硒对不同水稻幼苗镉胁迫的缓解作用及其对矿质营养的影响

采用水培试验,研究3μmol/L Se(亚硒酸钠)对杂交籼稻品种宜香2115(籽粒低Cd积累)和川谷优2348(籽粒高Cd积累)幼苗在不同浓度(0、0.1和1mmol/L)Cd胁迫下的缓解作用。结果表明:加Se显著增加了不同浓度Cd胁迫下2个水稻品种幼苗的生物量、叶绿素a含量,但川谷优2348叶绿素b含量下降;加Se可增加2个水稻品种体内抗氧化物质(抗坏血酸和谷胱甘肽)含量,且川谷优2348的2种抗氧化物质含量均高于宜香2115,表现出品种间差异;在1mmol/L Cd胁迫下,Se主要通过促进川谷优2348合成更多的抗坏血酸和谷胱甘肽来提高对Cd的耐受性,而宜香2115主要通过Se促进植物螯合肽的合成来降低Cd的毒害;加Se能使幼苗维持较高的根部活力,从而降低遭受Cd胁迫伤害的程度;随着Cd胁迫程度增加,2个水稻品种幼苗地上部Cd含量显著上升,加Se可直接抑制2个水稻品种对Cd的吸收;在Cd胁迫下,Se能降低2个水稻品种地上部Ca、Zn含量,但对Cu、Mn含量变化的影响存在品种间差异,而Se对2个水稻品种根部矿质元素含量影响表现一致,即在Cd胁迫下根部Ca、Cu含量增加,Mn、Zn含量减少。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2+胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛(MDA)含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2+毒害的作用机理.结果表明,中、低浓度(10-6、10-5mol·L-1)C2+d胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度(10-4mol·L-1)Cd2+胁迫后,MDA含量显著升高(P<0.05).Cd2+胁迫初期,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显.植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2+胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收.     

抗坏血酸对镉胁迫下油菜幼苗生长的影响

采用网室水培试验方法,研究了高频次(2d 1次,共5次)条件下不同浓度的抗坏血酸(0.1、1.0、2.5、5.0 mmol·L-1)对油菜幼苗镉胁迫的缓解效应.结果表明,25mg·L-1CdC12·2.5 H2O溶液对油菜幼苗造成了明显的伤害,抑制了油菜幼苗的生长,叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量以及SOD、POD、CAT酶活性下降,而丙二醛含量上升.向油菜幼苗叶表面喷施不同浓度的抗坏血酸后,低浓度的抗坏血酸(0.1 mmol·L-1JAsA)对Cd胁迫有较好的缓解作用,0.1 mmol·L-1的抗坏血酸处理下,油菜生物量、叶片中叶绿素、类胡萝卜素含量以及SOD、POD、CAT酶活性显著增加,丙二醛含量降低,地下部单位质量镉含量、单株地下部镉积累量以及单株地上部镉积累量升高,地上部单位质量镉含量下降;而高浓度处理的抗坏血酸对油菜幼苗不但没有明显缓解作用,反而对叶片有一定的伤害.     

铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响

探讨铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响,揭示苜蓿中华根瘤菌对铜的生理抗性机制.以铜抗性菌株Sinorhizobium meliloti CCNWSX0020和铜敏感性S.meliloti CCNWSX 0018为材料,测定其对铜的最小抑制浓度(MIC)和最大耐受浓度(MTC)及不同铜浓度对其抗氧化保护酶活性的变化.结果表明:(1)在YMA固体培养基上,S.meliloti CCNWSX0020和S.melilotiCCNWSX 0018的MIC分别为0.5 mmol·L-1和0.2 mmol·L-1Cu2+,MTC分别为1.8 mmol·L-1和0.8 mmol·L-1Cu2+.(2)Cu2+浓度≤0.4mmol·L-1时,S.meliloti CCNWSX0020菌体内的SOD、CAT和GPX活性变化不显著;S.meliloti CCNWSX 0018菌体内的SOD、CAT和GPX活性显著升高;Cu2+浓度为0.6 mmol·-1和0.8 mmol·L-1时,前者SOD、CAT和GPX活性显著升高,后者保护酶活性开始降低.随着Cu2+浓度升高,S.meliloti CCNWSX0020的GR活性增强,与对照相比,Cu2+浓度为0.8 mmol·L-1时GR活性提高了110.51%;而S.meliloti CCNWSX 0018的GR活性则反之.(3)在Cu2+浓度≤0.8 mmol·L-1胁迫下,抗性菌株S.meliloti CCNWSX0020可通过提高SOD、CAT、GPX、GR的活性以降低Cu2+的毒害效应,为丰富根瘤菌抗铜机制提供了理论基础.     

外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响

通过水培试验研究5、10mmol·L-1Ca2+搠寸不同水平镉处理下的油菜幼苗生物量、根长、丙二醛(MDA)和H2O2含量以及抗氧化酶活性的影响,利用HPLC分析外源钙对油菜幼苗镉胁迫下还原型谷胱甘肽(GSH)含量的变化情况.结果表明,镉处理浓度为150、300、450μmol·L-1时,5和10mmol·L-1Ca2+均能有效增加植株的生物量和根长,5 mmol·L-1Ca2+能显著减少油菜幼苗中MDA和过氧化氢(H2O2)含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽转移酶(GST)的活性及GSH的含量.镉胁迫浓度为600 μmol·L-1时,施钙后油菜幼苗出现生物量低、MDA含量高、抗氧化酶活性和GSH含量均下降,与CK相比差异不显著(P＞0.05).镉处理浓度≤450 μmol·L-1时,5 mmol·L-1Ca2+能明显缓解芥菜型油菜生长和生理所受胁迫,外源钙可作为减轻镉胁迫对油菜毒害的保护剂.     

角果木根系盐胁迫的防御机理

以强耐盐性红树植物角果木为研究对象,采用不同浓度的NaCl溶液(0,150,300,450mmol·L-1)对角果木幼苗进行盐胁迫处理,测定角果木根部的SOD,POD,ASA,MDA等生理指标。结果表明:角果木在适应盐环境的过程中有新的蛋白产生,在盐胁迫早期(≤9h)MDA含量急剧上升,这种信号诱导了抗氧化防御系统的启动,使角果木根部抗氧化酶类及抗氧化物质均有所增加,说明角果木盐胁迫下通过启动抗氧化酶类、抗氧化物质以清除活性氧对根部的损伤,而后开始适应外界盐环境。     

六价铬对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响

为系统研究六价铬[Cr(VI)]对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响,采用水培方法,在培养液中加入不同浓度重铬酸钾(0、10-6、1-5、10-4 mol·L-1),胁迫不同时间(6、12、18 d)后对幼苗进行各项指标检测.结果表明,低浓度铬(10-6 mol·L-1)对幼苗生长有一定刺激作用,且对地上部分刺激作用更明显;对叶片抗氧化酶活性及抗坏血酸含量没有显著影响.中浓度铬(10-5mol·L-1)胁迫明显抑制根部生长(n=15,P＜0.01),对地上部分干重积累无显著影响,使幼苗含水量有明显下降(n=15,P＜0.01);MDA含量明显升高(n=5,P＜0.01);18 d后,SOD和ASA-POD活性分别升高50.9%和125.0%,POD活性下降72.3%,抗坏血酸含量上升约2倍.高浓度铬(10-4mol·L-1)胁迫下幼苗生长几乎停止,含水量明显下降(n=15,P＜0.05).铬在玉米幼苗中的积累明显影响其生长,造成植株含水量下降,冠根比增大,叶片抗氧化酶活性剧烈变化并受到严重的氧化胁迫.     

钙对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长的缓解效应研究

采用营养液培养法,研究了外源Ca(NO3)2对Na Cl胁迫下黄瓜幼苗生长和生理指标的影响。结果表明:60mmol·L-1Na Cl胁迫显著抑制了幼苗形态生长和生物量积累,叶片光合色素和抗坏血酸含量显著降低,质膜透性、丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著增加;不同浓度Ca(NO3)2处理,均使Na Cl胁迫下叶片光合色素和抗坏血酸含量显著增加,质膜透性和MDA含量显著降低,脯氨酸和可溶性蛋白含量进一步增加,幼苗生长各指标不同程度提高,其中4 mmol·L-1Ca(NO3)2处理的各项指标均优于2 mmol·L-1和6 mmol·L-1Ca(NO3)2处理。说明外源Ca(NO3)2可通过促进叶片光合色素合成,增强细胞抗氧化能力和渗透调节能力,减轻胁迫造成的膜脂过氧化伤害,缓解Na Cl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,且以4mmol·L-1Ca(NO3)2处理的缓解效果最好。     

盐胁迫下沙枣幼苗的生长表现和生理特性

为了解沙枣幼苗在盐胁迫下的生长和生理变化规律,通过不同浓度NaCl(0,100,200,300,400,500 mmol·L-1)处理2年生沙枣幼苗试验,并测定沙枣在盐胁迫下主要的形态和生理指标。结果显示:(1)随着NaCl浓度的升高,幼苗株高生长量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势,根冠比和胞间二氧化碳浓度呈上升趋势,而生物量仅在500 mmol·L-1NaCl胁迫下,明显减少。(2)丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量在低NaCl浓度(≤200 mmol·L-1)胁迫下变化不明显,在高NaCl浓度(≥300 mmol·L-1)胁迫下,显著增加,而超氧化物歧化酶活性随着NaCl浓度的升高无明显变化。(3)随着NaCl浓度的升高,植物Na+和Cl-含量逐渐增加,而K+含量逐渐减少;根中Na+和Cl-含量随着NaCl浓度的升高而显著增加,但茎和叶只在500 mmol·L-1NaCl胁迫下才显著增加;K+含量在茎中变化不明显,而根和叶中的K+含量分别在400和500 mmol·L-1NaCl胁迫下显著减少。因此,沙枣能在一定盐胁迫范围内通过根系的阻隔作用和渗透调节适应盐渍环境,并且在400 mmol·L-1土壤盐浓度内,能够比较好地生长。     

水杨酸对盐胁迫下沙冬青幼苗抗氧化酶活性及PSⅡ光化学效率的影响

濒危植物沙冬青Ammopiptanthus mongolicus为亚洲中部荒漠地区唯一的常绿阔叶灌木,具有较高的保护和园林绿化价值.为了解水杨酸对沙冬青在盐胁迫下的缓解作用,使用水培方法培养沙冬青幼苗,测定其在w=1.3%NaCl胁迫下经不同浓度水杨酸处理后的抗氧化酶活性、PSⅡ光化学效率及其他与植物抗性有关的生理指标的变化.结果表明,0.5 mmol.L-1水杨酸处理下,根和茎叶鲜质量比盐胁迫组分别提高了100%和85%,总叶绿素含量达到盐胁迫组的1.3倍;而1 mmol.L-1水杨酸可使根和茎叶鲜质量均提高90%,总叶绿素含量达到盐胁迫组的1.7倍.这2种浓度的水杨酸均可使叶绿素荧光参数恢复到正常对照水平.水杨酸可以显著增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,其中1.0 mmol.L-1水杨酸处理下叶片与根部SOD酶活性分别比盐胁迫组升高了54%和68%;POD酶活性则分别提高了80%和117%,均显著高于对照组与盐胁迫组.同时,水杨酸还抑制了过氧化氢酶(CAT)的活性,减少丙二醛积累,从而缓解NaCl对沙冬青的胁迫.但是水杨酸浓度过高(达到2.0 mmol.L-1),沙冬青幼苗生长即受到抑制,各项生理指标均低于单纯盐胁迫下的幼苗.综合各项生理指标,水杨酸1 mmol.L-1的施用效果优于0.5 mmol.L-1.