不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对镉胁迫的响应

为了明确不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对Cd胁迫响应的差异,以对Cd耐性不同的2个小麦品种(丰优2号和丰优9870)为材料,研究了Cd胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、α-淀粉酶和抗氧化酶活性的影响.结果表明,Cd胁迫显著影响了发芽指数、活力指数和根生长,幼苗根和芽要比种子萌发对Cd敏感,根较芽更敏感.随着Cd~(2+)浓度的增加,幼苗根、叶中的MDA含量、G-POD活性明显增加,SOD活性呈现先增加后降低的趋势,而CAT、APX和α-淀粉酶活性呈下降趋势,且Cd~(2+)浓度越高下降幅度越大.两个小麦品种在种子萌发过程中受Cd的毒害程度不同,其中对丰优2号的影响更明显,在较高浓度Cd~(2+)胁迫下,丰优2号的α-淀粉酶、CAT、APX活性明显低于耐Cd品种丰优9870,说明Cd胁迫对前者的毒害更严重.     

外源调节物质对铬(Cr6+)胁迫下小麦种子萌发的缓解效应

为明确外源调节物质对Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发的缓解机制,利用水培试验研究了葡萄籽提取物（grape seed extract,GSE）、氯化血红素（hematin chloride,Hemin）和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）对Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发的影响。结果表明,Cr⁶⁺胁迫显著降低了小麦种子发芽率、幼苗根长、株高、干物质积累量及种子α-淀粉酶活性,同时提高了小麦根系渗透调节物质的含量,并引发氧化胁迫。外源GSE、Hemin和MeJA均可有效缓解Cr⁶⁺胁迫对小麦种子萌发的不良影响,促进种子萌发和幼苗生长,提高小麦根系可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强α-淀粉酶、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbase peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）的活性。其中,GSE对Cr⁶⁺胁迫的缓解效果最佳。总之,外源调节物质可以通过提高Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发过程中的淀粉水解能力、渗透调节能力和抗氧化能力,提高小麦的耐Cr⁶⁺性。     

腐植酸浸种对盐胁迫下小麦萌发种子及幼苗生理特性的影响

为研究盐胁迫下腐植酸浸种对小麦幼苗生理特性的影响,采用春小麦品种龙麦26和克旱16为试验材料,分别用清水和腐植酸浸种,测定了NaCl胁迫下萌发种子的α-淀粉酶活性、幼苗根系和叶片的总可溶性糖、蔗糖和果糖含量,以及浸出液的电导率。结果表明,盐胁迫下萌发种子的α-淀粉酶活性降低,幼苗根冠比增加,但幼苗整体鲜重降低,叶片和根系浸出液电导率增大,总可溶性糖含量增加,叶片蔗糖和果糖含量增加,根系蔗糖含量降低。腐植酸浸种降低了α-淀粉酶活性,增加了叶片总可溶性糖和根系蔗糖含量,减少了根系总可溶性糖和叶片蔗糖含量,降低了叶片和根系浸出液电导率。推测腐植酸浸种可能是通过调控果糖浓度变化,缓解了盐胁迫下小麦幼苗的质膜损伤。     

硝普钠浸种对低温胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

低温是制约迟播小麦出苗和生长的关键因子。为明确低温胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的影响,探求缓解低温胁迫的调控途径是迟播小麦生产亟待解决的问题。本研究以扬麦16为试验材料,采用光照培养箱模拟低温的方法,以20/10℃(昼/夜)为对照,设置15/8℃和10/4℃共2个低温处理,分别模拟小麦适播期、迟播10 d和迟播20 d的温度条件,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)浸种对低温条件下小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:低温显著降低了小麦种子发芽率和发芽指数,延长了发芽时间,并延缓了胚根和胚芽鞘的生长。硝普钠通过提高低温胁迫下种子α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性,促进种子贮藏淀粉的降解,提高种子可溶性糖和游离氨基酸含量,为种子萌发和出苗提供了物质来源,缓解了低温胁迫对种子萌发的抑制。同时,硝普钠显著提高了小麦根系和幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,降低了丙二醛(MDA)含量,提高了小麦植株的抗氧化能力,促进了低温胁迫下小麦幼苗的生长。因此,外源硝普钠浸种有利于迟播小麦种子萌发和壮苗形成,可在迟播小麦栽培中予以考虑。     

外源脯氨酸对镍胁迫下小麦幼苗生长的影响

为探究外源脯氨酸对镍胁迫下小麦根系生长发育的影响,以小麦品种轮选988为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的脯氨酸对10μmol·L~(-1) Ni~(2+)胁迫下小麦幼苗株高和根系生长的影响。结果发现,镍胁迫严重抑制小麦生长;而外施脯氨酸对小麦幼苗的株高和根系生长的各项指标均有正向效应,以外施5mmol·L~(-1)脯氨酸的效果最好。与单独Ni~(2+)胁迫相比,外施5mmol·L~(-1)脯氨酸后,小麦幼苗根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了24.8%、12.5%、16.0%和20.0%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性分别升高了54.30%、43.00%、13.08%、67.67%;超氧阴离子(O_2~-·)自由基、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量分别下降了56.65%、34.54%、32.35%;渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)和可溶性糖的含量均显著下降;根系活力上升了233.83%。外源脯氨酸可以显著提高小麦根的抗氧化能力,进而增强小麦的抗逆性,缓解镍对小麦根系的毒害作用。     

低温对小麦幼苗干物质积累及根系分泌物的影响

为了解小麦干物质积累和根系分泌物变化与小麦抗寒性的关系,采用盆栽方法,以弱春性小麦品种兰考矮早八、偃展4110和半冬性小麦品种豫麦49-198、周麦18为材料,设置4个不同温度处理(T1:昼夜均为18℃;T2:昼夜分别为12℃/7℃;T3:昼夜均为4℃;T4:昼夜均为-10±3℃),研究了低温对小麦幼苗干物质积累、根系分泌物和相对电导率的影响。结果表明,低温胁迫2 d,小麦根系分泌物中可溶性蛋白、可溶性糖及总酚含量升高;低温胁迫3 d,T3处理下,小麦根系分泌物中游离氨基酸和总酚含量较高,T4处理下小麦根系分泌物中可溶性蛋白、游离氨基酸及总酚含量均表现最低,而可溶性糖含量较高。低温胁迫下,根系相对电导率升高,其中豫麦49-198升幅最小,而兰考矮早八升幅最大。低温胁迫下,小麦幼苗干物质积累受到抑制。T3处理下,豫麦49-198干物质积累及幼苗相对生长速率均较高。在4个小麦品种中,豫麦49-198抗寒性较强,兰考矮早八抗寒性较弱。     

碱胁迫下燕麦幼苗对外源过氧化氢的生理响应

为探讨过氧化氢(H_2O_2)对碱胁迫下植物的生理调节作用,以燕麦品种定莜6号的幼苗为材料,采用沙培方法,设置0、50和150μmol·L~(-1)三个H_2O_2浓度水平,研究了外源H_2O_2对100mmol·L~(-1) NaHCO_3胁迫下燕麦叶片活性氧代谢、渗透溶质积累和幼苗生长的影响。结果表明,NaHCO_3胁迫下,与不添加H_2O_2处理(0μmol·L~(-1))相比,50和150μmol·L~(-1) H_2O_2处理均不同程度降低了燕麦叶片超氧阴离子、H_2O_2、丙二醛、可溶性糖含量和细胞质膜的相对透性,明显提高可溶性蛋白质、脯氨酸和类胡萝卜素含量及叶绿素a/b值。NaHCO_3胁迫下,50μmol·L~(-1) H_2O_2处理的燕麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)含量提高;150μmol·L~(-1) H_2O_2处理则提高了SOD、POD、APX活性和AsA含量,降低了CAT活性,对GSH含量无明显影响。50μmol·L~(-1) H_2O_2显著缓解了NaHCO_3胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,150μmol·L~(-1) H_2O_2的缓解效应不明显。     

酸雨胁迫对大豆萌发种子糖代谢影响初探

为探索酸雨影响大豆种子萌发机理,采用模拟酸雨处理大豆种子,研究酸雨对大豆萌发种子糖代谢的影响。结果表明:大豆种子的可溶性糖、还原性糖、蔗糖及淀粉含量,α-淀粉酶和淀粉酶活性均在pH2.0酸雨胁迫下受到抑制而降至最低,4种碳水化合物含量随酸雨胁迫强度的减弱呈上升趋势,α-淀粉酶对酸雨胁迫的敏感性低于淀粉酶,大豆萌发种子糖代谢对酸雨胁迫有较强适应。     

BR处理对小麦萌发生长及α-淀粉酶活性的影响

研究了不同小麦品种间萌发速率与 α-淀粉酶活性的关系和同一品种用植物激素——油菜素内酯 (BR)浸种后 ,小麦种子萌发和幼苗生长与 α-淀粉酶活性的关系。结果表明 ,小麦不同品种间种子的发芽速率与 α-淀粉酶活性呈正相关 ;用 BR浸种处理后 ,小麦种子的发芽率有所提高 ,小麦种子的萌发速率和萌发期幼苗生长与 α-淀粉酶活性呈正相关。     

低温下硅对春小麦种子萌发及抗氧化和渗透调节系统的影响

为了解硅缓解低温胁迫春小麦种子萌发的作用,以春小麦品种龙麦26和克旱16为材料,分析了低温条件下硅酸钠处理后春小麦种子萌发、渗透调节物质含量和保护酶活性的变化。结果表明,低温条件下硅酸钠处理后,春小麦种子萌发显著受到促进,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数提高,其中以1.0mmol·L-1硅酸钠处理效果最好;小麦种子α-淀粉酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性以及可溶性糖含量显著提高,丙二醛含量、外渗电导率和脯氨酸含量显著降低。说明外源硅可缓解低温对春小麦种子萌发产生的影响。     

外源谷胱甘肽对大豆种子萌发过程中铜毒害的缓解效应

设置0、0.5、1.0、2.0和4.0 mmol.L-1铜离子浓度梯度,同时在各浓度梯度中分别添加0.16和0.32 mmol.L-1的谷胱甘肽(GSH),进行大豆种子萌发试验,通过测定萌发率、相对电导率、脯氨酸含量及α-淀粉酶活性等指标研究了GSH对大豆种子铜胁迫的缓解效应。结果表明:1.0 mmol.L-1以上浓度铜显著降低大豆种子的活力指数及幼根长,显著提高电解质渗透率及脯氨酸含量;2.0 mmol.L-1以上浓度铜离子显著降低大豆种子的发芽指数及α-淀粉酶活性;4.0 mmol.L-1铜离子显著抑制萌发率。添加0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高1.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害条件下α-淀粉酶活性,降低脯氨酸含量,增加幼根长,并能显著降低2.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害下的电解质渗透率;4.0 mmol.L-1浓度铜毒害条件下,添加0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高大豆种子的萌发率、发芽指数和活力指数。综合考虑,0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能够通过提高α-淀粉酶活性来增强大豆种子的萌发能力,并通过维持细胞膜完整性来缓解一定浓度的铜胁迫。     

盐胁迫条件下杂交水稻种子发芽特性和幼苗耐盐生理基础

 两个杂交稻组合汕优10号和两优培九种子分别放在H2O、50 mmol/L、100 mmol/L和150 mmol/L的NaCl溶液中于30℃下发芽，测定种子发芽性能和淀粉酶活性及幼苗保护酶活性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量。结果表明，盐胁迫条件下杂交水稻种子平均发芽时间延长，发芽指数降低，但发芽势和发芽率变化不明显。盐胁迫后明显降低两优培九种子α，β-淀粉酶活性，而汕优10号中， 除在50 mmol/L NaCl溶液中α-淀粉酶活性高于对照（H2O）外，其余处理均降低了α，β-淀粉酶活性。不同盐胁迫程度下杂交水稻幼苗超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛含量及脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量变化有差异，但未见规律性趋势。杂交水稻幼苗相对含水量和耐盐比率随着盐胁迫程度加深而明显下降。试验还表明，盐胁迫条件下杂交水稻组合汕优10号种子发芽性能比两优培九好，淀粉酶和保护酶活性、相容性溶质含量和相对含水量及耐盐指数和耐盐比率也均高于两优培九，说明汕优10号幼苗耐盐性强于两优培九。     

As(Ⅲ)胁迫对不同小麦品种种子萌发及幼苗As含量的影响

为了探讨As(Ⅲ)胁迫对不同小麦品种的毒害效应,选取郑麦9023、豫麦18、周麦16三个小麦品种为材料,采用室内水培方法,研究了As(Ⅲ)胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长及幼苗芽和根中As含量的影响,分析了不同小麦品种耐As能力的差异。结果表明,随As(Ⅲ)浓度的增加,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗的芽长、根长、芽重、根重均呈明显下降趋势,且不同浓度间的差异均达到显著或极显著水平。As(Ⅲ)胁迫对小麦根生长的抑制作用明显大于对芽生长的抑制。小麦幼苗芽和根中As含量随As(Ⅲ)胁迫浓度的增大而增大。三个小麦品种种子萌发和幼苗生长对As(Ⅲ)胁迫的反应趋势相同,当As(Ⅲ)浓度≥20 mg/kg时,幼芽中As含量表现为周麦16最低;当As(Ⅲ)浓度≥40 mg/kg时,幼根中As含量也表现为周麦16最低。综合来看,郑麦9023和豫麦18种子活力较高,幼苗长势较旺,但对As耐受能力较弱;周麦16种子活力较低,幼苗长势不旺,但对As耐受能力最强。     

外源亚精胺对PEG胁迫下燕麦幼苗生长及部分生理特性的影响

为探讨外源亚精胺(Spd)对燕麦幼苗生长和抗旱性的影响,选用燕麦品种坝莜1号为材料,以PEG-6000模拟水分胁迫,采用砂培法研究了叶面喷施不同浓度(0.3、0.6、0.9和1.2mmol·L~(-1))外源Spd后燕麦幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性及非酶抗氧化剂和渗透调节物质含量的变化。结果表明,PEG胁迫显著抑制了燕麦幼苗生长。在PEG胁迫下,与只喷施蒸馏水的对照相比,0.6mmol·L~(-1) Spd处理对燕麦幼苗根系活力、抗坏血酸(ASA)含量和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性具有显著的促进作用;喷施0.9mmol·L~(-1)外源Spd明显提高了燕麦幼苗的株高、根长、生物量积累,抑制了O_2~-·、H_2O_2和膜脂过氧化产物MDA的生成,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,降低了游离氨基酸含量,促进了脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,维持了较高的渗透调节能力;1.2mmol·L~(-1)外源Spd处理后幼苗生长、抗氧化能力和渗透调节作用出现下降趋势。综合来看,在PEG胁迫下,叶面喷施0.9mmol·L~(-1)Spd可通过提高幼苗抗氧化和渗透能力,维持生物膜系统的稳定,减轻渗透胁迫对幼苗的伤害,促进生长和增强抗旱性。     

硼对不同专用小麦品种种子萌发和幼苗生长的影响

为了明确施硼对小麦种子萌发和幼苗生长的效应,以不同的专用小麦品种为材料,研究了不同硼浓度对小麦种子淀粉酶活性、发芽势、发芽率、根系活力、根尖结构及幼苗生长的影响。结果表明,低浓度硼对小麦种子发芽势和发芽率有促进作用,其中硼浓度以20μmol·L-1促进效果最佳,高浓度时有明显的抑制作用;小麦根系活力、根长、芽长、根重和芽重均随硼浓度的升高呈现先促进后抑制的变化趋势,但对根比芽敏感,地下部生物量受影响程度低于地上部;一定的硼浓度能促进根尖分生区表皮细胞和外皮层细胞体积变大及数量增多。不同专用小麦品种对硼浓度响应的敏感程度有差异,中筋小麦扬麦16>弱筋小麦扬麦19>强筋小麦罗麦8号。     

6-BA浸种对HgCl2胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨6-苄基腺嘌呤（6-BA）浸种对HgCl₂胁迫下小麦种子萌发及其幼苗生长的缓解作用,以3个小麦品种为材料,研究了不同浓度6-BA浸种对200 mg·L^-1HgCl₂胁迫下小麦种子发芽、幼苗生长、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响。结果表明,200 mg·L^-1HgCl₂处理后,3个小麦品种种子的发芽势、发芽率、根长、芽长和鲜重降低,幼苗的抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量降低,丙二醛含量增加。一定浓度6-BA浸种可以缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发的抑制作用,但对小麦的根长、芽长和鲜重的影响因小麦品种而不同。HgCl₂胁迫下,3个小麦品种幼苗的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量随着6-BA浓度的增加均基本呈先升高后降低的趋势,最佳6-BA浓度因品种而不同;3个小麦品种的MDA含量均呈先降低后升高的趋势,以6-BA浓度为15 mg·L^-1时MDA含量最低。说明一定浓度6-BA浸种能够缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害作用,但最佳6-BA浓度因小麦品种的不同而不同。