外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

AMF对低温胁迫下黄瓜幼苗抗冷性的影响

 【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗生长和抗冷性相关生理指标的影响。【方法】以黄瓜品种‘津春2号’为试材,利用人工气候箱进行低温处理（昼/夜,15/10℃）,研究低温胁迫下接种AMF对黄瓜幼苗生长指标、根系活力和叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。【结果】低温胁迫下,黄瓜幼苗株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重的增长量和根冠比减小,叶绿素含量、根系活力和SOD、CAT活性降低,MDA、可溶性蛋白含量及POD活性升高;在低温胁迫下,接种AMF可以显著提高黄瓜幼苗各生长指标的增长量和根冠比,提高叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、根系活力及POD、SOD、CAT活性,降低MDA含量。【结论】低温胁迫下接种AMF可通过促进黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的大量积累和抗氧化酶活性的提高,来降低膜脂过氧化水平,增强黄瓜幼苗对低温胁迫的适应性。     

苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢特性的影响

采用营养钵土培的方法,研究了外源苯丙烯酸对津美1号、绿衣天使、C90和翠龙等不同黄瓜品种幼苗生长和叶片抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响.结果表明,外源苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长具有很强的抑制作用,并随着胁迫浓度的增大受抑制的程度加强.在苯丙烯酸胁迫下,黄瓜叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氧酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性表现为低浓度升高,高浓度下降的趋势;超氧阴离子(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量及渗透调节物质脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量随着苯丙烯酸浓度的升高而显著增加.不同黄瓜品种对苯丙烯酸胁迫的响应存在着品种间差异.     

Ca~(2+)对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗根系活性氧代谢的影响

水培试验研究了外源Ca2+对苯丙烯酸(CA)胁迫下黄瓜幼苗根系的生长及活性氧代谢的影响,以探讨Ca2+缓解黄瓜CA毒害的生理机制.结果显示:CA胁迫导致黄瓜幼苗的根鲜重、主根长、一级侧根数下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性下降,超氧阴离子(O2.-)产生速率、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率显著增大,表明CA胁迫使细胞发生明显的氧化损伤和膜脂过氧化;Ca2+可缓解CA胁迫对根生长的抑制,提高SOD、CAT活性,降低POD活性、O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量、相对电导率,表明Ca2+减轻CA胁迫对黄瓜幼苗毒性的生理机制之一,在于增强其活性氧的清除能力以及对细胞膜的稳定作用.     

不同光照条件下硝酸盐胁迫对黄瓜幼苗生长及光合特性的影响

采用营养液培养的方法,研究了不同光照条件下NO3-胁迫对黄瓜幼苗生长、光合色素含量和光合作用的影响。结果表明,NO3-胁迫处理抑制了黄瓜幼苗的生长、增加了光合色素的含量、降低了净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）。与高光照相比,低光照下幼苗生长抑制程度、净光合速率和气孔导度下降程度减轻,而光合色素的增加量升高。低光照在一定程度上可以减轻硝酸盐胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害。     

不同温光处理对黄瓜幼苗生长及光合色素含量的影响

以两个不同生态型黄瓜品种"津春4号"和"戴多星"为试验材材,研究正常温度和光照条件(T1)、30/25℃昼夜亚高温(T2)及30/25℃昼夜亚高温结合黑色遮阳网遮阴(T3)对黄瓜幼苗生长状态及光合色素含量的影响。结果表明:在连续16 d亚高温结合遮阴条件下,黄瓜幼苗株高和下胚轴长度较对照显著增加,下胚轴粗显著降低,鲜重和干重显著减少,子叶及第一片真叶面积变小,表现出明显的徒长状态;亚高温结合遮阴处理使黄瓜幼苗叶绿素a、b及总叶绿素含量和类胡萝卜素含量减少,根冠比下降、根系活力降低。研究结果证明,亚高温结合遮阴引起黄瓜幼苗严重徒长,单一亚高温处理使黄瓜幼苗发生轻度徒长。     

Effects of Phenolic Acids on Growth and Activities of Membrane Protective Enzymes of Cucumber Seedlings

Two phenolic acids P-hydroxy benzoic acid and cinnamic acid were designated as four concentrations (0, 50μmol/L, 100μmol/L, 150μmol/L) to investigate the effects of phenoic acids on the growth and the activities of membrane protective enzymes of cucumber seedlings. The results showed that both phenolic acids inhibited the seedlings growth. The inhibitory effects were increased with the concentration of phenolic acids increasing and the time of treatment prolonging. Seedlings treated with A150 (P-hydroxy benzoic acid, 150μmol/L), B50 (cinnamic acid, 50 μmol/L), B100 (cinnamic acid,100μmol/L), B150 (cinnamic acid, 150μmol/L) showed significantly shorter in plant height , smaller in leaf area. and lighter in fresh weight. The inhibitory effect of cinnamic acid was comparatively stronger than that of P-hydroxy benzoic acid. For protective enzymes system, compared to control, the POD activity increased at all concentrations of P-hydroxy benzoic acid during the treatment but increased at first then decreased before increased again at last at all concentrations of cinnamic acid . In the case of CAT, its activity increased at first, then decreased, and increased again at lower concentrations of phenolic acids. However, at higher concentrations the activities decreased at first, then increased a little, decreased continuously at last. In addition, the treatments of phenolic acids led to an increase then a decreaseof SOD activity and an increase of MDA content in the seedlings. All above indicated the accumulating of free radicalsand destruction of protective enzymes at higher concentrations of phenolic acids.     

盐胁迫下内源NO对黄瓜幼苗活性氧代谢和光合特性的影响

【目的】探讨盐胁迫下黄瓜幼苗内源一氧化氮(NO)的生理生化调节机理及其调控途径,为揭示黄瓜的抗盐机理和生产应用提供参考。【方法】以黄瓜幼苗为研究对象,采用一氧化氮合成酶抑制剂(L-NAME,L-硝基精氨酸甲酯)、硝酸还原酶抑制剂(tungstate,钨酸钠)和一氧化氮清除剂(c PTIO,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物)处理盐胁迫下的黄瓜幼苗,研究处理对黄瓜幼苗叶片内源NO含量、活性氧代谢、光合参数和叶绿素荧光参数的影响。【结果】盐胁迫可诱导黄瓜幼苗叶片内源NO含量增加,采用200μmol·L~(-1) L-NAME、100μmol·L~(-1) tungstate和200μmol·L~(-1) c PTIO处理均抑制了盐胁迫下的黄瓜幼苗叶片中抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))的活性,降低了游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质的含量,增加了丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O_2·~-)产生速率和质膜透性,使细胞膜脂过氧化加剧,加重了盐胁迫对黄瓜幼苗的损伤。同时,气体交换参数Pn、Gs、Tr、Ci显著降低,叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P降低,NPQ显著升高,导致叶片光合机构受损,叶片光合速率下降。【结论】在盐胁迫条件下,内源NO的变化可能直接调节了黄瓜幼苗的抗氧化能力,有效地缓解了脂膜过氧化伤害和对叶片光合机构的损伤,且黄瓜幼苗的活性氧代谢和光合特性主要通过一氧化氮合酶途径调控。     

外源糖调控玉米光合系统和活性氧代谢缓解盐胁迫

【目的】揭示外源单糖葡萄糖（Glc）和双糖蔗糖（Suc）对中性氯化钠盐胁迫玉米幼苗生长发育及其生理生化机制,以及两种类型糖在缓解玉米盐胁迫的作用效果。【方法】以自主选育的玉米品种垦玉6号为材料,在植物生长室采用1/2 Hoagland营养液培养玉米幼苗。玉米培养至两叶一心时分别采用0.5 mmol·L^-1 Glc和Suc预处理3 d,以1/2 Hoagland营养液为空白对照,以等浓度甘露醇为渗透对照;然后,采用150 mmol·L^-1 NaCl（1/2 Hoagland营养液配制）对玉米幼苗进行盐胁迫处理4-6 d,以相应糖预处理和空白处理玉米的非盐胁迫为对照。于处理第4天取第2片全展叶进行玉米光合相关和抗氧化等各项生理生化指标测定;于处理第6天进行株高、根长和干重测定;同时于处理第2、4、6天采用Li-6400XTR光合仪测定光合参数的动态变化。【结果】与空白未处理对照相比,Glc和Suc预处理导致玉米幼苗根长、干重和叶片含水量增加,但是显著提高玉米幼苗株高,分别增高了6.39%和4.86%,并维持叶片较高的净光合速率（P_n）,其它供试生理生化指标变化不显著;同时,盐胁迫可明显抑制玉米幼苗生长,盐处理6 d株高和根长降低了16.37%和12.17%,地上部及地下部干重分别降低了20.69%和25.00%。盐处理导致玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）含量显著增多,抗氧化酶的活性显著降低,叶片P_n、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、Hill反应活性, 原初光能转换效率（F_v/F_m）、光合色素含量显著下降, 其中胞间CO₂浓度（C_i）随着胁迫时间的延长呈先下降后上升的趋势;重要的是, 外源Glc和Suc预处理可显著促进盐胁迫下玉米幼苗生长和干物质积累, 其中Glc预处理的玉米株高、根长、地上和地下干重较S处理分别增加6.12%、4.49%、15.65%、18.52%, Suc预处理分别增加7.34%、4.87%、17.39%、22.22%。外源Glc和Suc预处理能有效改善玉米幼苗的光合作用, 显著减缓盐胁迫下玉米叶片P_n、T_r、G_s、F_v/F_m的下降速度, 缓解C_i的升降速度,提高叶片Hill反应活性,增加叶片持水量和光合色素的含量。同时,Glc和Suc预处理还显著减少盐胁迫下玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）的含量,提高叶片超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）的活性,其中,Suc预处理在清除H₂O₂及提高叶片Hill反应活性两方面均显著高于Glc。此外,与空白盐胁迫处理相比,除引起玉米叶片Hill反应和叶绿素a（Chl a）的显著变化外,采用等渗的甘露醇预处理玉米幼苗其供试生理生化指标未发生显著改善,亦未能引起供试生物学指标的显著改善。【结论】正常生长条件下,Glc和Suc处理可通过维持叶片较高的P_n,促进玉米幼苗地上部分生长;盐胁迫条件下,外源Glc和Suc不仅维持玉米幼苗较高P_n,而且通过增强光合膜系统稳定性、增加光合色素含量、提高PSII反应活性、改善玉米叶片气孔开放及碳同化能力等生理生化机制提高玉米幼苗的耐盐性。     

盐胁迫下苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响

以特选山东密刺黄瓜品种为材料,研究了盐胁迫下,苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响及其施用的最佳时期和最适浓度。结果表明,苯丙烯酸能够相对提高盐分胁迫条件下黄瓜幼苗叶片的相对含水量和叶绿素含量,降低叶片细胞的质膜透性,缓解对细胞膜的伤害,抑制膜质过氧化产物丙二醛的积累,同时提高幼苗体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶等细胞保护酶的活性,从而提高黄瓜对盐胁迫的适应性。两叶一心期为苯丙烯酸的最佳处理时期,50μmol.L-1苯丙烯酸为最适处理浓度。     

丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

采用基质栽培的方法,通过添加2个浓度(0.2、0.4mmol·L-1)的Cd2+,研究AM菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数和活性氧代谢的影响。结果表明:在Cd胁迫下黄瓜幼苗的生长、光合作用以及光合系统活性均受显著抑制,而抗氧化酶活性显著提高,且表现为较高浓度的Cd胁迫下的幼苗生长和生理特性受抑制情况更严重;经菌根基质育苗的幼苗在不同浓度Cd胁迫下,均表现为叶面积、根系活力和地下干鲜重显著提高;叶片的Pn、Gs和Tr显著提高,Ci显著降低;叶片Fv/Fm、ETR、qP、фPSII显著提高,NPQ显著降低;POD、CAT等抗氧化酶活性进一步提高,而细胞MDA含量和O·-2产生速率显著降低。结果表明AM菌根可缓解黄瓜幼苗在Cd胁迫下所受到的生长抑制,并降低光合系统及细胞遭受的伤害,且对于较低浓度(0.2mmol·L-1)Cd胁迫的缓解作用更好。     

外源乙烯对黄瓜幼苗根系生长及内源多胺含量的影响

精确控制营养液溶氧浓度和外源乙烯浓度,研究了黄瓜幼苗根系在低氧水培时的生长情况以及PAs含量的变化。结果表明,外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的生长有抑制作用,虽然根径增粗,含水量增加,但根系的总根数、总表面积、总体积、干重和鲜重都有所减少,随着乙烯浓度的增加,抑制作用增强;外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系PAs含量有着明显的拮抗作用,外源乙烯使根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的伤害症状加重。     

盐胁迫对不同基因型黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

研究了盐胁迫对2个耐盐性不同的黄瓜品种幼苗生长和光合作用的影响。结果表明,早多佳品种的耐盐性强于津春2号,盐胁迫处理显著抑制了黄瓜幼苗的生长,随着盐浓度的升高,两个黄瓜品种的株高、茎粗、叶面积均显著降低,叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率亦显著降低,而胞间CO2浓度则无显著差异,表明盐胁迫下非气孔因素是导致黄瓜叶片光合速率下降的主要原因。早多佳幼苗生长受盐胁迫的抑制小于津春2号,其光合机构受伤害的程度小于津春2号。     

羧甲基壳聚糖对黄瓜幼苗抗冷性的影响

 试验分别采用0(对照CK)、1/1 500、1/1 000、1/500和1/100(w/v)5个浓度的羧甲基壳聚糖处理二叶一心的黄瓜幼苗，再于(6±1)℃下低温胁迫5 d，以研究羧甲基壳聚糖对黄瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明，适当浓度的羧甲基壳聚糖处理与对照相比，在低温胁迫下黄瓜幼苗冷害指数较小，叶片保护酶（SOD、CAT和POD）活性和Vc、可溶性糖、脯氨酸及叶绿素含量均较高，根系活力也维持了较高的水平， MDA含量较低；胁迫后于温室自然条件下恢复5 d，羧甲基壳聚糖处理幼苗的干物质增加量、光合速率和羧化效率均较高。表明羧甲基壳聚糖能够明显提高黄瓜幼苗的抗冷性。     

不同供气条件对水培黄瓜幼苗生长的影响

以黄瓜品种冬雪棚丰6号为试材,以营养液充气水培为对照,研究了在营养液不循环、不充气的条件下,通过调整定植板与营养液面间的距离,研究其对黄瓜幼苗形态指标、根系活力及抗氧化酶活性的影响。结果表明：营养液不充气且定植板漂浮于营养液面的处理,在苗期即出现了低氧胁迫症状,其植株生长量及根系活力均比对照明显降低,根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）含量均高于对照;营养液不充气,将定植板抬离营养液面约3～5cm的处理,苗期基本无低氧胁迫现象,其形态指标、根系活力和抗氧化酶活性都接近于对照,表明定植板与营养液面保持一定距离,使部分根系暴露于空气中,避免了营养液不充气造成的缺氧伤害。     

外源脯氨酸浸种对盐胁迫条件下黄瓜根苗生长的影响

以黄瓜（Cucumis sativus L.）为材料,采用营养液砂培法,研究了在不同浓度NaCl,Na2CO3胁迫条件下,外源脯氨酸对黄瓜根苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明：外源脯氨酸能显著提高幼苗的根长、根重及叶片叶绿素含量,增加根系吸收面积、过氧化氢酶（CAT）等植物保护酶的活性。适宜浓度的外源脯氨酸可以提高黄瓜幼苗的抗盐能力,减轻和缓解盐伤害。     

黄瓜幼苗对硝酸钙胁迫耐受性研究

为了保证设施黄瓜栽培中肥料的合理利用,降低土壤的盐胁迫,研究了营养液中硝酸钙胁迫处理对黄瓜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,硝酸钙胁迫严重影响了黄瓜的生长发育。与正常营养液处理相比,不同浓度硝酸钙处理下黄瓜幼苗的株高、茎粗、根长及幼苗鲜重、干重均显著降低。在相同处理时间,供试黄瓜幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白、MDA含量及相对电导率均高于对照;浓度为75、100mmol·L-1的硝酸钙处理下各项指标的变化显示出黄瓜幼苗受到严重伤害,已无法维持正常生长。     

钙对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系碳水化合物代谢的影响

以对低氧敏感的中农8号黄瓜品种为材料,研究了钙对低氧胁迫下幼苗根系淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖含量及蔗糖合酶(SS)、蔗糖转化酶(INV)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和葡萄糖激酶(GK)活性的影响。结果表明:与通气对照相比,低氧胁迫处理后幼苗根系淀粉含量降低,蔗糖和果糖含量增加,SS和GK活性增加,INV活性降低,胁迫初期SPS活性增加,后期降低;低氧胁迫下营养液加钙处理缓解了低氧胁迫对幼苗生长的抑制作用,根系SS、SPS、INV和GK活性增加,蔗糖和果糖含量显著高于单纯低氧胁迫处理,葡萄糖含量低于单纯低氧胁迫处理;而低氧胁迫下营养液缺钙处理加重了低氧胁迫对黄瓜幼苗的伤害。表明在低氧胁迫下,钙参与了调节黄瓜幼苗根系碳水化合物代谢,对提高幼苗低氧胁迫的适应性起着重要的作用。     

外源硅对盐胁迫下棉花幼苗光合、荧光及抗氧化酶活性的影响

【目的】研究外源硅提高棉花幼苗抗盐性的效应。【方法】以棉花品种新陆早45号为试验材料,采用营养液培养法,研究外源硅对不同程度盐胁迫下棉花幼苗光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。【结果】盐胁迫下棉花幼苗叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chla+b)和类胡萝卜素含量均随着盐浓度的升高而降低,而施用外源硅后均呈上升趋势。棉花幼苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci)均随盐浓度升高而逐渐下降,施用外源硅后可缓解光合参数下降趋势。盐胁迫下棉花幼苗光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)、PSⅡ调节性能量耗散的量子产额[Y(NPQ)]和PSⅡ非调节性能量耗散的量子产额[Y(NO)]逐渐减小,施用外源硅后可使qP等荧光参数值上升,但各处理间差异并不显著。外源硅改善了盐胁迫对棉花幼苗光合色素生物合成和光合气体交换能力的抑制效应,提高了抗盐性。盐分胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等三种抗氧化酶的活性均随盐浓度升高降低,而施硅则提高了SOD、POD和CAT抗氧化酶的活性。【结论】外源硅能提高盐胁迫下棉花幼苗光合、叶绿素荧光及抗氧化酶活性,阻止盐胁迫下有害物质的积累,提高了棉花幼苗的抗盐能力。     

葡萄叶提取物对黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

采用不同浓度的葡萄叶提取物对4叶1心的黄瓜幼苗进行处理,研究了提取物对黄瓜幼苗生长及根系活力、叶绿素含量、SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明:随着葡萄叶提取物浓度的增加,对黄瓜幼苗生长的抑制作用和黄瓜幼苗叶绿素含量均不断增加。提取物浓度为5mg/mL时黄瓜幼苗根系活力最强,随浓度的增加根系活力不断降低。黄瓜幼苗体内的保护酶活性随浓度的增加呈先升高后下降的趋势,并在提取物浓度为10mg/mL时,SOD和POD的活性达到峰值;提取物浓度为20mg/mL时,CAT的活性达到峰值。