锰胁迫下鸡眼草的富集特征及生理响应

为探明植物对锰胁迫的耐受性机制,以采自重金属污染区与非污染区的鸡眼草为试验材料,在不同锰浓度胁迫下［0 （对照）、1000、5000、10000、15000、20000 μmol·L^-1］ 开展盆栽试验,比较研究锰胁迫对两种来源鸡眼草表型、生理生化特性及锰积累特征的影响。结果表明：随着锰浓度的升高,1） 两种来源鸡眼草的根干重、芽干重、根冠比均呈降低的趋势;当锰浓度达5000~20000 μmol·L^-1时,与对照相比,污染区、非污染区鸡眼草的芽干重分别下降4.34%~27.71%与16.33%~49.77%,根干重分别下降19.00%~66.06%与27.90%~77.54%,污染区下降幅度均较非污染区的小;2） 两种来源鸡眼草的叶绿素、可溶性糖、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均呈先升后降的趋势,可溶性蛋白含量逐渐下降,丙二醛（MDA）含量则逐渐升高;3） 两种来源鸡眼草根、茎、叶的锰含量均增加;锰浓度为20000 μmol·L^-1时,污染区和非污染区鸡眼草的叶锰含量分别为对照的16.53和13.41倍。因此,污染区鸡眼草锰耐受能力及富集能力均较非污染区鸡眼草高,较高的抗氧化酶活性是其耐受高锰胁迫的重要生理机制。     

重金属胁迫与植物生理机制响应的研究进展

重金属在环境中易迁移、难降解,它通过食物链作用对人体产生巨大危害,是重金属污染领域研究热点.本文综述了重金属胁迫下植物的生理响应机制的研究,主要包括细胞壁交联作用、原生质缓解作用(包括有机酸、金属硫蛋白等分子结合作用)、液泡区隔作用和氧化应激反应等.结合目前研究进展,提出以下展望:(1)加大富集重金属植物和在复杂环境下...     

植物响应重金属胁迫的蛋白质组学研究进展

重金属对生态系统造成的污染已成为全球关注的问题。植物对重金属的摄取不仅影响其正常生长,并能通过食物链来威胁人类及整个生态系统的健康。在mRNA水平上的基因表达分析,增强了人们对植物响应重金属的理解。然而,关于相关功能基因组翻译方面的问题仍未得到有效解决。通过分析鉴定相关响应基因和功能蛋白,获取翻译及翻译后水平上的信息,能为植物响应重金属胁迫提供更深层次的理解。本研究分析比较了近年来重金属胁迫蛋白组学研究技术,综述了植物响应重金属胁迫的蛋白组学研究进展,探讨从亚细胞蛋白组学水平解析植物解毒重金属过程的可能性,并提出未来该研究方向所面临的挑战及应对策略,为揭示植物与重金属相互作用的分子机制提供有效方法。     

观赏海棠生理生化指标对低温胁迫的响应

为明确观赏海棠品种凯尔斯、雪球、火焰、草莓果冻、红丽、绚丽在西北地区园林应用中的抗寒性表现,以其一年生枝条为试材,采用梯度降温法,研究低温胁迫下各品种相关生理生化指标的变化,并应用logistic函数及隶属函数法、聚类分析法等综合评价不同观赏海棠品种抗寒性的强弱。结果表明:凯尔斯、红丽、绚丽、火焰、雪球、草莓果冻的半致死温度(LT50)分别为-24.91、-22.87、-22.53、-21.65、-19.16、-16.49℃;随着温度的降低,各品种相对电导率逐渐升高;MDA含量先上升后下降;可溶性糖、可溶性蛋白含量总体增加,且呈波动型增长;脯氨酸、SOD、POD酶活性呈升-降-升趋势;6种观赏海棠品种抗寒性强弱依次为:凯尔斯红丽绚丽火焰雪球草莓果冻。     

草类植物抗病机制研究进展

草类植物病害是限制草牧业生产和发展的主要因素之一。目前抗病品种的开发利用是目前防治病害最经济有效的方法,植物抗病机制的研究对开发抗病品种和构建生态环境友好型病害防治至关重要。植物受病原菌侵染时形成多种复杂的防御机制,本研究主要从植物组织结构抗性、生理生化抗性、抗性基因和抗性数量性状位点（QTLs）定位等分子机制方面综述草类植物抗病机制研究进展,并提出我国草类植物抗病机制研究中面临的主要问题与解决办法,以期为草类植物抗病育种提供理论依据。     

4种草类植物对矿区土壤重金属的富集特征

以潼关县黄金生产区及其附近4种杂草[苘麻(Abutilon theophrasti)、鹅绒藤（Cynanchum chinense）、裸菀（Gymnaster piccolii）和紫花地丁（Viola philippica）]为研究对象，采用火焰原子吸收光谱法测定其Cu、Cd和Zn等重金属含量，以便确定人工湿地生态系统的修复植物种类。结果表明，4种杂草根际土壤中3种重金属均处于污染状态；4种杂草对Zn均有较强的富集能力，其中以裸菀的富集能力最强，其富集系数高达3.71，转移系数为1.20；鹅绒藤对Cd的富集能力为4种植物中最高，转移系数和富集系数分别为1.89和0.31；4种杂草对Cu的富集能力均较低。     

紫花苜蓿种子萌发对钴胁迫的生理生化响应

以“甘农3号”紫花苜蓿为试验材料,研究不同浓度Co²⁺(0,0.25,0.50,1.00,2.50,5.00 mmol/L CoCl₂)胁迫对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理生化特性的影响。结果表明:Co胁迫对紫花苜蓿种子的萌发及幼苗的生长有明显的抑制作用,随着Co胁迫浓度的增大,种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗的胚芽长、胚根长、根系活力和干重均显著降低,而且Co胁迫对发芽势的抑制作用大于发芽率,对胚根生长的抑制作用大于胚芽;低浓度Co胁迫(0.25和0.50 mmol/L)下,苜蓿幼苗叶片中可溶性蛋白、可溶性糖含量和蛋白水解酶、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶(CAT)活性与CK均无显著差异,而游离脯氨酸含量显著升高;随着Co胁迫浓度的升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量及蛋白水解酶、SOD、APX、GPX、CAT活性均显著下降,超氧阴离子自由基(O2·-)产生速率、羟自由基(OH^·)浓度、H₂O₂及丙二醛(MDA)含量均显著增加。说明高浓度Co胁迫使得苜蓿幼苗抗氧化系统活性下降,活性氧清除能力降低,膜脂过氧化程度加剧,从而抑制了紫花苜蓿种子的萌发及幼苗的生长。     

沿阶草不同叶片对土壤铅胁迫的生理生化响应

为了解城市园林地被植物对日益增长的Pb污染的生理生化响应,采用盆栽控制实验,研究了Pb胁迫对沿阶草新生叶片(freshly leaf, FL)、成熟叶片(mature leaf, ML)和老叶叶片(old leaf, OL)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,Pb胁迫对沿阶草不同叶片SOD、POD、CAT活性以及游离Pro和MDA含量均有不同程度的影响。在设计的土壤Pb浓度下,沿阶草不同叶片SOD、POD和CAT活性随着土壤Pb浓度的增加表现出先增加后降低的趋势,游离Pro和MDA含量则随着土壤Pb浓度增加而增加,但不同叶片对土壤Pb胁迫的响应存在差异,以FL最敏感,ML次之,OL最不敏感。这表明,沿阶草能适应一定浓度范围的Pb污染胁迫,但不同叶片对Pb污染的响应与适应机制存在差异,FL对Pb胁迫的生理响应更敏感,而OL对Pb污染胁迫的敏感度相对较低。     

镉胁迫对白三叶的富集能力、叶片显微结构及其生理特性的影响

以白三叶为试验材料,对其进行不同浓度Cd²⁺(0, 100, 200, 300, 400, 500 μmol/L)胁迫7 d,结果表明,随Cd²⁺浓度增加,白三叶各营养器官Cd积累量随之升高,各器官对Cd的富集能力表现为:根>叶>茎;同时,富集在叶片部分的Cd对白三叶叶片产生了毒害作用,使叶肉细胞的细胞壁着色加深,栅栏组织细胞以及海绵组织细胞的形状、大小及细胞排列的疏密程度发生改变。Cd²⁺胁迫后,白三叶叶片叶绿素含量显著降低(P<0.05),叶片的MDA含量呈上升趋势,且与Cd²⁺浓度之间存在剂量效应关系;整个胁迫过程中,SOD,POD和CAT活性则呈先升高后降低的趋势。相关性分析结果表明,Chl a和Chl b含量与Cd²⁺浓度间呈极显著负相关;MDA含量与Cd²⁺浓度间呈极显著正相关;SOD,POD,CAT之间呈极显著正相关,三者发挥协同作用以抵抗逆境毒害,体现了白三叶对重金属Cd的适应性。     

10种禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽断水方式模拟土壤干旱胁迫,研究不同程度干旱胁迫对10种禾草苗期7种抗旱性特征的影响,结果表明,随着干旱胁迫程度增加,禾草叶片含水量及相对含水量降低,叶片相对电导率与可溶性糖含量升高,重度干旱胁迫时,草地雀麦、无芒雀麦、苇状羊茅、沙生冰草和草芦根冠比增加,其余草种均有所降低,重度干旱胁迫对禾草株高胁迫指数与干物质胁迫指数影响不大;通过聚类分析可以将10种禾草按苗期抗旱性大小分为3类,强抗旱性禾草有无芒雀麦、草地雀麦、苇状羊茅,中抗旱性禾草有沙生冰草、蓝茎冰草、长穗偃麦草、鸭茅,弱抗旱性禾草有紫羊茅、猫尾草、草芦;通过主成分分析进一步确定10种禾草苗期抗旱性由强到弱的顺序为无芒雀麦>苇状羊茅>草地雀麦>鸭茅>沙生冰草>长穗偃麦草>蓝茎冰草>草芦>猫尾草>紫羊茅.     

走出国土绿化误区营造国民健康环境--再论国土绿化需实施草业为基础、草林并重的创新战略方针

根据国情、历史经验和科学规律,通过论述宜林区与非宜林区当制宜、绿化主体区与非主体区要明确、森林覆盖率与地被覆盖率应区分、工程措施与生物措施需并重,阐明草业在国土绿化和生态环境建设中的基础地位和独特作用.提出尊重历史与科学,国土绿化应走出重林轻草的误区,实施以草业为基础草林并重的创新战略方针与政策,以积极推进环境改善,保障国民健康.     

镉对苗期高羊茅的形态和生理影响

以20份高羊茅(Festuca arundinacea）品种为试验材料,通过测量其形态指标,运用标准差系数赋予权重法,对其进行综合评价。结果筛选出耐镉性较强的高羊茅材料M15和M8,分别采自美国的猎狗5和荷兰的巴弗斯;耐镉性较差的高羊茅材料M5和M11,分别采自荷兰的米斯特拉尔和来自日本的法恩。在此基础上,采用分光光度法,测定了这4份材料的生理指标,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、叶绿素和脯氨酸（Pro）含量的变化,进一步研究了他们的生理反应。结果表明,随着镉浓度的升高,耐镉性较强的高羊茅材料猎狗5与和巴弗斯POD和CAT含量一直呈上升趋势,而耐镉性较差的材料米斯特拉尔和法恩POD和CAT含量则呈现先升后降的趋势。随着镉浓度的升高,不同材料的叶绿素含量呈下降趋势,不同材料的脯氨酸含量则呈不断上升趋势。     

内生真菌提高禾草耐重金属胁迫的研究进展

随着全球工业化和地球化学活动的日益频繁, 地表和地下水中重金属污染已经成为一个严重的环境问题。植物通过体内存在的内生真菌提高对重金属的耐受性进行修复。本研究围绕重金属胁迫对禾草的影响、禾草对重金属胁迫的响应以及内生真菌提高禾草耐重金属的机理等方面对内生真菌提高禾草耐重金属胁迫的研究进展方面进行了综述, 以期为禾草耐重金属胁迫品种的选育和植物修复机制的研究, 提供新的方法手段和理论基础。     

香根草根系分泌物对重金属胁迫下两种草坪草种子萌发的影响

为探究香根草(Vetiveria zizanioides)根系分泌物对高羊茅(Festuca arundinacea)和多年生黑麦草(Lolium perenne)在重金属胁迫条件下种子萌发的缓解效应,采用室内水分发芽床试验,研究了香根草根系分泌物水浸液对单一的不同浓度重金属(锌、铜、镉)胁迫下两种草坪草的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:与对照相比,香根草根系分泌物水浸液显著(P <0.05)提高了200 mg·L^–1的Cu²⁺胁迫下两种草坪草种子的发芽率以及200 mg·L^–1的Cd²⁺胁迫下高羊茅的发芽率。与蒸馏水相比,香根草根系分泌物显著(P <0.05)增加了多年生黑麦草在200、400、600 mg·L^–1Zn²⁺,100、200 mg·L^–1 Cu²⁺以及200 mg·L^–1 Cd²⁺胁迫下的苗长;50 mg·L^–1 C...     

高原地区多年生与一年生禾本科牧草混播效果

在高原地区退耕还草示范种植中,利用牧区广泛种植的一年生禾本科牧草燕麦Avena sativa与进口的多年生禾本科牧草细茎冰草Efymus trachycaulum混播。结果表明：燕麦和细茎冰草混播既能克服单一种植多年生禾本科牧草时的杂草危害问题,也能使退耕当年就获得较好的经济效益,解决了种植当年的收成问题,使项目建设的效益及早得到体现。第1年燕麦开花期鲜草产量为2.49 kg/m2, 细茎冰草第2年能够良好生长,第2年细茎冰草开花期鲜草产量为1.48 kg/m2,生长后期鲜草产量为1.76 kg/m2。     

苗期大豆对土壤水分和空气湿度变化的生理生化响应

以“豫豆19”（Glycine max）为供试材料,采用人工气候箱内盆栽控水法,研究了4种土壤水分和3种空气相对湿度处理对大豆幼苗的生理生化影响,观测了处理5和10 d后的生理变化,探讨了不同空气相对湿度下大豆幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明,随土壤水分胁迫的加剧和胁迫时间的延长,大豆叶片相对含水量（LRWC）下降,可溶性糖、游离脯氨酸含量均逐渐积累,丙二醛（MDA）含量增加,超氧化物歧化酶（SOD）活性降低,过氧化物酶（POD）活性增强。随着空气湿度的增加,LRWC增加,叶片的可溶性糖和游离脯氨酸含量降低,一定程度上缓解了干旱伤害。且随着空气湿度的增加MDA含量下降,表明提高空气湿度能抵御膜脂过氧化,降低土壤水分胁迫对作物生长的危害。本研究结果说明,大豆对短时间的干旱胁迫有一定的耐受性,增加空气湿度可在一定程度上减缓土壤水分对大豆苗的胁迫。     

镉胁迫下多年生黑麦草的光合生理响应

以多年生黑麦草为植物材料, 对其进行0(CK),5,10,20 mg/L的Cd²⁺处理6 d,结果表明,Cd²⁺处理显著降低了地上部、地下部的生物量;随着处理浓度的升高,Cd在地上部、地下部的含量显著升高,地上部Cd的分布比例显著升高,地下部Cd的分布比例显著降低,多年生黑麦草对Cd具有超量吸收和转运的能力。在处理的0,0.25,1,3,6 d,测定5 mg/L Cd²⁺处理的多年生黑麦草叶片的气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光参数,结果表明, Cd²⁺处理未导致光合色素含量的变化,气体交换参数和叶绿素荧光参数均受到显著的影响。处理1 d内,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)具有相同的变化趋势,Pn的下降是由气孔因素导致的。Pn在处理3和6 d分别较未处理显著下降了24.4%和23.4%,非气孔因素对Pn的降低起到了主要作用。蒸腾速率(Tr)在处理1 d较未处理显著上升了74.1%,这有助于Cd向地上部转运。潜在光化学效率(F_v/F₀)在处理的0.25,1,3 d时分别较未处理显著上升了14.4%,21.0%和14.4%。最大光化学效率(F_v/F_m)在处理0.25,1,3 d分别较未处理显著上升了3.1%,3.2%和3.1%。实际光化学效率(ΦPSⅡ)、相对电子传递效率(rETR)和光化学淬灭系数(qP)在处理6 d较未处理显著下降了25.3%,25.3%和21.1%,叶片PSⅡ的光化学反应能力显著降低。非光化学淬灭系数(qN)在处理0.25,1 d分别较未处理显著下降了15.6%,41.5%,随着处理时间的延长,qN值显著升高,起到了光保护的作用。非调节性能量耗散在处理0.25,1 d分别较未处理显著上升了30.8%,37.8%,处理3和6 d下降至与未处理无显著差异。调节性能量耗散在处理1 d比未处理显著下降了36.9%,在6 d时显著上升了17.0%,减轻了光合机构的伤害程度。     

S441分子标记对奶牛抗热应激水平的影响

为了进一步验证S441分子标记对奶牛抗热应激的影响,挑选有、无S441标记的中国荷斯坦奶牛各9头分别作为试验A组和试验B组,对2组奶牛在不同热应激状态下的生理生化指标变化进行了测定和分析。结果表明：（1）在生理指标测定中,产奶量随热应激增强而降低,直肠温度随热应激增强而升高,白细胞总数（WBC）、淋巴细胞数（LYM）和单核细胞数（MXD）随热应激增强而下降,但A组变化辐度较B组低,并在一定的热应激期间达到显著性差异（P〈0.05）。（2）在生化指标测定中,随着热应激的增强,2组奶牛的Se、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、三碘甲腺原氨酸（T3）、四碘甲腺原氨酸（T4）和皮质醇（Cort）的总体均值呈逐渐下降趋势,促肾上腺皮质激素（ACTH）的总体均值呈逐渐升高趋势,但试验A组奶牛较试验B组变化幅度低;其中Se和GSH-Px总体均值在严重热应激期间达到显著性差异（P〈0.05）;试验A、B组奶牛的红细胞钾含量均不随热应激条件的变化,且试验A组的含量极显著低于试验B组。S441分子标记与抗热应激能力相关的各项生理生化指标均具有较强的相关性,可以作为一种奶牛抗热应激分子标记应用于品种选育和生产中。