴离子自由基（）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、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）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR） 5种抗氧化酶活性和还原型抗坏血酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）两种抗氧化剂含量,研究孕穗期低温冷害对剑叶的活性氧（ROS）积累、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响。【结果】冷水胁迫下,冷敏感的杂草稻WR03-26开花期剑叶仅有CAT和GR活性显著增加,冷敏感的栽培稻秀子糯开花期剑叶SOD、CAT和GR活性显著增加;WR03-26和秀子糯剑叶的AsA和GSH含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值与对照无显著差异;WR03-26和秀子糯剑叶产生速率显著增加,H₂O₂含量极显著增加,膜脂过氧化产物MDA含量显著增加。耐冷性强的杂草稻WR03-45开花期剑叶SOD活性显著升高,POD、APX、CAT和GR极显著升高,耐冷性强的栽培稻丽江新团黑谷开花期剑叶SOD、POD和APX活性显著升高,CAT和GR活性极显著升高;WR03-45和丽江新团黑谷剑叶的抗氧化剂（AsA和GSH）含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值在冷水胁迫下显著高于对照;WR03-45和丽江新团黑谷剑叶产生速率、H₂O₂含量和MDA含量与对照相比无显著差异。【结论】冷水胁迫下,耐冷性强的水稻通过提高抗氧化酶活性和抗氧化剂含量,减少ROS的积累以及膜脂过氧化,增强对冷水胁迫的耐性。水稻的耐冷性与胁迫下抗氧化系统清除ROS的能力有关,杂草稻WR03-45作为一种强耐冷性的种质资源可以用于栽培稻耐冷性的遗传改良。     

硅肥和接种纹枯病菌对水稻膜脂过氧化和防御酶活性的影响

在群体水培条件下,探讨施硅肥和接种纹枯病菌对水稻叶片丙二醛(M DA)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。结果表明:未接菌条件下,硅肥能提高POD、CAT的活性,降低SOD活性,M DA含量略有上升;接菌处理使M DA含量、CAT和POD活性升高,SOD活性降低;接菌和施硅肥处理使SOD活性下降,第4天达最小值,但其活性仍高于接菌未施硅肥处理,其POD、CAT活性第4天达最大值,M DA含量第3、4天达最大值;施硅肥后接菌叶片的上位叶片的SOD、CAT和POD活性与接菌叶片无明显差异。施硅肥能显著降低水稻植株的纹枯病病情指数,提高其对纹枯病的抗病能力,相对防治效果达25.8%。     

脱落酸和多效唑对水分胁迫条件下小麦幼苗活性氧代谢的影响

本文以上培小麦幼苗为材料，研究了脱落酸（ＡＢＡ）和多效唑（ＰＰ３３３）对土壤于旱条件下小麦幼苗活性氧代谢的影响。结果表明，喷施ＡＢＡ和ＰＰ３３３后，过氧化物酶（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性升高加快；超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性前期上升缓慢，但后期超过对照；丙二醛（ＭＤＡ）含量减少，叶片含水量和水势提高。表明ＡＢＡ和ＰＰ３３３可以提高小麦幼苗的抗旱性，且ＰＰ３３３和ＡＢＡ的作用相似。     

低温胁迫对胡芦巴幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化的影响

[目的]从抗氧化能力的角度揭示胡芦巴幼苗抗寒机理。[方法]以胡芦巴幼苗为材料,研究0℃低温胁迫下胡芦巴幼苗叶和根中抗氧化酶SOD、CAT、POD活性及丙二醛（MDA）含量的变化。[结果]随着低温处理时间的延长,胡芦巴幼苗SOD、POD活性呈现上升-下降-上升趋势,活性在6h处达到小高峰后下降,12h之后又开始上升,并于48h时达最大值;CAT活性呈现先升后降趋势,在12h时达到峰值。叶中抗氧化酶活性变化幅度及峰值均大于根。MDA含量呈现先升后降趋势,在处理24h时达到峰值,且叶中MDA含量小于根。[结论]三种抗氧化酶协同作用抵抗低温胁迫的伤害;叶对低温胁迫的响应反应比根强。     

水分胁迫对不同品种小麦幼芽抗氧化酶活性的影响

利用优良旱地小麦品种晋麦47号、水地小麦品种舜麦1718的幼芽,研究了发芽期在水分胁迫条件下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的抗氧化酶活性、蛋白质含量以及丙二醛(MDA)含量的变化,旨在比较发芽期不同小麦品种在水分胁迫下抗氧化酶指标的变化,为进一步开展旱地小麦栽培育种提供理论依据。结果表明,经水分胁迫处理24 h后,晋麦47号的SOD,POD和CAT这3个抗氧化酶活性总和及蛋白质含量都有所增加,增加的百分率均显著高于舜麦1718;2个小麦品种的MDA含量均增加,舜麦1718的MDA含量的增加低于晋麦47号。与旱地小麦晋麦47号不同,水地小麦品种舜麦1718是通过另外途径来抵御水分胁迫危害,由于MDA含量变化率小,质膜的损伤程度减轻,有适合在旱地栽培的潜力。     

低温胁迫对葡萄品种梅鹿辄和贝达活性氧代谢的影响

以抗寒性不同的2个葡萄品种梅鹿辄和贝达为材料,研究不同温度下其1年生枝条叶片的细胞膜相对透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性变化,并用组织化学定位方法检测氧自由基(O2·-)和H2O2水平,以期分析各指标与葡萄抗寒性之间的关系并了解其抗寒机制。结果表明,随温度降低,两个葡萄品种叶片的细胞膜相对透性、MDA、O2·-和H2O2含量显著升高,并且抗寒性弱的梅鹿辄增大幅度显著大于抗寒性强的贝达;贝达叶片中SOD、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随温度降低显著提高且POD和CAT活性增大幅度显著高于梅鹿辄。推测POD和CAT活性及O2·-和H2O2形成速度与葡萄品种的抗寒性关系密切。     

氯化钙和蔗糖对低温处理下香樟膜脂过氧化和保护酶系统变化的影响

以1年生香樟叶片为试验材料,研究其在不同低温处理下和外源物质氯化钙、蔗糖的作用下,细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)含量及叶片相对电导率的变化.结果表明,随着温度的降低,清水、氯化钙和蔗糖处理的香樟叶片保护酶活性变化均呈先升后降的趋势;清水、氯化钙处理的香樟叶片MDA含量均呈上升趋势,增幅平稳;而蔗糖处理的香樟叶片MDA含量呈先降后升的趋势;相对电导率呈上升趋势,-6℃之后上升幅度增大.表明外施氯化钙、蔗糖能提高香樟抗寒性.     

香蕉越冬期ATPase和保护酶的活性及膜脂过氧化

在越冬期，随着气温的降低香蕉叶片腺苷三磷酸酶（ＡＴＰａｓｅ）活性明显提高，３月份后气温上升，活性开始下降．越冬期间超氧物岐化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性呈下降趋势，膜脂过氧化产物ＭＤＡ含量呈上升趋势，其中台湾蕉ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性下降幅度比柴蕉大．ＡＴＰａｓｅ水解活性和ＭＤＡ含量明显高于柴蕉，经ＰＰ３３３处理的台湾蕉，ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性分别比对照提高６６．７７％、８６．４４％和２３７．７６％，ＡＴＰａｓｅ活性下降２４．１５％，ＭＤＡ含量下降２１．６７％，在一定程度上提高了香蕉的抗寒性     

干旱和低磷胁迫对大豆叶保护酶活性的影响

采用水培和盆栽试验法,测定不同程度干旱水平下,不同磷素营养基因型大豆叶片中MDA含量、SOD、CAT和POD活性。结果表明,干旱胁迫能显著增强MDA含量,导致细胞膜伤害加剧。SOD、POD与CAT协同作用,具有减缓MDA积累的作用。干旱胁迫下,磷素能有效地增强SOD、POD和CAT活性,减少MDA积累。     

盐胁迫下不同盐敏感型玉米抗氧化酶活性的变化

本试验选用两种不同的玉米品种,在四个不同盐浓度下分析了不同生长期SOD、POD、CAT活性和MDA含量的变化。结果表明,在不同浓度的盐胁迫条件下,SOD活性在三叶期、开花期、灌浆期及掖单22的大喇叭口期均随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低,而登海9号的大喇叭口期在盐浓度为0～0.6%范围内,随着盐浓度的升高SOD活性逐渐升高。POD活性在三叶期及灌浆期均表现为随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低;在大喇叭口期及开花期随着盐浓度的升高POD活性逐渐升高。CAT活性在大喇叭口期、灌浆期及掖单22的三叶期表现为随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低;在开花期及登海9的三叶期随着盐浓度的升高CAT活性逐渐升高。MDA含量逐渐上升。     

氯化镧对铜胁迫下玉米幼苗抗氧化特性的影响

以玉米为试材,采用溶液培养方法,研究了外源氯化镧对铜胁迫下玉米幼苗叶片及根系抗氧化特性的影响。结果表明,铜胁迫显著提高了玉米叶片SOD、CAT、APX、DHAR活性、GSH含量、细胞质膜透性、MDA含量及根系SOD、CAT、DHAR活性、As A含量、细胞质膜透性、MDA含量,而使叶片POD、GR活性、As A含量及根系POD、APX、GR活性、GSH含量显著降低。与铜胁迫相比,氯化镧+铜复合处理叶片的SOD、APX、GR、DHAR活性与As A含量分别显著增加了16.3%、86.2%、225.0%、62.5%、267.7%,其根系POD、APX、GR、DHAR活性和GSH含量分别显著增加了148.5%、66.7%、51.5%、23.7%、19.3%,叶片CAT、POD活性、GSH含量、细胞质膜透性、MDA含量分别降低了47.5%、15.0%、15.4%、44.3%、48.1%,根系CAT活性、As A含量、细胞质膜透性、MDA含量分别降低了42.9%、50.0%、35.8%、41.1%,氯化镧+铜复合处理使玉米幼苗生物量显著增加了25.4%。综上,氯化镧可提高玉米幼苗的抗氧化能力,从而缓解铜胁迫玉米植株所造成的伤害。     

铝钙复合作用对杉木幼苗抗氧化能力的影响

采用水培法研究了铝钙复合作用对1年生杉木幼苗叶片丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)3种抗氧化物酶活性的影响。结果表明:高铝浓度(1.5 mmol·L~(-1))胁迫下,增加钙离子浓度可以明显降低杉木幼苗叶片MDA含量,增强SOD、CAT、POD活性,且增强效应随培养时间的延长而愈加明显;在高钙浓度(4.5 mmol·L~(-1))处理下,随着铝浓度的上升,幼苗叶片MDA含量升高,SOD、CAT活性下降,而POD活性变化却不明显。高铝浓度胁迫下杉木幼苗受毒害程度较大,而在高钙浓度下铝毒对杉木幼苗影响相对减弱;钙离子对杉木幼苗铝毒具有一定程度的缓解作用。     

花后渍水对小麦根系抗氧化酶活性、 旗叶光合特性及产量的影响

为探究渍水胁迫对小麦根系和旗叶生长发育的影响，以宁麦13和淮麦40为试验材料，采用管栽试验方法，在小麦开花期设置0 d(AW0) 、3 d(AW3)、6 d(AW6)和9 d(AW9) 4个渍水强度，研究花后不同渍水强度对小麦根系抗氧化酶活性和旗叶光合特性的作用。花后7 d，两品种AW6和AW9的旗叶叶绿素含量相对值(SPAD)、净光合速率(P_n)均显著低于AW0和AW3处理，而根系丙二醛(MDA)含量显著高于AW0和AW3处理；淮麦40 AW9的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于AW0、AW3和AW6处理，宁麦13各处理的SOD活性未表现出显著性差异，AW6和AW9的过氧化物酶(POD)活性显著高于AW0和AW3处理；花后14 d的旗叶SPAD值、P_n、F_v/ F_m和Y(Ⅱ)均显著低于AW0、AW3和AW6处理，两品种AW9处理根系SOD和过氧化氢酶(CAT)活性显著低于AW0和AW的，根系POD活性和 MDA含量则显著高于AW0处理。成熟期两品种AW3处理籽粒产量及其构成因素与AW0无显著差异，AW6和AW9处理的穗数与AW0无显著差异。其中，宁麦13 AW6和AW9处理的每穗粒数显著低于AW0和AW3处理，淮麦40 AW9的穗粒数显著低于AW0、AW3和AW6处理，两品种AW6和AW9处理的千粒重和最终产量显著低于AW0和AW3处理。相关性研究发现：千粒重是影响产量的主要因子(R² = 0.983)；Y(Ⅱ)是对千粒重促进程度最大的因素(R² = 0.890)；POD是对Y(Ⅱ)最敏感的指标(R²=0.831)。结果表明本研究条件下，花后渍水显著降低了灌浆中期根系抗氧化酶活性和旗叶光合能力，导致成熟期千粒重降低，最终籽粒产量显著降低。     

小麦开花后根系膜脂过氧化作用及其对粒重的影响

研究了３个品种小麦开花后根系膜脂过氧化作用,以及对旗叶衰老、籽粒增重的影响,结果表明,小麦开花后,根系ＭＤＡ含量和ＰＯＸ酶活性增加,ＳＯＤ酶活性下降,膜脂过氧化作用加强。根系迅速衰老,引起旗叶叶绿素含量下降,旗叶早衰,籽粒增重缓慢千粒重低,蒲麦８４４１开花后植株早衰明显,千粒重低;阜阳８６１、扬麦１５８开花后植株衰老缓慢千粒重高。     

两种高产小麦旗叶自然衰老过程中生理特性的比较

以新品种高产小麦—宁麦8号和宁麦9号为试验材料,研究在自然条件下旗叶全展后各种生理特性变化规律。结果表明,在旗叶全展后,宁麦8号与9号的叶绿素含量总体呈下降趋势,净光合速率两者都在14d后开始迅速下降。2种小麦SOD活力自全展21d内呈上升趋势,之后下降;POD活性总体上呈上升趋势,中期略有下降,且2种酶的变化速度8号都比9号要快。由于SOD、POD活性变化的不均衡,导致O2-在体内迅速积累,使得膜脂过氧化程度加深,MDA含量不断升高,叶片迅速进入衰老。宁麦8号叶片中O2-的累积速度高于9号,这与其叶片比9号早衰相一致。在小麦旗叶衰老过程中,POD可能比SOD起着更重要的作用。