NaHS引发提高裸燕麦种子活力的生理机制

硫化氢（H₂S）信号在作物种子萌发中发挥着重要作用。为探讨外源H₂S供体NaHS引发提高作物种子活力的作用及其生理机制，以裸燕麦种子为材料，分别用不同浓度NaHS （0、50、100、200、400、800、1600 μmol·L^-1）引发18 h和800 μmol·L^-1 NaHS引发不同时间（6、9、12、15、18、21 h），分析其发芽势（GP）、发芽率（GR）、发芽指数（GI）、活力指数（VI）和幼苗干重（DW）的变化，以确定适宜的NaHS引发浓度和引发时间。以未引发种子为对照（CK），同时设置H₂O引发，研究800 μmol·L^-1 NaHS引发18 h对种子H₂S产生、贮藏物质含量和活性氧代谢的影响。结果表明，800 μmol·L^-1 NaHS引发18 h可显著提高裸燕麦种子的GP、GR、GI和VI，但对DW的影响不大。NaHS引发对种子淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质、还原型抗坏血酸（ASA）、脱氢抗坏血酸（DHA）含量及ASA/DHA和抗坏血酸过氧化物酶活性无显著影响，但显著提高H₂S和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量及细胞色素氧化酶（COX）、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性，分别比CK提高了113.5%、14.4%、103.3%、6.1%、112.0%和120.5%；降低α-淀粉酶和β-淀粉酶活性及超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、GSH/GSSG和质膜相对透性，分别下降了39.8%、53.6%、34.7%、36.1%、37.6%、29.2%、38.1%和11.9%。由此表明，NaHS引发可能通过提高种子H₂S含量，从而调控抗氧化系统和激活COX活性，降低活性氧对质膜的损伤，增强细胞有氧呼吸代谢，提高裸燕麦种子活力。     

多孢木霉HZ-31菌株侵染对野燕麦生理机制的影响

选用青海农田常见杂草野燕麦作为靶标杂草,盆栽接种后测定了多孢木霉HZ-31菌株对野燕麦体内各种生理指标的影响,分析了寄主与病原菌相互作用的生理变化机制。结果表明,多孢木霉HZ-31菌株侵染野燕麦后,对植株生理机制防御酶的影响是多方面的,PAL和POD活性增加,以抵御菌株侵染,其余生理防御指标包括MDA含量、CAT、PPO、SOD活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量则受到菌株侵染的破坏,含量减少、活性降低。被抑制的防御酶作用效应大于被促进的防御酶。HZ-31菌株的侵染钝化或抑制了野燕麦体内主要酶类,中断相应的酶促反应,引起植物广泛的代谢变化,包括细胞膜透性改变、干扰光合作用、蛋白质合成、酚类物质代谢等生理方面的变化。     

FeSO4引发提高秦艽种子萌发的生理机制

为探讨FeSO4引发提高秦艽种子萌发抗性的生理机制,同时设置水引发处理,以未作任何处理的种子为对照(CK),研究了0.6%FeSO4引发处理24 h对种子膜透性、储藏性物质、能量、激素及抗性相关酶等方面的影响。结果表明:FeSO4引发降低了种子膜透性,提高种子活力,在吸水12 h和24 h时,电导率分别较CK降低了6.61%和11.67%;调动了种子内部储藏物质的代谢,蔗糖含量减少9.57%,可溶性蛋白增加49.63%,饱和脂肪酸中的豆蔻酸和木焦油酸甲酯含量分别增加4.93%和9.03%,不饱和脂肪酸中的山嵛酸、油酸、亚油酸和亚麻酸分别减少6.73%、8.18%、8.40%和6.70%;改变了种子激素平衡,其中脱落酸的含量下降64.78%,赤霉素含量增加近22倍;加速了种子能量代谢, ATP含量增加2.16倍,细胞色素C氧化酶活性增加67.91%。此外,FeSO4引发使线粒体非酶促系统中谷胱甘肽含量和抗坏血酸的含量分别增加74.08%和10.89%,使细胞内酶促系统超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性分别增加285%、179%以及19.6%。因此,FeSO4引发对种子萌发是一个综合过程,一方面可促进种子物质代谢和提高能荷水平,一方面可改善种子内部生理状态和提高胁迫响应能力,从而提高种子活力,促进种子快速和整齐萌发。     

双季早稻氮素亏缺补偿效应的形成及其生理机制初探

为探明双季早稻氮素亏缺补偿效应的形成及其生理机制,采用桶栽方式,以超级杂交早稻品种淦鑫203为试验材料,于氮素亏缺敏感期分蘖期,设置5个氮肥处理:T0(各生育阶段均不施用氮肥,即空白对照)、T1(各生育阶段氮肥按常量分配)、T2(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期不恢复供氮)、T3(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期常量恢复供氮)和T4(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期倍量补偿供氮),比较各氮肥处理稻株产量及其构成因素、单株分蘖数、成穗率和净光合速率、SPAD值、氮代谢酶(硝酸还原酶NR和谷氨酰胺合成酶GS)活性、内源激素含量、根系伤流量等有关生理指标的差异性。结果表明,T4单株产量与T1十分接近,补偿指数CI=0.99,无显著差异,呈现出等量补偿效应。与T1相比,T4叶片净光合速率、SPAD值、NR和GS活性均能维持在较高水平,而且随着生育推进,至补偿后期,T4该4项生理指标仍维持在较高水平,表现出较为明显的氮素亏缺补偿效应。至补偿后期,氮素补偿处理的T4和T3稻株叶片脱落酸(ABA)含量显著低于T0、T1和T2,以T4最低,生长促进类激素之和(GA3+IAA+ZR)与生长抑制类激素(ABA)比值则显著高于T0、T1和T2。氮素亏缺补偿后第10天根系伤流量以T0最低,T4、T3均高于T1,且T4与T1间差异达显著水平。至补偿后期,T4单株分蘖数及成穗率高于T1、T3。本研究结果进一步明确了双季超级杂交早稻分蘖期氮素亏缺补偿效应的形成,有助于诠释水稻氮素亏缺补偿效应形成的生理机制,为水稻氮肥施用不当时进行追补及双季早稻高产稳产栽培提供了科学依据。     

4种基因型猕猴桃对淹水胁迫的生理响应及耐涝性评价

【目的】研究淹水胁迫下4种基因型猕猴桃的形态变化及生理响应,以筛选耐涝种质资源,并初步分析猕猴桃耐涝的生理机制。【方法】采用"双套盆"法模拟淹水胁迫,对大籽猕猴桃'KR2’、对萼猕猴桃'KR5’、美味猕猴桃'15-13’及软枣猕猴桃'永丰一号’的两年生组培盆栽苗进行淹水处理,通过统计涝害指数观察淹水对此4种猕猴桃属植物形态的影响,同时通过测定根系活力、叶片光合能力及根系低氧伤害相关指标研究淹水对猕猴桃属4种植物生理代谢的影响,并通过隶属函数法综合评价4份材料的耐涝性。【结果】随着淹水胁迫时间的延长,4种猕猴桃属植物的涝害指数均呈现逐渐上升的趋势,根系活力逐渐下降,光合相关指标呈现先上升后下降的趋势,超氧阴离子产生速率、过氧化氢及丙二醛含量总体呈现逐渐上升的趋势。但在整个淹水胁迫期间',KR2'’KR5’仍能保持较高的根系活力与光合能力,且受到的低氧伤害较小。隶属函数法综合评价结果表明,4种猕猴桃属植物的耐涝性顺序为':KR2’'KR5’'15-13’'永丰一号’。【结论】4种猕猴桃中',KR2’和'KR5’的耐涝性较强',15-13’和'永丰一号’属不耐涝猕猴桃。耐涝猕猴桃在涝害胁迫下可以缓解低氧伤害,维持自身的根系活力,保证地上部的健康生长,进而保证地上部叶片高水平的光合能力,从而表现出较强的耐涝性。     

褪黑素浸种对大豆种子萌发过程中干旱胁迫的缓解效应

以大豆干旱敏感型品种绥农26为材料,采用室内培养法,研究不同浓度褪黑素(0、100、300、500、800μmol·L~(-1))浸种对6%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下大豆种子萌发的影响。结果表明:干旱胁迫处理抑制了大豆种子萌发,与对照(蒸馏水处理种子)相比,处理D(6%PEG处理种子)的发芽势、发芽率、根体积和鲜重显著降低,降幅分别为38.14%、23.72%、21.4%、25.6%;根系电导率、MDA和H_2O_2含量大幅上升,增幅分别为51.18%、83.33%和60.60%。而褪黑素浸种处理(100、300、500、800μmol·L~(-1))显著缓解了干旱胁迫对种子萌发的抑制,促进了根系生长,其中以根直径和干重提升最为显著,分别增加了16.38%、29.73%、34.97%、31.72%和10.70%、14.28%、10.70%、25.00%;抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性提高,其中处理M500+D(500μmol·L~(-1)褪黑素+6%PEG)效果最为显著,增幅分别为37.61%、40.10%、12.96%和28.31%。在6%PEG-6000模拟的干旱胁迫下,500μmol·L~(-1)褪黑素浸种处理对大豆种子萌发过程中干旱胁迫的缓解效果最佳。     

高温影响水稻颖花育性的生理机制综述

综述了生殖生长期高温诱导水稻颖花不育的生理机制。高温阻碍水稻授粉、受精过程,导致严重颖花不育,不同生殖生长期高温影响颖花育性的生理机制不同,幼穗分化期高温阻碍雌、雄性花器官生长发育,引起花器结构、形态异常,限制花后授粉受精,增加水稻颖花不育率;抽穗扬花期高温导致花器生理活动紊乱,抑制花药开裂、花粉萌发和花粉管伸长,直接阻碍授粉受精,增加空粒率。花期高温对水稻颖花育性的影响最严重,针对该时期高温可通过遗传改良、栽培管理、化学调控、辅助授粉等缓解高温对颖花育性的伤害。未来在不同生育时期高温对水稻颖花育性影响差异的生理机制、高温与其他环境因子互作对颖花育性的影响及高温下颖花发育的联动性等方面还须要深入研究。     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料，探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明，干旱严重影响植物生长，喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制，并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr），降低胞间CO2浓度（Ci），同时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，减少O-2和丙二醛（MDA）的含量，显著增加渗透调节物质的积累，以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力，结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性，选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液，旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料，以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度，分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液，测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少，马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%；马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下，当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时，马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%，MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%，抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%，成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量，增强抗氧化酶活性，减少自由基的积累，缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤，提高植株生产力，增强抗旱性。