铝·铅及其互作胁迫对大麦幼苗生长和抗逆生理代谢的影响

[目的]为明确铝(Al)、铅(Pb)及其交互作用对大麦幼苗生长及抗氧化代谢的影响。[方法]采用营养液培养方法,研究了胁迫处理10 d后不同浓度Al、Pb单独及复合胁迫对大麦幼苗株高、根长等生长指标和功能叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性以及丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量的影响。[结果]单一Al、Pb胁迫处理均在0.05水平显著抑制大麦幼苗生长,表现为根长、株高等生长指标均在0.05水平显著低于对照。胁迫处理导致大麦叶片中SOD、POD活性及MDA、游离脯氨酸含量上升,且Al处理下随着胁迫浓度增加的幅度加大。Al、Pb复合处理时,大麦幼苗生长受抑制程度及SOD、POD活性和MDA、游离脯氨酸含量高于相应单一Al处理值。植株生长、SOD、POD活性及MDA含量以200μmol/L Al+150μmol/L Pb处理下变幅最大,但游离脯氨酸含量在50μmol/LAl+150μmol/L Pb复合处理时最高。[结论]Al、Pb复合处理引发更严重的生长抑制和氧化胁迫。     

Genotypic Difference in the Responses of Seedling Growth and Cd Toxicity in Rice (Oryza sativa L.)

The experiment was carried out to study the genotypic difference in the responses of seed germination, growth and physiological characters of rice seedlings to Cd toxicity. The result showed that the germination was slightly stimulated under low Cd concentration (0.01-1.5 mM Cd), while severely depressed under higher Cd concentration (2.0 mM). Rice seedlings exposed to 0.01 mM Cd showed slight increases in plant height, root volume, biomass and chlorophyll concentration. These parameters were significantly reduced when Cd level in the medium was increased to 0.5 mM, and meanwhile corresponding increase in superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities, and MDA (malondialdehyde) content was observed. However, SOD and POD activities declined when plants were exposed to 1 mM Cd when compared with those under 0.5 mM Cd. Cadmium addition lowered Fe, Cu and Mn concentrations in roots and shoots. There was significant genotypic difference in the response of these parameters to Cd stress. Under Cd stress, Xiushui 110 had the least inhibition of growth and increase in MDA content, higher shoot Cd concentration, and greatest increase in POD and SOD activities, indicating its higher tolerance to Cd toxicity, while Bing 9914 had the greatest reduction of growth, and Zn, Cu, Fe, and Mn contents, but greatest increase in MDA content, and least increase in activities of antioxidative enzymes, indicating its sensitivity to Cd toxicity.     

Genotypic Difference in the Responses of Seedling Growth and Cd Toxicity in Rice （Oryza sativa L.）

The experiment was carried out to study the genotypic difference in the responses of seed germination, growth and physiological characters of rice seedlings to Cd toxicity. The result showed that the germination was slightly stimulated under low Cd concentration （0.01-1.5 mM Cd）, while severely depressed under higher Cd concentration （2.0 mM）. Rice seedlings exposed to 0.01 mM Cd showed slight increases in plant height, root volume, biomass and chlorophyll concentration. These parameters were significantly reduced when Cd level in the medium was increased to 0.5 mM, and meanwhile corresponding increase in superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （POD） activities, and MDA （malondialdehyde） content was observed. However, SOD and POD activities declined when plants were exposed to 1 mM Cd when compared with those under 0.5 mM Cd. Cadmium addition lowered Fe, Cu and Mn concentrations in roots and shoots. There was significant genotypic difference in the response of these parameters to Cd stress. Under Cd stress, Xiushui 110 had the least inhibition of growth and increase in MDA content, higher shoot Cd concentration, and greatest increase in POD and SOD activities, indicating its higher tolerance to Cd toxicity, while Bing 9914 had the greatest reduction of growth, and Zn, Cu, Fe, and Mn contents, but greatest increase in MDA content, and least increase in activities of antioxidative enzymes, indicating its sensitivity to Cd toxicity.     

外源硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应,其中以30μmol/L硝普钠处理效果最好。但随着硝普钠浓度的增大,其对镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,当销普钠浓度达500μmol/L时,会加剧镉胁迫的毒害作用。     

Al~(3+)和Al~(3+)胁迫下Ca~(2+)对小麦幼叶细胞生理功能及保护酶活性的影响

采取水培法分别研究了不同水平的Al3+和在同一水平的Al3+胁迫下不同水平的Ca2+对小麦(Triticum aestivum L.)幼苗地上部分高度、叶片叶绿素含量和净光合速率、保护酶活性、脂质过氧化(MDA含量)和膜透性(电解质泄漏率)的影响.结果表明,随营养液中Al3+水平的增加和处理时间的延长,小麦幼苗地上部分的伸长生长受抑制的程度逐渐加深,叶片叶绿素含量和净光合速率及保护酶活性逐渐下降,MDA含量和电解质泄漏率逐渐上升.Al3+胁迫下,增加Ca2+供应时,Al3+的上述影响被削弱.这些结果暗示,Al3+处理抑制小麦幼苗地上部分的伸长生长及其对光合功能的影响与导致膜质过氧化作用加剧、膜透性增加、保护酶活性下降等有关;在一定程度上,Ca2+具有缓解Al3+毒害作用.     

棉花自毒物质对幼苗生理作用和棉花枯、黄萎病菌丝生长的影响

试验测定了不同浓度棉花植株水浸提取液下棉花幼苗的根系活力和SOD、POD、CAT生理活性指标,以及棉花枯、黄萎病菌丝生长的影响。结果表明,棉花幼苗在提取液的作用下,随提取液浓度的增加根系活力先升后降;SOD活性、CAT活性和POD活性曲线整体出现先上升后下降的趋势;黄萎病菌丝生长呈先降后升趋势,枯萎病菌丝生长呈上升趋势。分析认为在棉花水提取液作用下,棉花幼苗根系正常生长和吸收受到阻碍,使得幼苗植株的SOD、CAT和POD活性发生改变,幼苗生长受到抑制,棉花有自毒作用。     

寡糖对干旱胁迫下桔梗的诱导效应研究

为了明确寡糖对干旱胁迫下桔梗抗旱作用的机制,以桔梗为材料,采用桔梗种子萌发水培试验和桔梗幼苗盆栽试验,用0、30、60、120 g/L的PEG-6000模拟干旱胁迫,施加不同质量浓度寡糖(0、5、10、50 mg/L)诱导桔梗,研究寡糖对干旱胁迫下桔梗种子萌发以及桔梗幼苗抗氧化酶活性和MDA含量的影响。结果表明,同一质量浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫,在一定质量浓度范围内桔梗种子萌发指标(发芽势、发芽率、发芽指数、根长及芽长)随寡糖质量浓度的增加表现为先增大后减小,寡糖质量浓度为10 mg/L时桔梗种子萌发指标达到最佳。而同一质量浓度寡糖诱导桔梗,PEG-6000溶液浓度越大,桔梗种子萌发所受胁迫越严重。桔梗种子萌发的发芽势、发芽率、发芽指数、根长及芽长之间呈现不同程度正相关。不同质量浓度的寡糖(0、5、10、50 mg/L)分别与30 g/L PEG-6000配施,处理后4~8 d,桔梗幼苗POD和CAT活性、MDA含量均先升高后降低,而SOD活性逐渐升高,寡糖质量浓度为10 mg/L时诱导桔梗幼苗抗旱的效果最佳。POD活性与CAT活性呈现出高度显著正相关(P0.001),CAT活性与SOD活性呈现出显著正相关(P0.05),MDA含量分别与POD、CAT、SOD活性呈现出极显著负相关(P0.01)。     

钙对镉污染花生苗期生理特性及镉吸收的影响

采用水培试验,对不同钙处理下镉污染花生幼苗的生理特性和镉吸收情况进行了研究。结果表明,花生幼苗的株高和鲜重均随钙浓度的增加而增加,而且较高浓度的钙提高了镉胁迫下花生幼苗叶绿素的含量,提高了叶片SOD、POD、CAT活性和根系活力,降低了MDA积累,说明一定范围内高浓度的钙可以缓解镉胁迫对花生生理特性的影响。此外,受镉胁迫的花生幼苗中镉的含量为根部>地上部,且随着钙浓度的增加,花生根部和地上部镉的含量均显著降低,说明在钙与镉进入花生体内时具有一定程度的拮抗作用。     

夜间低温胁迫下钙对番茄幼苗根系活力及活性氧代谢的调控作用

研究夜间低温胁迫下(25℃/6℃,昼/夜)钙、钙离子螯合剂(EGTA)和钙离子通道抑制剂(LaCl3)对番茄幼苗根系中根系活力、可溶性蛋白含量、膜质过氧化程度及活性氧(ROS)代谢的调控作用。结果表明,夜间低温胁迫(蒸馏水灌根)显著降低番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量,增加根系MDA、H2O2含量及O2-.产生速率,抑制SOD、CAT和POD活性;45 mmol.L-1CaCl2灌根显著提高夜间低温胁迫下番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量及SOD、CAT和POD活性,降低根系MDA含量、H2O2含量及O2-.产生速率;EGTA、LaCl3灌根加剧夜间低温胁迫导致的番茄根系活力的降低及活性氧的增加。表明夜间低温胁迫对番茄幼苗地下部根系的活性氧代谢产生显著的影响,而Ca2+通过提高保护酶活性、降低膜质过氧化水平来提高番茄植株根系的低温耐受性,进一步防止植株低温伤害。     

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。     

三唑酮延缓青稞离体叶片衰老的研究

以青稞叶片为试材,对其进行黑暗诱导衰老,研究了三唑酮处理对青稞离体叶片叶绿素a、叶绿素b、水溶性蛋白质、非水溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量、Chl a/b值和过氧化物酶(POD)、超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果显示,在青稞离体叶片衰老过程中,叶绿素a、叶绿素b、Chl a/b值与水溶性、非水溶性蛋白质含量均不断下降,丙二醛含量、POD活性上升,SOD和CAT活性降低。三唑酮处理延缓叶绿素a、叶绿素b、Chl a/b值与非水溶性蛋白质含量的下降,抑制丙二醛含量、POD活性的上升,阻碍SOD活性降低,对水溶性蛋白质和CAT作用不明显。表明三唑酮具有减轻青稞离体叶片膜脂过氧化的能力和延缓叶片衰老的作用。     

盐胁迫对大花芙蓉葵幼苗生长及生理特性的影响

采用盆栽试验法,对大花芙蓉葵(Hibiscus grandiflorus)幼苗进行不同浓度NaCl溶液胁迫处理,以探讨其耐盐能力。对新梢生长、根系活力、叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性进行了测定分析。结果表明:新梢增长量随盐浓度升高而下降,5 mg·g-1盐胁迫下的新梢相对增长量为51.52%;随盐浓度的增加,根系活力呈下降、MDA含量和POD活性呈上升、SOD活性呈先升后降趋势。综合各测定指标及植株的形态表现认为:大花芙蓉葵幼苗的耐盐能力较强,可在含盐量6mg·g-1以下的土壤中正常生长。     

麻疯树(Jatropha curcas)叶浸提液对万寿菊(Tagetes erecta L.)幼苗生长和抗氧化酶活性的化感影响

[目的]研究麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗生长和抗氧化酶活性的化感影响,揭示麻疯树对林下植物的化感生理机制。[方法]对麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗的生长、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Proline）和抗氧化酶系统的影响进行研究和分析。[结果]与对照相比,麻疯树叶浸提液加入土壤后,明显抑制了万寿菊根和茎的生长;在叶浸提液中,万寿菊根中的O2-、H2O2、丙二醛和脯氨酸的含量升高,且浸提液浓度的增加而增加;另外,麻疯树叶浸提液在较低浓度时,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性无显著变化,而在较高浓度时,SOD酶活性明显增加;所有浓度的叶浸提液都显著增加了万寿菊根中过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,且随着浓度的增加而增加。[结论]麻疯树能释放化感物质进入土壤,抑制植物的生长和生理,改变植物群落组成和结构。     

根际pH调控下景天三七对铅积累及铅胁迫的生理响应

为探索不同根际pH下,景天三七对重金属铅的忍耐指数和植株各个部位铅含量的积累规律,并找到提高植株对Pb²⁺耐受性的pH值。在不同根际pH(5、6、7、8)条件下,采用水培试验,研究景天三七在不同铅浓度(0、20、60、100、140 mg·L^-1)下对铅积累与铅胁迫的生理响应。结果表明:1)在相同pH条件下,随着铅浓度的增加,景天三七根长、株高和干质量均逐渐减小,生长受到抑制,忍耐指数逐渐下降;叶绿素含量呈现先增加后降低的趋势,谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,MDA含量逐渐增加;根、茎、叶中铅含量随着铅浓度的增加而逐渐增加,且铅积累量表现为根>茎>叶。2)在相同Pb²⁺浓度条件下,随着pH的增加,根长、株高和干质量表现为先增加后降低的趋势;当pH=6时,植株生长较好,忍耐指数最高;忍耐指数、叶绿素含量、GSH含量和SOD、POD、CAT活性均表现出先增加后降低的趋势,且pH=6时达最大值;MDA含量变化则相反,pH=6时达最小值;根、茎、叶的铅含量逐渐降低。综上,景天三七生长受pH及Pb²⁺浓度的影响,pH影响Pb²⁺的吸收,根际pH为6时能提高植物对铅的耐受性,且Pb²⁺为20 mg·L^-1时,对铅的耐受性最强。     

氟污染对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探讨氟污染对农作物的影响,以玉米为供试材料,采用砂基培养的方法,研究了不同浓度的氟(F)对玉米幼苗形态、生物量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活力以及丙二醛含量的影响。结果表明,与对照相比,低浓度F(≤0.25mmol·L-1)对玉米幼苗生长无明显抑制现象;随着溶液中F浓度的增加,玉米幼苗生长显著受到抑制,叶长、株高生长变慢,叶面积减小;根系和地上部干物质积累下降;叶片中叶绿素合成受阻,光合速率降低;同时丙二醛(MDA)含量增加;过氧化物酶(POD)活性明显升高,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均表现出一定的下降趋势。说明氟的存在不利于植物的正常生长,研究结果还为进一步揭示氟污染机理以及氟污染的综合治理提供了理论依据。     

铬胁迫对不同玉米品种种子萌发生理生态的影响

研究了铬(Cr3 )胁迫对6个玉米品种种子萌发初期的生理生态特征。结果表明:随着Cr3 处理浓度的加大玉米种子萌发率逐渐降低,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低;脯氨酸、吸收Cr3 量和丙二醛含量逐渐上升,超氧化物歧化酶S(OD)活性、过氧化物酶P(OD)活性和过氧化氢酶C(AT)活性则逐渐增加,叶绿素含量减少,叶绿素ab/值逐渐减小。但抗坏血酸含量在各品种间变化较大。不同玉米品种对Cr3 毒害的反应不同,品种间存在差异。     

凋落物浸提液对杉木种子萌发及幼苗的影响

为研究杉木凋落物对杉木种子萌发及酶活性的化感作用,采用室内培养方法,以杉木种子为研究对象,设置不同浓度的杉木凋落物浸提液处理,进行杉木种子发芽试验,通过对杉木种子萌发、幼苗生长及相关酶活性的测定,比较不同杉木凋落物浸提液的处理效果。结果表明:低浓度杉木凋落物浸提液对种子萌发及幼苗生长有促进作用,以10 g·L-1的浸提液处理的种苗综合指标最好,但随着浓度的增加,杉木种子的发芽率、发芽势以及幼苗的根长、茎长、叶长和鲜重受到的抑制作用增强,其中根长对杉木凋落物浸提液的反应最敏感;随着浸提液浓度的增加,杉木幼苗的SOD活性呈下降趋势,CAT活性和POD活性呈上升趋势,MDA含量整体表现出上升趋势,其中高浓度的MDA含量与对照组差异达显著水平。综合各项指标表明,不同浓度杉木凋落物浸提液对杉木种子萌发和幼苗生长总体上起到低促高抑的作用,且高浓度杉木凋落物浸提液导致杉木幼苗体内的抗氧化酶系统功能的絮乱,可见随着杉木凋落物浸提液浓度的上升,其对杉木种苗的化感作用也逐渐增强。     

Ca2+对Pb2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨Ca2+缓解Pb2+胁迫的机制,采用培养皿发芽法,研究Pb2+(0、100、500mg/L)胁迫下不同质量浓度的Ca2+(0、80、160、320mg/L)对板蓝根种子萌发及幼苗POD、SOD活性及蛋白质质量分数的影响。结果表明,低质量浓度的Ca2+(80、160mg/L)可缓解Pb2+毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质质量分数的增加,提高SOD、POD活性,且Ca2+80mg/L缓解效果最好,缓解能力随Pb2+质量浓度的升高有所下降;高质量浓度的Ca2+(320mg/L)与Pb2+作用,反而抑制板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD活性及蛋白质质量分数下降。低质量浓度Ca2+可以显著提高板蓝根的抗性,对Pb2+毒害起缓解作用,高质量浓度的Ca2+与Pb2+对板蓝根起协同毒害作用。     

根皮苷对平邑甜茶幼苗生理特性的影响

 【目的】探讨不同浓度根皮苷对平邑甜茶幼苗生理特性的影响。【方法】以平邑甜茶幼苗为试材，研究砂培条件下，不同浓度根皮苷对幼苗生物量和生理特性的影响。【结果】根皮苷浓度为0.001 mmol•L-1时促进幼苗生长，浓度达到1 mmol•L-1时开始抑制幼苗的生长，降低了干物质积累。随着处理浓度的增加，抑制作用加强。用浓度为1 mmol•L-1的根皮苷处理幼苗，叶片和根尖的超微结构受到破坏。保护性酶活性在处理初期提高，随着根皮苷浓度的增加和处理时间的延长，超氧化物歧化酶（SOD）活性一直增加，过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性先上升后下降，丙二醛（MDA）含量增加，造成细胞膜伤害，膜脂过氧化。高浓度根皮苷降低了幼苗的光合速率和蒸腾速率。【结论】高浓度根皮苷对幼苗的生长有抑制作用，是造成重茬障碍的重要因素。     

紫香糯、白糯玉米对铬胁迫的生理生态反应与抗性差异研究

研究了铬胁迫对2个玉米品种种子萌发初期的一些生理生态特征的影响,结果表明:随铬处理浓度的增大,紫香糯、白糯玉米种子萌发率、幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低;脯氨酸、吸收铬量、可溶性蛋白质、超氧负离子(O2-)、丙二醛(MDA)含量逐渐上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则逐渐增加,但抗坏血酸和硝酸还原酶活性在2个品种玉米中变化趋势差异较大。2个玉米品种对Cr3 毒害的反应表现不同,紫香糯抗性较强,白糯抗性较弱。