锌铬复合污染对水稻根系氮代谢的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染对水稻(Oryza sativaL.)根系氮代谢的影响。结果表明,在锌铬复合污染下,随着重金属浓度的增加,水稻在不同生育期的生物量均降低,根冠比均有增加的趋势。在水稻不同生育期,水稻根系全氮含量及可溶性蛋白含量随铬浓度的变化规律不明显,而随锌浓度的变化规律较为明显,即随锌浓度的增加呈增大的趋势。偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤中锌浓度、铬浓度与水稻根系全氮未产生复合效应,与可溶性蛋白含量在水稻分蘖期产生了Zn-Cr协同效应。这可能与在水稻不同生育期,其根系对重金属胁迫的适应程度不同有关。     

不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异研究

试验研究不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异结果表明,高温对不同水稻品种根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有影响,但对耐热型品种的影响显著小于热敏感品种,耐热型品种在高温胁迫后保护酶活性能较快恢复并接近对照水平;高温胁迫对耐热型水稻品种根系α-萘胺氧化力无影响,但热敏感品种根系氧化力明显下降,故根系α-萘胺氧化力可作为根系耐热指标之一。     

锌铬复合污染对水稻根系抗氧化酶活性的影响

为了研究水稻在金属复合污染条件下的适应过程,该文就成都平原两种常见的重金属污染元素(锌、铬)对土壤复合处理后,进行水稻盆栽试验.结果表明,锌铬复合污染条件下,在水稻不同生育期,水稻根系3种抗氧化酶(SOD,POD和CAT)活性随锌、铬浓度的增加而表现出不同的变化趋势.在水稻分蘖期,随铬浓度的增加,水稻根系SOD活性和POD活性呈先降后升的变化趋势;随锌浓度的增加,水稻根系SOD活性和POD活性呈升高的趋势;而水稻根系CAT活性则随锌、铬浓度的增加呈一定的降低趋势.在水稻孕穗期,随锌、铬浓度的增加,水稻根系SOD活性呈先降后升的变化趋势,POD活性及CAT活性则呈降低的趋势.在水稻灌浆结实期,水稻根系SOD、POD及CAT活性均呈一定的降低趋势.水稻籽粒产量随锌、铬浓度的增加呈降低的趋势.锌、铬浓度对水稻籽粒产量产生了复合效应,并与水稻籽粒产量有极显著的线性回归关系.这表明水稻通过调节自身的生理代谢能提高对锌铬复合污染的生态适应性,这能为培育适合重金属污染地区生长的水稻品种提供理论基础.     

灰钙土重金属污染对农作物生理生化作用的影响

向灰钙土中加入不同量的Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｃｕ，对小麦玉米进行两年的盆栽试验，结果表明对作物生理生化作用的影响明显。除Ｐｂ对玉米叶绿素含量影响相关不显外，其余均对小麦、玉米危害较大，呈负相关性。Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｃｕ对茎叶中过氧化氢酶活性无明显影响，但Ａｓ、Ｃｕ、Ｃｄ对根系中过氧化氢酶有明显的抑制作用。四种元素对茎叶中的蔗糖酶亦有明显影响。并且叶绿素含量降至对照的８０－９０％时土壤重金属浓度与农作     

过量Fe2+对水稻生长和某些生理性状的影响

通过溶液培养研究了不同浓度氧化亚铁 (Fe2+)胁迫对水稻的生长、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明 ,高浓度的Fe2+ 胁迫明显抑制水稻地上部和根系的生长、降低下位叶片叶绿素含量。当介质中Fe2+浓度过高时 ,水稻植株体内过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)和硝酸还原酶 (NR)活性明显受抑。然而 ,低浓度Fe2+胁迫时 ,上述酶活性反而提高 ,这可能是水稻抵御亚铁毒害的一种适应性机制。     

镉中毒水稻苗期体内总蛋白量和POD、CAT活性的变化

镉对水稻种子苗期生长、体内蛋白质的分解抑制、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性抑制在低于致死浓度下均呈明显的剂量效应（Ｒ〉０．８８）。镉对种子造成伤害的临界浓度为０．０５ｍｍｏｌ／Ｌ，上时种子根芽生长势明显弱我镉害对照（Ｐ〈０．０１），并比对照推迟２天达到１００％萌芽 酶活性与对照差异显（Ｐ〈０．０５），但是总蛋白分解和过氧化物酶活性与对照差异不明显；０．５￣１ｍｍｏｌ／Ｌ Ｃｄ＾＋     

小麦幼苗根系抗氧化酶对镍胁迫的响应

为阐明Ni对小麦(Triticum aestivum L.)毒害的生理生化机理,研究了不同浓度Ni(0、50、100、200、400μmol·L-1)对小麦幼苗根系生长和活性氧代谢的影响。结果表明,50μmol·L-1Ni处理小麦幼苗6 d对根系生长和活性氧含量及抗氧化酶活性无显著影响。100~400μmol·L-1Ni处理时,随着Ni处理浓度增加,根系鲜重和长度逐渐降低,H2O2和MDA含量及O2-·产生速率则逐渐升高;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽转硫酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性逐渐提高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先上升后下降,100μmol·L-1Ni浓度时APX活性最大;过氧化物酶(POD)活性则无显著变化。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析抗氧化酶同工酶谱发现,100μmol·L-1Ni处理诱导新的同工酶带APX-3和APX-4;对照组SOD出现了2条同工酶带,G6PDH出现4条同工酶带;100和400μmol·L-1Ni处理增强SOD和G6PDH同工酶带活性。由此可见,过量Ni处理抑制小麦根系生长、诱导活性氧水平升高而导致氧化胁迫,而SOD、APX、GST和GPX等抗氧化酶活性增加可能是根系为抵御氧化胁迫而产生的一种适应性响应。     

不同碱敏感水稻品种根系对碱胁迫的生理响应策略

为明确碱敏感和耐碱水稻品种幼苗根系响应碱胁迫的生理差异和应对策略,本试验以碱敏感水稻品种‘中花11’和耐碱品种‘宁粳52’为材料,将两种碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)按照不同摩尔比混合,设3个碱浓度水平(10 mmol·L–1、20 mmol·L–1和30 mmol·L–1)和3个pH水平(8.65、9.55和10.50),模拟出9种碱胁迫环境,研究碱胁迫对供试水稻幼苗根系生长和相关抗逆生理指标的影响;并用逐步回归分析建立最优回归方程,进而筛选出不同胁迫程度下不同水稻品种响应碱胁迫的关键指标。结果表明:1)碱胁迫条件下‘中花11’的根系生长特征(根系总长度、根系总表面积、根系平均直径、根体积)和根系活力降幅大于‘宁粳52’,根系脂氧合酶(LOX)活性、丙二醛(MDA)含量、活性氧(O_2~(·-)、H_2O_2)含量均显著高于‘宁粳52’,而根系渗透调节物质[可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和游离脯氨酸(Pro)]含量、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)]活性、还原型抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量增幅均低于‘宁粳52’。2)在‘中花11’中,20C(碱浓度为20 mmol·L–1, pH 10.50)处理下根系平均直径、根系活力低于30A(碱浓度为30 mmol·L–1, pH 8.65)处理, MDA含量、LOX活性、O_2~(·-)-产生速率、H_2O_2含量显著高于30A处理,即高pH低碱浓度对水稻的伤害大于低pH高碱浓度引起的伤害。3)冗余(RDA)分析表明Na+和pH的增加与供试水稻各生长指标的升高呈负相关,与抗逆生理指标的升高呈正相关。4)逐步回归分析表明,ASA、SS和H_2O_2含量是‘中花11’响应碱胁迫较为敏感的指标;根系平均直径、根系总表面积、根系活力、Pro、SS、SOD、POD和GSH是‘宁粳52’响应碱胁迫较为敏感的指标。综上,碱浓度和pH胁迫均影响了供试水稻根系生长特征和生理特性,在碱化土壤中栽培水稻需要同时考虑碱分组成和pH的影响,不同水稻品种在抵御碱胁迫时会启动不同的防御策略。     

镉安全水稻材料根系细胞壁果胶对镉的响应特征

【目的】研究镉(Cd)处理下水稻根系细胞壁果胶对Cd胁迫的响应,进一步深化Cd安全水稻材料根系细胞壁Cd的固持机制。【方法】以Cd安全水稻材料D62B为研究对象,普通材料Luhui17为对照进行水培试验。设4个Cd质量浓度处理：0 mg/L (CK)、0.5 mg/L (Cd0.5)、1.0 mg/L (Cd1)、2.0 mg/L (Cd2)。在水稻分蘖期采集根系样品,分析细胞壁多糖中果胶、半纤维1、半纤维2以及残渣部分的Cd含量,测定果胶糖醛酸含量、果胶酯化度、果胶甲酯酶(PME)活性、根系过氧化氢(H₂O₂)含量以及细胞壁过氧化物酶(POD)活性,进而分析根系细胞壁果胶对Cd的响应特征。【结果】1) Cd胁迫下,D62B和Luhui17根系细胞壁果胶合成增加,根系细胞壁低酯化和高酯化果胶糖醛酸含量均表现为D62B高于Luhui17。Cd处理下D62B根系细胞壁低酯化和高酯化果胶糖醛酸含量较对照分别增加了13.21%～71.82%和22.10%～64.27%,Luhui17分别增加了24.14%～137.86%和13.12%～41.26%。...     

Cu Cd Pb Zn对酸性耕作土壤3种酶活性的影响

采用添加外源重金属和室内培养的方法,研究了Cu、Cd、Pb、Zn对1个酸性耕作土壤中脲酶、蛋白酶和过氧化物酶活性的影响。Cu添加浓度为50、100、200、400、600mg·kg^-1,Cd添加浓度为1、5、10、15、20mg·kg^-1,Pb添加浓度为100、300、500、800、1200mg·kg^-1,Zn添加浓度为50、100、200、400、800mg·kg^-1。结果表明,Cu、Cd、Pb、Zn对脲酶以抑制作用为主,4种重金属对酶毒性大小依次为Cu〉Cd〉Zn≥Pb,但在培养末期抑制作用都趋于减弱。Ph、Cu、Cd、Zn在前17d的培养中使蛋白酶酶活性急剧降低,以后蛋白酶活性维持在此较低水平上。短时间内（3d）Zn对过氧化物酶具有强烈的抑制作用,但总体看来4种重金属对过氧化物酶活性的影响均较小。上述结果表明,脲酶对农田土壤Cu污染具有指示作用,蛋白酶对农田土壤4种重金属污染都具有指示作用,过氧化物酶仅对土壤Zn的短期污染具有指示作用。     

氟污染对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探讨氟污染对农作物的影响,以玉米为供试材料,采用砂基培养的方法,研究了不同浓度的氟（F）对玉米幼苗形态、生物量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活力以及丙二醛含量的影响。结果表明,与对照相比,低浓度 F（≤0.25 mmol·L^-1）对玉米幼苗生长无明显抑制现象;随着溶液中F浓度的增加,玉米幼苗生长显著受到抑制,叶长、株高生长变慢,叶面积减小;根系和地上部干物质积累下降;叶片中叶绿素合成受阻,光合速率降低;同时丙二醛（MDA）含量增加;过氧化物酶（POD）活性明显升高,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均表现出一定的下降趋势。说明氟的存在不利于植物的正常生长,研究结果还为进一步揭示氟污染机理以及氟污染的综合治理提供了理论依据。     

钙对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

研究了外源Ca2 对盐胁迫下耐盐性不同的两个水稻品种(武育粳3号和IR36)几种抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响。结果表明:适量的Ca2 供应能有效提高水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,使之维持在较高的水平上,并降低了丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性。此外,外源Ca2 还增加了抗坏血酸(AsA)的含量,增强了水稻幼苗的根系活力。这表明适量的外源Ca2 供应提高水稻耐盐性的原因之一,在于其增强了植株的活性氧清除能力以及对细胞膜的稳定作用。     

水稻根系细胞膜H+-ATPase对缺磷的反应

用两相法分离了供磷（+P）和缺磷（-P）营养下水稻苗期根系的细胞膜,并测定了细胞膜上H+-ATPase的水解活性,以期阐明水稻根系细胞质膜上H+-ATPase对不同缺磷的反应机制。结果表明,缺磷的水稻根系细胞膜H+-ATPase的水解活性和H+-ATPase的Vmax, Km均低于正常供磷的植物;缺磷的水稻根系细胞膜H+-ATPase最佳pH值为 6.0,而正常供磷植物的为pH 6.4左右;Western Blot结果说明,缺磷水稻根系细胞膜H+-ATPase酶浓度与正常供磷植物相似。本试验结果还说明,缺磷水稻根系细胞膜H+-ATPase活性低的原因并不是因为其单位细胞膜上的H+-ATPase酶分子数量小于正常供磷的植物,而是缺磷水稻根系细胞膜上H+-ATPase的同工酶的组成供磷植物相比发生了变化。这很可能是缺磷胁迫下水稻根系细胞膜H+-ATPase的一种适应机制。     

沟叶结缕草愈伤组织生长及再生对铜胁迫的响应

为探索不同胁迫对沟叶结缕草(Zoysia matrella[L.]Merr.)愈伤组织生长及再生的影响,以继代了9年的胚性愈伤组织为材料,以MS(murashige and skoog)为基本培养基添加不同浓度的铜(Cu2+),研究其对继代培养中愈伤组织的直径、鲜重增长率和再生培养中的植株再生率,以及愈伤组织及再生植株根和叶的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、铜含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,在铜浓度为10.0μM时,愈伤组织直径、鲜重增长率、植株再生率及叶绿素含量均达最大值;愈伤组织可生长和再生的铜的临界浓度分别在300.0~500.0μM、50.0~100.0μM间。经长期处理(12周)的愈伤组织和24周再生的植株叶片和根系中,4种抗氧化活性酶活性和MDA含量在10.0μM下均为最低;经短期处理(10 d)的愈伤组织,SOD、POD、APX的活性及MDA含量持续上升,而CAT先上升后下降。愈伤组织、再生植株叶片和根系中铜含量随培养基中铜浓度的升高而增加。本试验为进一步筛选耐铜突变体提供了试验依据。     

干旱胁迫下H2S对板栗幼苗根系抗氧化特性及呼吸相关酶活性的影响

为探究干旱胁迫下H₂S对板栗幼苗根系特性的影响,以黄棚板栗幼苗为试验材料,通过PEG模拟干旱并进行H₂S供体硫氢化钠(NaHS)和清除剂次牛磺酸(HT)处理,分析板栗幼苗根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)、H₂O₂等抗氧化物质含量,检测苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸果糖激酶(PFK)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等呼吸代谢相关酶活性。结果表明,0.5 mmol·L^-1 NaHS+15% PEG协同处理24 h后,与15% PEG处理相比,根系SOD、POD、CAT、APX活性分别提高19.64%、24.67%、56.91%、16.29%,根系脯氨酸含量增加15.25%,根系MDA和H₂O₂含量分别降低26.52%和20.86%,MDH、PFK和G-6-PDH活性分别提高27.28%、23.14%和15.36%;而添加H₂S清除剂HT则逆转了上述变化,说明适宜浓度的NaHS能够减轻干旱胁迫对板栗根系膜脂过氧化伤害和对呼吸代谢的抑制,从而有利于提高板栗幼苗对干旱逆境的适应能力。本研究结果为进一步探索H₂S缓解板栗树干旱胁迫的机理提供了理论依据。     

不同有机物添加方式下水稻对干旱胁迫的响应

采用室内土培试验,研究了在不同有机质(半腐解水稻秸秆和腐熟猪粪)表施和混施添加模式下,水稻生长和主要抗旱生理生化指标对干旱胁迫的响应.结果表明:①干旱胁迫下水稻株高降低、分蘖数减少,根系则表现出主根伸长、支根增多、根表面积和根体积增加;秸秆表施和猪粪混施可明显改善水稻的生长和根系形态,而秸秆混施和猪粪表施的改善作用不显著;②干旱胁迫下叶片叶绿素含量显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性均显著下降,秸秆表施和猪粪混施能够在一定程度上抑制这种下降幅度.     

双氰胺对樱桃萝卜硝酸盐积累及根系生长的影响

以水培樱桃萝卜幼苗为材料,研究不同浓度的双氰胺(DCD)处理对其根系生长及相关指标的影响。结果显示,DCD对萝卜根系生长有一定的抑制作用,幼苗的总根表面积、总根投影面积、总根体积、根尖总数和分支数均呈现出不同程度的下降,但根平均直径无明显变化。DCD在一定程度上抑制了根系硝酸还原酶(NR)活性,导致硝酸盐含量下降,其中6%DCD处理下硝酸盐含量最低。DCD处理下,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均出现先升高后降低的趋势,丙二醛(MAD)含量随处理时间的增加呈上升趋势,说明DCD对水培樱桃萝卜幼苗根系造成了胁迫。虽然DCD有利于降低水培樱桃萝卜硝酸盐积累,提高其安全品质,但是其对根系的生长发育有一定的抑制作用。     

苗期不同化感潜力水稻根际土壤酶活性分析

为揭示化感水稻根际土壤酶活性与水稻化感潜力的关系,在前期研究的基础上,以化感水稻“P1312777”、“IAC47”、“Iguape”和非化感水稻“Lemont”为材料,测定了苗期旱作水稻根际土壤酶活性。结果表明,化感水稻抑制了根际土壤的脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶活性、纤维素分解酶活性,提高了酸性磷酸酶、、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。脲酶、多酚氧化酶活性与水稻化感潜力呈显著负相关,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶与水稻化感潜力呈显著正相关,蛋白酶、脱氢酶活性与其他土壤酶、土壤微生物区系、水稻化感潜力间均无显著相关性。化感水稻降低根际土壤多酚氧化酶活性,有利于根际化感物质的积累,提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,促进土壤磷、碳循环,为实现水稻化感效应奠定基础。     

复合污染土壤中水稻根际元素特性及效应研究

【目的】以广东大宝山重金属复合污染农田为生长介质,通过研究水稻不同部位生长量、 金属含量、 对金属的富集系数,及其与根际、 非根际土金属含量、 形态变化的相关关系,探讨根际效应可能对水稻体内金属积累转运以及生物量的影响。【方法】选取了广东大宝山稻田重金属复合污染(As、 Pb、 Fe、 Cu、 Zn)土壤及当地常见的20个水稻品种进行根际袋试验,即将根际袋内的土视为根际土,根际袋外的土视为非根际土,将供试水稻品种种植于根际袋土壤中60天后收获,测定水稻各部位的生长量、 不同金属的含量,根际土和非根际土中各金属有效态的含量。【结果】Fe、 Cu、 Pb、 Zn、 As在根部的富集系数均大于其在茎叶的富集系数,各金属在茎叶和根部的富集能力排序分别为Zn Cu As ≈ Pb ≈ Fe和Fe Zn As Cu Pb。根际土和非根际土中各种金属有效态含量均为Fe Cu Pb Zn As。研究还发现,有效态Fe、 Cu和Zn浓度对整株干重的影响显著,作用强弱顺序为Cu Zn Fe,对水稻生长影响作用显著的三种有效态金属Fe、 Cu和Zn均为植物生长所必需的元素。供试土壤中有效态Cu浓度对水稻的生长所起的作用最强。根际土有效态Fe浓度对根系Fe的积累作用效果显著,有效态As浓度显著抑制了根系Fe的积累,且有效态As浓度的作用强于有效态Fe。【结论】根际土中有效态Fe对株高、 根干重、 茎叶干重和整株干重均起着抑制作用,有效态Cu对水稻生长起到了促进作用。根际土有效态As和非根际土有效态Zn对根部Fe的积累起到了抑制作用,根际土有效态Fe和非根际土有效态Cu则起到了促进作用。非根际土有效态Fe和有效态Zn对水稻根长的增加均起到了促进作用。     

外源硒（Se(4＋)和Se(6＋））污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒（Se4＋、Se6＋）对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据。结果表明：低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶。外源Se4＋及Se6＋浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关（P〈0.01）,且同浓度两个价态硒差异显著（P〈0.05）,说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度。土壤酶的ED5（0生态剂量）均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小,Se6＋的ED50小于Se4＋,生态毒性大于Se4＋。