中药废水胁迫对菖蒲生理特性的影响

以活力、大小一致的菖蒲小植株为试材,在小型模拟人工湿地系统中,研究中药废水胁迫对菖蒲(Acorus calamus)生理生化特性的影响,为其在水体环境植物修复中的应用提供科学依据。结果表明,中药废水胁迫下,菖蒲叶绿素和脯氨酸含量显著下降,MDA和可溶性糖含量显著上升,根系活力先增后降;同时,菖蒲的SOD和CAT活性在中药废水胁迫下显著下降,而POD活性在高质量浓度胁迫下成倍增长。因而,菖蒲通过调节各种生理生化特性以增强对废水胁迫的抗逆力和耐受力,可作为人工湿地处理中药废水的备选植物之一。     

铝胁迫对油菜根系及叶片生理生化指标的影响

为明确油菜幼苗对铝胁迫的反应,采用沙培法培养油菜粗壮幼苗,再用水培法进行不同浓度的铝胁迫处理,测定油菜幼苗叶片中可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、过氧化氢酶、游离脯氨酸含量、油菜根系脱氢酶活力、氧化力等指标,并用SPSS软件统计分析。结果表明,铝胁迫下,油菜相对株高处理间差异不显著;相对根长逐渐减小,处理间差异极显著,表明铝首先对根系产生毒害作用;叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均下降,铝处理浓度越大叶绿素含量下降越明显;叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量均上升,表明铝胁迫影响叶片中有机物的运输,产生毒害;叶片过氧化氢酶的含量先上升后下降,表明铝胁迫达到一定浓度时才会对油菜幼苗叶片产生毒害;根系脱氢酶活性和氧化力均下降。     

铅胁迫对杨梅生理特性的影响

通过水培试验,研究了不同浓度的铅胁迫对杨梅(Myricarubra Sieb.et Zucc.)叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量以及根系活力的影响.结果表明,在2 mmol·L-1低铅条件下,杨梅叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量在30 d内与对照相比无显著性差异;叶片可溶性糖和MDA含量在2mmol·L-1低铅处理第10d即比对照显著增加;根系活力在2mmol·L-1低铅胁迫处理20d后比对照显著降低;叶片SOD和POD活性在2mmol·L-1低铅胁迫下活性随着处理时间的延长而呈先升后降的变化趋势,在低铅处理第20 d SOD和POD活性达到最大.在6 mmol·L-1高铅胁迫下,杨梅叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、POD活性、MDA含量以及根系活力均随着处理时间的延长而不断降低;而叶片可溶性糖含量在高铅处理30d时比对照有所增加.综上所述,杨梅在低铅条件下可诱导活性氧清除系统以及叶片可溶性糖含量增加以减少由于铅胁迫带来的活性氧代谢失衡和缺水对植株的伤害.     

湿地匍灯藓（Plagiomnium acutum）对Pb胁迫的生物标志物响应

采用浸没培养实验研究了不同浓度Pb胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium ac utu)的总叶绿素、丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶活性等生理生化生物标志物的变化,以探讨Pb胁迫下湿地匍灯藓的受损和耐受机理.结果表明,湿地匍灯藓外表伤害症状与Pb胁迫浓度存在明显的剂量-效应关系;低浓度(20 mg·L-1)Pb胁迫可以显著地促进湿地匍灯藓的总叶绿素含量增加,而中、高浓度(50 ng ·L-1)Pb胁迫则导致总叶绿素含量显著降低.湿地匍灯藓对Pb具有较强的生物富集能力,且藓体Pb的累积量与环境Pb浓度呈显著正相关.湿地匍灯藓体内MDA和游离脯氨酸含量随Pb胁迫浓度的增加表现为显著升高.可溶性糖含量仅在高浓度Pb胁迫下显著升高.可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb胁迫浓度的增加而显著下降,其中CAT活性的降幅最大,SOD活性随Pb胁迫浓度的增加逐渐显著增加.在高浓度Pb胁迫下,由于细胞膜脂过氧化和蛋白质变性失活所导致的膜保护体系损伤可能是湿地匍灯藓Pb中毒的主要原因,而渗透调节可能是其缓解Pb毒害的一种主要方式,SOD则在清除Pb胁迫产生的活性氧自由基过程中起重要作用.总叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白、CAT和SOD可以作为湿地匍灯藓受Pb胁迫的敏感生物标志物.     

水稻/再力花单、间作系统中作物对镉胁迫的叶绿素荧光响应及镉积累特征

【目的】研究水稻Oryza sativa和再力花Thalia dealbata在单、间作模式下叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)对镉(Cd)胁迫的响应以及2种植物的镉吸收积累特征.【方法】使用PAM-2500便携式荧光仪测定不同处理下植物叶片的叶绿素荧光参数.采用HNO3-HClO4湿法消解处理样品,并用石墨炉原子吸收法测定不同处理下植物组织Cd的含量.【结果和结论】随Cd浓度增加,水稻Fv/Fm、YII、qP和rETR显著下降,qN和NPQ显著升高,表明PSⅡ光合活性受到Cd胁迫抑制,接受光强过高的情况下叶片通过增加热耗散来消耗过剩的光能以减弱PSⅡ的光抑制.YNO显著升高,表明高浓度Cd处理对水稻的PSⅡ造成损害,导致光反应中心吸收的光量子以非调节性能量耗散的份额增加.而相同浓度处理下再力花的Fv/Fm、YII、qP、rETR降幅明显低于水稻,同时叶片YNPQ升高,但YNO稳定在较低水平,表明其调节性能量耗散机制发挥主要作用,PSⅡ光合活性受抑制程度相对较低.间作下水稻的根、茎、叶Cd含量低于单作.同一Cd浓度的间作模式下,再力花Cd积累总量显著高于水稻.以上结果表明,再力花对高浓度Cd胁迫有较强的耐受性,与水稻间作能降低水稻植株Cd含量.     

5种湿地植物抗旱性的初步研究

对干旱胁迫下再力花(Thalia dealbata)、旱伞草(Cyperus alternifolius)、梭鱼草(Pontederia cordata)、水生美人蕉(Canna generalis)和水葱(Scirpus tabernaemontani)等5种湿地植物叶片叶绿素、细胞膜透性、丙二醛、过氧化物酶、游离脯氨酸等生理指标进行测定。结果表明,随着干旱胁迫的不断加重,5种湿地植物叶片叶绿素含量逐渐下降,细胞膜透性不断增大,过氧化物酶活性先升高而后下降,叶片中丙二醛、游离脯氨酸含量除了梭鱼草和旱伞草一直升高外,其他3种植物则表现出先升高而后下降趋势。综合各生理指标,5种湿地植物的抗旱性由强到弱为水生美人蕉、水葱、再力花、旱伞草、梭鱼草。     

低温胁迫下新疆野苹果离体叶片生理特性分析

新疆野苹果是我国珍贵的野生果树资源,具有亲和力强、种源丰富、抗性强等优良特性。为了解其低温胁迫下的生理特性,本研究通过低温胁迫(4℃)处理新疆野苹果离体叶片,分别测定不同胁迫天数下苹果叶片的过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标。结果表明:随着低温胁迫天数的增加,苹果叶片中MDA含量呈递增趋势;POD活性、SOD活性呈先升高后下降的趋势;脯氨酸含量出现先增加后缓慢降低的趋势;而叶绿素含量在处理1 d时略有下降,接着呈先升高后降低的变化趋势。低温胁迫对相关生理指标的影响均达到显著水平。相关性分析结果显示,低温胁迫天数与MDA含量、SOD活性呈极显著正相关;与POD活性、脯氨酸含量、叶绿素含量之间有一定相关性。本研究为进一步阐明新疆野苹果的抗寒机理以及选育耐寒品种提供了实验依据。     

干旱预处理对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性及AsA-GSH循环的影响

以盐粳48水稻幼苗为材料,采用10%PEG模拟干旱条件处理预处理培养7 d的水稻幼苗3 d,然后复水3 d,再用100 mmol/L的Na Cl盐胁迫处理3 d,测定水稻幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsAGSH)循环中关键酶活性和抗氧化剂含量的变化。结果表明,在盐胁迫下,水稻幼苗的叶绿素b含量显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,但过氧化物酶(POD)活性显著提高;AsA-GSH循环中还原型抗坏血酸(AsA)含量和还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著降低,但抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和谷胱甘肽还原酶(GR)活性变化不显著。在PEG预处理下,水稻幼苗的叶绿素a含量和叶绿素b含量与盐胁迫相比显著增加;POD活性、CAT活性和APX活性显著提高;AsA含量显著增加。表明PEG预处理可以缓解盐胁迫对水稻幼苗的伤害。     

铁、锰胁迫对人参叶片某些生理特征的影响

为了明确铁、锰胁迫对人参生长和生理的影响规律,本试验在Hoagland营养液配方的基础上设定铁、锰胁迫浓度,研究了人参开花期叶片中相应的生理变化.结果表明,高铁胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均有下降的趋势,其在CFe(0.215 2 mmol/L)胁迫下是正常处理的0.71,0.30,0.33倍,且均与正常水平呈显著差异(P＜0.05),过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖及脯氨酸含量呈增加趋势,POD活性为正常处理的4倍,可溶性糖含量是正常处理的14.63倍,脯氨酸含量增加了51.77μg,/g;高锰胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量变化趋势与高铁胁迫基本一致,其在CMn(0.038 mmol/L)胁迫下是正常处理的0.55,0.78,0.13倍,均达到了显著差异(P＜0.05),POD活性为正常处理的2.78倍,可溶性糖含量是正常处理的1.86倍,脯氨酸含量增加了76.42 μg/g.低铁、锰胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为升高的趋势;POD活性呈降低趋势;可溶性糖含量显著降低;脯氨酸含量明显升高.铁、锰胁迫下,造成人参氧化损伤,光合作用下降,体内积累大量的渗透调节物质.     

外源水杨酸对桔梗幼苗铅胁迫的缓解效应

为了明确外源水杨酸(SA)对铅胁迫下桔梗幼苗的缓解作用,用4种不同试剂(蒸馏水(CK),0.1 mmol/L SA,200 mg/L Pb2+,0.1 mmol/L SA+200 mg/L Pb2+)分别处理桔梗幼苗,测定桔梗幼苗叶片MDA含量、叶绿素含量、可溶性糖含量和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,与CK相比,在铅胁迫下桔梗幼苗叶片叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性均降低,MDA含量增加;施加外源SA处理使桔梗幼苗叶片叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性均显著升高,MDA含量降低,说明外施SA对桔梗幼苗的生长有促进作用,可提高桔梗幼苗对铅毒害的耐受力。     

铜胁迫对海菜花幼苗生理特征的影响

本研究采用营养液培养法,研究了Cu2+胁迫对海菜花幼苗生理生化指标的影响。结果表明,0.01mg/L、0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L和0.40 mg/L浓度的Cu2+胁迫处理显著降低海菜花幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量。随着Cu2+浓度的增加,超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白质、叶片中Cu2+含量先升高后降低;过氧化氢酶(CAT)呈持续降低趋势,且与对照差异显著。     

PEG预处理对干旱和盐复合胁迫下水稻幼苗AsA-GSH循环的影响

以盐粳48水稻幼苗为材料,采用10%聚乙二醇(PEG)-6000模拟干旱预处理水稻幼苗3 d,然后复水3 d,再用100 mmol/L NaCl+15%PEG联合胁迫3 d,研究PEG预处理对干旱和盐复合胁迫下水稻幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中的关键酶活性和非酶类抗氧化剂含量的影响。结果表明,干旱和盐复合胁迫下,水稻幼苗叶绿素a含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低,但过氧化物酶(POD)活性显著增加;AsA-GSH循环中还原型抗坏血酸(AsA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著降低;在PEG预处理3 d时,其叶绿素a含量与胁迫处理相比显著增加;其POD活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于胁迫处理;AsA-GSH循环中除谷胱甘肽还原酶(GR)外,其AsA、GSH含量和APX活性也显著高于胁迫处理。说明PEG预处理有助于缓解干旱和盐复合胁迫对水稻幼苗的伤害。     

镉、铜复合胁迫下黄菖蒲部分生理抗性研究

采用溶液培养研究了黄菖蒲对不同浓度镉(Cd)、铜(Cu)复合胁迫的部分生理响应。结果表明,Cd、Cu复合胁迫下,植株地上部分的丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量随处理浓度的增加而增加;而植株地上部分超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在较低浓度处理前期上升,在较高浓度处理后期下降;叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量均随重金属胁迫浓度的上升而降低。     

Spd浸种对Cd胁迫下油菜幼苗的抗氧化系统的影响

采用水培试验,研究了0.20mmol·L-1Cd2+浓度下,0.10mmol·L-1亚精胺(Spd)浸种处理对油菜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫使油菜幼苗叶片褪绿,叶绿素总量及叶绿素a/b含量与对照相比极显著降低,Spd浸种处理可显著逆转这一变化,缓解叶片的褪绿现象。与Cd处理相比,Spd浸种显著或极显著提高了油菜幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白、谷胱甘肽(GSH)含量,从而降低了丙二醛(MDA)含量,极显著降低了超氧阴离子(O-2·)含量,缓解了Cd的氧化胁迫作用。总之,Spd浸种处理通过提高Cd胁迫下植株体内抗氧化酶及抗氧化剂活性,降低活性氧(ROS)水平来缓解重金属胁迫对油菜幼苗的伤害,提高幼苗的耐重金属能力。     

温度胁迫对三七光合特性及生理指标的影响

[目的]研究三七对温度胁迫的生理响应,揭示三七的耐寒和耐热机制,为三七抗逆品种的选育、区域化种植和栽培管理提供理论依据.[方法]以盆栽生长第2年的三七植株为试验材料,利用人工气候培养箱进行5、10、25(对照)和35℃温度处理,持续处理48 h后测定三七叶片的光合特性及叶绿素含量、保护酶活性等生理指标,并分析其变化规律.[结果]在5~25℃的温度条件下,三七叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素[Chl(a+b)]含量呈先升后降的变化趋势,与25 ℃处理相比,5 ℃处理分别降低21.91%、23.30%和22.78%,10 ℃处理分别提高51.69%、52.43%和51.96%,差异均达显著水平(P<0.05,下同);与25℃处理相比,35℃高温条件下,Chla、Chlb和Chl(a+b)含量及Chl(a/b)分别降低14.61%、6.80%、11.74%和8.10%,差异均达显著水平.低温胁迫下,三七叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(a)、光饱和点(LSP)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高,光补偿点(LCP)呈先升后降的变化趋势;高温胁迫下,三七叶片的Pmax、LSP、Pn、Gs和Tr均显著下降,Ci、a和LCP则呈上升趋势.在低、高温胁迫条件下,三七叶片的过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性总体上显著升高;丙二醛(MDA)含量变化不明显.低温胁迫下三七叶片的可溶性蛋白含量显著升高.[结论]低、高温胁迫均显著抑制三七的光合能力.低温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性,增加可溶性蛋白和叶绿素含量来增强其抗冷性;高温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性来增强其抗热性.     

铅胁迫下不同生态型东南景天叶片抗氧化酶活性及叶绿素含量比较

采用现场采集植物样品、室内溶液培养方法,研究了铅胁迫对铅富集生态型和非富集生态型东南景天叶片干重,叶绿素含量和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,即使在480mg·L-1处理水平,富集生态型东南景天的叶片干重,叶绿素a+b,叶绿素a,叶绿素b和MDA水平与对照相比均无显著差别。非富集生态型的叶绿素a+b,叶绿素a,叶绿素b和MDA水平明显低于对照。两种生态型的SOD、POD、CAT活性在铅胁迫下均比对照有所增加,但富集生态型增加的程度低于非富集生态型。由此推测,在相同铅胁迫下,富集生态型东南景天叶片细胞的受害程度小于非富集生态型。富集生态型叶片铅含量与叶片POD、CAT活性变化呈显著正相关;而非富集生态型叶片铅含量与叶片干重、叶绿素含量变化呈显著负相关,与MDA含量和SOD活性变化呈显著正相关。     

脱落酸对涝渍条件下棉花幼苗生长及相关生理指标的影响

涝渍胁迫是长江中下游棉花产区面临的主要逆境之一。在前期研究基础上,利用5μmol/L脱落酸(ABA)喷施涝渍胁迫条件下的棉花幼苗叶片,检测涝渍处理期间棉花幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,以及叶绿素、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、可溶性糖及脯氨酸的含量,并于涝渍处理后测量株高及生物量。结果显示:与对照相比,ABA处理可以显著提高涝渍条件下棉花幼苗的株高、生物量、叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低MDA及H_2O_2含量。由结果可知,外源喷施ABA可以提高棉花的耐涝性。     

干旱胁迫及复水对甘草叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响

采用盆栽控水试验法,研究了不同程度干旱胁迫及复水处理对甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明:丙二醛(MDA)含量随着干旱胁迫程度的加剧呈持续上升趋势,中度和重度干旱胁迫下MDA含量显著高于正常浇水,复水后各干旱胁迫处理MDA含量均降低,差异不显著。超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均随着干旱胁迫程度的增加发生变化,SOD活性呈先上升后下降的趋势,CAT和POD活性呈先下降后上升的趋势,复水后SOD、POD和CAT都得到了不同程度的恢复。甘草叶片叶绿素含量、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)随着干旱胁迫程度的加剧呈持续下降趋势,Pn、Gs、Ci在不同干旱胁迫处理间差异显著(P0.05);复水后叶绿素含量在中度与重度干旱胁迫下继续下降,Pn、Gs、Tr与Ci在中度和重度干旱胁迫条件下均显著上升。研究表明,复水可以有效降低MDA含量及抗氧化酶活性,缓解干旱胁迫对细胞造成损害;复水可以使甘草叶片重新开放气孔,迅速提高水分和CO_2在细胞内的交换量,有效缓解干旱胁迫对甘草光合作用的抑制,保证甘草的正常生长。     

硒对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响

[目的]探讨亚硒酸钠(Na2SeO3)对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响,为揭示硒元素缓解酿酒葡萄幼苗铜胁迫作用提供参考依据.[方法]以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区淡灰钙土在温室中盆栽酿酒葡萄赤霞珠,分析添加外源硒(1.0mg/kg)对铜胁迫(300.0mg/kg)酿酒葡萄幼苗叶片光合色素含量、抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.[结果]与对照(CK)相比,1.0mg/kg硒处理能提高酿酒葡萄幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(Chla+b)含量及POD和CAT活性,降低MDA含量,但对SOD活性和可溶性蛋白含量无显著影响(P>0.05);300.0mg/kg铜胁迫可显著降低葡萄幼苗叶片的叶绿素(Chl)和可溶性蛋白含量(P<0.05,下同),提高Chla/b、抗氧化酶活性及MDA含量;1.0mg/kg硒+300.0mg/kg铜处理的葡萄幼苗叶片Chl和可溶性蛋白含量与CK相当,但均高于300.0mg/kg铜胁迫处理,SOD、POD和CAT活性比300.0mg/kg铜胁迫处理略有降低,MAD含量显著低于300.0mg/kg铜胁迫处理.[结论]铜胁迫条件下,低浓度(1.0mg/kg)硒元素能提高酿酒葡萄幼苗对逆境的耐受力,提高叶片抗氧化酶活性,降低叶片细胞膜质过氧化程度,进而缓解铜对葡萄幼苗的毒害作用.     

萘胁迫对菖蒲生长和生理特性的影响

[目的]探寻菖蒲应用于多环芳烃污染修复的可行性。[方法]用人工配制不同浓度的含萘废水培养菖蒲,研究了萘胁迫对菖蒲生长和叶片叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量的影响。[结果]萘胁迫下,菖蒲的株高和生物量增长均显著降低,叶片叶绿素含量显著上升,而脯氨酸含量和丙二醛含量在低浓度(5.0和10.0 mg/L)萘胁迫下变化不显著,在高浓度(20.0 mg/L)萘胁迫下显著上升。[结论]萘胁迫下菖蒲生长受到抑制,但菖蒲能抵抗较高浓度的萘胁迫,可以作为多环芳烃污染修复的植物种。