铝胁迫对虎舌红叶片活性氧代谢及光合光响应特性的影响

通过溶液培养法探究铝胁迫对虎舌红生理响应的影响。以盆栽2年生虎舌红扦插苗为试验材料,用含Al Cl3的Hoagland’s营养液处理虎舌红幼苗,分别以7、14、21 d为不同周期,浓度梯度设置为0(CK)、200μmol/L(T_1)、500μmol/L(T_2)、1 000μmol/L(T_3)和2 000μmol/L(T_4)。结果表明,随着胁迫程度的加剧,虎舌红叶片中丙二醛(MDA)含量逐渐升高。轻度铝胁迫下虎舌红叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)无显著变化;中度胁迫处理下SOD、POD活性明显上升,CAT活性被抑制;高度胁迫时CAT活性明显被抑制。前2个周期低铝处理(T_1、T_2)下虎舌红叶片通过部分荧光参数F_o、Yield、q_N以及叶绿素含量的增加来抵抗铝毒害,而在高铝处理下3个叶绿素荧光参数和叶绿素含量一定程度被抑制,表明虎舌红叶片光合效率下降。由此可知,虎舌红可以通过增加抗氧化酶的活性、相关荧光参数的大小以及叶绿素含量来增加其耐铝性。虎舌红具有较强的抗铝毒害能力,且在一定时间范围内可以有效抵御铝所造成的伤害。     

铝胁迫下根系分泌物对栝楼光合特性及耐铝性的影响

以耐铝性较强的安国栝楼和耐铝性较弱的浦江栝楼为对比试验材料,在土培条件下探究300μmol/L和800μmol/L铝胁迫下不同浓度(30,20,10ml/株)根系分泌物对2种栝楼的生长特性、光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,经过2个浓度的铝处理后,安国栝楼和浦江栝楼生长均受到一定抑制,生物量、叶绿素a/b含量、叶绿素荧光、CAT、POD、SOD酶活性均呈下降趋势,而MDA、初始荧光(F_0)呈相反的变化趋势,2种栝楼的各指标变化程度和敏感性表现出一定的差异性,表明2种栝楼的耐铝性存在差异。加入适宜浓度的根系分泌物能够促进2种栝楼的生长,提高叶绿素a、b含量以及各个荧光参数值和CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性,从而缓解了铝胁迫。较低浓度的根系分泌物可以缓解铝胁迫对栝楼的伤害;浓度过高时,2种栝楼的生长均会受到抑制,20ml/株的根系分泌物对栝楼铝胁迫的缓解作用最佳。因此,今后在红壤地区栝楼的生产种植中,可以进一步开展根系分泌物对栝楼影响机制的研究工作,为栝楼品种的推广与应用奠定基础。     

外源脱落酸对铝胁迫下栝楼叶绿素荧光及生理活性的影响

通过比较不同栝楼品种的耐铝性差异,确定最佳缓解浓度,选取耐铝性有差异的保定栝楼和浦阳栝楼为试验材料,设置6组不同浓度的Al~(3+)和脱落酸,研究Al~(3+)和脱落酸的互作对2个栝楼品种植株的根长、叶绿素荧光特性、根系活力、MDA含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂的含量。结果表明:(1)保定栝楼和浦阳栝楼在铝胁迫和外源脱落酸的作用下,各指标体现出相似的变化趋势,但是变化程度和敏感性显露出了一定的区别,保定栝楼具有更强的耐铝能力。(2)铝胁迫使得2个品种栝楼的根长、根系活力、叶绿素荧光参数中的F_v/F_m、F_m和ETR、抗氧化酶SOD、POD、CAT以及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统中AsA、GSH含量都有所抑制,而F_0、MDA和DAsA上升。(3)外源脱落酸加入后,2个品种的抗氧化酶以及AsA、GSH均显现了先上升后下降的趋势,MDA持续降低,F_0和DAsA呈现出由降而升的趋势,其中5mg/L的外源脱落酸使栝楼的根长、根系活力、F_v/F_m、F_m、ETR、SOD、POD、CAT以及AsA、GSH上升到峰值,MDA下降,F_0和DAsA降到谷值。(4)经过隶属函数和耐铝系数的分析,2个品种都能得出相同的结果,铝胁迫下各浓度外源脱落酸对2个品种的缓解程度为5 mg/L7.5 mg/L2.5 mg/L0mg/L10mg/L。保定栝楼的耐铝能力强于浦阳栝楼,低浓度的外源脱落酸可以缓解铝胁迫,5 mg/L浓度的外源脱落酸缓解铝胁迫效果最佳,在生产实际中要选择耐铝性较强的栝楼进行栽培,并辅以适当浓度的外源脱落酸。     

镉胁迫下朱砂根和虎舌红生理响应及其镉抗性

为阐明紫金牛属植物在镉胁迫下的生理响应,比较2种紫金牛属植物抗逆性强弱,通过水培试验,研究了不同浓度镉(0,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4mol/L)对2a生扦插苗虎舌红和朱砂根株高、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、脯氨酸(Pro)、叶片丙二醛(MDA)含量、光合特性及荧光特性等生理指标的影响。结果表明:(1)镉胁迫处理后,朱砂根和虎舌红的株高、SOD、POD以及CAT活性均有不同程度的上升,但随着处理时间的延长,株高以及抗氧化酶活性均显著降低;(2)低浓度镉(≤0.025mol/L)在处理时间≥20d时,可明显诱导2种植物Pro的积累,其中虎舌红增幅显著,达149.21%;(3)在处理时间≥20d时MDA含量增加,最高上升169.07%和122.70%;(4)低浓度镉(≤0.025mol/L)处理下虎舌红光合电子转移效率(ETR)上升较为明显,qP则无显著变化,高浓度Cd(≥0.2mol/L)处理后虎舌红ETR显著降低,qP也大幅下降。朱砂根的ETR荧光参数在处理前期就呈现下降趋势,且后期下降幅度增大。综合分析认为,较低浓度镉处理下朱砂根和虎舌红均可经过提升各种抗氧化酶活性的措施来抵御逆境,而高浓度镉则会对植物抗氧化酶系统、光合系统等造成损害。通过比较虎舌红与朱砂根抗镉性强弱,发现前者抗逆性更强,在较高的镉浓度环境中具有较为突出的种植优势。