24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）根系的生长和抗氧化系统的影响。【方法】采用营养液水培法,以抗低氧能力较强的黄瓜品种绿霸春4号和抗低氧能力较弱的品种中农8号为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜根系生长、ROS及抗氧化酶活性的影响。【结果】在低氧胁迫下,EBR处理显著促进了低氧胁迫下两品种黄瓜幼苗根系生长,提高了SOD、APX、GR活性及AsA、GSH含量,降低了O 、H2O2及MDA含量。【结论】外源EBR处理通过促进低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响

【目的】研究短期低氧胁迫对水稻幼苗根系生长、呼吸功能和氮代谢的影响,探讨短期低氧胁迫影响水稻幼苗根系形态、分蘖、生物量的积累、根系呼吸强度以及氮代谢的生理机制,并分析低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响,为探明低氧胁迫对水稻幼苗的伤害及其保护机制奠定基础。【方法】正式试验于2015年在中国水稻研究所网室进行。采用国际水稻研究所营养液配方进行水培试验,以春优84和秀水09为材料,移栽行间距为20 cm,移栽7 d后利用在线溶氧仪设定2个氧浓度：低氧（0-1 mg·L^-1）和对照（常规水培,不进行氧调节,水稻在自然状态下生长）,处理时间为12 d。采用便携式溶氧仪（HACHHQ30d,美国）测定营养液中溶氧量。处理后每隔3 d测定分析根系活力、呼吸强度、氮代谢相关酶活性。处理结束时取样测定分析株高、分蘖、叶绿素含量、根系形态和干物重等指标。【结果】短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。处理结束时,秀水09分蘖数、干物质的积累量分别比对照降低20.0%和7.78%。春优84分蘖数和干物质积累量分别比对照降低15.38%和6.28%。2品种根系体积以及粗根（根系直径>0.8 mm部分的根量）、细根(活性根,根系直径0.05-0.1 mm）根量也低于对照。叶片叶绿素含量、根系氮素吸收量以及可溶性蛋白质含量也受到低氧胁迫的抑制。秀水09各项指标分别比对照减少6.67%、15.11%和10.86%,春优84各项指标分别比对照减少5.18%、13.25%和6.67%,且秀水09的各项指标的减少量均大于春优84,说明秀水09对低氧胁迫较为敏感。2个品种的株高受低氧胁迫的诱导,秀水09比对照增加7.98%,春优84比对照增加3.30%。短期低氧胁迫对水稻幼苗根系呼吸强度的影响表现为抑制-促进-抑制,随处理时间的延长抑制作用会降低。根系活力的变化趋势同根系呼吸强度一致。水稻幼苗根系硝酸还原酶（NR）活性受低氧胁迫的诱导;根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性在低氧胁迫0-6 d时受其诱导,9-12 d时受其抑制;低氧胁迫对水稻根系谷氨酸脱氢酶（GDH）活性的影响和品种有关,秀水09表现为促进-抑制,春优84则为抑制-促进-抑制。短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。【结论】水稻幼苗可以通过呼吸消耗、氮代谢相关途径的改变,减轻低氧胁迫的伤害,从而维持其在低氧逆境下生存。     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗抗氧化酶活性及表达的影响

采用营养液水培方法,研究低氧胁迫下外源GABA对甜瓜幼苗抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性和同工酶表达的影响,采用实时荧光定量PCR方法检测幼苗根系抗氧化酶的基因表达特性。结果表明,低氧胁迫处理下,幼苗根系和叶片抗氧化酶活性和同工酶表达均高于对照,且根系CmSOD、CmPOD1、CmPOD2、CmCAT、CmAPX基因均上调表达;低氧胁迫下外源GABA处理显著提高幼苗根系和叶片SOD、CAT和APX活性以及同工酶表达,且根系CmSOD、CmCAT、CmAPX基因相对表达量在0.5~1 d迅速提高并达到最大值,且增加幅度高于低氧胁迫处理。由此可知,GABA通过促进根系抗氧化酶基因快速大量表达,提高抗氧化酶活性和同工酶的表达量,从而缓解低氧胁迫对甜瓜幼苗的伤害。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗碳水化合物代谢的影响

 【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗碳水化合物代谢的影响。【方法】采用营养液水培法,以耐低氧能力较强的黄瓜品种‘绿霸春4号’和耐低氧能力较弱的品种‘中农8号’为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜幼苗碳水化合物含量及根系糖酵解代谢酶活性的影响。【结果】通气条件下正常栽培,EBR处理显著促进两黄瓜品种叶片和根系中可溶性总糖的积累,但对根系糖酵解代谢酶活性的影响较小;低氧胁迫下,耐低氧能力不同的两品种幼苗根系淀粉、葡萄糖含量及酸性转化酶、ATP依赖的磷酸果糖激酶活性的变化表现出明显的品种差异;低氧条件下,EBR处理进一步提高了两品种根系中蔗糖和果糖含量及主要的糖酵解代谢酶活性,对叶片中大部分碳水化合物含量均无显著影响。【结论】低氧胁迫下,外源EBR通过促进碳水化合物从叶片向根系的分配及根系糖酵解代谢酶活性的提高,增强黄瓜植株耐低氧胁迫的能力。     

钙对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系碳水化合物代谢的影响

以对低氧敏感的中农8号黄瓜品种为材料,研究了钙对低氧胁迫下幼苗根系淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖含量及蔗糖合酶(SS)、蔗糖转化酶(INV)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和葡萄糖激酶(GK)活性的影响。结果表明:与通气对照相比,低氧胁迫处理后幼苗根系淀粉含量降低,蔗糖和果糖含量增加,SS和GK活性增加,INV活性降低,胁迫初期SPS活性增加,后期降低;低氧胁迫下营养液加钙处理缓解了低氧胁迫对幼苗生长的抑制作用,根系SS、SPS、INV和GK活性增加,蔗糖和果糖含量显著高于单纯低氧胁迫处理,葡萄糖含量低于单纯低氧胁迫处理;而低氧胁迫下营养液缺钙处理加重了低氧胁迫对黄瓜幼苗的伤害。表明在低氧胁迫下,钙参与了调节黄瓜幼苗根系碳水化合物代谢,对提高幼苗低氧胁迫的适应性起着重要的作用。     

低氧胁迫下钙对樱桃砧木根系抗氧化系统及线粒体功能的影响

【目的】探讨低氧胁迫下钙对樱桃幼苗根系抗氧化系统及线粒体功能的影响。【方法】通过溶氧调节仪人为控制营养液溶氧浓度为2 mg•L-1,钙离子浓度设4个梯度：A（0）、B（2.5 mmol•L-1）、C（5 mmol•L-1）、D（10 mmol•L-1）。以1/2 Hogland营养液水培并正常通气处理作对照。【结果】与对照相比,各处理的SOD、POD、CAT酶活性在处理前期均受到诱导,随处理时间的延长酶活性下降;线粒体中H2O2、MDA含量提高、 生成速率上升;营养液缺钙处理SOD、POD、CAT酶活性降低最快,而线粒体中H2O2、MDA含量、 生成速率最高,营养液加钙处理可以在较长时间内维持较高的SOD、POD、CAT酶活性,降低活性氧的产生及MDA含量,提高线粒体氧化磷酸化水平,从而缓解低氧伤害,且10 mmol•L-1钙离子处理比5 mmol•L-1钙离子处理缓解低氧伤害的作用更明显。【结论】营养液适量加钙可以缓解低氧胁迫对樱桃砧木根系的伤害。     

钙对低氧胁迫下黄瓜幼苗生长和可溶性蛋白表达的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下Ca2+对黄瓜幼苗生长、叶片和根系中可溶性蛋白含量的影响.结果表明,与对照相比,低氧条件下植株生长和可溶性蛋白表达显著受到抑制,低氧缺钙处理植株受抑制程度大于低氧常钙处理,营养液加钙缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗生长的伤害,提高了黄瓜幼苗根系和叶片中可溶性蛋白的含量;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对黄瓜幼苗体内可溶性蛋白分析表明,低氧胁迫下,叶片中至少有2种分子量分别约为132.0、16.8 kDa的蛋白以及根系中1种分子量约为58.0 kDa的蛋白表达量增强,但是营养液加钙处理减弱了这些蛋白的表达.     

低氧胁迫对黄瓜幼苗生长和形态结构及有关酶活性的影响

[目的]本文旨在研究根际低氧胁迫对黄瓜幼苗生长、形态解剖结构及有关酶活性的影响。[方法]以耐低氧性较弱的‘中农6号’黄瓜品种为材料,采用营养液通N2形成低氧逆境的方法,深入探讨了根际低氧逆境对黄瓜幼苗生长、形态结构及细胞壁降解、乙烯合成有关酶活性的影响。[结果]根际低氧胁迫7 d后,黄瓜幼苗生长受到显著抑制,植株干质量、叶面积、叶长、根长、根尖数均显著低于通气对照,相对生长率大幅降低;幼苗叶片组织细胞结构致密度增大,栅栏组织的相对比例增加;下胚轴部分肿胀,出现大量皮孔和不定根,皮层薄壁组织细胞之间相互分离出现孔隙;根系伸长区皮层出现通气组织。低氧胁迫初期黄瓜幼苗乙烯生成速率显著提高,乙烯合成酶活性明显增加;根系和下胚轴中与细胞壁降解有关的酶活性也显著提高。[结论]低氧胁迫下黄瓜幼苗生长受到抑制,植株形态、解剖结构发生变化,乙烯合成和细胞壁降解被促进。     

AMF对低温胁迫下黄瓜幼苗抗冷性的影响

 【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗生长和抗冷性相关生理指标的影响。【方法】以黄瓜品种‘津春2号’为试材,利用人工气候箱进行低温处理（昼/夜,15/10℃）,研究低温胁迫下接种AMF对黄瓜幼苗生长指标、根系活力和叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。【结果】低温胁迫下,黄瓜幼苗株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重的增长量和根冠比减小,叶绿素含量、根系活力和SOD、CAT活性降低,MDA、可溶性蛋白含量及POD活性升高;在低温胁迫下,接种AMF可以显著提高黄瓜幼苗各生长指标的增长量和根冠比,提高叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、根系活力及POD、SOD、CAT活性,降低MDA含量。【结论】低温胁迫下接种AMF可通过促进黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的大量积累和抗氧化酶活性的提高,来降低膜脂过氧化水平,增强黄瓜幼苗对低温胁迫的适应性。     

外源脯氨酸浸种对盐胁迫条件下黄瓜根苗生长的影响

以黄瓜（Cucumis sativus L.）为材料,采用营养液砂培法,研究了在不同浓度NaCl,Na2CO3胁迫条件下,外源脯氨酸对黄瓜根苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明：外源脯氨酸能显著提高幼苗的根长、根重及叶片叶绿素含量,增加根系吸收面积、过氧化氢酶（CAT）等植物保护酶的活性。适宜浓度的外源脯氨酸可以提高黄瓜幼苗的抗盐能力,减轻和缓解盐伤害。     

钙对黄瓜幼苗生长及抗氧化系统的影响

采用水培法研究了钙对黄瓜幼苗生长及细胞膜抗氧化系统的影响?结果表明,缺钙明显抑制了黄瓜幼苗地上部和根系的生长,尤其对根系的抑制作用较大,并随缺钙时间延长而加强;缺钙降低了幼苗叶片叶绿素含量和根系活力;随着缺钙时间的延长,电解质渗透率和MDA含量上升,SOD活性下降,膜脂过氧化作用加强。表明钙对维持黄瓜幼苗生长和细胞膜抗氧化过程起着重要作用。     

外源乙烯对黄瓜幼苗根系生长及内源多胺含量的影响

精确控制营养液溶氧浓度和外源乙烯浓度,研究了黄瓜幼苗根系在低氧水培时的生长情况以及PAs含量的变化。结果表明,外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的生长有抑制作用,虽然根径增粗,含水量增加,但根系的总根数、总表面积、总体积、干重和鲜重都有所减少,随着乙烯浓度的增加,抑制作用增强;外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系PAs含量有着明显的拮抗作用,外源乙烯使根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的伤害症状加重。     

H_2O_2预处理对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和K~+,Na~+,Cl~-分布的影响

以黄瓜品种津春2号为试材,采用营养液水培,研究了H2O2预处理对NaCl胁迫下幼苗植株不同器官中K+,Na+和Cl-含量的影响。结果表明,NaCl胁迫下黄瓜植株体内K+含量下降、Na+和Cl-含量升高、K/Na和Cl/Na比值降低;H2O2预处理抑制了盐胁迫下黄瓜幼苗植株体内K+含量的降低,减少了Na+和Cl-在叶片的积累,提高了K+,Na+吸收和运输的选择性及K/Na比值,缓解了盐胁迫的伤害,改善了盐胁迫下黄瓜幼苗的生长,显著提高了根、茎、叶的干重和幼苗株高。说明,叶面喷施外源H2O2可通过调控盐胁迫下植株体内离子在器官水平的区域化分布,进而提高黄瓜幼苗的耐盐性。     

硅对盐胁迫下不同基因型黄瓜幼苗生长和生理代谢的影响

研究了水培条件下硅对盐胁迫下2个黄瓜品种幼苗生长和生理代谢的影响。结果表明:硅缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用,显著降低黄瓜叶片中丙二醛(MDA)含量,减轻了黄瓜叶片的膜脂过氧化程度,显著降低叶片的电解质渗透率;硅使盐胁迫下黄瓜幼苗叶片保护酶(SOD,POD,PPO)活性显著升高,IAA氧化酶活性显著下降;加硅使黄瓜叶片的脯氨酸含量明显降低,绿原酸含量明显增加。因此,硅参与了植物的代谢或生理活动,可减轻盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害。     

α-苯氧苯基-甘氨酸的合成及生物活性研究

[目的]以二苯醚为母体衍生出氨基酸基团,改善二苯醚类化合物的传导性。[方法]从苯氧基苯甲醛出发,合成了不同取代的α-苯氧苯基-甘氨酸,并以水稻、黄瓜种子为试材,利用小杯法测定了目标化合物在光照和黑暗条件下对单、双子叶植物种子室内根、芽生长的影响;以3～4叶期玉米为材料,利用再生苗法检测了目标化合物在玉米苗中的传导性。[结果]供试化合物对水稻、黄瓜的根、芽生长基本表现出抑制作用。此外,在黑暗条件下,化合物I对水稻的根、芽在低浓度下表现出促进生长的作用,高浓度下表现出抑制生长的作用;在光照条件下,化合物I、II对黄瓜的根在低浓度下表现出促进生长的作用,在高浓度下表现出抑制生长的作用。2 000 mg/L目标化合物药液处理玉米苗后,对再生苗生长有明显的抑制作用。[结论]二苯醚衍生氨基酸基团后,其生物活性和光活化活性得到了保留,具有潜在的除草剂或者生长调节剂的功能,并能改善二苯醚类化合物本身在植物韧皮部向下传导的能力。     

铅胁迫对黄瓜幼苗根系生长和内源激素含量的影响

对水培条件下的黄瓜幼苗进行不同浓度的铅处理,探讨了铅胁迫对黄瓜幼苗根系生长的影响及4种内源激素含量的变化趋势。结果表明,低浓度铅胁迫条件下(100 mg/L)对黄瓜幼苗根系早期生长有促进作用,铅浓度越高,对黄瓜幼苗根系生长的抑制作用越强。主根长度随铅浓度的增大而减小,但在100 mg/L浓度铅胁迫下最长,而铅胁迫对幼苗根系的侧根形成没有太大的影响。4种内源激素变化表现为:随铅浓度的增加,IAA含量先上升后下降,Z(玉米素)的含量呈下降趋势,ABA的含量一直上升,对GA3含量的变化似乎没有太大影响,但是所有铅处理的GA3含量均高于对照。     

镍诱导对小麦幼苗SOD活性和同工酶的影响

以小麦幼苗为试材,采用营养液水培,研究了不同浓度(5、10、20、50、100、130 mg/L)镍处理对小麦幼苗植株生长、SOD活性和SOD同工酶谱的影响。结果表明,镍处理下小麦幼苗SOD1、SOD2和根系SOD1酶带增强,其他SOD同工酶酶带减弱,叶片和根系SOD活性均下降,小麦幼苗生物积累量与SOD活性存在较强的正相关,提示镍处理下,SOD酶带减弱及其引起的SOD活性下降是导致小麦幼苗生长受抑的一个重要原因。     

Skygel保水剂与供水方式对黄瓜幼苗生长的影响

采用穴盘育苗,研究了不同质量浓度Skygel保水剂与供水方式对黄瓜幼苗生长的影响。结果表明,不同供水方式与不同质量浓度保水剂对黄瓜幼苗生长、生理指标等均有不同程度的促进作用。保水剂在一定范围内可以促进黄瓜幼苗生长,提高秧苗质量和生理活性。黄瓜整个幼苗期,在相同的管理条件下,底部供水保水剂质量浓度为4 g/L的处理明显优于传统的上部供水方式,可减少供水次数与灌水量,节水率达到40%,而且对株高、茎粗、叶绿素含量、根系活力均有明显的促进作用,秧苗质量也得到了进一步增强。     

不同温光处理对黄瓜幼苗生长及光合色素含量的影响

以两个不同生态型黄瓜品种"津春4号"和"戴多星"为试验材材,研究正常温度和光照条件(T1)、30/25℃昼夜亚高温(T2)及30/25℃昼夜亚高温结合黑色遮阳网遮阴(T3)对黄瓜幼苗生长状态及光合色素含量的影响。结果表明:在连续16 d亚高温结合遮阴条件下,黄瓜幼苗株高和下胚轴长度较对照显著增加,下胚轴粗显著降低,鲜重和干重显著减少,子叶及第一片真叶面积变小,表现出明显的徒长状态;亚高温结合遮阴处理使黄瓜幼苗叶绿素a、b及总叶绿素含量和类胡萝卜素含量减少,根冠比下降、根系活力降低。研究结果证明,亚高温结合遮阴引起黄瓜幼苗严重徒长,单一亚高温处理使黄瓜幼苗发生轻度徒长。     

不同波段紫外辐射增强对黄瓜穴盘苗生长发育的影响

以黄瓜(Cucumis sativusL.)穴盘苗为材料,研究不同波段UV辐射增强对黄瓜穴盘苗的生长发育指标及光合作用的影响。结果表明,在UV辐射3个波段中,UV-A辐射不能抑制穴盘苗徒长;UV-B辐射株高比对照降低16.63%,壮苗指标和根冠比最高;UV-C辐射株高比对照降低23.27%,干物质含量比对照下降12.57%,G值和根冠比低于对照,抑制黄瓜根系生长。UV辐射降低黄瓜穴盘苗的光合作用,提高了叶绿素含量。因而UV-B为最佳的辐射波段。