低温胁迫对草地早熟禾抗性生理生化指标的影响

研究低温胁迫对草地早熟禾生理生化指标的影响。结果表明，在5℃下，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性随着胁迫时间的延长而增加，当4h时出现最大值，之后活性逐渐下降。当温度为0℃与－6℃时，两种酶的活性随着胁迫时间的延长而急剧下降，接近于零，温度越低，下降越快。叶绿素和类胡萝卜素含量随着肋迫时间的延长而下降，温度越低下降越快。5℃对脯氨酸含量无明显影响，在0℃与－6℃时，随着时间的延长，含量则明显增加。5℃和0℃低温胁迫对质膜相对透性无明显影响，－6℃时，质膜相对透性明显增大，供试指标对低温胁迫敏感性的顺序是：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶＞类胡萝卜素＞脯氨酸＞叶绿素＞质膜相对透性。     

泽泻和慈姑叶片对低温胁迫的响应

以泽泻和慈姑叶片为试验材料,研究其在0、-10、-15、-20℃低温胁迫下叶片中可溶性糖(WSC)、游离脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及相对电导率等5个生理生化指标的变化。结果表明,在0℃时2个植物的POD和CAT活性显著增加,之后随温度的降低而下降,在-20℃无活性。随着温度的降低,叶片相对电导率、可溶性糖和脯氨酸含量均有所增加,但增加幅度不同,综合5项指标分析得出,慈姑的抗寒性强于泽泻。     

不同温度对马蹄金生理生化特征的影响

在不同温度处理下,马蹄金叶片中还原糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化。结果表明,在温度胁迫下,马蹄金叶片中还原糖含量均增加;可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势;MDA含量在-5℃时最大,在其他温度下均低于对照,随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加;SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降,但在0℃时SOD和POD活性上升。     

不同温度对马蹄金生理生化特性的影响

在不同温度处理下,马蹄金叶片中还原糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化.结果表明,在温度胁迫下,马蹄金叶片中还原糖含量均增加;可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势;MDA含量在-5℃时最大,在其他温度下均低于对照,随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加;SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降,但在0℃时SOD和POD活性上升.     

不同温度对马蹄金草坪生理生化特性的影响

在不同温度处理下，马蹄金叶片中还原糖含量，可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化。结果表明，在温度胁迫下，马蹄金叶片中还原糖含量均增加；可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势；MDA含量在-5℃时最大，在其他温度下均低于对照，随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加；SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降，但在0℃时SOD和POD活性上升。     

低温胁迫下AMF对景天三七生长和生理特性的影响

以景天三七(Sedum aizoon)为试材,接种丛枝菌根真菌(AMF)后,再进行低温处理(0℃、5℃、10℃,以25℃为对照),在低温处理2、4、6、8和10d后对生长指标和相对电导率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数进行测定,旨在探讨低温胁迫下接种AMF对景天三七生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫抑制了AMF(Glomus mosseae)对景天三七根系的侵染能力和菌根的相对依赖性。与未接种对照相比,接种AMF的景天三七在株高、根长、干鲜重等方面有明显增加,0℃低温下增长效应更明显,总干重比未接种对照增加了75.38%;低温胁迫下景天三七相对电导率、MDA含量和Pro含量随胁迫温度的下降和胁迫时间的延长而增加;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白含量则呈先上升后下降的趋势;叶绿素含量和PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)呈下降趋势。与未接种对照相比,接种AMF能显著抑制低温下景天三七细胞膜透性和MDA含量的升高,显著提高景天三七体内SOD、POD和CAT的活性,诱导产生更多的可溶性蛋白和脯氨酸;提高植株体内叶绿素含量和Fv/Fm,明显缓解低温胁迫对景天三七的伤害,增强景天三七对低温胁迫的耐受性。     

不同盐胁迫水平下硅对高羊茅幼苗生物量、酶活性和渗透调节物质的影响

采用盆栽试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗在不同盐浓度胁迫下生物量、抗氧化酶活性和渗透调节物质对硅的响应。结果显示,随盐浓度增加高羊茅生物量逐渐降低,而盐浓度小于50 mmol·L~(-1)或大于250mmol·L~(-1)时,硅对高羊茅生物量没有明显影响,盐浓度介于50到250mmol·L~(-1),硅显著提高了高羊茅生物量(P0.05)。随着盐浓度增加过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降,添加硅虽然提高了POD、SOD和CAT活性,但不同酶显著增加时盐浓度存在一定的差异。可溶性糖和可溶性蛋白含量随着盐浓度的增加呈先上升后下降的趋势,丙二醛含量呈上升趋势,盐浓度为200和250mmol·L~(-1)时,可溶性糖和可溶性蛋白含量达到峰值,添加硅均降低了高羊茅体内可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量。上述结果表明,硅对高羊茅适应盐胁迫能力的影响在盐浓度间存在分异,过低或过高盐浓度时,硅对高羊茅适应性没有显著影响,中盐浓度时,硅能通过增强高羊茅体内的抗氧化酶活性、改善渗透调节过程和降低膜质氧化来增强其对盐胁迫的适应性。     

草坪型高羊茅幼苗对基质铅污染的生理生化响应

为探索植物对重金属的修复作用以及自身对重金属污染的生理效应,以基质盆栽高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗为试验材料,比较分析了不同铅胁迫下,高羊茅的生理生化效应。结果表明:随着胁迫时间的延长,不同铅浓度下的高羊茅叶片中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性整体变化为先升后降,POD变化趋势较为缓慢,表明低浓度或短时间内铅可快速诱导高羊茅保护酶活性。叶绿素总量变化为低浓度(500,1000 mg·L~(-1))下先增加后下降,高浓度下则为持续下降,表明高羊茅可能通过增加叶绿素来适应低铅胁迫,而高浓度下则失去了这种调节能力。3个铅浓度下的丙二醛(MDA)含量与胁迫时间及胁迫浓度均为正相关,表明随着胁迫浓度和时间的增加,细胞膜脂过氧化作用加强。脯氨酸含量在500,1000 mg·L~(-1)铅浓度下随时间增加为先降后升,1500 mg·L~(-1)浓度下则相反,但均高于对照,表明经铅胁迫后细胞的渗透调节能力增强。3个浓度下的可溶性糖含量变化均随时间表现出降-升-降,最终显著降低,整个变化过程低于对照。因此在铅胁迫过程中,这些生理特性的变化表明在低铅胁迫时高羊茅表现为积极适应和抵抗,而在高铅胁迫下则表现为忍耐和受损。     

结缕草对干旱胁迫的响应

通过对结缕草（Zoysia japonica）进行控水处理,测定干旱胁迫期间的叶片形态、叶片相对含水量、脯氨酸和可溶性总糖含量的变化。结果表明：（1）随着干旱胁迫时间的延长,结缕草叶片受害程度逐渐增加。在干旱胁迫初期,处理组叶片1／3萎蔫,并且开始卷曲;干旱胁迫到第9d时,植株整体处于萎蔫状态,部分叶片枯黄;干旱胁迫到第12d时,植株全部萎蔫,大部分叶片枯黄;干旱胁迫到第15d时,植株叶片全部枯黄。（2）叶片相对含水量的变化呈逐渐下降的趋势,干旱胁迫到6d后叶片含水量下降幅度增加,胁迫到12d后下降趋势又变缓慢。（3）随着干旱胁迫时间的延长,脯氨酸含量逐渐增加,干旱胁迫9d后脯氨酸含量大幅度增加,第12d后脯氨酸含量增加缓慢。（4）随着干旱胁迫时间的延长,可溶性总糖含量逐渐增加,胁迫到9d后可溶性总糖含量大幅度增加,胁迫到12d时达到最高值,然后可溶性总糖含量开始逐渐下降。     

锰胁迫对黄花草种子萌发及幼苗生理生化特征的影响

为探明锰胁迫下黄花草的抗性生理适应机制,以该植物种子为试验材料,研究了不同浓度锰(0,1000,5000,10000,15000和20000μmol·L~(-1))胁迫对黄花草种子萌发、幼苗生长的影响及胁迫7、15、30 d生理生化特征的变化。结果表明:1)随着锰浓度的增加,黄花草种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势;幼苗芽长、根长、生物量和根冠比则先增加后下降,呈现出"低促高抑"现象;2)1000～5000μmol·L~(-1)锰处理增加了黄花草幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量和叶绿素a/b值;当浓度继续增加且胁迫时间延长时,叶绿素含量和叶绿素a/b值降低;3)在胁迫第7天,黄花草叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性随锰浓度增加逐渐下降,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随锰浓度增加呈上升趋势;在胁迫第30天,SOD和POD活性均显著下降,CAT活性无明显下降;4)黄花草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量在胁迫第7、15天随锰浓度增加而增加,在胁迫30 d后则均下降;5)丙二醛(MDA)含量随着锰浓度的增加和胁迫时间的延长而显著增加。研究结果表明,1000～5000μmol·L~(-1)锰处理会促进黄花草幼苗的生长;该植物可以通过不同抗氧化酶差异化响应及渗透调节物质含量的提高,减轻高浓度锰胁迫所造成的损伤,提高对锰的耐性。     

低温胁迫下草坪草Perennial ryegras(cv,Taya)和Meadow bluegrass(cv.Compact)各抗性生理指标的变化

以草坪草多年生黑麦草Ｐｅｒｅｎｎｉａｌｒｙｅｇｒａｓｓ（Ｔａｙａ）和草地早熟禾Ｍｅａｄｏｗｂｌｕｅｇｒａｓｓ（Ｃｏｍ ｐａｃｔ）为材料,通过测定在三种低温胁迫强度和不同的胁迫时间下植物体活性氧清除剂超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活性、脯氨酸含量、类胡萝卜素含量和相对电导度等抗性生理指标的变化,以确定其胁变程度,研究两种草坪草抗低温胁迫的形式、途径和大小及其抗性机制问题。结果表明：①草地早熟禾Ｃｏｍｐａｃｔ抗低温胁迫的能力较多年生黑麦草的Ｔａｙａ强。②５℃低温胁迫下两种草坪草的ＳＯＤ、ＣＡＴ活性、类胡萝卜素含量均先升后降,呈现单峰型曲线变化,在三种活性氧清除剂的活性或含量上升时,脯氨酸含量、叶绿素含量和相对电导度没有明显的变化,在三种活性氧清除剂活性或含量下降时,叶绿素含量下降,脯氨酸含量和相对电导度上升。而在０℃与－６℃低温胁迫下ＳＯＤ、ＣＡＴ活性、类胡萝卜素含量随胁迫时间的延长,迅速下降,随后叶绿素含量下降,脯氨酸含量、相对电导度上升。③从５℃到０℃到－６℃,随胁强的增大,一定胁迫时间内各抗性生理指标变化幅度,即胁变程度,随之增大。     

低温胁迫对花叶细辛生理生化及生长的影响

以花叶细辛为材料,研究冬季自然降温和室内4,0,-4℃低温胁迫对叶片电解质渗透率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和可溶性糖含量4个抗寒指标的影响。结果表明,田间叶片的4个指标值从2007年11月开始,均逐月增加;室内4,0和-4℃处理植株,叶片的4个指标值均随处理温度降低而上升,随处理时间延长(即每增加12 h胁迫时间)亦呈上升趋势。生长恢复试验表明,田间植株及室内4和0℃处理后的植株均能恢复正常生长,但-4℃处理的植株,生长受到明显抑制。综合形态分析认为,花叶细辛能抵抗0℃以上低温,但不能抵抗-4℃以下低温。     

短期低温胁迫对‘龙牧807’苜蓿幼苗生理代谢的影响

为了探讨苜蓿幼苗的低温胁迫生理响应机制,试验以‘龙牧807’苜蓿(Medicago Sativa L. ‘Longmu 807’)幼苗为材料,对其进行低温(0℃,—2℃,—3℃,—4℃和—5℃)处理,每个温度处理2 h,分析不同低温胁迫对苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、膜质透性、膜氧化物质、抗氧化酶活性和代谢物质的影响。研究结果表明：随着低温胁迫温度的增加,幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性呈先升后降的变化趋势,在—3℃达到最大值;相对电导率、丙二醛含量、过氧化氢含量、氧自由基产生速率、还原型谷胱甘肽含量和过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性呈升高变化趋势,在—5℃达到最大值;叶绿素、硝态氮含量和乙醇酸氧化酶活性呈降低变化趋势。通过对16个指标主成分分析,获得8个特征向量比较大的指标,对这8个指标进行隶属函数分析表明,‘LM807’苗期能耐受最低温度为—3℃。本研究中可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、相对电导率、过氧化物酶、过氧化氢酶、苯丙氨酸解氨酶和还原型谷胱甘肽与抗低温能力相关性比较好。     

高温胁迫下高羊茅草坪草生理特性研究

从美国引进的39个高羊茅草坪草种分成了5个生态类型,在1999—2000年从每类中找出一个具有典型性状的草种,测定其周年草坪坪质表现、根系活力、叶片可溶性糖含量变化,同时测定各类草种在高温胁迫下保护酶活性与质膜透性的变化。结果表明,根系活力及可溶性糖含量在一定程度上影响着草坪坪质的周年变化。同时,草坪草叶片MDA含量的增长率和草坪草叶片的质膜透性增长率具有显著的正相关效应。在40℃高温胁迫下,草坪草叶片SOD与POD相对活性和MDA含量的增长率及PMP增长率具有显著的负相关效应,5个草种对高温的抗性能力大小顺序是:Gooden>Regi ment>Tomahawk>SR-8210>Brandy。在此基础上,最后对草坪草抗性的准确快速检测方法进行了讨论。     

高温胁迫对香根草含水量、膜透性、脯氨酸和叶绿素含量的影响

研究了高温胁迫条件下香根草相对含水量、膜透性、脯氨酸和叶绿素含量的变化规律。结果表明:25~40℃处理24 h后香根草的膜透性、脯氨酸含量逐渐上升,相对含水量、叶绿素含量逐渐下降,但幅度不大;40℃以上高温处理后,以上生理指标均有显著变化。与常温25℃比较,温度每升高5℃,膜透性、脯氨酸含量平均增加27.5%和86.0%,而相对含水量和叶绿素含量分别下降5.5%和10.1%。在试验条件下,香根草生长的最适温度为25~35℃,45℃为临界温度上限,55℃为致死温度上限。     

低温处理下外源水杨酸和脱落酸与内生真菌互作对醉马草共生体的影响

醉马草是我国西北地区的一种天然烈性毒草,其所携带的内生真菌(Epichloё)能促进共生体的生长和提高共生体的生物与非生物抗性。以5 ℃下正常生长一个月的带内生真菌(E⁺)醉马草幼苗和不带内生真菌(E^-)醉马草幼苗为实验材料,测定了外源SA和ABA处理下醉马草幼苗生理生化指标。结果表明,与对照比较,SA和ABA处理增加了叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,降低了丙二醛含量;SA处理下,在胁迫第4天时,内生真菌显著(P<0.05)提高了脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性,分别提高了51.8%和62.1%。胁迫第6天时,叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量和过氧化物酶活性均达到显著(P<0.05)水平,且SA⁺比SA^-分别显著(P<0.05)提高了23.0%,25.4%,23.7%,18.0%;ABA处理下,内生真菌能显著(P<0.05)提高叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,但在胁迫第6和8天时,内生真菌却显著(P<0.05)降低了丙二醛含量,ABA⁺比ABA^-分别显著(P<0.05)降低了21.1%和34.3%。表明一定浓度的SA或ABA与内生真菌互作能缓解低温胁迫对醉马草幼苗的伤害。     

4种高原乡土禾草的抗旱生理比较

采用盆栽法对梭罗草（Roegneria thoroldiana）、草地早熟禾（Poa pratensis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和中华羊茅（Festuca sinensis）4种高原乡土禾本科牧草幼苗的抗旱性进行了比较。结果表明,一定程度的干旱胁迫后,4种禾草的游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性等均有所增加,且叶绿素分解、细胞膜透性增大、电解质外渗率增加,牧草组织细胞受到伤害。不同牧草在干旱胁迫下生理生化指标的变化不同,综合各项指标,运用隶属函数分析表明,4种禾草抗旱性强弱的排序为梭罗草>草地早熟禾>垂穗披碱草>中华羊茅。     

18个高羊茅品种的耐热性比较研究

采用盆栽法,观测了冷季型草坪草高羊茅18个品种(系)在38℃/28℃(昼/夜)高温胁迫下的形态指标主要观测其植株的成活率和生长状况,测定了叶片相对电导率、叶绿素总含量、丙二醛累积量、游离脯氨酸含量以及SOD活性5项生理指标,并综合评价了18个高羊茅品种(系)的耐热性能。结果表明:随着热胁迫时间的延长,叶片的相对电导率,丙二醛含量和游离脯氨酸含量均呈递增趋势;叶绿素总含量呈递减趋势;超氧化物歧化酶活性呈先递增后递减的趋势;各指标之间存在一定的相关性。综合分析结果表明:可将高羊茅的18个不同品种(系)大致聚为3个耐热级别:1级(相对耐热):高羊茅新品系98-1;2级(中等耐热):高羊茅98-5、新星、猎狗、野马、贝克、野狼和交战;3级(相对敏感):高羊茅Relf、原始群体、家园、春风、王朝、爱瑞、德米尼、91-82、98-2以及凌志。     

不同品系高羊茅应答高温胁迫的初级代谢产物分析

为探讨高温对高羊茅初级代谢的影响,对耐热性不同的两个高羊茅基因型PI 578718(耐热)和PI 234881(热敏感),进行40℃/35℃(昼/夜各12h)模拟高温胁迫21d,分别于不同时间段取样测定生理以及代谢产物的变化。结果表明,在高温胁迫下,草坪质量、叶绿素含量、叶片相对含水量、根系活力持续下降,电解质渗漏加剧,与耐热型基因型相比,热敏感基因型各生理指标变化更明显。通过GC-MS分析,检测并鉴定了25种初级代谢产物,主要包括有机酸和脂肪酸(9种)、氨基酸(9种)、糖类和糖醇(7种),其中氨基酸(如脯氨酸、缬氨酸、谷氨酸)、糖类(如蔗糖)和糖醇(如肌醇)在叶片中大量积累,而有机酸和脂肪酸类(如柠檬酸、棕榈酸)在根系中大量积累。高温胁迫下叶片和根系中代谢产物如缬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、蔗糖、肌醇、柠檬酸、棕榈酸含量的升高或维持,可能是耐热基因型PI 578718与热敏感基因型PI 234881之间耐热性差异的主要原因,而且柠檬酸作为抗氧化剂并参与呼吸作用的三羧酸循环途径,它的高积累,可能更有助于提高高羊茅对高温胁迫的耐性和适应性。