调环酸钙对盐碱胁迫下不同耐盐性大豆品种根系生长及生理特性的影响

为探讨调环酸钙(Pro-Ca)对盐碱胁迫下大豆(Glycine max)根系生长的缓解作用,以大豆品种合丰50(耐盐)和垦丰16(盐敏感)为试验材料,研究叶面喷施100 mg·L^-1 Pro-Ca对盐碱胁迫下大豆根系生长特性、活性氧代谢、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,外源喷施Pro-Ca均能不同程度缓解盐碱胁迫对合丰50和垦丰16根系生长的抑制,两品种根长、根鲜重和根干重分别增加了11.2%和23.6%、3.2%和19.8%、38.0%和37.6%;上调了盐碱胁迫下大豆根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)水平;抑制了 {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} 和H₂O₂积累,降低了丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率(EL);促进了渗透调节物质积累,合丰50和垦丰16大豆根系的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别增加了5.1%~7.8%和6.2%~28.0%、6.6%~17.8%和3.8%~10.3%、19.1%~31.9%和6.9%~27.8%。主成分分析表明外源喷施Pro-Ca对耐盐品种合丰50 和盐敏感品种垦丰16根系均具有较好的调控效果。综上所述,外源喷施Pro-Ca可通过增强根系抗氧酶活性、渗透调节能力以及降低膜脂过氧化来增强大豆根系的耐盐碱能力。本研究初步阐明了Pro-Ca缓解大豆根系盐碱胁迫伤害的生理生化机制,为进一步从分子水平揭示其作用机制提供了理论依据。     

高湿贮藏对茄子冷害及抗氧化系统的影响

为探讨高湿贮藏对减轻茄子冷害的作用及其与抗氧化系统的关系,本试验将茄子果实分别放置于4℃的干雾控湿高湿冷库(相对湿度96%~99%)和低湿冷库(相对湿度70%~75%)中贮藏15 d,每隔3 d进行取样测定,比较分析相关指标的变化。结果表明,与低湿贮藏相比,高湿贮藏能显著抑制茄子果实冷害指数、相对电导率和失重率的上升(P<0.05),保持茄子果实较高的硬度及总酚和花青素含量。同时,高湿贮藏能显著提高茄子果实中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶的活性(P<0.05),抑制过氧化氢(H₂O₂)和超氧阴离子( {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} )的产生,保持更高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟基自由基清除能力。上述结果表明,高湿贮藏可维持茄子果实较高的抗氧化系统活性,从而抑制活性氧对茄子的伤害,减轻果实冷害。本研究为高湿贮藏在茄子果实采后保鲜中的应用提供了一定的依据。     

灌浆期高温胁迫下外源水杨酸对小麦旗叶抗氧化生理特性的影响

为探讨外源水杨酸(SA)对缓解小麦花后高温伤害的作用,本研究于2019—2020年进行盆栽试验,以扬麦18号为材料,在田间增温棚中进行花后15~19 d的高温胁迫处理,比较不同时期预喷施外源SA处理下小麦的抗氧化生理特性。结果表明,高温胁迫处理导致丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量增加,旗叶超氧阴离子( {{\mathrm{O}}_2}^{.-})产生速率加快,小麦细胞膜脂过氧化程度加剧,对小麦旗叶造成损害;喷施外源SA后,灌浆期小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性有所提高,抗逆指标苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性提高,表明外源SA增强了小麦对高温环境的抵抗能力;不同时期喷施外源SA后,开花期预喷施SA处理相对其他处理缓解高温胁迫伤害效果最好。综上,喷施外源SA可通过提高小麦旗叶抗氧化酶和抗逆酶的活性缓解灌浆期高温胁迫对小麦旗叶的损伤程度,且开花期喷施效果较佳。本研究结果为减轻高温对小麦生产的危害提供了新的技术途径。     

水杨酸对栝楼AsA-GSH循环系统及耐寒性的影响

以耐寒性较强的三门峡栝楼和耐寒性较弱的安庆栝楼为对比试验材料,分析低温(4℃)胁迫下喷施不同浓度(0,0.5,1,2 mmol/L)水杨酸对栝楼幼苗叶片的生长特性、抗氧化物质含量以及抗氧化酶活性的影响.结果表明:栝楼幼苗在低温胁迫下,对照组,2个栝楼品种幼苗的冷害指数、MDA含量、H2 O2含量、APX活性均明显增加;DHA、GSH、GSSG含量以及GR、MDHAR、DHAR活性呈升—降—升的趋势;AsA含量、GSH/GSSG、AsA/GSH比则在胁迫5d时呈相反的变化趋势,显示出2个栝楼品种的耐寒性差异;而喷施适宜浓度的SA能够降低植株的冷害指数、细胞内的MDA、H2 O2、DHA和GSSG含量,增加AsA、GSH含量和AsA/DHA、GSH/GSSG比,维持较高且相对协调平衡的APX、GR、MDHAR和DHAR活性.由隶属函数分析得出,适宜浓度的SA具有缓解栝楼低温胁迫的效果,但不能消除低温胁迫对栝楼生长的抑制作用.通过灰色关联分析可知,喷施SA对栝楼的AsA/GSH比影响很大.     

棉花幼苗AsA-GSH循环对低温胁迫的响应机制研究

为探究棉花幼苗营养器官抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统对低温胁迫的响应机制,以新陆早57号为试验材料,研究4℃低温胁迫不同时间(0、1和2 d)对根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性的影响。结果表明,与对照(0 d)相比,随着低温胁迫时间延长,棉花幼苗根中还原型抗坏血酸(AsA)含量及单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈上升趋势,氧化型抗坏血酸(DHA)含量先减少后增加,氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性先升高后降低,谷胱甘肽氧化还原状态(GSH/GSSG比率)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性总体呈下降趋势,抗坏血酸氧化还原状态(AsA/DHA比率)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性无显著性差异;茎和叶中AsA和GSH含量、AsA/DHA比率及APX、MDHAR和GR活性总体呈上升趋势,且茎中DHAR活性升高,DHA和GSSG含量先减少后增加,GSH/GSSG比率和GPX活性无显著性差异,而叶中DHA含量和GSH/GSSG比率先不变后增加,DHAR活性先升高后降低,GSSG含量和GPX活性无显著性差异。综合分析显示,棉花幼苗通过调节根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性来清除活性氧,从而适应低温胁迫,减轻低温伤害。此外,低温对根中AsA-GSH循环影响最大。本研究结果为揭示低温胁迫对棉花幼苗AsA-GSH循环代谢机制提供了理论依据。     

NaCl胁迫对菜用大豆种子抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol/L NaCl胁迫下,对耐盐性不同的两个菜用大豆[Glycine max(L.)Merr.]品种种子的过氧化氢(H2O2)含量及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环进行了研究。结果显示,NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的H2O2含量,但耐盐品种"绿领特早"的增幅低于盐敏感品种"理想高产95-1"。NaCl胁迫期间,"绿领特早"种子中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,AsA、GSH含量以及AsA/DHA值和GSH/GSSG值的增幅高于同期的"理想高产95-1",或降幅低于同期的"理想高产95-1";脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量的增幅低于同期的"理想高产95-1"。表明"绿领特早"种子在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H2O2的积累,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一。     

硒镉伴生对富硒土壤柑橘生长及生理代谢的影响

为保障富硒柑橘的安全生产,明确富硒土壤硒镉伴生现象对柑橘生长、硒镉吸收转运和抗氧化能力的影响,采用盆栽试验,以一年生大雅柑橘为试验材料,研究添加硒代蛋氨酸(SeMet,CK,模拟富硒土壤)和添加SeMet与镉(模拟富硒土壤硒镉伴生)对富硒土壤柑橘的生长指标、硒镉含量、叶片还原型抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率的影响。结果表明,与CK相比,富硒土壤中,硒镉伴生增加了柑橘叶片叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,但对株高、新梢长度、新梢数量以及根茎叶的干物质量影响不显著;在富硒土壤中,硒镉伴生显著增加了大雅柑橘硒含量和硒的富集系数(BCF),降低了硒的转运系数(TF);硒和镉主要分布在根系,其次是叶片和茎;在AsA-GSH循环中,硒镉伴生使过氧化氢(H₂O₂)和还原型抗坏血酸(AsA)含量显著上升,脱氢抗坏血酸(DHA)含量上升但未达到显著水平,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性显著上升,而GSH和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量下降,AsA/(AsA+DHA)和GSH/(GSH+GSSG)比值降低,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性显著降低。本研究为阐明镉胁迫对富硒土壤柑橘的生理影响机制提供了理论依据。     

山桃幼苗响应镉胁迫的生理机制研究

为探究山桃(Amygdalus davidiana)幼苗响应镉(Cd)胁迫的生理机制,通过盆栽试验研究了山桃幼苗在10 mg·kg^-1Cd处理后1、15、30、90 d的生理响应和富集特征。结果表明,山桃幼苗叶片O2-·和丙二醛(MDA)相对含量随Cd处理时间的延长而上升,叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率(Pn)则逐渐降低。叶绿素a/b值在Cd处理后1~15 d上升,而在30~90 d下降,表明Cd处理前期对叶绿素b的影响较大,而后期主要影响叶绿素a的合成。Mg、Mn元素相对含量随Cd处理时间延长而显著降低,而Cu、Fe含量上升,表明Cd胁迫诱导的山桃幼苗叶绿素合成受限和Pn的降低与Mg、Mn的降低紧密相关,这是由于Mg、Mn分别参与叶绿素合成和光系统Ⅱ(PSII)反应过程。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在Cd处理1~15 d显著上升,30~90 d则逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性则在处理1~15 d无显著性差异,在30~90 d显著上升;谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量均随着Cd处理时间的延长显著上升;ATP硫酸化酶活性和半胱氨酸含量均随着Cd处理时间的延长而显著上升,硫醇代谢物非蛋白硫醇(NPT)和植物螯合素(PCs)在Cd处理前期(1~15 d)差异不显著,而在30 d后显著上升。综上,山桃幼苗在Cd处理前期主要发挥抗氧化酶(SOD、CAT)的功能,并促进抗氧化物质(GSH、AsA)的合成,而Cd处理后期,则以POD、GSH、AsA的功能为主,并增强NPT和PCs的合成,从而促进Cd向液泡中转移,这与Cd处理后期液泡中Cd含量增加的变化趋势一致。本研究结果为山桃可作为重金属植物修复材料提供了理论依据。     

樱桃番茄苗期对淹水胁迫的响应及其耐涝性评价

为研究樱桃番茄苗期对淹水胁迫天数的响应规律及其耐涝性,选取千禧、立新佳禧、红妃6号、红钻石和台湾赞美5个热带地区常用樱桃番茄品种为试验材料,设置正常水分处理(CK)和淹水处理,对淹水胁迫下不同淹水天数(0、2、4、8和16 d)樱桃番茄苗期功能叶中超氧阴离子自由基(O2·-)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶系统、渗透调节物质和根系活力等生理生化指标及株高、地上部干重、根系干重及根冠比等形态学指标进行了测定。结果表明,淹水前期,樱桃番茄叶片中O2·-和MDA含量多表现为先上升后下降的趋势,而在淹水后期千禧和立新佳禧品种则表现出迅速上升,并在淹水后16 d显著高于CK;叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性在淹水后较CK多表现为下降趋势,仅红妃6号在淹水后16 d仍高于CK。过氧化物酶(POD)活性在淹水胁迫下较CK表现出先逐渐上升后下降的趋势,仅红钻石在淹水后期仍略高于CK,过氧化氢酶(CAT)活性仅红妃6号在淹水后2 d显著高于CK,其他品种CAT活性始终低于CK;叶片中可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量在淹水后显著增加。根系活力随着淹水处理时间的延长呈先上升后下降的趋势,且淹水后16 d千禧和立新佳禧品种根系活力较CK显著降低。淹水胁迫下,樱桃番茄株高、地上部干重、根系干重均低于CK;除千禧品种外,其他品种根冠比均高于CK,且红妃6号根冠比与CK间差异达到显著水平。利用主成分分析法对樱桃番茄品种耐涝性进行综合评价,得出各品种耐涝性大小排序:红妃6号>红钻石>台湾赞美>立新佳禧>千禧。本研究结果为热带地区樱桃番茄栽培品种选择及抗涝渍栽培机理研究提供了理论参考。     

硫酸根硫和单质硫对青菜硫素营养的影响

为探究施用硫酸根硫(SO42--S)和单质硫(S⁰-S)对土壤有效硫含量及青菜硫素营养的影响,以矮脚黄青菜品种为材料,采用小区试验,分析不同类型硫肥(硫酸钾和硫磺粉)处理对供试土壤pH值、土壤有效硫含量、青菜产量及硫素营养含量的影响。结果表明,施用硫酸钾(SO42--S)和硫磺粉(S⁰-S)均降低了弱碱性土壤pH值,增加了土壤有效硫含量,且施用SO42--S的影响较S⁰-S更明显。施用SO42--S和S⁰-S均可有效提高青菜株高、可食部分干重和含硫量,均在106 g·m^-2处理水平下达到最大值,且施用SO42--S的提升作用优于S⁰-S。53 g·m^-2SO42--S处理水平下,与对照相比,青菜可食部分硝酸盐含量下降了38.6%,可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量分别增加了115.1%、120.5%和21.7%。综上,适度施用SO42--S肥料有利于改善弱碱性缺硫土壤物理化学性质,提高青菜产量和营养品质。本研究结果为缺硫地区青菜优质优产种植提供了科学依据。     

壳寡糖锌配合物对氧化衰老模型小鼠的抗氧化作用

为探讨壳寡糖-锌配合物(COS-Zn²⁺)对氧化衰老模型小鼠的抗氧化作用,在体外条件下测定COS-Zn²⁺对O2·-、DPPH自由基的清除能力和Fe³⁺的还原能力,并通过D-半乳糖注射法制备氧化衰老小鼠模型,进而评价COS、ZnSO₄、COS+ZnSO₄及COS-Zn²⁺配合物对模型小鼠血清及各组织中丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,COS-Zn²⁺对O2·-清除作用显著优于COS、ZnSO₄及二者混合物组(P<0.05);当COS-Zn²⁺浓度为10 mg·mL^-1时,其对DPPH自由基清除能力显著优于其他试验组(P<0.05);COS-Zn²⁺分子中由于-NH₂、-OH等活性基团结合了Zn²⁺,故表现出相对较弱的Fe³⁺还原能力。动物模型试验结果显示,与正常组相比,模型组小鼠体重及脏器指数均发生了显著性变化(P<0.05),COS-Zn²⁺给药对小鼠体重增加和脏器指数恢复具有一定的帮助作用,且有效降低了模型小鼠体内MDA含量,显著提高了其机体血清、肾脏和肝脏中的SOD、GSH-Px、CAT活性和T-AOC能力,尤其对血清中相关保护酶活性的改善作用显著优于COS、ZnSO₄及COS+ZnSO₄组(P<0.05)。COS-Zn²⁺表现出较好的体外抗氧化活性,同时能显著增强小鼠对氧化损伤的拮抗能力。综上,COS-Zn²⁺配合物具有较好的抗衰老及增强机体免疫功能作用。本研究结果为海洋壳寡糖及其金属修饰物的活性开发及功能应用提供了一定的理论基础与技术参考。     

耐盐和非耐盐大麦幼苗叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统对 NaCl 胁迫的反应差异

【目的】研究NaCl胁迫下,耐盐和非耐盐品系大麦幼苗叶片抗氧化系统及抗坏血酸–谷胱甘肽循环的反应差异。【方法】以耐盐品系12pj-118和非耐盐品系12pj-045为材料进行了水培试验。营养液中设定了6个NaCl浓度:0、100、200、300、400、500 mmol/L。在大麦苗生长至3叶1心时,取样分析测定叶片中活性氧代谢、抗氧化酶活性以及抗坏血酸–谷胱甘肽循环变化。【结果】随着NaCl胁迫的增加,2个品系的O_2~-产生速率、H_2O_2含量和MDA含量均逐渐增加,耐盐品系12pj-118的增幅均小于非耐盐品系12pj-045;SOD、POD、CAT、APX、GR活性、As A含量、GSH含量和As A/DHA比值均呈先上升后下降的趋势。12pj-118的SOD、POD、CAT活性在各NaCl浓度胁迫下的增幅大于12pj-045,降幅小于12pj-045;12pj-118的APX、GR活性在同一盐浓度胁迫下的增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045;在各NaCl浓度下,12pj-118的As A含量和As A/DHA比值较对照增幅均大于12pj-045;GSH/GSSG比值呈波状变化,12pj-118在较高NaCl浓度下,仍能够维持较高的GSH含量和GSH/GSSG比值。显示12pj-118较12pj-045有较强的耐盐性。【结论】耐盐和非耐盐品系大麦叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统在NaCl胁迫下的反应不同。在一定范围内,随着盐胁迫增强,耐盐品系12pj-118叶片SOD、POD、CAT、APX和GR活性、As A和GSH含量增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045,表明叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统与大麦幼苗抗盐性密切相关。     

油橄榄叶提取物对Botrytis cinerea抑菌效果与机理研究

为研究油橄榄叶提取物对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的抑制作用及机理,本试验采用溶剂浸提法制备油橄榄叶提取物,再与灰葡萄孢作用,通过测定菌落直径、菌丝生物量探究提取物对灰葡萄孢菌体生长的抑制作用,通过测定相对电导率、核酸和蛋白质泄露量考察油橄榄叶提取物对菌体细胞膜完整性的影响;并基于平板培养体系,采用碘化丙啶(PI)染色法研究提取物对灰葡萄孢细胞膜通透性、活性氧(ROS)代谢的影响。结果表明,灰葡萄孢对油橄榄叶90%乙醇提取物具有高敏感性,经油橄榄叶提取物处理后其菌落直径和菌丝生物量分别为对照的20%、8.91%,膜电导率、核酸以及蛋白质泄漏量显著增加;孢内超氧阴离子(O₂^·-)、过氧化氢(H₂O₂)含量显著增加,还原型辅酶Ⅱ氧化酶(NOX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性上升,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降。综上,油橄榄叶90%乙醇提取物处理后的灰葡萄孢细胞膜受到损伤,导致细胞内容物外泄,并诱导ROS在胞内积累,...     

外源谷胱甘肽喷施对缺硫胁迫下小白菜谷胱甘肽代谢的影响

  【目的】  硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,缺硫会阻碍植物生长发育,研究外源谷胱甘肽 (GSH) 对缺硫胁迫下小白菜GSH代谢的影响,为利用外源GSH减轻缺硫胁迫对植物造成的伤害提供理论依据。  【方法】  以小白菜为试验材料,采用营养液栽培方法,设正常供硫并喷施蒸馏水对照 (CK)、缺硫喷施蒸馏水(H₂O)、缺硫喷施25 mg/L的还原型谷胱甘肽 (GSH) 和缺硫喷施25 mg/L的氧化型谷胱甘肽 (GSSG) 4个处理。喷施处理在缺硫培养17 天时进行,在喷施处理后0、2、4、8、24 h,取样测定小白菜GSH合成关键基因BcGSH1表达量;在喷施处理0、24、48、72 h后,取样测定γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶 (γ-ECs) 活性、内源GSH和GSSG含量及GSH还原酶 (GR)、GSH过氧化物酶 (GPx) 和GSH硫转移酶 (GST) 活性。  【结果】  与CK相比,缺硫显著降低了小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR和GST活性,提高了GPx活性;外源喷施GSH能够显著提高缺硫胁迫下小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR、GPx和GST活性;外源喷施GSSG后,缺硫胁迫下小白菜GSH含量、GSSG含量和γ-ECs活性仅短暂上升,GR和GST活性显著增强,GPx活性最终减弱。  【结论】  缺硫胁迫下,小白菜能够吸收外源喷施的GSH和GSSG,并诱导GSH合成酶活性增强,外源喷施GSH还会诱导细胞内GSH代谢3个关键酶GR、GPx和GST活性增强,显著缓解缺硫胁迫对小白菜造成的损伤;而外源喷施GSSG则诱导GR和GST活性增强,GPx活性降低,维持细胞不被继续氧化,一定程度上缓解因缺硫胁迫对机体造成的损伤。