外源NO对镉胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对大豆镉胁迫的缓解作用,以高浓度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的大豆品种晋豆48号为试验材料,以外源硝普钠(SNP)为NO供体材料,研究不同浓度SNP(0、50、100、150、200、300μmol/L)对镉胁迫下大豆幼苗期生理特性的影响。结果表明,高浓度镉离子对大豆生长有严重抑制作用,施加100μmol/L SNP能够促进大豆幼苗生长,增加大豆幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低根尖的O_2~-产生速率和H_2O_2含量。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对大豆幼苗的毒害。     

镉在黄瓜幼苗中的化学形态及亚细胞分布

为探究黄瓜幼苗对镉的吸收累积特性,将黄瓜幼苗置于6种镉浓度梯度(0、10、50、100、200、300μmol·L~(-1))营养液中培养17 d,测定黄瓜幼苗地上部和根部的镉含量以及镉在叶片的亚细胞分布和其化学形态分布。结果表明:随镉浓度升高,转移系数逐渐降低,黄瓜由根向地上部对镉的转运能力减弱。时间或浓度处理均会显著增加黄瓜叶片各亚细胞组分镉含量,镉的富集比例趋势表现为可溶性部分细胞壁细胞器,其中可溶性部分镉含量占44.88%～84.94%,远大于细胞器(3.10%～17.05%)与细胞壁(11.20%～39.66%)。相同时间下,随镉处理浓度的增加,镉在细胞壁组分占比先升高后降低,可溶性部分镉的占比先降低后升高。同时随着处理时间延长,细胞壁组分镉占比降低,可溶性部分镉占比升高。黄瓜叶片中NaCl提取态镉占比最高(33.69%～54.23%),但随着镉浓度提高,乙醇提取态、H2O提取态镉占比升高。当镉浓度达到300μmol·L~(-1)时,黄瓜叶片中的镉形态以乙醇提取态、H2O提取态和NaCl提取态占优势。总的来看,在器官水平上,黄瓜通过限制镉由根部向地上部传递的方式,降低镉对黄瓜地上部的毒害;亚细胞水平上,细胞壁对镉的吸持和液泡区室化是黄瓜对镉胁迫下的重要解毒方式,其中以液泡的区室化占主导位置;在化学形态分布上,镉的化学形态转化也是黄瓜应对镉胁迫的重要耐性策略。     

镉胁迫对盐芥根木栓质代谢的影响

以盐芥为试验材料,研究不同浓度镉胁迫下盐芥根木栓质组分及含量、木栓质代谢相关基因表达变化,旨在分析盐芥根木栓质对不同浓度镉胁迫的响应。结果表明,2种浓度(50μmol/L、100μmol/L)镉胁迫下,盐芥根木栓质优势组分未发生变化,检测出的4种类型的木栓质,其含量从高到低依次为ω-羟基脂肪酸、未被取代脂肪酸、α,ω-二羧酸、脂肪醇; 4种类型的木栓质包括21种单体,50μmol/L镉胁迫下,木栓质总量升高,而100μmol/L镉胁迫下,木栓质总量未发生明显变化;对木栓质代谢相关的16个基因进行表达模式分析,50μmol/L镉胁迫下,CYP86B1、CYP86A7、FAR4、FAR5、KCR2、ABCG2、GPAT6、FACT、MYB107、CYP86A4、KCR20、ABCG6、ABCG20、GPAT5、ASFT共15个基因显著或极显著上调表达,100μmol/L镉胁迫下,CYP77A6、CYP86A7、FACT、CYP86A4、ABCG2、GPAT5、ASFT、MYB107共8个基因显著或极显著上调表达。     

外源NO对镉胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对萝卜镉胁迫的缓解作用,以重度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的萝卜品种春红1号为试验材料,以不同浓度的SNP(0、25、50、100、150、200μmol/L)为NO供体材料,研究不同浓度SNP对镉胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,高浓度的镉离子对萝卜生长有严重抑制作用,施加50～100μmol/L SNP能够促进萝卜种子发芽,增加萝卜幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对萝卜种子和幼苗的毒害。     

甜高粱对镉胁迫的生理生化响应及镉富集研究

为阐明镉胁迫对甜高粱生理生化指标的影响以及镉富集特征,以辽甜1号为研究材料,采用5种不同浓度镉溶液(0、50、100、200、300 μmol·L-1)模拟胁迫环境,测定并分析了镉胁迫下幼苗的生长指标、抗氧化酶活性、同工酶、光合参数、荧光参数、光响应曲线及镉富集率的变化.结果表明:①镉胁迫下,甜高粱鲜重、株高、地上部及...     

外源水杨酸对镉胁迫下藜麦幼苗生长生理的缓解效应

研究外源水杨酸(SA)对镉胁迫下藜麦幼苗生长发育的影响,为降低藜麦生产中重金属胁迫提供理论依据.以藜麦"Tomico Quinoa"为供试品种,通过施加不同浓度(50、100、150μmol/L)外源水杨酸处理,探究200μmol/L镉胁迫下外源水杨酸对藜麦幼苗生长指标和生理指标的影响.结果表明,200μmol/L镉胁...     

喷施褪黑素对萝卜生长及镉积累的影响

【目的】研究喷施褪黑素对蔬菜生长及镉积累的影响。【方法】采用盆栽试验,研究了镉胁迫下,通过喷施不同浓度褪黑素(0,50,100,150,200μmol/L)对萝卜的生长及镉积累情况的影响。【结果】外源褪黑素处理促进了萝卜的生长,增加了萝卜的生物量。同时,外源褪黑素也提高了萝卜叶片的抗氧化酶(POD、CAT和SOD)活性,增加了萝卜叶片的可溶性蛋白含量和叶绿素含量,且随着褪黑素浓度的增加,这些指标均呈现先增加后降低的趋势,最大值均出现在褪黑素浓度为100μmol/L。在不同浓度褪黑素的处理中,50μmol/L和200μmol/L的褪黑素提高了萝卜根系、块根、叶片和可食用部分的镉含量,而100μmol/L和150μmol/L的褪黑素则降低了萝卜这些器官的镉含量。当褪黑素浓度为100μmol/L时,萝卜根系、块根、叶片和可食用部分的镉含量分别较对照的降低幅度最大,分别降低了7.81%、20.00%、27.45%和31.43%。【结论】褪黑素能够促进镉胁迫下萝卜的生长,且中等浓度的褪黑素能够降低萝卜对镉的积累。在所设褪黑素浓度中,以100μmol/L的处理效果最佳。     

外源硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应,其中以30μmol/L硝普钠处理效果最好。但随着硝普钠浓度的增大,其对镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,当销普钠浓度达500μmol/L时,会加剧镉胁迫的毒害作用。     

镉胁迫对黄瓜幼苗吸收和积累Cd、Mn和Fe的影响

选用津优35号黄瓜为材料,研究不同Cd浓度处理（0、10、50、100、500μmol/L）对黄瓜幼苗叶片、茎、根吸收和积累Cd、Mn和Fe的影响。结果表明：随着Cd处理浓度的增加和处理时间的延长,各器官中的Cd、Fe含量呈递增趋势。黄瓜幼苗对Cd有明显富集作用。Cd胁迫下促进Fe离子的吸收和积累,但明显抑制Mn（P〈0.05）。     

镉对金鱼藻植株生长和抗氧化酶活性的影响

研究了镉对金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)植株生长和抗氧化酶活性的影响,用不同浓度的氯化镉溶液(镉离子浓度分别为0、2、5、10μmol/L)处理金鱼藻植株,并分别于处理后1、2、4、8 d测定金鱼藻植株的生物量和抗氧化酶活性。结果表明,低浓度镉促进金鱼藻的生长,而高浓度镉抑制金鱼藻的生长,且随着时间的延长,胁迫程度加重,镉离子浓度为10μmol/L的处理最终导致植株死亡;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉离子浓度小于5μmol/L时,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性均上升,而当镉离子浓度达到10μmol/L时,二者酶活性均下降。因此,当镉离子浓度小于5μmol/L时,可以诱导金鱼藻抗氧化酶活性增加,抵御氧化胁迫,使植株不受伤害。     

镉胁迫下柳枝稷的生理响应及耐镉性

为探明柳枝稷(Panicum virgatum L.)在镉(Cd)胁迫下的生理变化与耐性,选取柳枝稷低地型品种Alamo以改良Hoagland营养液培养,用CdCl_2 0μmol/L(CK)、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L和30μmol/L胁迫2周后收苗,测定柳枝稷株高、根长、含水量、生物量和叶绿素含量,并进行相关性分析。结果表明:随Cd浓度增加柳枝稷植株的增高、根系伸长及根含水量呈下降趋势;与CK相比,当Cd浓度在10μmol/L及其以上时,根系伸长和根含水量显著(P0.05)下降;Cd浓度在20μmol/L及其以上时,植株增高显著降低;生物量、茎叶含水量与叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量各处理间差异不显著(P0.05);Cd浓度与柳枝稷植株的增高、根系伸长、根含水量、茎叶含水量呈显著或极显著负相关,与生物量呈正相关但不显著。Alamo对Cd胁迫具有一定的耐性。     

硒对钒和镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗活力的影响

种子萌发是植物生长周期中最关键的阶段之一。高浓度的重金属影响植物种子的萌发和生长,而硒可以缓解重金属的毒性作用。基于此,本文采用水培试验,将硒(10μmol/L)处理和不处理的水稻种子暴露于不同浓度的钒溶液(0、300、600、1 200μmol/L)和镉溶液(0、100、250、500μmol/L)中,测定不同时间水稻种子萌发、幼苗生长等不同参数。结果表明,钒和镉胁迫降低了发芽率、芽和根长、芽长活力指数、电解质渗漏量、芽重活力指数、发芽指数、出芽率和日平均萌芽率,延长了50%种子发芽所需的时间,且钒、镉浓度越高,抑制效果越明显。试验还表明,稻种进行硒处理,能明显降低钒和镉对种子萌发和生长的影响。     

褪黑素浸枝对葡萄扦插苗镉积累的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度(50、100、150、200μmol/L)褪黑素浸枝对葡萄扦插苗镉积累的影响。结果表明:褪黑素浸枝能提高镉胁迫下葡萄扦插苗的生物量及镉含量;随着褪黑素浓度的增加,葡萄扦插苗根系及地上部生物量均呈先增后降的趋势,用150μmol/L褪黑素浸枝,葡萄扦插苗根系及地上部生物量分别较对照提高20.78%和57.62%;根系及地上部镉含量则呈增加的趋势,用200μmol/L褪黑素浸枝,根系及地上部镉含量分别较对照提高559.53%和113.27%;褪黑素浸枝可提高葡萄扦插苗的光合色素含量和抗氧化酶活性。褪黑素浸枝虽可促进葡萄的生长,但也造成葡萄镉的积累,不宜用于镉污染区的葡萄生产。     

丛枝菌根真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响

采用盆栽方法,用50、100、150、200、250、300 mg/kg这5种浓度的镉液处理凤仙花种子,研究丛枝菌根(AM)真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响。结果表明,AM真菌能入侵凤仙花的根部,且接种AM真菌的凤仙花对不同浓度镉胁迫的生理响应程度不同,随镉胁迫浓度的增加,凤仙花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降再升的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈先降后升的趋势,丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势;接种AM真菌时,凤仙花SOD、POD、CAT活性均在镉胁迫浓度为300 mg/kg时达到最大,分别为98.84、100.87、31.33 U/(g·min),MDA含量相对最高,为16.84μmol/g;在200～300 mg/kg较高浓度镉胁迫处理下,接种AM真菌处理的凤仙花抗氧化酶活性高于无AM菌处理的,MDA含量低于无AM菌处理的。在镉胁迫下,凤仙花与AM真菌共同作用可提高其抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化,促进凤仙花对重金属镉的吸收。     

镉胁迫下曼陀罗体内镉累积和氧化应激生理研究

用100μmol/L CdCl2处理野生白花曼陀罗,研究其对各项生理变化规律及对重金属镉的富集、转运能力。结果表明,在镉胁迫下,随着处理时间的延长,除叶绿素含量逐渐下降外,曼陀罗的SOD,CAT,POD,MDA均呈先上升后下降的趋势,说明在一定的处理时间内(10 d),当受到重金属镉胁迫时,曼陀罗会升高其部分生理指标来抵御镉的毒害作用,但叶绿素的合成受到了一定的抑制;曼陀罗叶片对镉的吸收量呈逐渐上升的趋势,老叶中的镉含量略高于新叶,但并不影响曼陀罗的正常生命活动,说明曼陀罗对重金属镉具有很强的耐受性和富集能力,但转运能力较低。因此,曼陀罗可以作为一种重金属耐受型植物,但不是重金属超富集植物。     

外源NO对棉花幼苗重度镉胁迫的缓解效应

为探讨外源一氧化氮(NO)对棉花幼苗重度镉(Cd)胁迫的缓解效应,以农大棉601号为试验材料,采用水培方法,研究了不同浓度(50、100、200μmol/L)硝普钠(SNP,NO供体)对重度Cd胁迫(75μmol/L)下棉花幼苗生长的影响。结果表明,Cd处理下棉苗株高、叶面积较CK(不添加CdCl_2和SNP)显著下降40.9%、31.9%,干物质积累量、组织含水量仅为CK的34.3%、33.2%,光合速率显著下降。重度Cd胁迫下添加低浓度外源NO(50、100μmol/L),棉花幼苗株高、叶面积较T0处理(75μmol/L CdCl_2)稍有增加(P0.05),叶绿素含量比T0处理(75μmol/L CdCl_2)分别增加4.5%、15.5%(P0.05),光合速率分别增加36.6%、27.9%(P0.05),其他指标均无显著增加;而添加高浓度NO(200μmol/L)下棉苗干物质积累量、根冠比、组织含水量、叶绿素含量均低于T0处理。因此认为,外源NO对重度Cd胁迫下棉苗生长的缓解效果不显著。     

镉胁迫对一年生黑麦草生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度镉(0、50、100、200、300 mg/kg)胁迫对一年生黑麦草(Tagetes patula L.)成年植株叶绿素和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性的影响。结果表明:低浓度镉(50mg/kg)胁迫叶绿素含量略有减少,但随着胁迫浓度的升高,叶绿素含量与对照显著减少;MDA含量随着镉胁迫浓度增加呈现先降后升的变化趋势,300mg/kg时达到最高值;SOD、CAT、POD活性随镉浓度升高,均表现出先升后降的变化趋势。可见,一年生黑麦草对重金属镉具有一定的耐受性,为植物重金属修复方面提供参考。     

镉胁迫对洋常春藤生长及生理特性的影响

以当年生洋常春藤扦插苗为研究对象,用CdCl_2溶液对其进行镉胁迫处理,研究不同浓度镉胁迫对其生长形态和抗氧化酶系统的影响。结果表明:在20μmol/L和80μmol/L镉胁迫处理下,洋常春藤生长及生物量累积受影响较小,其根系和节间出现不明显的伸长,超氧阴离子、丙二醛含量差异不显著,但在80μmol/L镉胁迫下,过氧化氢酶和过氧化物酶活性比对照分别升高5和6倍。在400μmol/L镉胁迫下,其株高、节间长、叶片数以及叶生物量与对照相比均显著降低,而超氧阴离子和丙二醛的含量分别比对照增加72.3%和56.2%;可溶性蛋白、脯氨酸含量、抗坏血酸过氧化酶和过氧化物酶活性均显著增加,分别比对照高了约2倍、6倍、2倍和14.7倍,说明此时渗透调节物质的累积及抗氧化酶活性的提高不足以缓解高镉胁迫造成的过氧化伤害。可见,洋常春藤可通过调节部分渗透物质如可溶性蛋白、脯氨酸含量,以及调控抗氧化酶系统中的过氧化氢酶和过氧化物酶活性等来抵抗较低浓度的镉胁迫。     

外源水杨酸对镉锌胁迫下烤烟生长及抗氧化特性的影响

【目的】探讨添加外源水杨酸对镉锌胁迫下烟草幼苗生长发育及烟叶抗氧化特性的影响,为烤烟生产中减轻重金属胁迫提供理论依据。【方法】以红花大金元为供试品种,采用水培试验方法,研究高浓度(100μmol/L)镉、锌胁迫及添加外源水杨酸(100～300μmol/L)对烤烟幼苗生长、叶绿体光合色素、抗氧化酶活性的影响。【结果】100μmol/L镉、锌单因子及其复合作用对烟草幼苗具有毒性效应,能显著降低烟苗生物量和光合色素的积累;且其毒性效应随处理时间延长而增强。单因子锌胁迫对烟苗的生理抑制作用强于单因子镉;镉锌复合处理具有明显的协同效应,使烟苗的生物量下降,丙二醛含量增加,SOD、POD和PPO活性降低,加重对烟苗的伤害。与正常营养液处理(CK)下的烟苗相比,处理15 d时,镉、锌单因子及其复合作用下烟叶SOD活性分别显著提高80.78%,31.79%,24.86%,POD活性分别显著提高82.74%,69.88%,64.39%,PPO活性分别显著提高60.27%,41.50%,29.94%。添加外源水杨酸能提高镉、锌胁迫下烤烟幼苗的抗氧化酶活性,促进其生物量、光合色素和脯氨酸的积累,降低丙二醛含量;处理15 d时,添加200μmol/L SA烟叶MDA含量比CK分别显著降低38.82%,27.18%,33.29%。【结论】本试验条件下,添加100～200μmol/L外源水杨酸缓解镉、锌及其交互胁迫对烟草幼苗的毒害效果较好,300μmol/L水杨酸则会抑制烟苗的生长和抗氧化酶活性。     

镉胁迫对黄瓜种子萌发及幼苗生理指标的影响

以黄瓜为试材,通过温室无土栽培的方式,研究0,10,40,120,240μmol·L~(-1)5个镉浓度梯度对种子萌发(发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数)及幼苗生理指标[脯氨酸、氨基酸、可溶性糖、丙二醛(MDA)和SPAD值]的影响,其中0μmol·L~(-1)作为对照。结果表明:随着镉浓度的增加,种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数及幼苗SPAD值呈降低趋势,幼苗脯氨酸、氨基酸和MDA含量呈上升趋势,而幼苗可溶性糖含量表现出先升高再降低的单峰变化趋势,至镉浓度10μmol·L~(-1)时达到最大值;当镉浓度为10μmol·L~(-1)时,黄瓜种子发芽率、发芽势及幼苗脯氨酸、可溶性糖、MDA含量和SPAD值与对照差异均不显著(P0.05),而40～240μmol·L~(-1)处理各种子萌发指标及幼苗生理指标均与对照差异显著(P0.05),说明黄瓜可以耐受10μmol·L~(-1)以内的镉胁迫。