镉与铜胁迫下无柄小叶榕的生理响应

为研究无柄小叶榕对土壤中镉(Cd)和铜(Cu)两种重金属的抗性能力,解决日渐严重的城市土壤重金属污染问题,并探讨不同浓度的Cd与Cu胁迫对无柄小叶榕生长生理的影响,以盆栽无柄小叶榕作为试验材料,清水为对照,设置不同浓度的Cd2+和Cu2+16个处理,研究了Cd、Cu胁迫对无柄小叶榕光合作用、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性等的影响。结果表明:随着Cd、Cu胁迫浓度升高,无柄小叶榕中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性呈逐渐增强的趋势;不同水平的Cd、Cu复合胁迫下,随着重金属胁迫浓度增加,无柄小叶榕植株叶绿素a与叶绿素b含量随着胁迫浓度增加而降低,最低值出现在Cd2+为50 mg·kg-1与Cu2+为400 mg·kg-1处理组,是对照组的32.2%与35.9%。无柄小叶榕可在一定程度上抵抗Cd、Cu产生的胁迫影响。     

铜胁迫对小麦种子萌发及幼苗抗氧化系统的影响

为探索小麦耐铜胁迫的生理机制,采用Hoagland营养液培养法研究了不同Cu2+浓度(0,10,20,50,70,100,150 mg/L Cu SO4)胁迫对小麦种子萌发、根芽生长、幼苗叶绿素含量及抗氧化系统的影响。结果表明:随着Cu2+浓度的增加,小麦种子发芽率先升高后下降,根长、芽长逐渐降低,且抑制效应根早于芽。Cu2+浓度增加小麦幼苗叶绿素含量逐渐降低,光合作用受到抑制。Cu2+浓度50 mg/L、70 mg/L处理,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性增加显著,铜诱导的氧化胁迫得到一定缓解,丙二醛(MDA)含量相对较低。Cu2+浓度100 mg/L、150 mg/L处理过氧化物酶(POD)、CAT、SOD活性及MDA含量均明显升高,过量铜刺激保护酶系统,使幼苗细胞活性氧增加,引起膜质过氧化,阻碍小麦生长发育。     

金鱼藻抗氧化系统对镉胁迫的响应

[目的]研究镉对金鱼藻生长的影响和金鱼藻抗氧化酶对胁迫伤害的响应。[方法]用不同浓度的氯化镉溶液(纯镉离子浓度分别为0、0.2、1.0、2.0 mg/L)处理金鱼藻,并分别于处理后1、2、4、8 d测定处理后植株叶绿素和可溶性蛋白含量、镉的积累量、抗氧化酶活性以及氧化胁迫参数等指标。[结果]金鱼藻体内镉的积累量随胁迫浓度和时间的增加而增加,但积累速率随胁迫浓度和时间的增加而降低;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉浓度小于1.0 mg/L时,超氧物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均先上升,4d后又下降,而当镉浓度大于2.0 mg/L时,上述酶活性下降,同时,H2O2含量、MDA含量上升。[结论]低浓度镉可以诱导抗氧化酶活性,抵御氧化胁迫,但随着隔浓度的增加,抗氧化酶活性降低,植物受到氧化胁迫伤害。     

芝麻苗期生长和生理特性对铜胁迫的响应

采用水培试验方法,研究不同质量浓度外源Cu2+处理对苗期芝麻生长、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果显示,低质量浓度、短时间Cu2+胁迫对芝麻幼苗苗长有刺激效应,而高质量浓度、长时间Cu2+胁迫对其有抑制效应;Cu2+胁迫对幼苗根长有极显著的抑制效应(P<0.01),并在Cu2+质量浓度为1.0 mg.L-1时,开始使其发生退化;Cu2+胁迫总体上使幼苗叶绿素合成受到抑制,但在胁迫时间较短时其含量随Cu2+质量浓度的升高表现出先升后降的变化趋势;Cu2+胁迫使SOD活性在处理初期低质量浓度下受到刺激而在高质量浓度和较长时间胁迫下受到抑制;POD活性在Cu2+胁迫下随处理质量浓度的升高不断增强;尽管SOD、POD活性的激发能削弱细胞膜脂过氧化作用,但Cu2+胁迫下幼苗体内MDA含量的逐渐增加却表明,芝麻幼苗本身的抗氧化酶系统不足以抵挡Cu2+污染的危害。     

Zn2+对高盐和紫外线胁迫条件下水稻根尖细胞程序性死亡的影响

前期研究表明:500mmol.L-1NaCl处理能诱导水稻武运粳8号根尖细胞发生细胞程序性死亡(programmed celldeath,PCD)。为了研究Zn2+对盐胁迫诱导的水稻根尖细胞PCD的影响,采用不同浓度Zn2+进行试验,结果表明:10μmol.L-1Zn2+能够在一定程度上缓解PCD现象。对这一过程中抗氧化酶(CAT、APX、POD和SOD)活性进行检测,发现抗氧化酶活性短期迅速升高,随后降低,10μmol.L-1Zn2+试验组的抗氧化酶活性高于对照组与单独NaCl处理组。而对H2O2在根尖细胞积累的观测结果显示Zn2+的添加能减少H2O2的积累,证明低水平Zn2+(10μmol.L-1)能够诱导抗氧化酶活性上升,并抑制活性氧产生。Zn2+同样可以缓解紫外线诱导的水稻根尖细胞原生质体PCD,而添加特异性的锌离子螯合剂TPEN(NNN′,N′-tetrakis-(2-pyridylmethyl)ethylenediamine)则会促进PCD的发生。据此推测:一定水平Zn2+对不同胁迫模式下发生的PCD进程的缓解作用具有普遍性。     

重金属(Cd2+、Zn2+)胁迫对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响

采用温室水培试验，研究不同浓度Cd^2 、Zn^2 对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响。结果表明，随着Cd^2 、Zn^2 胁迫浓度的增大，番茄幼苗生长明显受抑制，生物量积累、株高和叶面积下降。番茄根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量增加，而可溶性蛋白含量减少。抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(GAT)活性上升。酶活性高浓度下变化明显。叶片中SOD、CAT活性大于根系，但活性变化小于根系，而POD则相反。且叶片中活性变化高于SOD、APX、CAT。抗氧化酶活性的上升能够提高幼苗适应和抵抗重金属胁迫的能力。     

外源柠檬酸对铝胁迫栝楼抗氧化酶系及根尖铝积累的影响

探明有机酸缓解植物铝毒害的机理,为栝楼在南方红壤地区的推广种植提供理论依据。以栝楼幼苗为实验材料,探究外源柠檬酸对铝胁迫下栝楼生理变化及根尖铝含量的影响。结果表明:在同一浓度Al~(3+)胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随柠檬酸含量升高而增大;过氧化物酶(POD)活性在低浓度Al~(3+)胁迫时,随柠檬酸浓度增加呈先上升后下降趋势;Al~(3+)浓度为800μmol/L时对栝楼酶活性有抑制作用;随着Al~(3+)胁迫时间延长及浓度增加,栝楼根尖相对铝含量明显增加,加入柠檬酸后栝楼根尖的铝积累量有所减少。     

镉对金鱼藻植株生长和抗氧化酶活性的影响

研究了镉对金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)植株生长和抗氧化酶活性的影响,用不同浓度的氯化镉溶液(镉离子浓度分别为0、2、5、10μmol/L)处理金鱼藻植株,并分别于处理后1、2、4、8 d测定金鱼藻植株的生物量和抗氧化酶活性。结果表明,低浓度镉促进金鱼藻的生长,而高浓度镉抑制金鱼藻的生长,且随着时间的延长,胁迫程度加重,镉离子浓度为10μmol/L的处理最终导致植株死亡;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉离子浓度小于5μmol/L时,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性均上升,而当镉离子浓度达到10μmol/L时,二者酶活性均下降。因此,当镉离子浓度小于5μmol/L时,可以诱导金鱼藻抗氧化酶活性增加,抵御氧化胁迫,使植株不受伤害。     

24-表油菜素内酯对盐碱胁迫下大豆生育、生理及细胞超微结构的影响

【目的】探讨外源EBR(24-表油菜素内酯)对盐碱复合胁迫下大豆的生长指标、生理特性及超微结构的影响,为改善大豆生长、保障粮食安全、实现农业可持续发展奠定基础。【方法】以大豆品种黑农44号为试材,分别在110 mmol·L~(-1)的盐碱复合胁迫条件下培养3 d和7 d进行取材,研究1.2 mg·L~(-1)外源EBR对大豆株高、根系生长,叶片3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,相对电导率、超氧阴离子(O_2~-)产生速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、游离脯氨酸和叶绿素含量以及叶片和根尖细胞超微结构的影响。【结果】盐碱胁迫处理3 d和7 d时,与对照组相比,3种抗氧化酶(SOD、POD、APX)的活性、游离脯氨酸含量、相对电导率、O_2~-产生速率、H_2O_2和MDA含量均升高;各项生长指标、叶绿素含量均降低;叶片细胞结构中叶绿体和线粒体遭到严重破坏;根尖细胞中线粒体、内质网结构破坏较重,液泡破裂。盐碱胁迫条件下,施加外源EBR使大豆的株高、根长和根鲜重分别提高了6.45%、9.60%和19.85%;使大豆叶片SOD、POD、APX的活性显著升高,在3 d和7 d时分别增加了16.92%和9.68%、48.85%和61.44%、19.05%和20.36%;相对电导率、O_2~-产生速率、H_2O_2和MDA的含量显著降低,分别降低了19.58%和28.26%、28.06%和40.92%、28.62%和31.21%、31.03%和37.17%;脯氨酸和叶绿素含量显著升高,分别升高了3.67%和15.96%、13.34%和16.87%;同时维护了大豆叶片和根尖细胞超微结构的稳定性,延缓了细胞的衰老、解体。【结论】在盐碱胁迫下,施加外源EBR通过提高抗氧化酶活性和脯氨酸及叶绿素含量,降低了活性氧(ROS)的积累,维护了细胞结构的完整,促进了幼苗生长,增强了大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力。     

镉对河蟹抗氧化酶活性的影响

本文采用生态学单因子梯度试验方法,将河蟹暴露于不同Cd2+浓度(0、0.5、1.15、3.17毫克/升)96小时,研究镉对河蟹肝胰腺和鳃的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)酶活性的影响和损伤,旨在探明重金属镉对抗氧化酶系统的影响。结果显示:河蟹体内抗氧化系统对镉胁迫较为敏感,其抗氧化酶活性的变化可以灵敏地反应镉的胁迫程度和毒性,随着镉胁迫时间和浓度的增加,三种酶的活性呈现出先被激活后被抑制的规律。     

Cd胁迫对菜用大豆生长与细胞保护酶系统的影响

以菜用大豆特选75毛豆为试验材料,研究Cd2+胁迫对菜用大豆生长与细胞保护酶系统的影响.结果表明:(1)与对照相比,Cd2+胁迫使供试菜用大豆出现不同程度的毒害症状,同时抑制地上部、地下部鲜重.(2)低浓度Cd2+胁迫激发细胞保护酶系统,SOD、POD和CAT活性随着Cd2+胁迫浓度的提高而上升,同时植株防护力度迅速增强;但保护酶系统的防护能力有限,胁迫浓度达到或超出保护酶的防护能力时,植株受害严重.(3)低浓度的Cd2+胁迫激发植株的细胞保护酶活性从而抑制MDA的产生,使MDA含量显著下降;而胁迫浓度较高时,细胞保护酶不足以抗衡Cd2+的毒害作用,MDA含量又快速上升.     

纳米二氧化钛对镉胁迫下小白菜毒性效应的影响

为了探究二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 NPs)对镉(Cd)胁迫下植物生长生理的影响,以小白菜(Brassica rapa var. glabra)为受试植物,采用水培实验,测定了生物量、丙二醛(MDA)、叶绿素、抗氧化酶活性、超微结构及小白菜根部、地上部中Cd、Ti含量等指标。结果表明:TiO_2 NPs增强了Cd对小白菜的生长抑制,株高和干质量分别降低了5.31%和29.79%(P0.05);TiO_2 NPs使Cd在小白菜根部和地上部的富集水平分别显著增加了64.86%和58.30%(P0.05);TiO_2 NPs显著加强Cd对小白菜幼苗MDA含量和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响;超微结构显示,单一Cd胁迫下小白菜幼苗叶绿体基粒片层模糊且排列紊乱;Cd与TiO_2 NPs共存时小白菜根、叶细胞中有大量的TiO_2 NPs团聚体,细胞壁折叠、内陷,椭圆叶绿体变圆,类囊体膨胀解体,残存的基粒和基质类囊体更加肿胀、疏松,叶绿素含量显著降低。研究表明,TiO_2 NPs作为载体显著促进了小白菜根系对Cd的吸收,并使其转运至地上部,引起膜脂过氧化,破坏幼苗的叶绿体结构和抗氧化系统,增强Cd对小白菜生长的抑制作用。     

冻害和热害对油菜抗氧化酶活性与脂质过氧化及膜损伤的影响(英文)

在植物生长箱与田间条件下研究了冻害和热害对油菜植株抗氧化酶活性、脂质过氧化及膜损伤的影响．冻害处理使油菜叶片膜脂不饱和程度提高,而热害则使膜脂不饱和程度下降．冻害能使叶片ＳＯＤ活性显著提高,而ＣＡＴ与ＰＯＤ活性下降;热害则使叶片ＳＯＤ与ＰＯＤ活性下降,而对ＣＡＴ活性影响不大．冻害或热害处理均能提高油菜内源游离脯氨酸含量、电解质外渗率及脂质过氧化作用,而叶片叶绿素含量与根系活力则显著下降．热害和冻害引起的叶片脂肪酸组分变化、抗氧化酶活性与膜完整性的丧失以及叶绿素的降解,表明植株体内有氧自由基积累,从而引起植物伤害．冻害处理的油菜能缓慢地恢复生长,而热害处理的植株生长较差,热害处理两个月后逐渐死亡．     

不同浓度镧对茶树根系抗氧化酶活性及根细胞超微结构的影响

【目的】探究不同浓度镧（La）对铁观音和水仙茶树根系抗氧化酶活性和根细胞超微结构的影响,为选育镧低吸收茶树品种提供数据参考。【方法】以茶树品种水仙和铁观音为试材,测定分析不同浓度La3+溶液（0.08、0.40和1.20 mmol/L）处理下根系的抗氧化酶活性和根细胞超微结构的变化以及镧在茶树根组织部位的定位分布。【结果】La3+浓度为1.20 mmol/L时,铁观音根系的超氧化物歧化酶（SOD）活性比水仙高73.9%,过氧化物酶（POD）活性及过氧化氢酶（CAT）活性与水仙根系相比无显著差异（P>0.05）。扫描电镜观察发现,高浓度La3+处理下根系细胞排列疏松,无规则,蜡质增多;品种间相比,水仙较铁观音根细胞蜡质覆盖量多,受害程度较重。透射电镜观察发现,高浓度La3+处理下2个茶树品种根系细胞排列散乱,细胞壁膨大,细胞壁、细胞质膜上分布较多黑色沉积物,进一步结合能谱分析,发现黑色沉积物中含有镧元素,且主要分布于铁观音根细胞中的原生质体,而在水仙根细胞的细胞壁及原生质体中均有积累。【结论】镧处理后铁观音根系较水仙抗氧化酶活性增高,根细胞超微结构受害较轻,综合表现受镧影响较小,可作为选育镧低吸收茶树品种材料加以深入研究和开发。     

盐胁迫对美国白蜡和滨梅根系超微结构的影响

应用透射电子显微镜观察0（对照）,3,9g／L盐胁迫4个月下美国白蜡和滨梅根系细胞超微结构的变化。结果表明：低盐（3g／L）胁迫下,美国白蜡根系细胞质凝聚,质壁分离明显,细胞器降解严重,细胞核核膜部分解离,细胞壁基本正常;滨梅变化不明显。高盐（9g／L）胁迫下,美国白蜡受到深度伤害,细胞质进一步降解,质壁分离严重;滨梅细胞内降解物质明显增多,细胞器降解,细胞核染色质浓度降低,核膜模糊,细胞质膜局部发生内陷,没有发生明显的质壁分离。比较而言,美国白蜡根系细胞受损较为严重,滨梅表现出较强的抗盐性。     

渗透胁迫下玉米幼叶细胞Ca~(2+)分布及超微结构变化

采用改进的焦锑酸钙沉淀细胞化学方法,探讨了渗透胁迫条件下玉米幼叶胞内Ca2+的分布及细胞超微结构的变化,旨在进一步探讨Ca2+与渗透胁迫诱导胞内信息转导过程的关系。结果表明:干旱胁迫初期,胞质Ca2+浓度升高,液泡失水,叶绿体、细胞核Ca2+浓度升高,起到了调节胞内Ca2+浓度的作用;随着胁迫时间的延长,细胞超微结构遭到破坏,同时,叶绿体及细胞核中Ca2+浓度呈继续上升趋势,二者超微结构受到破坏的程度愈发严重,直至解体。说明:Ca2+介导了渗透胁迫诱导的细胞生理过程,Ca2+对细胞核骨架的可塑性发挥着重要作用。     

铜胁迫对小麦幼苗细胞超微结构的影响

通过透射电子显微技术研究了25、100和200mg/kgCu对小麦幼苗根尖和叶片细胞超微结构的损伤。结果表明,25、100和200mg/kgCu均对小麦幼苗细胞造成明显损伤。Cu胁迫导致根尖和叶片细胞产生质壁分离,细胞质浓缩;叶绿体膨胀,片层结构紊乱,被膜消失,解体;线粒体结构模糊,空泡化等。Cu胁迫浓度与对小麦细胞超微结构的损伤程度呈一定的正相关性,且Cu对细胞各部位或各细胞器的损害程度不同,其中线粒体对Cu反应最为敏感,而不同部位的细胞器对Cu的耐性反应也存在一定差异。     

碧桃不同器官除草活性的研究

以生菜、黄瓜、反枝苋、苘麻、小麦和稗草为受体植物,采用琼脂混粉法在室内测定了碧桃不同器官的除草活性。结果表明:碧桃的不同器官粉末在10 g/L的添加浓度下对各受体植物幼苗的生长均具有不同程度的抑制作用,且普遍对胚根(或种子根)生长的抑制效果高于对胚轴(或胚芽鞘)生长的抑制。其中,根器官对所有的受体植物均具有很高的抑制活性,而其他器官只对反枝苋和生菜显示了很高活性。     

铜处理对菠菜幼苗体内氧化应激反应和矿质元素吸收的影响

【目的】研究不同浓度Cu处理对菠菜幼苗氧化应激反应、矿质营养吸收的影响,分析菠菜的耐Cu机理,为筛选强耐Cu性植物提供理论依据。【方法】以菠菜幼苗为材料,设置6组Cu处理浓度,处理7 d后,采样测试植物生物量、抗氧化物酶活性、大量元素和微量元素含量等指标的影响。【结果】低浓度Cu处理(50 mg/kg Cu浓度)时,菠菜幼苗体内Cu含量增加,但是并没有对植物的生长生理活动造成影响,主要表现为植物生物量显著增加,叶部K、Ca、Mg、Fe、Mn、Ni元素含量,以及根部N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Mo、Ni含量均达到最大值,其原因可能是植物能够主动提升自身抗氧化能力(SOD、APX活性和脯氨酸含量增加),将膜质过氧化伤害降至最低,避免Cu²⁺积累对植物产生的伤害。而高浓度Cu胁迫(1 000 mg/kg Cu浓度)时,菠菜幼苗体内的Cu含量增至最大值,SOD、CAT活性虽有增加但是也无法抵御高浓度Cu对膜质过氧化的严重伤害,幼苗叶部的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Ni含量,以及根部P、K、Mg、Fe、Mn、Zn、Mo、Ni含量显著下降,生物量降至最低,高浓度Cu胁迫已超过了植物抵御胁迫伤害的能力,严重抑制了植物生长和矿质元素吸收。【结论】菠菜幼苗能够表现出较强的耐Cu性,将其作为Cu污染土壤修复的备选植物。