镉胁迫对长春花质膜过氧化、ATP酶及5′-核苷酸酶活性的影响

长春花(Catharanthus roseus)是我国广泛栽培兼具园林绿化和抗癌药源等重要价值的多年生草本花卉植物.为了解镉胁迫下长春花植物体内活性氧清除及其质膜ATP相关酶调控的机理,采用盆栽试验研究了不同镉浓度(0、5、10、25、50、100 mg·kg-1)处理下长春花质膜过氧化、ATP酶及镉富集特性的影响.结果表明:中、低浓度Cd(≤10 mg·kg-1)胁迫下,长春花的丙二醛(MDA)和H2Oz含量、超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率及抗氧化酶活性与对照没有显著差异.高浓度Cd(≥25 mg·kg-1)胁迫下,地上部MDA、H2O2含量和O2-·产生速率较对照显著升高,且地下部高于地上部;高浓度Cd处理使地上部过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及地下部POD、SOD活性显著上升,但地下部CAT活性和GSH含量无明显变化.随着Cd处理浓度升高,地上部H+-ATPase活性逐渐降低,地下部H+-ATPase、地上部和地下部Ca2+-ATPase与5'-AMPase活性均先升后降,在高浓度处理下显著降低.同时,长春花对Cd有较强的富集能力,根系的富集能力高于地上部.     

微波预处理对镉胁迫引起小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用

采用水培试验在150 μmol/L Cd2+溶液胁迫下研究外源微波预处理对小麦幼苗生长和生理特性的影响.试验结果表明:①镉胁迫下,小麦幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量及超氧自由基(·O2-)产生速率显著增加(P＜0.05),抗氧化酶活性、抗氧化物质含量及叶绿素含量显著降低.②微波预处理5s和10s均能显著提高镉胁迫下小麦幼苗的生长;同时抑制镉胁迫下小麦幼苗叶片MDA含量、H2O2含量及超氧自由基(·O2-)产生速率的上升,显著提高(P＜0.05)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,增加谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素(a+b)含量.表明外源微波预处理可缓解镉胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,缓解镉胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜减少或免受损伤,提高植物抗镉胁迫的能力.     

桐花树幼苗根系对镉胁迫的抗氧化生理响应

研究Cd2 胁迫对水培桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗根系丙二醛(MDA)、超氧负离子(O.2)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和根系活力的影响。结果显示用0.25~10 mg.L-1的Cd2 处理桐花树幼苗,幼苗根系的活力随胁迫浓度升高而下降,而其MDA、O.2含量及POD、CAT活性均呈诱导性升高,并随Cd2 质量浓度的加大而逐渐上升,细胞内O.2含量增大带来的膜脂过氧化增强是Cd2 污染伤害桐花树的主要原因。而根系抗氧化保护酶对0.25~10 mg.L-1的Cd2 胁迫均能起到保护性的防御作用,保护酶CAT、POD活性的增强是桐花树抗Cd2 污染过氧化伤害的主要机理之一,根系膜保护酶POD和CAT活性可以作为对环境Cd2 污染响应的生物学指标。     

镉胁迫对花生种子萌发及幼苗生理特性的影响

通过研究Cd2+胁迫下花生种子萌发及幼苗的主要生理指标的变化,探讨了镉胁迫对花生种子萌发和幼苗生长的毒害机理。结果表明:Cd2+浓度为0~80 mg/L时,各处理间种子发芽势无显著差异,当Cd2+浓度达到20 mg/L时,出苗率随Cd2+浓度升高明显降低,并且,Cd2+浓度与出苗率极显著负相关(r=-0.97**);Cd2+浓度与株高和根长呈极显著和显著负相关(r=-0.844**,-0.752*);与根系活力、叶绿素a含量、叶绿素b含量均呈极显著负相关(r=-0.852**,-0.993 7**,-0.817 8**);与幼苗生物量、CAT活性与Cd2+浓度呈显著负相关(r=-0.705*,-0.068 18*)。为有效缓解花生早期镉伤害提供了理论依据,也为农业镉污染研究和治理以及污染生态学的研究提供了理论基础。     

Ca~(2+)对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗根系活性氧代谢的影响

水培试验研究了外源Ca2+对苯丙烯酸(CA)胁迫下黄瓜幼苗根系的生长及活性氧代谢的影响,以探讨Ca2+缓解黄瓜CA毒害的生理机制.结果显示:CA胁迫导致黄瓜幼苗的根鲜重、主根长、一级侧根数下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性下降,超氧阴离子(O2.-)产生速率、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率显著增大,表明CA胁迫使细胞发生明显的氧化损伤和膜脂过氧化;Ca2+可缓解CA胁迫对根生长的抑制,提高SOD、CAT活性,降低POD活性、O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量、相对电导率,表明Ca2+减轻CA胁迫对黄瓜幼苗毒性的生理机制之一,在于增强其活性氧的清除能力以及对细胞膜的稳定作用.     

低氧胁迫下Ca2+、La3+和EGTA对网纹甜瓜幼苗活性氧代谢的影响

在根际低氧胁迫下,采用喷叶处理的方法,研究了外源Ca2+及其质膜Ca2+通道抑制剂La3+和Ca2+螯合剂EGTA对网纹甜瓜幼苗根系和叶片抗氧化酶活性、H2O2和MDA含量以及产生速率的影响.结果表明,外源喷施Ca2+处理显著提高了幼苗根系和叶片SOD、POD、CAT活性,降低了H2O2、MDA含量和的产生速率,提高了幼苗的耐低氧能力;而叶面喷施La3+和EGTA处理,幼苗SOD、POD、CAT活性显著降低,加重了活性氧的积累和膜脂过氧化,幼苗耐低氧能力下降.     

镉对小型西瓜幼苗生长及光合特性的影响

通过盆栽试验,研究了土壤中不同浓度（0-45 mg.kg-1）Cd2＋对小型西瓜幼苗生长及叶绿素含量、光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）的光合相关指标的影响。结果表明：Cd2＋浓度小于5 mg.kg-1时,对根系及体上部的生长有一定的促进作用;当浓度大于15 mg.kg-1时,开始对幼苗的生长有明显的抑制作用。Cd2＋降低了叶绿素总含量,改变了叶绿素a/b的值。相关分析显示：叶绿素总量与土壤中Cd2＋浓度间极显著（P〈0.01）负相关。Cd2＋胁迫减弱了西瓜苗的光合强度,不同程度地降低了胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率。试验结果表明：镉胁迫引起叶绿素等光合相关生理因子降低,是导致西瓜幼苗光合强度减弱的直接原因。     

夜间低温胁迫下钙对番茄幼苗根系活力及活性氧代谢的调控作用

研究夜间低温胁迫下(25℃/6℃,昼/夜)钙、钙离子螯合剂(EGTA)和钙离子通道抑制剂(LaCl3)对番茄幼苗根系中根系活力、可溶性蛋白含量、膜质过氧化程度及活性氧(ROS)代谢的调控作用。结果表明,夜间低温胁迫(蒸馏水灌根)显著降低番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量,增加根系MDA、H2O2含量及O2-.产生速率,抑制SOD、CAT和POD活性;45 mmol.L-1CaCl2灌根显著提高夜间低温胁迫下番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量及SOD、CAT和POD活性,降低根系MDA含量、H2O2含量及O2-.产生速率;EGTA、LaCl3灌根加剧夜间低温胁迫导致的番茄根系活力的降低及活性氧的增加。表明夜间低温胁迫对番茄幼苗地下部根系的活性氧代谢产生显著的影响,而Ca2+通过提高保护酶活性、降低膜质过氧化水平来提高番茄植株根系的低温耐受性,进一步防止植株低温伤害。     

外源6-BA对镉(Cd)胁迫下茄子幼苗抗氧化系统及渗透调节物质含量的影响

以‘沪茄08-1’茄子为试验材料,研究了外源喷施6-BA对镉(Cd)胁迫下茄子幼苗叶片和根系中抗氧化系统及渗透调节物质含量的影响。结果表明:Cd胁迫处理下,茄子幼苗叶片和根系中丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量显著增加,超氧阴离子(O2-·)产生速率显著提高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性显著增强,抗坏血酸(As A)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白质含量显著提高。外源6-BA处理能有效抑制Cd胁迫下茄子幼苗中MDA、H2O2及O2-·的积累,进一步增强SOD、POD、CAT、APX、GR和DHAR的活性,提高As A、GSH、Pro和可溶性蛋白质的含量。上述结果说明,6-BA可通过增强Cd胁迫下茄子幼苗清除活性氧(ROS)的能力,减缓Cd胁迫的危害,提高茄子幼苗对Cd的耐性。     

H2O2对Pb胁迫下小麦幼苗抗氧化酶及细胞活性的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试验材料,采用完全营养液进行培养,外加适当浓度的过氧化氢(H2O2),同时以不加H2O2为对照,再以不同浓度Pb溶液培养进行Pb胁迫,检测小麦幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)含量、根系活力及微核率等指标的变化,以探究外源H2O2对Pb胁迫下小麦抗氧化酶及其细胞活性的影响.结果表明,Pb胁迫下小麦幼苗的生长代谢受到一定程度的抑制,主要表现为根系活力下降,POD、SOD、CAT活性增强,MDA含量和微核率上升;经适当浓度H2O2处理后,Pb胁迫小麦幼苗中POD、SOD、CAT活性及根系活力与对照相比有不同程度地上升,MDA含量及微核率下降,这表明外加H2O2对Pb胁迫小麦所受的伤害有一定的缓解作用,可增强小麦幼苗对重金属Pb的抗性.     

不同土壤水分条件下SOD_M对水稻叶片中保护性酶的影响

为探明不同土壤水分条件下调节剂SODM对水稻保护性酶系的影响,测定了水稻结实期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性,抗坏血酸(ASA)、丙二醛(MDA)、O2-和H2O2含量。结果表明:SODM处理能够显著增加水稻叶片中SOD、POD及CAT活性,使叶片中MDA、O2-和H2O2含量维持在较低水平,减轻水稻被过氧化程度。     

模拟镉胁迫生长土壤环境中龙葵的抗逆生理

实验室内模拟土壤中镉(Cd)不同质量分数(0、5、10、25、50、100、200 mg·kg-1)胁迫龙葵生长,测量超富集Cd龙葵生物量及叶片中的部分抗逆指标的变化情况。结果表明:在容器模拟180 d后,土壤中Cd质量分数低于50 mg·kg-1时,龙葵的生物量与对照无差异;土壤中Cd质量分数为200 mg·kg-1时,龙葵生物量与对照比,差异极显著。长期Cd胁迫,土壤中Cd质量分数为200 mg·kg-1时,丙二醛质量分数最高;脯氨酸质量分数,随着Cd质量分数增高,呈现先上升后下降趋势,峰值出现在Cd质量分数为50、100 mg·kg-1间。超氧化物歧化酶活性,随着土壤中Cd质量分数增加,呈现不规则状态。在土壤中Cd质量分数为50、100、200 mg·kg-1的胁迫下,过氧化物酶活性显著增高。过氧化氢酶的活力,随土壤中Cd质量分数增加,大致呈现先升高后下降趋势,峰值出现在土壤中Cd质量分数为25 mg·kg-1时。龙葵在土壤中Cd质量分数一定范围内,抗逆性强,潜在的增加植物组织吸附Cd的能力。     

U、Cd单一及复合污染对水芹生长和生理特性影响

通过土壤盆栽试验研究不同浓度的U、Cd单一及其复合污染对水芹的生长、叶绿素含量、根系活力、细胞膜透性和MDA含量的影响。结果表明:与对照相比,随U、Cd单一及其复合污染处理浓度的增加,水芹的生长受到显著抑制(P0.05);水芹叶绿素含量逐渐减少,其中以Cd元素对水芹叶绿素b胁迫作用最显著;水芹根系活力在低浓度(15 mg·kg~(-1))时受到促进,而在高浓度(150mg·kg~(-1))时受到抑制;叶片相对电导率处理组数据均显著高于对照组,U胁迫作用强于Cd;叶片丙二醛含量与对照相比随处理浓度的增加呈上升趋势。比较U、Cd单一及其复合处理对水芹的胁迫效应表明,高U高Cd(U150 mg·kg~(-1)+Cd150 mg·kg~(-1))对水芹生长和生理影响最显著,水芹在低浓度U、Cd胁迫下具有较好的抗逆性,因此,其在低浓度U、Cd单一及其复合污染的土壤修复方面具有潜在应用价值。     

镉和锌对番茄幼苗抗氧化酶活性的影响

采用水培试验,就不同浓度的Cd2 、Zn2 对番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗生长和抗氧化酶活性的影响进行了研究.结果表明,随着Cd2 、Zn2 处理浓度的增加,番茄幼苗生长受到抑制,生物量积累下降.根系和叶片发生膜脂过氧化作用,丙二醛(MDA)含量增加.根系和叶片中的抗氧化酶活性升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性上升.在低浓度时,酶活性变化相对平缓,高浓度下变化较快.叶片中POD活性变化最快.Cd2 对番茄幼苗的毒害性比Zn2 强.     

外源NO调控红松幼苗光合作用与抗氧化酶活性的浓度效应

[目的]探讨不同浓度外源NO对红松针叶光合色素和抗氧化酶活性的影响。[方法]以3年生红松针叶为试验材料,测定喷施不同浓度外源NO供体硝普钠溶液(0、0.01、0.10、0.50和1.00 mmol/L SNP)处理下其光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H_2O_2)含量等生理指标。[结果]净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和呼吸速率(Rd)会随着SNP浓度增加而增加,分别在SNP喷施0.10和0.50 mmol/L时达到最大值;喷施0.01 mmol/L SNP有效提高了气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、光合色素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性,而超氧化物歧化酶(SOD)活性、H_2O_2含量和MDA含量在喷施外源NO时显著降低。[结论]施加适量浓度外源NO会显著增加光合参数、光合色素含量、CAT活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、POD活性,但施加外源NO降低了SOD活性、H_2O_2含量、MDA含量,从而降低了细胞膜脂过氧化程度,减轻了红松幼苗受到的伤害。     

土壤干旱对君迁子幼树枝叶生长及几个生理指标的影响

在土壤干旱处理条件下,对盆栽3年生幼树枝叶生长和超氧化物歧化酶,过氧化氢酶,脂质过氧化产物丙二醛测定,结果表明,土壤干旱明显抑制君迁子幼树枝叶生长速率,降低超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性,诱发细胞脂质过氧化作用,导致细胞液大量外漏,用土壤反复于旱法确定出君迁子幼树的暂时萎蔫土壤相对含水量和永久萎蔫土壤含水量(相对)为(4.98±0.26)％和(3.99±0.19)％,塑料薄膜包盆可明显提高君迁子幼树的枝叶生长速率.超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,降低细胞脂质过氧化作用.     

遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响

以牡丹品种‘大胡红’为试材,对夏季大田牡丹叶片进行自然光照和遮荫处理(遮光50%),测定牡丹叶片MDA和H2O2含量,活性氧O2.-产生速率,抗氧化酶SOD和CAT的活性,以探讨遮荫对牡丹叶片活性氧代谢和抗氧化酶活性的影响。结果表明:遮荫处理后与自然光照下相比,牡丹叶片MDA和H2O2的含量以及O2.-生成速率的增加幅度均显著减小;SOD、CAT的活性均降低。这说明在夏季自然条件下,牡丹叶片发生了膜脂过氧化作用,而遮荫后叶片的膜脂过氧化程度降低,抗氧化酶活性降低。     

CO2和O3浓度升高对春小麦活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

 【目的】揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧（ROS）代谢及抗氧化酶活性的影响机理。【方法】以春小麦（Triticum aestivum L.）为试材,利用开顶式气室（OTCs）研究CO2和O3浓度升高及其复合作用下,春小麦叶片膜脂过氧化程度,活性氧产生速率、含量及抗氧化酶活性的变化。【结果】在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2[（550±20）μmol?mol-1]处理下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量减小, 产生速率、H2O2含量下降,SOD、CAT、POD和APX活性增强;而在O3浓度为（80±10）nmol?mol-1的条件下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量增大, 产生速率、H2O2含量升高,SOD、CAT、POD和APX活性总体上有所减弱;CO2和O3浓度升高复合[（550±20）μmol?mol-1+（80±10）nmol?mol-1]处理下,春小麦叶片MDA含量、 产生速率和SOD活性总体上低于对照,而相对电导率、H2O2含量以及CAT、POD和APX活性总体上增加。【结论】CO2浓度升高抑制了春小麦叶片活性氧的代谢速率,提高了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为保护效应,而O3浓度升高促进了春小麦叶片活性氧的代谢速率,降低了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为伤害效应。在CO2和O3浓度升高复合处理下,CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对春小麦的伤害效应,而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO2浓度升高对春小麦的保护效应。     

水稻和杂草稻对镉胁迫反应的比较研究

采用水培实验,研究不同浓度Cd2+胁迫对水稻和杂草稻植株的生长、色素含量、抗氧化酶的活性、丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量的影响。结果表明:(1)Cd2+胁迫条件下,水稻和杂草稻植株地上部分外观伤害随着Cd2+浓度的升高而加重。(2)水稻和杂草稻的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量含量均表现为Cd2+胁迫浓度<0.5 mg.L-1时升高,Cd2+胁迫浓度>0.5 mg.L-1时降低的现象;水稻和杂草稻的类胡萝卜素含量也都表现出Cd2+胁迫浓度<0.5 mg.L-1时降低,然后升高,最后在Cd2+胁迫浓度>1 mg.L-1时降低的现象。(3)水稻的SOD、POD、CAT活性表现出在Cd2+浓度<1 mg.L-1时升高,在Cd2+浓度>1 mg.L-1时降低的现象;杂草稻的SOD、CAT活性表现出在Cd2+浓度<2 mg.L-1时升高,在Cd2+浓度>2 mg.L-1时降低的现象,杂草稻的POD活性表现出随着Cd2+浓度的升高而升高的现象;抗氧化酶活性随着Cd2+浓度升高的变化幅度是水稻>杂草稻。(4)Cd2+胁迫使水稻和杂草稻的丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量显著增加,且增加幅度是水稻>杂草稻,说明水稻产生了较严重的膜脂过氧化。总之,对于Cd2+胁迫,在敏感性上水稻>杂草稻,在抗性上杂草稻>水稻。     

镉胁迫对观光木幼苗生理特性的影响

以1年生观光木幼苗为试验材料,通过设置0(CK)、10、50、100、150 mg/L等5种镉胁迫浓度,对叶片的细胞膜透性、膜脂过氧化作用、内源保护酶活性、可溶性蛋白质含量等生理指标的变化进行研究。结果表明,镉胁迫下,观光木幼苗叶片的细胞膜透性增大,膜脂过氧化产物MDA含量增加,POD活性和CAT活性均先增大后减小最终低于CK,而可溶性蛋白质含量均高于CK。此外,低浓度的镉胁迫也会对细胞膜透性产生影响,CAT、POD活性上升也表明观光木具有一定的抗性。