外源NO对PEG胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶及同工酶的影响

为研究外源NO对聚乙二醇-6000(PEG)拟干旱胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响。本试验用一氧化氮供体硝普钠(SNP)或一氧化氮清除剂c-PTIO对干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗进行处理,并采用分光光度法和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对抗氧化酶及其同工酶研究。结果表明:SNP+PEG处理能显著提高紫花苜蓿幼苗的地上部干重和根干重,分别增加了100.00%、61.54%;而不同处理的SOD、POD、CAT活性都随着处理时间的延长呈现先升高后降低的趋势,在处理的第4天,SOD、CAT活性达到最大值,在处理的第6天,SOD活性达到最高。在处理的第4天,SNP+NO处理POD活性降低了32.18%,而POD、CAT活性升高了9.81%、43.37%,说明SNP能够通过不同程度影响抗氧化酶活性而缓解PEG对紫花苜蓿的氧化损伤。PEG+c-PTIO则抑制了紫花苜蓿幼苗的抗氧化酶活性。不同时间各处理紫花苜蓿幼苗POD同工酶都呈现9条酶带,其中P1、P5、P6酶带不同处理之间酶活性明显不同;SOD同工酶在处理过程中产生相对迁移率分别为0.610、0.470和0.345的3条酶带。PEG+SNP处理酶带颜色较深。而CAT同工酶形成了两条相对迁移率分别为0.322、0.259的酶带,各处理之间无明显的变化。说明外源SNP能有效的缓解PEG对紫花苜蓿幼苗造成的氧化损伤,促进植物的生长。本研究结果为紫花苜蓿的耐旱生理机制研究提供了一定的科学依据。     

Ca2+ 参与硝普钠对干旱胁迫下小麦叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

在15% PEG-6000干旱胁迫下,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO含量、NO合成酶活性的影响及其与Ca2+的关系。干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS活性显著增加,且钙依赖型cNOS快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS活性在NOS活性比例缓慢增加,而NR产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;1mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用。结果表明,外源NO 显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控。     

低温胁迫对石榴光合特性和抗氧化能力的影响

从生理水平分析低温胁迫对不同品种石榴幼苗光合特性和抗氧化活性的影响,筛选低温对石榴影响的代表性评价指标,为石榴抗寒性育种研究和抗寒性评价体系建立提供科学依据。以1年生喀什酸石榴(抗寒性强)和突尼斯软籽石榴(抗寒性弱)2个品种幼苗为试验材料,采用盆栽方式,通过人工模拟低温的试验方法在人工气候室中设置5个温度水平的处理2、4、6 d,探究低温处理期间对2种石榴幼苗叶片光响应曲线(P_max、AQY、LCP、LSP)、叶片水分饱和亏(WSD)、活性氧自由基(H₂O₂、O₂^·-)和抗氧化酶活性(POD、SOD、CAT、APX)的影响,利用主成分分析进行抗寒性生理生化指标的筛选。结果表明,随低温胁迫时间的延长,2种石榴的最大光合速率、表观量子效率和光饱和点呈下降趋势;随着胁迫温度的下降和低温胁迫时间的延长,细胞膜的完整性受到破坏,叶片水分饱和亏、H₂O₂含量和产生速率呈上升趋势;随胁迫温度的降低,抗氧化酶活性呈现先升高后降低的趋势。主成分分析表明...     

后期水分亏缺与增施氮肥对杂交稻叶片光合功能的影响

为了探讨以水肥调控延长水稻结实期叶片功能的可能性,研究了早衰型和非早衰型杂交稻组合后期衰老过程中叶片光合功能对适度水分亏缺和增施氮肥的响应。结果表明,水稻灌浆期水分亏缺促使叶绿素和叶面积衰减加剧,加速Rubisco羧化活性和叶片光合功能衰退,叶片ZR (玉米素核苷)含量下降。对缺水较敏感的中优838、天优998和隆平601其叶绿素衰减率提高了9%~12%;光合速率各下降了19.55%、19.12%、12.73%;ZR含量、Rubisco羧化活性的降幅相对高于其余组合。在限水的同时增施氮肥明显缓解了水分亏缺胁迫的影响,但增氮效果组合间存在较大差异。叶绿素衰减率降低6.14%~27.10%;光合速率,隆平601、天优998、汕优63和中优838提高9.30%~15.81%,两优6326和C两优396提高3%~5%;Rubisco羧化活性,隆平601提高18.94%,中优838提高12.16%,其他组合提高3%~9%;增施氮肥提高了叶片ZR含量,中优838叶片ZR平均含量提高16.05%,C两优396和汕优63分别提高8.31%和8.16%,两优6326和隆平601分别提高4.90%和1.13%。相关分析表明,叶片ZR含量与叶光合速率和Rubisco活性呈极显著正相关,Rubisco羧化活性与光合速率和叶绿素含量极显著相关,叶片总糖含量和稻谷产量与光合速率相关显著和极显著。水稻灌浆期水分不足加速叶片衰老和光合功能衰退,在干旱胁迫时适量增施氮肥,是降低干旱胁迫危害、增强叶片光合功能、延长叶片功能期,防御早衰的有效措施。     

玉米Rubisco活化酶基因ZmRCA1的序列变异分析

Rubisco活化酶(RCA)是一种可激活光合作用关键酶Rubisco的伴侣蛋白,可通过对Rubisco的活性调节决定植物的碳同化效率。为了研究玉米ZmRCA1的多态性,本研究参考GenBank中编码玉米Rubisco活化酶的ZmRCA1基因组序列设计引物对玉米微核心种质的95份自交系的ZmRCA1进行测序,获得长约1 680 bp的基因组序列。多态分析表明,在1 680 bp的区间内共发现22个SNP和8个InDel,其中5个SNP和1个InDel变异产生氨基酸序列改变;频率在0.1以上的13个多态性位点共形成27种单倍型,利用6个多态性位点就可以分辨约90%的单倍型。ZmRCA1基因具有高度序列保守性,基因DNA序列相似性为97.9%,而氨基酸序列的相似性则达99.8%;中性检验表明ZmRCA1基因符合中性进化模型假设,没有发生纯化选择。     

外源褪黑素对干旱胁迫下玉米幼苗的影响

为了研究外源褪黑素在增强干旱胁迫下玉米幼苗生长适应性中的作用,降低干旱胁迫对玉米幼苗的伤害。以‘郑单958’玉米种子为试验材料,采用人工控水法,设置6组处理（CK、干旱、M1、M2、M3、M4）研究了干旱胁迫下,外源褪黑素对玉米幼苗生长指标、叶绿素含量、脯氨酸以及过氧化物酶活性的影响。试验结果表明,褪黑素有利于缓解干旱胁迫对玉米幼苗的影响,如株高、叶片含水量、根长,提高了干旱胁迫下玉米幼苗叶绿素合成能力,SPAD值升高;褪黑素可以缓解干旱对玉米幼苗的氧化胁迫,通过提高抗氧化酶活性,随着干旱胁迫天数的增加,各处理组过氧化物酶活性明显高于干旱组;脯氨酸含量随干旱胁迫天数增加而增高,干旱胁迫7天后,干旱组和其他处理组间脯氨酸含量存在显著差异。综合来看,外源褪黑素能提高干旱胁迫下玉米幼苗生长能力,主要通过提高抗氧化酶活性和叶绿素合成,降低膜脂过氧化水平。外源褪黑素能提高玉米抗旱性,可以作为植物生长调节剂应用到实际生产中。     

高温胁迫下NO对铁线莲光合特性和活性氧代谢的影响

一氧化氮(nitric oxide,NO)作为一种新的植物生长调节剂,对植物胁迫应答具有积极的作用。本研究以铁线莲‘钻石’品种幼苗为材料,对其施加不同浓度(0,0.1,0.4,0.8,1.2 mmol/L)的外源NO供体硝普钠(SNP)并进行高温胁迫处理,分析质膜透性、活性氧代谢、光合特性等变化。结果表明,高温胁迫下外源NO处理可以显著降低铁线莲幼苗叶片相对电导率和MDA含量(P<0.05),减少H₂O₂和O₂^-的积累;同时外源NO处理可以增强抗氧化酶(SOD,CAT,POD)的活性,提高F_v/F_m、ETR、Φ_PSⅡ、NPQ (P<0.05),维持较高的PSⅡ光化学活性,由此提高铁线莲耐高温能力,其中0.4 mmol/L NO处理效果最明显。上述结果表明,外源NO处理缓解高温对铁线莲的伤害可能与抗氧化酶活性和光合特性的提高有关。     

不同灌水施氮方式对玉米叶片生理特性和产量的影响

为了研究不同灌水施氮方式对玉米叶片生理特性、产量及其构成的影响。以春玉米‘宜单629’为供试材料,监测不同灌水方式下玉米生育期内的叶面积指数(LAI)、生理特性指标和籽粒产量。结果表明,与均匀灌水均匀施氮(CICN)相比,交替灌水均匀施氮(AICN)和交替灌水交替施氮水氮协同供应(AIANS)显著提高玉米抽雄期及以后第7、14、21、28和35天的LAI和叶绿素含量及抽雄期、灌浆期和乳熟期叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、玉米行数、行粒数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量(P<0.05),但显著降低相应生育期叶片的MDA、可溶性糖和脯氨酸含量(P<0.05)。可见,AICN和AIANS有利于提高玉米的LAI和抗氧化酶活性,改善活性氧产生与清除之间的关系,从而使玉米产量增加。     

SNP对盐胁迫下南瓜种子萌发和幼苗光合碳代谢的影响

为探讨外源NO对NaCl胁迫下南瓜种子萌发和幼苗光合碳代谢的影响,以"银辉2号"南瓜品种为材料,在不同强度(0,50,150,250mmol/L)NaCl胁迫下,分别复合(0,30,90,150mmol/L)的SNP浸种6h,研究SNP对南瓜种子发芽率、发芽势;同时采用盆栽法研究SNP对NaCl胁迫下南瓜幼苗叶绿体色素含量、碳代谢相关酶活性及代谢产物的影响。结果表明:150～250mmol/L NaCl胁迫,极显著抑制了南瓜种子的萌发;90mmol/L SNP浸种,显著提高了NaCl胁迫下对南瓜种子的发芽率和发芽势。外源NO通过增加光合色素的含量,明显缓解NaCl胁迫对南瓜幼苗光合作用的抑制。通过提高二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPcase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase),促进了可溶性糖的积累,表明外源NO维持了盐害下南瓜幼苗碳代谢的正常进行,提高了耐盐能力。     

外源一氧化氮对盐胁迫下烟草幼苗生理及抗氧化性的影响

为探究外源一氧化氮（NO）对盐胁迫下烟草幼苗的影响,为了解烟草抗盐机制和生产应用提供一定参考,以烟草品种K326为研究对象,使用硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮供体,研究不同处理烟草幼苗的生理及抗氧化性。试验结果表明,盐胁迫会显著抑制幼苗的正常生长发育,通过使用不同浓度的SNP预处理后,烟草幼苗叶片含水率明显上升,根系活力上升,提高了胁迫环境下的叶绿素含量,渗透物质含量显著增加,幼苗体内的多种抗氧化酶含量显著升高,过氧化氢含量和MDA含量下降,降低了膜脂过氧化的程度,保护细胞结构不被破坏,降低叶片细胞透性。试验结果说明,外源一氧化氮可以有效提高烟草幼苗的耐盐性,并且具有明显的浓度效应,0.10mmol/L SNP预处理的效果最好,试验结果为提高烟草的耐盐性提供一定依据。     

外源一氧化氮供体SNP对水稻叶片中由硒引起的脂质过氧化的调节作用

一氧化氮(nitric oxide, NO)是植物中一种重要的信号分子, 在诱导种子萌发, 影响植物生长发育, 促进植物细胞衰亡等方面发挥着重要作用。然而对于外源NO是否参与了Se诱导的脂质过氧化调节过程仍不为人知。我们研究了0.2 μmol L^-1和20 μmol L^-1Na₂SeO₃及一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、H₂O₂和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances, TBARS)含量, 愈创木酚过氧化物酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)以及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)活性等生理生化指标的影响。结果表明, 1 μmol L^-1SNP处理促进GPX、APX和CAT活性, 缓解膜脂过氧化, 降低TBARS含量;显著提高0.2 μmol L^-1Na₂SeO₃处理下水稻叶片中叶绿素含量。在20 μmol L^-1Na₂SeO₃处理下, 外加1 μmol L^-1SNP更加显著促进GPX和CAT活性, 与此同时明显降低20 μmol L^-1Na₂SeO₃处理引起的H₂O₂含量上升, 并降低TBARS含量。NO对植物中由Se引起的脂质过氧化具有调节作用。     

水稻光合关键酶类在光合日变化中的作用

研究了2个水稻品种的剑叶净光合速率(Pn)、Rubisco初始活力和Rubisco活化酶活力、Rubisco活化酶含量和ATP含量的日变化，以明确在体内Rubisco活化酶是否对光合作用和Rubisco活力的日变化起调节作用。结果表明，2个品种剑叶的Pn、Rubisco初始活力和Rubisco活化酶活力在一天内变化较大，三者的日变化模式基本一致，即具有两个峰     

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮（NO）供体SNP对150 mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明，与单独盐胁迫相比，0.1 mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，略微降低了氧化型谷胱甘肽（GSSG）的含量，明显提高了GSH/GSSG，这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶（GR）的活性有部分关     

NO对干旱条件下小麦幼苗PSII功能特性的调节效应

以0.1 mmol L^-1 SNP为NO供体,对小麦幼苗根系进行-0.5 MPa PEG胁迫处理,研究了NO对胁迫后叶片电子传递、光能分配和反应中心开放等PSII功能的影响,以探讨NO在干旱条件下对植物光合作用的调节作用。在干旱胁迫的第1天和第3天,SNP处理不但增加了水势(Ψ_w)和叶绿素含量,且能维持PSII反应中心的电子传递(Ф_PSII和F_m/F_o)及潜在高光合效率(F_v/F_o);干旱胁迫减少了PSII反应中心开放的比例(q_P)和PSII反应中心捕获光能的转化效率,但SNP处理后PSII开放反应中心的比例增加,利于干旱条件下叶片吸收的能量用于光化学反应(Pr)和PSII反应中心安全地耗散过剩光能。综上所述,干旱条件下NO对小麦幼苗叶片的PSII功能具有调节作用。     

Influence of Exogenous Glycine Betaine on Gas Exchange and Biomass Production in Sunflower (Helianthus annuus L.) under Water Limited Conditions

This study investigated whether the exogenous application of glycine betaine (GB) could alleviate the adverse effects of water deficit on sunflower. Two sunflower lines, Gulshan-98 and Suncross, were subjected to water deficit at the vegetative or the reproductive stages of plant growth. Three levels (0, 50 and 100 mmol l⁻¹) of GB were applied as a pre-sowing seed treatment or as a foliar spray at the time of initiation of water deficit at the vegetative or reproductive stages. Foliar application of GB at the time of initiation of water deficit treatments showed a marginal increase in shoot biomass in drought-stressed plants. Exogenously supplied GB as a foliar spray also showed a positive role in reducing the effects of water deficit on net CO₂ assimilation rate, transpiration rate and sub-stomatal CO₂ concentration in both sunflower lines. Pre-sowing seed treatment with GB had no effects on the above-mentioned physiological and growth attributes in both normally irrigated and drought-stressed plants. Taken together, foliar application of GB increased net CO₂ assimilation rate which in turn showed a slight increase in growth of water-stressed plants but this increase was not related to stomatal regulation.     

水分胁迫下一氧化氮对小麦幼苗根系生长和吸收的影响

以25%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱, 利用一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 处理小麦幼苗, 探讨外源NO对水分胁迫下小麦幼苗根系生长和吸收的影响。结果表明, 50 mol L^-1 SNP可增加小麦主根长度及侧根数目, 分别比对照增加11.94%和83.78%。同时, SNP可使水分胁迫下小麦的根系活力提高55.88%, 根系K⁺ 的含量提高42.52%。膜片钳全细胞电流显示, SNP处理可增强小麦根细胞质膜内向K⁺ 电流, 而NO的专一清除剂c-PTIO可以逆转SNP的上述效应。因此认为, 外源NO可通过提高小麦根系活力, 增强根细胞质膜内向K⁺ 通道的活性, 从而促进根细胞对K⁺ 的吸收以适应水分胁迫。