盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应

通过研究盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应,为盐分胁迫下施用甜菜碱提高棉花幼苗抗逆提供参考。以新疆广泛种植的新陆早18号为试验材料,200 mmol/L氯化钠胁迫,用5、10 mmol/L甜菜碱喷施处理,7 d后测定棉花幼苗体内主要生理指标含量的变化。结果表明非盐胁迫下,甜菜碱处理显著提高脯氨酸和可溶性糖含量,而丙二醛含量和抗氧化酶活性不受甜菜碱影响;盐胁迫下棉花幼苗体内丙二醛含量显著高于对照,并且脯氨酸、可溶性糖含量增加,抗氧化酶活性提高,盐分胁迫下棉花幼苗经过甜菜碱处理后,有效抑制丙二醛的产生,同时脯氨酸、可溶性糖和抗氧化酶含量进一步提高。甜菜碱处理有效缓解盐胁迫对棉花幼苗的伤害,以施用5 mmol/L甜菜碱(glycine betaine/GB)效果较好。     

硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长及光合参数的影响

采用溶液培养试验,以两个抗旱性不同的小麦品种:低抗的扬麦9号(Yangmai.9)和高抗的豫麦18(Yumai.18)为材料,用PEG6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0.589MPa)模拟干旱胁迫条件,研究了硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长、光合作用及可溶性糖含量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦幼苗的生长和光合作用显著受到抑制,加硅处理能有效地提高干旱胁迫条件下小麦幼苗的生长状况及光合作用,且1.0.mmol/L.Si处理的效果优于0.1mmol/L.Si处理。与不加硅处理相比,干旱胁迫条件下加硅处理后,小麦幼苗的鲜干重、叶片可溶性蛋白含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)均显著升高,叶绿素含量也有一定程度的升高;而气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)显著下降,可溶性糖积累量也降低。因此,硅可显著提高小麦对干旱胁迫的抗性。     

甜菜碱对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响

以新疆广泛种植的棉花品种新陆早18号为试材,通过测定棉花幼苗体内脯氨酸、可溶性糖和丙二醛（MDA）的含量及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,研究叶面喷施不同浓度甜菜碱（Glycine betaine,GB）对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,与对照相比,脯氨酸、可溶性糖、MDA含量及SOD和POD活性都显著提高,喷施甜菜碱后促进脯氨酸和可溶性糖含量进一步提高,酶活也显著升高,同时有效抑制了丙二醛含量的增加,CAT活性受干旱胁迫及甜菜碱的影响较小。研究表明喷施低浓度甜菜碱在一定程度上可以缓解干旱胁迫对棉花幼苗的伤害。     

盐旱交叉胁迫对各施氮水平下小麦苗期的影响

为探究不同浓度盐胁迫和水分胁迫及两者互作对小麦幼苗生理特性的影响,于2017年3月至5月布置盆栽试验,分别设置两个NaCl胁迫(S1,NaCl 1.9 g/kg;S2,NaCl 2.9 g/kg)和两个水分处理水平(W1,78%田间持水量;W2,47%田间持水量),测定了冬小麦幼苗地上部和地下部干物质量、全氮、叶绿素和可溶性糖含量。结果表明:①在本试验盐胁迫范围内,单一盐胁迫下盐分含量的上升会显著抑制小麦的生长,冬小麦各部分干重、全氮、叶绿素含量明显下降,渗透物质可溶性糖含量会上升;②低盐干旱胁迫互作改善冬小麦幼苗生长状况,叶绿素含量、各部分干物质累积、氮积累量以及可溶性糖含量最大,呈现出对盐旱复合胁迫的适应性;③高盐干旱胁迫互作会加剧对小麦幼苗的生长限制。因此,低盐胁迫下对冬小麦进行适度的干旱刺激可以促进小麦幼苗适应复合胁迫,有利于小麦幼苗生长。     

干旱胁迫条件下加工番茄对喷施甜菜碱的生理响应

以新疆广泛种植的加工番茄屯河8号为材料,通过盆栽和田间试验,测定了加工番茄叶片中叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量以及抗氧化酶 [超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）] 活性和加工番茄产量,研究了干旱胁迫下加工番茄对叶面喷施不同浓度甜菜碱的生理响应。结果表明,干旱胁迫下喷施低浓度甜菜碱对加工番茄抵御干旱有一定的作用。干旱胁迫下喷施甜菜碱后,有效抑制了叶绿素和可溶性蛋白含量的下降,协同增加脯氨酸和可溶性糖的含量,抗氧化酶活性也显著增强,膜脂过氧化程度减弱即丙二醛含量下降,田间试验各生理指标的含量变化与盆栽结果相类似,干旱胁迫下喷施甜菜碱促进了加工番茄产量的增加。     

小麦幼苗对氧乐果胁迫的生理学响应

通过溶液培养研究了不同浓度(0、0.1、1.0、5.0和10.0 g/L)氧乐果处理后小麦幼苗叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖含量及保护酶活性的动态变化。结果表明:在氧乐果胁迫下,高浓度的氧乐果(5.0和10.0 g/L)处理显著降低了小麦幼苗的叶绿素含量和类胡萝卜素含量,且随着处理时间的延长其差异尤为显著;小麦叶片中可溶性糖含量随着氧乐果浓度和处理天数的增加而显著增加。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均先上升后下降;抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在0.1 g/L氧乐果处理的第1d时略有上升,然后下降。小麦响应氧乐果胁迫并上调SOD、POD、CAT等保护酶的活性和可溶性糖的含量,降低叶片光合作用,籍此维持小麦免受低浓度氧乐果的胁迫以维持小麦的正常生长;但高浓度氧乐果处理对小麦根系产生了明显的毒害作用,致使5.0 g/L氧乐果胁迫的小麦根系SOD、POD、CAT活性显著下降。APX和GR可能在低浓度氧乐果处理初期起主要保护作用,而在高浓度氧乐果胁迫下则受到明显抑制作用。     

新型复合保水剂对干旱胁迫下小麦幼苗生长和生理特性的影响

研究新型复合保水剂对于干旱胁迫下小麦幼苗的影响，为新型复合保水剂的施用提供一定的理论依据。在3种水分条件下施用不同剂量新型复合保水剂后，测定小麦幼苗的根茎长、叶片相对含水量、光合特性、光合色素含量、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量。试验结果表明，在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量55%)，施用新型复合保水剂后，小麦幼苗根长50.63 cm、叶片相对含水量92.54%，与正常水分条件下(土壤相对含水量75%)无显著性差异。小麦幼苗的叶绿素含量达到最高(2.583 mg/g FW)，与其他处理存在显著性差异，显著提高了小麦幼苗的光合作用。在轻度干旱胁迫下，施用新型复合保水剂后，小麦幼苗叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别为215.8、4235、1246 U/(g·min)FW，与其他处理存在显著性差异，显著减缓了小麦的衰老。在轻度干旱胁迫条件下，施用新型复合保水剂能够降低丙二醛含量，提高叶片游离脯氨酸、可溶性多糖及可溶性蛋白含量，减少干旱胁迫对细胞膜的破坏，提高小麦的抗氧化能力，有效减缓小麦的衰老。在重度水分胁迫下(土壤相对含水量35%)，小麦幼苗的生长则受到了抑制。     

采后红提果实内源糖对低温胁迫的响应

低温胁迫下,植物体常会通过自身的调节,增加体内的调节物质来提高其抗寒能力。试验材料为采摘后的红提果实,在0℃、-2℃、-4℃、-6℃、-8℃低温水平下分别胁迫24 h、48 h、72 h,研究低温胁迫后红提内源糖的响应规律。结果表明:葡萄糖、果糖含量在-2℃胁迫24 h后达最高值,分别为0.643 ug/g和0.219 ug/g,自然的,还原糖含量也达最高值(0.862 ug/g);可溶性总糖含量在-4℃胁迫24 h后达最高值(0.443 ug/g);蔗糖含量-4℃胁迫72 h后达最高值(0.584ug/g)。同时,结果还显示红提葡萄内源糖含量在不同的低温胁迫下呈先升后降的变化规律,表明红提果实内源糖含量和低温胁迫有较强的相关性。     

氯化胆碱对干旱胁迫下玉米幼苗叶片膜结构保护机制的研究

用300 m g/L氯化胆碱(CC)浸种与叶面喷施相结合作预处理,然后用15% PEG- 6000 模拟干旱胁迫。发现CC在干旱条件下可减缓CAT、POD活力和类胡罗卜素含量的降低, 特别是改变了SOD活力在干旱胁迫下通常呈波浪式变化的规律, 使其在实验条件下一直呈上升趋势。这些可能是膜结构得到保护, 从而使膜脂过氧化产物MDA 产生及细胞电解质渗漏都明显减少的主要原因。     

燕麦幼苗对氯化钠和氯化钾胁迫的生理响应差异

为探讨燕麦对NaCl和KCl胁迫的生理响应差异,采用水培法,研究了不同浓度NaCl和KCl胁迫对幼苗生长,活性氧代谢和渗透调节的影响。结果表明:(1)在75和150mmol/L浓度下,NaCl胁迫对燕麦幼苗的膜脂过氧化伤害和生长抑制大于KCl胁迫。NaCl胁迫下叶片中的超氧化物岐化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量低于KCl胁迫;当浓度增大到225mmol/L时,KCl胁迫叶片中O-2.,H2O2,丙二醛(MDA),可溶性蛋白和可溶性糖含量显著大于NaCl胁迫,而SOD,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量则相反。(2)225mmol/L KCl和NaCl处理的植株叶片水势分别为-0.867和-1.034 MPa,渗透势分别为-1.409和-1.252 MPa,说明KCl对燕麦的更强伤害不是渗透胁迫所致;经225mmol/L KCl胁迫后,燕麦叶片中Na+含量下降至对照的36.5%,而K+含量上升为对照的1.49倍,而补充20mmol/L NaCl显著提高了225mmol/L KCl胁迫下叶片Na+的含量及SOD,APX活性,降低了K+,H2O2,O-2.和MDA含量,说明离子毒害引起的活性氧积累可能是高浓度KCl胁迫对燕麦幼苗伤害大于NaCl胁迫的重要原因。     

高温干旱共胁迫下外源甜菜碱和CaCl2对烟草生理响应的影响

以烤烟品种云烟85为材料,采用盆栽试验研究了对高温干旱共胁迫的反应,以及外源甜菜碱（GB）和CaCl2对烟草抗高温干旱共胁迫方面的作用。结果表明,叶面喷施GB和CaCl2能显著提高烟草植株生物量。在高温干旱共胁迫下,叶面喷施GB较蒸馏水处理能极显著提高烟草叶片叶绿素含量、SOD和POD活性,维持较高的脯氨酸含量及较低的丙二醛（MDA）含量和质膜相对透性;叶面喷施CaCl2较蒸馏水处理能极显著提高烟草叶片叶绿素含量、SOD和POD活性,极显著降低质膜相对透性,显著降低丙二醛（MDA）含量,维持较高的脯氨酸含量。高温干旱共胁迫恢复生长后,GB、CaCl2和蒸馏水处理的烟草其叶绿素含量、SOD和POD活性均有不同程度回升,丙二醛含量、脯氨酸含量、细胞质膜透性都有所下降。因此,GB和CaCl2对有效减轻双逆境胁迫引起的伤害,提高烟草的抗高温干旱胁迫能力具有积极的作用。     

Effect of Hydrolyzing Enzymes on Wheat Bran Cell Wall Integrity and Protein Solubility

Wheat bran contains good quality protein, but given its location inside aleurone cells, this protein has restricted digestibility. The aim of this work was to liberate and solubilize wheat bran proteins via cell wall degradation by using carbohydrate‐hydrolyzing and proteolytic enzymes without causing extensive protein hydrolysis. Bran incubated with water (without added enzymes) for 16 h increased the solubilized organic nitrogen content from 14.0 to 42.8%. Enzymes with solely carbohydrate‐hydrolyzing activity increased the water‐soluble pentosan and reducing sugar contents but did not significantly increase protein solubilization or protein release from the aleurone cells. Enzymes with proteolytic activity significantly increased the solubilization of protein to 58.2% already at 4 h. Significant protein hydrolysis was detected with a high dosage of protease. However, based on light microscopy, the enzymatic treatment mainly modified the proteins in the subaleurone layer, and it was less effective on proteins inside the aleurone cells. With optimized protease treatment (3 h, 35°C, and 550 nkat/g), effective protein solubilization (>48%) without extensive protein hydrolysis (free amino nitrogen content <45 mg/L) was achieved. In conclusion, intensive solubilization of proteins in the subaleurone layer of wheat bran is possible by using exogenous enzymes with proteolytic activities.     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗抗氧化系统及蛋白含量的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源24-表油菜素内酯(24-ep iBR)对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种(“绿霸春四号”和“中农八号”)叶和根组织中抗氧化系统及根系中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的影响。结果表明,营养液添加1×10-3m g/L 24-ep iBR能显著提高黄瓜植株叶和根组织抗氧化酶SOD、POD活性,对CAT活性无明显影响,降低了O.2-和M DA含量,同时,根系可溶性蛋白和热稳定蛋白含量显著提高;与抗低氧性较弱的品种“中农八号”相比,24-ep iBR处理对抗低氧性强的品种“绿霸春四号”效果更明显,表明外源24-ep iBR处理通过促进抗氧化酶活性和蛋白含量的提高,降低低氧胁迫下植株体内RO S含量,增强植株低氧逆境的适应能力。     

甜菜M14品系与二倍体栽培甜菜耐盐性的比较研究

【目的】甜菜属于耐盐碱作物,通过比较两个优质甜菜材料的耐盐性,为甜菜育种提供科学依据。【方法】本试验以甜菜M14品系(18+1条染色体)和来自同一亲本分离得到的二倍体栽培甜菜(18条染色体)为试验材料,在正常和200 mmol/L NaCl胁迫条件下进行水培试验。在处理0、1、3、5、7天后,采集幼苗样品,测定株高、根长,分析K^+、Na^+、丙二醛(MDA)和甜菜碱含量,测定主要抗氧化物酶基因(SOD、CAT、APX、GR)和甜菜碱合成基因(CMO、BADH)的转录水平及以上6个基因编码酶活性。【结果】1)正常条件下,两个甜菜材料的株高和根长均无明显差异;200 mmol/L NaCl胁迫条件下,M14品系的株高和根长均优于二倍体。2)正常条件下,M14品系与二倍体的根吸收K^+和Na^+的能力相似,代谢过程中产生甜菜碱的量相当;200 mmol/L NaCl胁迫条件下,两个甜菜材料根中的K^+、Na^+含量差异不显著,而M14品系根中的甜菜碱含量高于二倍体。3)正常条件下,两个甜菜材料根中的SOD、CAT、APX、GR、CMO和BADH基因转录水平差异均不显著;200 mmol/L NaCl胁迫条件下,M14品系根中的SOD和GR基因转录水平均在第1天时高于二倍体,CAT、APX、CMO和BADH基因转录水平在第3~5天显著高于二倍体。4)正常条件下,两个甜菜材料根中SOD、CAT、APX、GR、CMO和BADH活性差异不显著;200 mmol/L NaCl胁迫条件下,M14品系根中各酶活性均显著高于二倍体。【结论】在200 mmol/L NaCl胁迫条件下,甜菜M14品系根部的甜菜碱含量较高,抗氧化物酶基因转录水平及酶活性均显著高于二倍体,表现出更高的耐盐性。     

Effects of exogenous application of proline and betaine on the growth of tobacco cultured cells under saline conditions

The effects of the application of exogenous proline and betaine on the growth of tobacco cultured cells subjected to salt stress were investigated. Both proline and betaine mitigated the inhibition of growth of tobacco cells under saline conditions, but the harmful effect of salinity was less reduced by betaine than by proline. The amount of intracellular betaine in tobacco cells cultured in the NaCI medium supplemented with 20 mm betaine was larger than that of intracellular proline in the NaCI medium with 20 mm proline. The 1,1-diphenyl2-picrylhydrazyl (DPPH) experiments showed that proline displayed an antioxidant activity and that the antioxidant activity of betaine was not detectable. The malondialdehyde (MDA) assay demonstrated that exogenous proline but not betaine decreased the amount of MDA in salt-stressed tobacco cells. These results suggest that the difference in the mitigation effects between proline and betaine may be responsible for the difference in the antioxidant activity.     

硝普钠、24-表油菜素内酯\水杨酸浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

采用营养液水培,以玉米品种天泰16(TT16)、豫玉18(YY18)为材料,探讨外源硝普钠(NO的外源供体SNP)+2,4-表油菜素内酯(EBR)/水杨酸(SA)浸种对盐胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,2种外源物组合浸种后,促进了盐胁迫(150mmol/L NaCl溶液)下玉米种子的萌发,以500mg/L 24-表油菜素内酯+硝普钠复合浸种和200mg/L水杨酸+硝普钠复合浸种效果最佳,其发芽率TT16分别比对照增加15%和13%,YY18增加16%和13%;发芽势TT16分别比对照增加24%和22%,YY18增加43%和44%,主根长、芽长及生物量也较对照增加。经外源物质浸种后,盐胁迫下的玉米幼苗长势较好,SOD、POD酶活性相比对照增加显著,MDA含量较少,可溶性糖在200mg/L水杨酸+硝普钠浸种的幼苗中积累最多,分别为对照的4.35倍(TT16)和4.03倍(YY18)。与对照相比,500mg/L EBR+100mmol/L SNP复合浸种和200mg/L SA+100mmol/L SNP复合浸种,玉米种子及幼苗耐盐性增强。     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗抗氧化系统及蛋白含量的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源24-表油菜素内酯(24-epiBR)对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种(“绿霸春四号”和“中农八号”)叶和根组织中抗氧化系统及根系中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的影响。结果表明,营养液添加1×10^-3 mg/L 24-epiBR能显著提高黄瓜植株叶和根组织抗氧化酶SOD、POD活性,对CAT活性无明显影响,降低了O^.-₂和MDA含量,同时,根系可溶性蛋白和热稳定蛋白含量显著提高;与抗低氧性较弱的品种“中农八号”相比,24-epiBR处理对抗低氧性强的品种“绿霸春四号”效果更明显,表明外源24-epiBR处理通过促进抗氧化酶活性和蛋白含量的提高,降低低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株低氧逆境的适应能力。