外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

为探明外源一氧化氮(NO)提高烟草耐铝性的生理机制,采用水培法研究了NO供体硝普钠(SNP)对铝胁迫下2个不同耐铝性烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、细胞色素氧化酶(COX)活性和丙酮酸含量,导致叶片O—·2产生速率升高和H2O2大量积累,植株生物量显著下降,且云烟105变幅高于云烟100;外源NO处理显著缓解铝对烟草植株生长的抑制,提高叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、COX活性和丙酮酸含量,降低叶片O—·2产生速率和H2O2含量,且对云烟105的缓解效果显著高于云烟100。此外,外源NO处理进一步提高铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,且云烟105增幅显著大于云烟100。综上所述,外源NO处理可通过提高烟草叶片呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性来清除线粒体内ROS含量,从而缓解铝对烟草的毒害作用,且对敏感基因型的缓解效应较耐铝基因型更为明显。     

铝胁迫下水杨酸对西瓜幼苗生长的影响

旨在明确铝胁迫下水杨酸(SA)对西瓜幼苗生长的影响。采用水培法研究铝胁迫(500μmol/L)下不同浓度SA(10μmol/L、50μmol/L)处理对西瓜幼苗根系伸长生长及鲜质量、质膜过氧化程度及营养元素吸收的影响。结果显示,外源SA能有效缓解铝胁迫对西瓜幼苗根长和鲜质量的影响,降低质膜过氧化水平,缓解幼苗对Na、K、Mg、Ca等元素的吸收障碍。其中,10μmol/L外源SA效果最佳,在铝胁迫下对根系长度抑制的缓解效果达62.7%,对根系鲜质量的胁迫缓解效果达108.9%,对根系中丙二醛(MDA)含量的降幅达29.6%,同时对调节植株体内Na、K、Mg、Ca元素的平衡有促进作用。     

外源NO对镉胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对大豆镉胁迫的缓解作用,以高浓度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的大豆品种晋豆48号为试验材料,以外源硝普钠(SNP)为NO供体材料,研究不同浓度SNP(0、50、100、150、200、300μmol/L)对镉胁迫下大豆幼苗期生理特性的影响。结果表明,高浓度镉离子对大豆生长有严重抑制作用,施加100μmol/L SNP能够促进大豆幼苗生长,增加大豆幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低根尖的O_2~-产生速率和H_2O_2含量。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对大豆幼苗的毒害。     

外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片光能利用和光保护系统及活性氧代谢的影响

以云烟100(耐铝)和云烟105(铝敏感)为材料,采用水培法研究外源一氧化氮(NO)对铝胁迫下烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸和抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII光合电子传递量子效率(FPSII)和光化学猝灭系数(q P),提高了反应中心PSII过剩激发能,从而导致叶片超氧阴离子(O_2·)和过氧化氢(H_2O_2)含量升高,植株生物量下降。外源NO可显著提高铝胁迫下烟草叶片叶绿素含量、Pn、Fv/Fm、FPSII、q P和植株生物量,降低反应中心PSII过剩激发能和叶片O_2·、H_2O_2含量,且云烟105变化幅度高于云烟100。此外,外源NO还显著提高了铝胁迫下烟草叶片非光化学猝灭系数、光呼吸速率、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,说明NO可通过提高烟草叶片光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性来降低反应中心PSII过剩激发能,防止或清除叶绿体内产生的活性氧,缓解铝对烟草的毒害,这种缓解效应在敏感基因型云烟105中表现更明显。     

铝胁迫对烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明:随铝浓度的增加,烟草植株生物量显著下降,叶片O·-2和H2O2含量显著升高且敏感品种云烟105变幅更明显,表明烟草铝毒害与叶片ROS积累呈正相关。随铝浓度的增加,烟草叶片总呼吸、细胞色素呼吸和细胞色素氧化酶(COX)活性不断下降,而交替呼吸和丙酮酸含量先升后降,表明铝胁迫下烟草各呼吸途径的变化与COX活性受抑及丙酮酸对交替氧化酶活性的正向调控有关。铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,有利于清除细胞内产生的ROS。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下均表现出更高的交替呼吸、总呼吸、线粒体SOD和APX活性,说明铝胁迫下烟草叶片保持较高的呼吸作用(尤其是交替呼吸)以及线粒体SOD和APX活性与其抗铝性密切相关。     

硝普钠对肉桂酸处理黄瓜和黑籽南瓜根生理特性的影响

【目的】探究硝普钠(SNP,NO供体)预浸种对肉桂酸(CA)处理黄瓜和黑籽南瓜根系生长及根边缘细胞(BCs)生物学特性的影响。【方法】研究不同浓度(0,50,100,200和400μmol/L)的SNP溶液浸种对250μmol/L CA处理黄瓜和黑籽南瓜根长、根系活力及根BCs的数目、存活率及黏胶层厚度的影响。【结果】CA单独处理降低了黄瓜根系长度、BCs数目及其存活率,增加了BCs的黏胶层厚度,但对根系活力影响不显著。50和100μmol/L的SNP能够缓解CA对黄瓜根系长度、BCs数目与存活率的抑制作用,100μmol/L SNP还降低了黄瓜BCs的黏胶层厚度;200和400μmol/L的SNP提高了CA对根长、BCs数目与存活率的抑制作用,并引起BCs黏胶层厚度进一步增加。CA单独处理对黑籽南瓜幼苗根长与根系活力影响不大,但降低了BCs数目与存活率,增加了BCs黏胶层厚度。50和100μmol/L的SNP能够提高CA处理下黑籽南瓜BCs数目与存活率,而BCs黏胶层厚度变化不明显;400μmol/L SNP抑制了黑籽南瓜根系生长,降低了BCs的数目与存活率,但对BCs黏胶层厚度与根系活力影响不明显。【结论】50与100μmol/L SNP溶液浸种均能在一定程度上缓解CA对黄瓜的胁迫作用,以100μmol/L SNP为好;CA对黑籽南瓜胁迫程度较小,SNP对黑籽南瓜受CA胁迫程度的缓解作用也远小于黄瓜。     

铝胁迫下一氧化氮对大豆根生长抑制的缓解作用

在酸性(pH值5)土壤中,铝毒害是制约农作物生产的主要逆境因子。铝毒通过抑制根系生长,影响作物对水分和营养物质的吸收,最终导致农作物产量下降。以大豆为试验材料,探讨铝胁迫下外源一氧化氮(NO)对铝毒害的调节作用。结果显示,不同铝浓度处理可抑制大豆根的生长及根尖伸长区细胞的伸长,且可诱发根尖丙二醛(MDA)和H_2O_2含量的升高;进一步研究结果显示,NO处理可显著缓解铝抑制的根生长及根尖伸长区细胞的伸长,且降低根尖MDA、H_2O_2含量,提升根尖抗氧化酶活性。表明NO可能通过提高根尖抗氧化能力来缓解铝胁迫对根尖伸长区细胞伸长的抑制,从而改善根系的生长。     

磷对铝胁迫下观光木幼苗生长的缓解作用

以观光木(Tsoongiodendrom odorum)幼苗为试材,采用完全随机处理方式,通过测定株高、地径、生物量(根、茎、叶)及根系指标,研究外源磷对铝胁迫下观光木幼苗生长方面的缓解作用。结果表明:在磷浓度定量时,施加铝处理组的各生长指标均低于未施加铝的处理组,其中50μmol/L磷浓度下最高;在无铝胁迫下,施加磷处理组的各生长指标均高于未施加磷的对照,同样在50μmol/L磷浓度下最高;在铝胁迫下,施加磷处理组的生长指标均高于未施加磷的处理组,也在50μmol/L磷浓度下最高;磷铝互作对观光木幼苗根叶生物量、总根表面积、根尖数有显著影响(P 0. 05);苗木质量评价表明,50μmol/L磷浓度下其苗木生质量最佳。综上所述,适当浓度的磷能够促进观光木幼苗的生长,且磷对铝胁迫下观光木幼苗的生长有显著的缓解作用,磷浓度为50μmol/L时,缓解铝胁迫效果最佳。     

外源亚精胺对低温胁迫下烟草种子萌发及幼苗生理特性的影响

为揭示外源亚精胺对低温胁迫下烟草种子萌发率及幼苗生长发育的调控机制,以云烟87为供试品种,设置不同浓度(200、400、600、800μmol/L)亚精胺对烟草种子进行浸泡处理,探究低温胁迫下外源亚精胺浸种对烟草种子萌发率、幼苗抗氧化酶活性、渗透调节物质及膜质过氧化物含量的影响。结果表明,低温胁迫下烟草种子萌发率降低,幼苗的生长发育受到抑制,200、400μmol/L亚精胺处理对低温胁迫的缓解作用有限,而600μmol/L亚精胺处理能够有效提高烟草种子萌发率,增强烟草幼苗抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和净光合速率,增加渗透调节物质含量,降低活性氧自由基积累和丙二醛(MDA)含量,从而缓解低温胁迫对烟草幼苗造成的损害。     

钙对铝胁迫下油茶生长及生理特性的影响

【目的】探究钙对铝胁迫下油茶幼苗生长和生理特性的影响，为揭示钙缓解油茶铝胁迫的生理机制提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法，测定铝胁迫(4 mmol/L)下施加不同浓度钙(0、0.5、1.5、3和5 mmol/L)对油茶幼苗生长、叶片光合作用、根系渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响。【结果】铝胁迫显著抑制了油茶幼苗的生长，施入3 mmol/L钙明显缓解了铝对油茶生长的抑制，植株干质量提高40.58%。对于光合参数而言，铝胁迫降低了油茶叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别比对照(CK)降低32.28%、51.02%和53.91%，胞间CO₂浓度(Ci)提高20%；添加适量钙(1.5～3 mmol/L)能够显著提高叶片光合色素含量、Pn、Gs和Tr，降低Ci。与铝胁迫相比，钙的施入可以有效减少根系游离脯氨酸积累，提高可溶性糖含量。铝胁迫下，油茶根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低，根系质膜透性和丙二醛(MDA)含量...     

外源一氧化氮对Cd~(2+)胁迫下皱叶留兰香生长和生理特性的影响

为缓解Cd2+对皱叶留兰香的毒害作用,采用溶液培养法研究外源NO供体硝普钠(SNP)对20 mg/L、30 mg/L Cd2+胁迫下皱叶留兰香生长和生理特性的影响。结果表明:100μmol/L SNP一定程度缓解较高浓度Cd2+对皱叶留兰香植株生长,叶绿素a、b,叶绿素总含量合成、硝酸还原酶活性和根系活性的抑制作用;降低丙二醛(MDA)含量及相对电导率;增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,从而在一定程度上缓解较高浓度Cd2+对皱叶留兰香生长的胁迫。     

铝胁迫下高粱BTx623幼苗的形态及生理响应特征

采用不同浓度铝离子(0,25,50,100μmol·L~(-1),p H=4.5)胁迫处理高粱幼苗,以探究铝胁迫对高粱BTx623幼苗生长发育的影响。结果表明,与对照相比,不同浓度铝处理后,高粱幼苗株高无显著变化,但其根系长度和相对伸长率显著下降;25μmol·L~(-1)铝胁迫下幼苗的鲜重、干重、叶绿素含量和根系脱氢酶活性分别增加了11.4%,50.0%,32.1%和32.5%,而50和100μmol·L~(-1)铝胁迫下幼苗鲜重、干重、叶绿素含量和根系脱氢酶活性均有不同程度的下降。随着铝胁迫程度加大,根尖铝积累量、根系过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)的含量逐渐增加。25μmol·L~(-1)铝胁迫下根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别上升了44.5%和33.7%,过氧化物酶(POD)活性变化不显著,而100μmol·L~(-1)铝胁迫下这3种酶活性均显著降低。综上,25μmol·L~(-1)铝胁迫下高粱BTx623幼苗根系抗氧化酶活性增强,对鲜重、干重和叶绿素含量亦具有促进作用,但对根系伸长具有显著抑制作用;而50和100μmol·L~(-1)铝胁迫对高粱BTx623幼苗地上及地下部分均具有较强的抑制作用。     

外源一氧化氮缓解盐胁迫下杜氏盐藻氧化损伤的初步研究

研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)缓解3.0 mol/L NaCl胁迫对杜氏盐藻的氧化损伤作用并探讨其初步机理。结果表明:与单独盐胁迫相比,添加低浓度的SNP(0.5μmol/L和1μmol/L)能促进杜氏盐藻的生长,显著提高其叶绿素含量,并增强了超氧化物歧化酶(SOD)的活性(P<0.05)。其中,1μmol/L SNP处理24 h后SOD活性提高了1.6倍。此外,半定量RT-PCR结果显示,低浓度的SNP(0.5μmol/L和1μmol/L)对盐胁迫下杜氏盐藻Fe-SOD基因的转录具有促进作用,24 h时作用显著(P<0.05),表达量分别提高了21.18%和27.41%,而高浓度的SNP(50μmol/L)抑制Fe-SOD基因的表达,加剧了盐胁迫带来的氧化伤害。     

外源NO对铜、镉胁迫下狭叶香蒲生理反应的影响

为研究外源一氧化氮(NO)对狭叶香蒲耐Cu、Cd胁迫的影响,进而揭示其缓解Cu、Cd胁迫的生理机制,以狭叶香蒲幼苗为试材,在Cu或Cd的胁迫下,分别添加0μmol/L、50μmol/L、75μmol/L和100μmol/L SNP(硝普钠,为NO供体),检测叶片和根系中抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、抗坏血酸、蛋白质和叶绿素含量。结果表明:在25 mg/L Cu2+或1.5 mg/L Cd2+处理下施加不同浓度的SNP引起反应的生理指标有所不同,总体表现为叶片和根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和蛋白质、抗坏血酸含量升高,MDA含量下降,叶绿素含量不受影响。说明外源NO能在一定程度上缓解Cu及Cd胁迫对狭叶香蒲幼苗造成的伤害。     

在烟草中过量表达大豆SGF14a增强转基因烟草对铝胁迫的耐受性

为了验证铝耐受型丹波黑大豆根尖14-3-3a基因(soybean 14-3-3a,SGF14a)在植物应答铝胁迫中的作用,本研究利用35S组成型启动子和大豆SGF14a的编码区构建植物表达载体pK-35S-SGF14a,在野生型(wild type,WT)烟草中过量表达SGF14a获得3个转基因株系(S11、S19和S23);并用50μmol/L铝处理WT和转基因烟草,分析过量表达SGF14a对烟草铝耐受性的影响.结果表明:过量表达SGF14a的转基因烟草经铝胁迫处理后根的相对生长量比WT高约30%~40%;此外,在没有铝胁迫的正常生长条件下,3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都比WT高,而用50μmol/L铝胁迫24h后WT烟草和3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都下降,但转基因烟草根中可溶性蛋白含量仍显著高于WT,并且过量表达SGF14a还可显著提高过氧化物酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶的活性,降低铝胁迫下烟草根中过氧化氢(H2O2)的积累以及氧化胁迫的水平;同时,转基因烟草在低酸土壤中的生长状况也明显优于WT.这说明过量表达SGF14a可增强烟草对铝胁迫的耐受性及其适应酸性土壤生长的能力.     

水杨酸缓解白苦瓜幼苗铝毒害的生理机制研究

为了探明外源水杨酸对白苦瓜幼苗铝害胁迫缓解的生理机制,以400 mg/L的AlCl_3胁迫为对照,设置了3个处理(T_1:400 mg/L AlCl_3+30μmol/L SA;T_2:400 mg/L AlCl_3+60μmol/L SA;T_3:400 mg/L AlCl_3+90μmol/L SA),研究了不同浓度的水杨酸处理对铝胁迫下白苦瓜幼苗生理特性和生长状况的影响。结果表明:60μmol/L SA对白苦瓜幼苗铝害胁迫的缓解效果更为明显。在该浓度处理下,铝胁迫下白苦瓜幼苗的抗氧化酶活性和根系活力均显著升高,MDA含量显著下降,白苦瓜幼苗的生物量也显著高于对照。外施适宜浓度的SA后,铝胁迫下白苦瓜幼苗的根系受到了一定的保护,膜脂过氧化作用受到抑制,光合膜的损害有所缓解,从而促进了铝胁迫下白苦瓜幼苗无机物的吸收和有机物的合成。     

多胺对锌胁迫下水荷花叶片营养元素吸收的影响

[目的]探讨多胺对重金属胁迫下水生植物吸收各种营养元素的影响。[方法]以浮水植物水荷花为试验材料,采用电感藕合等离子体发射光谱法(ICP-MS)测定各种元素含量,研究了外源多胺对锌胁迫下植物叶内锌富集及其他营养元素吸收的影响。[结果]结果表明,100μmol/L的锌处理导致锌在水荷花叶细胞内大量积累,钾、磷和钠渗出量显著上升,铜、锰、镁和钙在细胞中显著累加。外施0.1 mmol/L Spd和Spm均可有效缓解锌诱导。[结论]外源多胺可有效维持锌胁迫下植物体内各种营养元素的平衡。     

外源NO对铝胁迫下西瓜幼苗生长及生理特性的影响

为研究外源NO对西瓜铝胁迫的缓解作用,以高浓度的铝胁迫(1 200μmol·L~(-1))下西瓜品种早佳84-24为试验材料,以外源硝普钠(SNP)为NO供体,研究不同浓度SNP(50、100、200、500μmol·L~(-1))对铝胁迫下西瓜幼苗的生长及生理特性影响。结果表明,铝胁迫下西瓜幼苗的生长受到了抑制,西瓜叶片细胞膜透性显著增大,膜脂过氧化的产物丙二醛(MDA)增加了14.18%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)含量均显著降低,可溶性糖、脯氨酸含量显著上升。铝胁迫导致叶片中叶绿素含量显著降低,并影响西瓜叶片中营养元素的含量,使铝离子大量累积,最终导致光合速率下降,幼苗光合作用能力减弱。适当添加外源NO(50μmol·L~(-1))后西瓜铝毒害得到缓解,叶片中MDA含量显著降低了12.64%,SOD、POD、CAT酶含量显著升高,脯氨酸含量显著升高,通过调节活性氧代谢来维持细胞结构功能稳定。添加外源NO(50μmol·L~(-1))显著降低铝元素在叶片中的积累,促进了叶片中叶绿素含量升高,使西瓜幼苗光合能力显著增强。当NO浓度为500μmol·L~(-1)时反而对西瓜具有毒害作用,地上、地下部生物量分别降低了28.26%与3.57%,说明NO作用具有双重性。铝胁迫对西瓜生长、抗氧化酶、渗透调节物质、光合参数等生理特性均产生了抑制作用,而适当外施NO能缓解铝胁迫下西瓜的生理损伤,促进西瓜幼苗的生长。     

水杨酸缓解白苦瓜幼苗铝毒害的生理机制研究

为了探明外源水杨酸对白苦瓜幼苗铝害胁迫缓解的生理机制,以400 mg/L的AlCl_3胁迫为对照,设置了3个处理(T_1:400 mg/L AlCl_3+30μmol/L SA;T_2:400 mg/L AlCl_3+60μmol/L SA;T_3:400 mg/L AlCl_3+90μmol/L SA),研究了不同浓度的水杨酸处理对铝胁迫下白苦瓜幼苗生理特性和生长状况的影响。结果表明:60μmol/L SA对白苦瓜幼苗铝害胁迫的缓解效果更为明显。在该浓度处理下,铝胁迫下白苦瓜幼苗的抗氧化酶活性和根系活力均显著升高,MDA含量显著下降,白苦瓜幼苗的生物量也显著高于对照。外施适宜浓度的SA后,铝胁迫下白苦瓜幼苗的根系受到了一定的保护,膜脂过氧化作用受到抑制,光合膜的损害有所缓解,从而促进了铝胁迫下白苦瓜幼苗无机物的吸收和有机物的合成。     

外源NO对NaCl胁迫下红三叶幼苗生长及光合特性的影响

【目的】探讨外源NO对NaCl胁迫下红三叶(Trifolium pratense)幼苗生长和光合的缓解效应。【方法】用100 mmol/L NaCl胁迫红三叶幼苗,分别采用50,100和150μmol/L硝普钠(Sodium nitro prusside,SNP)处理,研究红三叶幼苗生长及净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合指标的变化。【结果】100μmol/L SNP处理能显著(P0.05)缓解100 mmol/L NaCl胁迫对红三叶幼苗生长的抑制作用,尤其对地下部生长抑制的缓解效果更为明显;可显著提高NaCl胁迫下幼苗叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),降低胞间CO2浓度(Ci)。【结论】外源NO可缓解NaCl胁迫对红三叶幼苗生长及光合作用的抑制作用,且以100μmol/L SNP的缓解效果较好。