逆境胁迫对农作物3种保护酶活性的影响

农作物体内保护酶系统是其应对逆境胁迫的重要机制,多数研究证明农作物体内保护酶系统活性与作物的抗逆性有一定的相关性。在对保护酶的研究中,人们较多的关注SOD、POD、CAT 3种酶的活性变化,用以判断作物抗逆性的强弱,文章主要从干旱胁迫、淹水胁迫、盐胁迫、低温胁迫、机械伤害、病虫危害等几个方面探讨了3种保护酶活性的变化规律,并对这三种酶的研究进行了展望。     

温度骤变对黄瓜种子萌发生理活性的影响

为了探讨不同温度的骤变对黄瓜(Cucumis sativus L.)种子生理活性的影响,将黄瓜种子置于适宜条件下萌发,然后用不同温度(4、25、32℃,以18℃为对照CK)处理种子,随后继续培养,测量幼苗的生长状况与各种处理后细胞内含物的含量变化。结果表明:黄瓜种子在不同温度骤变处理后生长能力与生理活性存在明显差异。经过低温处理的幼苗具有较好的抗逆性,其发芽率、生长势、蛋白质含量、DNA含量相对较高,但叶绿素含量相对较低;经高温处理,种皮脱落表现出较高活力,幼苗各类内含物含量明显降低。     

浙贝母鳞茎酚类物质含量及相关酶活性与休眠解除的关系

[目的]探讨浙贝母鳞茎中酚类物质及相关酶活性与休眠解除的关系。[方法]将浙贝母鳞茎分别在4和10℃条件下保湿贮藏至75 d,贮藏过程中定期取样测定鳞茎各部位酚类物质含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和多酚氧化酶(PPO)活性,同时比较了发芽鳞茎与休眠鳞茎中酚类物质含量和PAL与PPO活性的差异。[结果]低温解除休眠过程中,鳞茎及芽内酚类物质含量均呈降低趋势;10℃处理30～45 d和4℃处理45～60 d是酚类物质减少、解除休眠的关键时期;浙贝母各部位酚类物质含量与其PPO活性均呈显著负相关;顶芽中酚类物质含量与PAL活性呈显著正相关;鳞片中酚类物质含量与PAL活性没有明显的相关性。[结论]酚类物质与浙贝母鳞茎休眠有一定相关性,酚类物质含量下降是低温处理解除浙贝母鳞茎休眠的生理机制之一。     

观赏贝母花粉生活力及贮藏性研究

对浙贝母、波斯贝母、皇冠贝母(淑女)3种新鲜贝母花粉进行了生活力测定,3种花粉盛花期的生活力均较高,TTC染色率在80%以上,发芽率在60%以上。3种花粉均以盛花期的花粉活力最高,初花期次之,末花期花粉活力最弱。贝母贮藏期间相对低的温度和干燥的环境可以延长贝母的贮藏时间。温度对浙贝母的贮藏尤其敏感,常温下浙贝母只能贮藏3 d,干燥、4℃的环境下,浙贝母能贮藏10 d,波斯贝母能贮藏15 d以上。     

不同温度条件下蚯蚓体内植酸酶活性的变化

分别以干蚯蚓和鲜蚯蚓为材料,与植酸钠在一定比例、一定pH值、不同温度条件下反应30 rain,通过吸光度测定,确定蚯蚓体内植酸酶在不同温度下的酶活性.试验结果表明:蚯蚓体内植酸酶在35～85℃范围内均具有酶活性,在35～45℃时植酸酶具有较好的活性,说明在大多数动物肠道内(37℃左右)条件下植酸酶可以发挥酶效.随着温度的升高植酸酶的活性增强,当温度达到85℃时植酸酶仍然具有活性,但在55～85℃之间植酸酶的活性变化幅度不大,说明蚯蚓体内植酸酶具有良好的耐热性.     

NaCl和温度双重胁迫对黑麦草幼苗叶绿素及相关酶活性的影响研究

控制黑麦草萌发时的NaCl浓度和温度,研究其幼苗叶片中的抗氧化酶活性、丙二醛和叶绿素含量的变化.研究发现,所测指标对温度和NaCl的综合反应差异很大.适量NaCl对所测指标均有一定促进作用;不同温度条件下叶绿素含量、SOD酶、POD酶和CAT酶的活性随NaCl浓度增大均表现为先升高后降低的趋势.但各指标对温度反应的差异却很大,20℃时黑麦草的叶绿素含量最高,SOD酶与CAT酶的活性在相同NaCl浓度下,均为10℃＞20℃＞30℃.POD酶在低NaCl浓度时,其活性为30℃＞20℃＞10℃,但NaCl浓度大于等于0.9%时,30℃的POD酶活性受抑明显,其活性最低.指示细胞受氧化损伤程度的MDA含量随温度和NaCl浓度的升高而增大.     

人工湿地处理含镉废水基质微生物和酶的动态变化研究

应用人工湿地处理无机镉废水,探讨处理前及处理后第1、3、5、7、9和11d时湿地基质中微生物数量和酶活性受抑制及恢复状况。结果表明：湿地基质的细菌、真菌和放线菌都明显受到抑制,它们恢复需要的时间为9—11d,细菌对镉的反应较为敏感,而真菌和放线菌受抑制的时间较长;基质蔗糖酶活性先被激活然后受到抑制,其受抑制的时间也较长;脲酶较蔗糖酶敏感,在处理后第1d其活性就达到最小值,但最终这两种酶的活性都恢复且趋于稳定。     

低温胁迫对青稞幼苗抗寒性生理指标的影响

［目的］研究低温胁迫下不同青稞品种幼苗抗寒性生理指标的变化规律,了解其抗寒机理。［方法］以青稞昆仑12号和肚里黄2个栽培品种为材料,测定了低温处理前、后和低温处理后恢复2d3个阶段的青稞幼苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）保护酶系活性的变化及脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）含量的变化。［结果］2种青稞中的SOD、POD活性在低温处理后下降,恢复2d后上升,达到显著水平（P〈0.05）;CAT活性因品种不同而表现各异,肚里黄低温处理后活性下降,恢复后上升,昆仑12号低温处理后先升高恢复后再上升。2种青稞叶片中的Pro、MDA含量在低温处理后都增加,恢复2d后有所下降,均达到显著水平（P〈0.05）。［结论］昆仑12号耐低温胁迫的能力较强,肚里黄较弱。     

不同贮藏温度下彩色马蹄莲块茎解除休眠的养分代谢和酶活性变化

以彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrids)品种‘Black Magic’为试材,在6、9、12、15℃贮藏0、28、56、84、112 d条件下,研究其块茎的淀粉、可溶性总糖、还原糖含量以及淀粉酶、过氧化物酶(POD)、超氧化歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化.结果表明:淀粉含量以及4种酶的活性变化均呈现出随贮藏时间的增加而逐渐下降的趋势;贮藏温度越高,块茎内POD、SOD和CAT酶活性下降越明显;这3种酶活.性与块茎萌芽率呈负相关.     

西花蓟马取食二斑叶螨危害的番茄植株后体内酶活性的变化

为探讨番茄植株受二斑叶螨危害后产生的诱导防御反应对西花蓟马的作用,研究了不同密度(5头/片和15头/片)二斑叶螨危害不同时间(3 d、5 d和7 d)的番茄植株对后取食的西花蓟马体内酶活性的影响。结果表明,西花蓟马取食二斑叶螨危害的番茄叶片后,其体内保护酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]和解毒酶[羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)]的活性与取食健康番茄叶片相比有明显的差异。西花蓟马体内SOD活性不论其取食二斑叶螨何种危害密度和时间的番茄叶片均受到明显抑制,在取食二斑叶螨5头/片和15头/片3个危害时间的番茄叶片后,较取食健康番茄叶片分别下降了15.8%、27.7%、14.4%和26.4%、8.8%、17.3%。西花蓟马体内POD、CAT、Car E、GSTs和MFO活性均在其取食二斑叶螨5头/片危害3 d的番茄叶片时最高,分别较取食健康番茄叶片上升了126.4%、17.7%、7.2%、6.7%和17.1%。5种酶活性均随密度的增加和危害时间的延长表现下降趋势,但不同酶活性的变化过程不同。以上结果说明,二斑叶螨取食诱导番茄植株产生了一定的防御反应,并引起西花蓟马体内保护酶和解毒酶活性的明显变化。     

浙贝母低温解除休眠过程中营养类物质的变化

为了探讨浙贝母低温解除休眠的生理机制,设置不同的低温(5℃)处理时间,测定浙贝母鳞茎的生理生化指标。结果显示:经低温处理的鳞茎可溶性糖、可溶性蛋白含量和淀粉酶活性呈显著变化,且显著高于对照组。随着低温的积累,可溶性糖、可溶性蛋白质含量和淀粉酶活性都呈一定的上升趋势。低温处理30~45 d是鳞茎内物质变化最活跃的时期。     

SA与Ca~(2+)处理对皖贝母耐热性的影响

采用盆栽试验,研究高温胁迫下SA、Ca2+单一及复配处理对皖贝母叶片相关生理指标的影响,结果表明:采用0.5mmol/L SA溶液喷施处理时,皖贝母的黄叶数最少,叶片中抗氧化保护酶(SOD、POD、CAT、APX)活性以及脯氨酸(Pro)、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量均最高;过氧化氢酶活性则以Ca2+处理最高,SA喷施处理表现出抑制CAT活性。3种处理均能提高皖贝母抵抗高温胁迫的能力、减少高温胁迫造成的伤害,且以0.5 mmol/L SA喷施处理效果最佳。     

人工沙尘覆盖对库尔勒香梨叶片抗氧化酶活性的影响

以库尔勒香梨叶片为研究对象,采用人工沙尘覆盖的方法,设计沙尘覆盖厚度2,9 mg/cm2和沙尘覆盖时间7,14,28,42 d 二因素正交试验,以无沙尘叶片为对照,分析了沙尘对叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性的影响。结果表明,沙尘覆盖条件下库尔勒香梨叶片 SOD、CAT 活性总体呈上升,而 POD 活性呈下降趋势;随着沙尘覆盖时间的延长,相同沙尘覆盖厚度下 SOD 活性呈上升趋势,POD 活性则呈下降趋势,而 CAT 活性呈现先降后升趋势;沙尘覆盖越厚,SOD 活性上升幅度越大,POD 活性下降幅度越大,而CAT 活性与沙尘覆盖厚度关系不显著,说明沙尘胁迫对库尔勒香梨叶片抗氧化酶 SOD、POD、CAT 活性产生的影响各不相同。     

遮荫条件下紫心甘薯的抗氧化防御系统研究

研究了遮荫条件下两个紫心甘薯品种叶片的抗氧化防御系统多种重要保护酶的变化。结果显示,遮荫20天,两种甘薯的叶片SOD、CAT活性均下降,POD活性、MDA含量均增加;长期弱光胁迫下,济薯18叶片SOD和CAT活性上升,POD活性下降,而品种Ayamuraski叶片的SOD、CAT、POD活性均上升。在遮荫胁迫下,紫心甘薯的SOD、CAT在抗氧化防御系统中显示出重要作用。     

短时高温处理对云南松种子萌发的影响

为探究中低强度火灾后云南松种子的可能萌发情况和火对种子的影响,在萌发前对其种子进行1、5 min与15 min的60、90℃与110℃高温处理,以常温（20℃左右）为对照,研究种子萌发率、种子抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化,以及萌发率与SOD、POD、CAT活性的关系。结果表明：60℃的1、5 min处理可以促进种子萌发,种子存在热冲击效应;且具有较强的耐高温性,在110℃、15 min的高温处理后仍有36％±3％的萌发率;种子萌发率与SOD、POD和 CAT呈极显著正相关关系,热冲击效应的产生与 SOD、POD、CAT活性密切相关。     

低温弱光下甜（辣）椒3种酶活性的变化及其耐受性研究

以11个甜（辣）椒品种为参试材料,以茄门（不耐低温弱光品种,CK1）和湘研1号（耐低温弱光品种,CK2）为对照材料,在低温弱光条件下,研究了幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化及其与植株冷害指数的关系。结果表明：叶片CAT和SOD活性均随低温弱光处理时间的延长呈先上升后下降趋势,而叶片POD活性变化规律不明显。处理14 d的叶片SOD和CAT活性与植株冷害指数均呈极显著负相关,这2个指标可作为甜（辣）椒幼苗耐低温弱光性的鉴定指标。     

马拉硫磷对双齿围沙蚕抗氧化酶的影响

[目的]研究马拉硫磷对双齿围沙蚕抗氧化酶的影响。[方法]采用室内模拟方法,测试有机磷农药马拉硫磷对双齿围沙蚕的急性毒性效应,得出马拉硫磷对双齿围沙蚕96hLC50半致死浓度为33.16mg/L,安全浓度为3.32mg/L。根据急性实验结果设置6个浓度梯度：0.0018、0.018、0.18、1.8、3.6、9mg/L,研究不同暴露时间（3d和6d）下,马拉硫磷对双齿围沙蚕过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量的影响。[结果],暴露3d,沙蚕体内的这3种抗氧化酶对污染物均很敏感。在最低浓度组（0.0018mg/L）时,3种酶活性均显著下降;在设置浓度范围内,CAT和SOD活性随马拉硫磷浓度的增大呈现下降—上升—下降的趋势,其中CAT对浓度梯度更为敏感,暴露3d后在0.018mg/L浓度时显著被诱导,而SOD在1.8mg/L浓度时活性才开始上升,且与对照差异不显著。POD活性在0.0018～1.8浓度范围内的变化趋势同CAT,在3.6和9.0mg/L浓度组又开始上升,但仍显著低于对照。相对于各自对照,随着暴露时间延长3种酶活逐渐回升。各试验组MDA含量在暴露3d后较对照组显著降低;暴露6d后,随药物浓度的增大呈上升越势,差异显著;且在同一浓度条件下,MDA含量随着暴露时间延长而增大。[结论]双齿围沙蚕抗氧化物CAT、SOD和POD对有机磷污染物的胁迫十分敏感,其中CAT更为敏感。     

低温胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗保护酶活性的影响

研究了以黄瓜自根苗为对照，以黑籽南瓜为砧木的长春密刺黄瓜嫁接苗在5℃低温腔迫下叶片与根系SOD、CAT和POD活性的变化。结果表明，在低温胁有和低温胁迫过程中，嫁接苗叶片SOD、CAT活性都高于自根苗，而根系中酶活性两者差异较小。本研究发现，利用黑籽南瓜为砧木嫁接，可使长春密刺黄瓜嫁接苗地上部在低温胁迫下获得高于自根苗的保护酶活性，进而具有了比自根苗强的抗低温胁迫能力。     

Responses of Antioxidant Enzymes to Chilling Stress in Tobacco Seedlings

Chilling is one of the major abiotic stresses limiting yield and quality of many important crops. For better understanding of chilling stress responses in tobacco （Nicotiana tabacum）, growth rate and antioxidant enzymes of seedlings in 2 tobacco cultivars, viz., MSk326 （chilling sensitive variety） and Honghuadajinyuan （HHDJY, chilling tolerant variety） at chilling temperature （5℃） were studied. The results showed that the relative growth rate in chilling period to that in recovery period was significantly higher in roots than that in shoots for both cultivars, suggesting that shoots growth was more easily affected by chilling stress. Chilling stress increased peroxidase （POD） activity and reduced superoxide dismutase （SOD） activity in shoots of HHDJY, and catalase （CAT） activity was little affected. In the roots of HHDJY, chilling stress increased SOD and CAT activities, and had little effect on POD activity. For MSk326, chilling treatment increased SOD activity in shoots and declined CAT activity in roots. MDA concentration in both varieties was increased under the chilling stress, while it was decreased after seedlings were recovered growth for 4 d at normal temperature （25℃）. It showed that tobacco seedlings might have the capacity of recovering from chilling injury for a short term, The relationship between the growth rate and antioxidant enzyme activity was analyzed by stepwise regression. It was found that there was a close relationship between relative growth rate of tobacco seedlings and CAT activity under chilling stress condition and regression equations containing CAT could be used in predicting seedling growth rate of tobacco under chilling stress condition.     

外源ALA对常温和高温条件下裸燕麦生长发育及抗氧化酶活性的影响

以盆栽裸燕麦为试验材料,研究了常温和高温条件下喷施0、10、50、100 mg/L的5-氨基乙酰丙酸(ALA)对裸燕麦生长发育和抗氧化酶活性的影响,以期为提高裸燕麦耐热性和生产力提供参考依据。结果表明,在常温条件下,施用ALA增加了裸燕麦株高、叶长、叶宽、叶面积、干鲜质量、叶绿素a含量、叶绿素a/b、类胡萝卜素含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。其中,叶面积、叶宽、干鲜质量、SOD和POD活性均以50 mg/L ALA处理最高,株高、叶长、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b、CAT活性均以100 mg/L ALA处理最高。在高温条件下,裸燕麦生长受到抑制,喷施ALA可减轻高温胁迫对裸燕麦的伤害,以50 mg/L ALA处理效果最佳,该处理下裸燕麦株高、叶面积、叶长、叶宽、鲜质量、干质量、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b及SOD、POD、CAT活性最高,分别较不施用ALA处理提高13.0%、43.6%、53.5%、39.6%、116.4%、34.5%、54.5%、21.8%、47.4%、19.1%、38.9%、105.4%。