烟草幼苗根系抗氧化系统对渗透胁迫的生理响应

用不同渗透势的PEG-6000对2个烟草品种幼苗根系进行渗透胁迫处理,研究了根系质膜透性、MDA含量和抗氧化系统的变化情况.结果表明,根系质膜透性随渗透胁迫强度的加强而增大,根中MDA含量和H2O2含量增加.渗透胁迫期间几种保护酶活性变化不同,SOD和CAT活性呈先升后降的变化趋势,POD活性上升,而抗坏血酸过氧化物酶(ASP)活性下降.根中抗氧化物质(AsA和GSH)在低渗透胁迫下含量增加,高渗透胁迫下含量下降.渗透胁迫期间根系抗氧化酶和抗氧化物质含量与膜脂过氧化水平及膜透性呈一定的负相关性.2个供试品种的抗氧化系统对PEG-6000渗透胁迫的反应存在一定差异.     

聚乙二醇处理马铃薯脱毒试管苗的生理反应

以聚乙二醇PEG-6000为渗透剂模拟水分胁迫处理马铃薯试管苗,研究马铃薯试管苗在不同强度水分胁迫下的光合能力、渗透调节物质含量、膜脂过氧化和抗氧化特性等生理反应.结果表明:随着胁迫强度增大,马铃薯试管苗叶绿素、脯氨酸、丙二醛(MDA)与超氧化物歧化酶(SOD)活性发生了不同变化.抗旱性不同的马铃薯品种对水分胁迫的敏感程度也不同.其中水分胁迫后叶绿素含量低于对照;脯氨酸含量随着处理强度的增大显著增加,且以20%的PEG浓度处理增加最明显,抗旱性强的品种脯氨酸增幅较大;MDA含量随着胁迫强度的增大急剧增加,植物叶片的质膜透性上升,抗旱性强的品种增长幅度较小;PEG处理后SOD活性先上升后下降,抗旱性强的品种能维持较高的活性.     

PEG胁迫对两种冬小麦苗期抗旱生理特性的影响

以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和弱抗寒品种济麦22为试材,研究了20%聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫对其苗期叶片和根部的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响。结果表明,随着PEG胁迫时间的延长,东农冬麦1号和济麦22叶片的相对含水量均下降,且东农冬麦1号的相对含水量高于济麦22;两种小麦叶片和根的质膜透性均增大,但东农冬麦1号的质膜透性比济麦22小;超氧化物歧化酶(SOD)活性先下降后上升,且东农冬麦1号的SOD活性高于济麦22;脯氨酸(Pro)含量明显增加,且东农冬麦1号的含量高于济麦22;丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,但东农冬麦1号的含量低于济麦22。各项生理指标综合分析可知,东农冬麦1号比济麦22具有较强的抗旱能力。     

NaCl胁迫对草莓细胞膜稳定性的影响

研究了不同浓度NaC l胁迫,对草莓品种叶片MDA含量、质膜透性、SOD活性和POD活性的影响。结果表明：随着NaC l胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长,草莓叶片MDA含量增加,质膜透性升高,SOD活性和POD活性均呈先升高后下降的趋势,但品种不同、盐胁迫浓度不同,活性高峰出现的时间早晚不同。在维持膜系统稳定性方面,POD比SOD占更主要的地位。     

干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长及生理特性影响

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长特征及生理特性的影响,明确不同抗旱性苜蓿品种响应干旱胁迫的生长及生理差异,为进一步阐明紫花苜蓿抗旱的分子机理、提高紫花苜蓿耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,选用强抗旱的陇中苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longzhong）、中抗旱的陇东苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longdong）和弱抗旱的甘农3号紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Gannong No.3）为试验材料,在幼苗期对其进行6种不同水势（0、-0.4、-0.8、-1.2、-1.6和-2.0 MPa）的PEG-6000人工模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对供试苜蓿根系生长特征（根系总长度、根系总表面积、根系平均直径、根体积、根尖数和根系干重）、根系活力、游离脯氨酸（Pro）含量、可溶性蛋白（SP）含量、可溶性糖（SS）含量,丙二醛（MDA）含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量,抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性、还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量的影响。并用逐步回归分析建立最优回归方程,进而筛选出不同胁迫程度下对不同抗旱性苜蓿品种抗旱性影响较为显著的指标。【结果】干旱胁迫会显著影响苜蓿的根系生长特征及生理特性。随着干旱胁迫的加剧,供试苜蓿的根系总长度、Pro含量、MDA含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量及CAT活性不断增加;根系干重、根系活力、SS含量和GSH含量先增加后下降。此外,随胁迫程度增加,陇中苜蓿的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及SOD活性均呈先增加后下降的变化趋势,AsA含量不断增加;陇东苜蓿和甘农3号的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及根系总表面积则呈不断下降的趋势,而AsA含量呈先增加后下降的变化趋势。整体而言,陇中苜蓿的根系总长度、根系总表面积、根系干重显著高于陇东苜蓿和甘农3号,H₂O₂含量和O₂^•-含量显著低于甘农3号;陇中苜蓿和陇东苜蓿的SP含量、SS含量和MDA含量显著低于甘农3号。-1.2 MPa至-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的H₂O₂和OH·含量显著低于陇东苜蓿。-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的POD活性、AsA和GSH含量均显著高于甘农3号。逐步回归分析表明,根系活力、根体积、根系总长度、MDA和AsA是对陇中苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根尖数、根系平均直径、根系总表面积、根系干重、O₂^•-、GSH和CAT是对陇东苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根系活力、根尖数、Pro、SS、MDA、质膜相对透性和GSH是对甘农3号紫花苜蓿抗旱性影响较为显著的指标。【结论】不同抗旱性苜蓿品种在形态特征和生理特性上对干旱胁迫存在相同和不同的生长及生理响应策略。轻度和中度胁迫（0 MPa至-1.2 MPa）下,抗旱苜蓿品种主要通过增加根系总长度、根体积和根尖数及降低膜脂过氧化程度来适应干旱,弱抗旱苜蓿品种则通过改变细胞膜稳定性、根系活力及渗透调节能力来适应干旱;重度胁迫（-1.2 MPa至-2.0 MPa）下,不同抗旱性苜蓿品种均可通过改变根系生长特征和启动抗氧化系统来抵御干旱,其中强抗旱苜蓿品种主要通过增加根长和AsA含量来适应干旱,而中等抗旱和弱抗旱苜蓿品种主要通过增加根尖数和GSH含量来适应干旱。     

渗透胁迫对水稻光合色素和膜脂过氧化的影响

以抗旱性较强的稻种湘Ⅰ和较弱的763612为材料,作PEG6000渗透胁迫实验.结果表明,在-0.5MPa下处理3d.两个品种叶片质膜透性和MDA含量有所增加.Chl和Car含量有一定的下降,Chlα/b和Chl/Car比值几乎不变.在-0.8MPa下两个品种的质膜透性和MDA含量大量增加,Chl和Car含量急剧下降,Chlα/b和Chl/Car呈上升趋势;不同抗旱性的水稻品种之间表现出一定的差异.植物光合色素含量与膜脂过氧化水平呈一定的负相关性.乙烯释放量下降.但未见乙烷释放.     

PEG渗透胁迫对苦豆子幼苗生理的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子幼苗叶片质膜相对透性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量以及抗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明随干旱胁迫程度的加剧,苦豆子叶片质膜相对透性逐渐增高,叶片中MDA含量先降低后升高最后又有所下降,长时间重度胁迫促使脯氨酸含量显著增加;POD、CAT和SOD 3种保护酶先后交替发挥作用,胁迫初期以POD和CAT为主,胁迫中期以POD与SOD为主,胁迫后期以CAT和SOD为主.相关分析表明,Pro含量与质膜相对透性、SOD活性、POD活性呈极显著或显著正相关,CAT活性与POD活性、MDA含量极显著负相关.苦豆子幼苗对干旱胁迫有较强的适应能力.     

干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以2个不同耐旱性的大豆品种为试材,研究了干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响及其与耐旱性的关系。结果表明,随着干旱胁迫的加强,质膜透性和丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势。轻度胁迫下质膜透性和MDA含量增幅较小,重度胁迫时增幅达显著或极显著水平。经相关性分析可知,MDA含量与质膜透性呈极显著正相关;SOD和CAT活性分别在胁迫的第2d和第3d时达到峰值,而后下降,第6d时酶活性明显低于对照;而POD活性在第3、4d时达到峰值,而后下降,第6d时仍略高于对照,维持较高水平。耐旱性品种比不耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下烤烟脂膜过氧化的抑制效应

为探究一氧化氮（NO）在干旱胁迫下对烤烟脂膜过氧化的抑制效应,采用盆栽试验研究了不同浓度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）对干旱胁迫下烤烟叶片和根系膜透性、MDA含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响。结果表明：干旱胁迫下,烤烟叶片和根系膜透性,丙二醛（malondialdehyde, MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸（proline, Pro）、K+含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶（peroxidase, POD）活性明显提升,过氧化氢酶（catalase, CAT）显著降低;喷施0.25 mmol/L和0.50 mmol/L SNP分别使烤烟叶片、根系膜透性和MDA含量显著降低,抗氧化酶活性和渗透调节物质含量显著增加。说明外源SNP能有效提高烤烟抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,维持细胞膜系统稳定性,缓解干旱胁迫对烤烟细胞脂膜的氧化损伤,同时SNP在缓解干旱损伤时具有浓度效应,且烤烟不同器官对SNP浓度响应不同。     

PEG诱导水分胁迫下喜旱莲子草的生理适应性

采用PEG-6000模拟水分胁迫处理外来入侵种喜旱莲子草(Alternanthera Philoxeroides)(Mart.)Griseb.)无性繁殖体,测定了5 d中叶片Chl、膜透性、可溶性蛋白含量、MDA含量及几种抗氧化酶活性,旨在探讨喜旱莲子草对不同强度胁迫的生理适应性机制.结果表明:-0.15 MPa PEG胁迫下Chl、膜透性、MDA含量变化很小;-0.30 MPa PEG胁迫下膜透性和MDA含量均小幅升高,Chl含量先升后降,-0.50 MPa PEG胁迫下,Chl含量呈下降趋势,膜透性和MDA含量在第5日达到峰值.可溶性蛋白含量在3种处理中均先升后降,但基本都维持在处理前水平之上.SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性在-0.15 MPa PEG胁迫下维持不变或略有上升,在-0.30 MPa和-0.50 MPa PEG胁迫下呈先升后降的变化趋势,但活性峰值出现在不同的处理时期,且降低后的各酶活性仍维持在一定水平上.实验表明,在低水分胁迫下,喜旱莲子草通过其体内活性氧清除系统活性的维持或升高来解除活性氧毒害,以保证活性氧的产生和猝灭处于动态平衡.即使是高渗透胁迫,喜旱莲子草通过抗氧化酶之间的相互协调在一定时期仍能维持活性氧代谢平衡,并阻止或减弱膜脂过氧化的伤害.但随着较高强度胁迫处理时间的增加,抗氧化酶活性降低,膜脂过氧化增加.     

茶苗在干旱胁迫下的伤害及其生理原因的探讨

茶苗在PEG溶液中(-1.9bar,-6.7bar,-22.3bar),随着胁迫时间的延长,茶树离体枝条叶片SOD和CAT活性先增后降,并随着胁迫程度的加重其酶活性下降加速;POD活性在处理时间内一直增强,与膜损伤加剧速度相平行.叶片细胞膜透性和膜脂过氧化产物(丙二醛MDA)含量平行地增加,两者呈极显著的正相关(r=0.9938~(**)).茶苗抗旱锻炼后能减轻膜伤害程度和降低膜脂过氧化水平,这与体内的SOD,CAT和POD活性在抗旱锻炼中的增强有关.这一结果为茶树干旱胁迫下活性氧伤害理论提供了又一佐证.     

海滨沙滩单叶蔓荆对沙埋的生理响应特征

海滨沙滩单叶蔓荆(Vitex trifolia L.var.simplicifolia)是优良的抗沙埋地被植物.以烟台海岸沙地单叶蔓荆为材料,通过不同厚度沙埋过程中沙上和沙下叶片抗逆生理指标的测定以揭示其抗沙埋生理调控机制.结果表明,轻度和中度沙埋5d,成株和幼株整株叶片细胞膜透性增大、POD和SOD活力增高、MDA和脯氨酸含量和叶片相对含水量(RWC)增加、可溶性糖含量下降.但同株沙上叶片细胞膜透性、MDA含量、SOD和POD活力和可溶性糖含量均高于沙下,而沙上叶片脯氨酸含量低于沙下叶片.在轻度和中度沙埋lOd,沙上叶片细胞膜透性、MDA和可溶性糖含量、叶片POD活力降低,叶片SOD活力仍有小幅度增高,但脯氨酸含量增加,沙上叶片生长旺盛.研究表明,沙埋下叶片抗氧化酶活力和脯氨酸含量与细胞膜透性和膜脂过氧化成正相关.沙埋使植株上部叶片接近沙表面而经受干旱和地面热辐射胁迫引起细胞膜脂过氧化加剧和细胞膜透性加大.同时沙埋也使沙下叶片遭遇黑暗和缺氧胁迫诱导细胞内膜脂过氧化,但也激活了叶片抗氧化酶保护系统和叶片脯氨酸的积累抑制细胞膜脂过氧化维护细胞膜的稳定.因此在沙埋过程中,叶片快速响应沙埋胁迫激活叶片抗氧化酶系统抑制膜脂过氧化作用维持氧自由基和抗氧化酶系统的动态平衡在单叶蔓荆适应轻度和中度沙埋,维护沙上叶片旺盛生长中起重要作用,也是重度全埋下沙下植株茎顶端能快速延伸弯曲生长最后顶出沙面再生的主要生理保护原因.     

Ca^2＋和抗坏血酸对水分胁迫下杉木无性系生理特性的影响

为研究水分胁迫对杉木造成的伤害及外源物质对杉木抗旱性能的影响,采用人工模拟干旱胁迫下添加外源Ca^2＋和AsA的方法,研究渗透胁迫下不同浓度Ca^2＋和AsA对杉木幼苗质膜透性、MDA含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响。结果表明：水分胁迫严重影响叶片质膜系统的稳定和渗透调节物质的含量,造成杉木叶片质膜透性和MDA含量上升,可溶性糖含量先上升后下降,可溶性蛋白含量先上升再下降后又上升,均与对照达到极显著差异（P＜0.01）;适宜浓度的外源Ca^2＋和AsA可保护质膜系统,抑制质膜透性增加,降低电导率和MDA含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白含量,提高杉木幼苗的抗逆境能力,有效增强杉木的抗旱性。     

丛枝菌根真菌对碱胁迫下紫花苜蓿耐碱性的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)龙牧806为材料,采用盆栽试验,测定接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)后紫花苜蓿生长情况。利用碱胁迫处理5、8 d相对含水量、相对电导率、叶绿素含量、丙二醛(MDA)、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量等指标,分析接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对提高苜蓿耐碱性的作用。结果表明,正常情况下,接种摩西球囊霉菌苜蓿株高、根长及分支数均高于对照组,叶绿素含量、根中MDA含量,SOD、POD和CAT酶活、脯氨酸含量、可溶性糖含量均高于对照组;碱胁迫后,接种摩西球囊霉可提高紫花苜蓿根和叶中抗氧化酶(POD、SOD和CAT)活性、渗透调节物质(可溶性糖和脯氨酸)含量,降低丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性。丛枝菌根真菌摩西球囊霉通过增强紫花苜蓿抗氧化能力,降低碱胁迫对苜蓿造成的损伤,并通过渗透调节能力提高接种苜蓿耐碱性。研究为紫花苜蓿盐碱地种植提供理论依据。     

水分胁迫对转ZmPP2C2基因烟草膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以转ZmPP2 C2基因烟草和非转基因烟草为材料(NC89),采用聚乙二醇(PEG-6000)处理,研究水分胁迫对转ZmPP2 C2基因烟草叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在15%PEG-6000模拟水分胁迫条件下,随着处理时间的延长,2种烟草叶片的相对电导度、MDA含量及POD活性都呈上升趋势。但转基因烟草相对电导度和MDA含量上升较非转基因烟草低,POD活性的增加明显高于非转基因烟草。胁迫10 d时与胁迫0 d相比,转基因烟草和非转基因烟草POD分别上升了483.54和212.38%,2种烟草SOD活性均表现为先上升后下降,但转基因烟草下降幅度小,且保持比较高的活性。试验结果说明,干旱胁迫下,转ZmPP2 C2基因烟草叶片具有较高的抗氧化酶活性,膜脂过氧化程度低于非转基因烟草。     

渗透胁迫下小麦幼苗根质膜ATP酶活性与膜透性的关系

经-1．0MP。聚乙二醇PEG渗透胁迫处理72h的小麦根系质膜透性可逆升高，抗旱品种（陕合6号）增幅小于干旱敏感品种（郑引1号），反复胁迫易导致质膜透性的不可逆伤害；PMH^＋-ATPase活性降低下降比质膜透性严重受伤害早，且不易恢复，可能是渗透胁迫伤害的原初作用点；PMCa^2＋-ATPase活性强弱取决于小麦抗旱性强弱；渗透胁迫下的质膜透性变化与PM ATPase活性变化不呈现直接相关。     

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。     

黑麦草根系抗氧化系统和细胞质膜透性对土壤中芘胁迫的响应

采用盆栽试验研究土壤中添加不同浓度芘对黑麦草根系抗氧化系统和细胞质膜透性的影响。结果表明:芘对黑麦草根系抗氧化系统和细胞质膜透性的影响主要表现在试验20d时,100～400mg.kg-1芘浓度下黑麦草根系的CMP、MDA和SS含量显著增加,膜脂过氧化严重;同时CAT活性和非酶抗氧化剂GSH含量相应显著上升,以保护根细胞免受伤害。另外2种抗氧化酶POD活性和SOD活性则明显下降,其中POD活性下降显著。     

渗透胁迫对不同供钾水平烤烟叶片抗旱生理指标的影响

采用水培试验研究了渗透胁迫对不同钾素营养水平下烤烟叶片脯氨酸,可溶性糖和丙二醛含量的影响。结果表明,渗透胁迫下各供钾水平处理烟叶中脯氨酸,可溶性糖和丙二醛含量均显著增加,胁迫处理24h达到高峰,之后含量下降。不同胁迫强度上述指标的变化趋势基本一致,但渗透势-0.2Mpa处理烟叶脯氨酸和丙二醛含量的峰值显著高于渗透势-0.4Mpa处理。渗透胁迫下提高供钾水平可以促进烤烟叶片脯氨酸和可溶性糖积累,降低丙二醛含量,增强烟株的抗旱性。