几种杀虫剂胁迫对黄瓜幼苗抗氧化酶活性和相关生理指标的影响

明确杀虫剂多次施用后对黄瓜幼苗抗氧化酶活性和相关生理指标的影响,对指导黄瓜(Cucumis sativus L.)合理用药具有重要作用。本研究以室内盆栽的黄瓜幼苗为试材,研究了几种常用化学杀虫剂吡虫啉、啶虫脒、溴氰菊酯及生物杀虫剂玫烟色棒束孢对黄瓜幼苗抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)及丙二醛MDA、脯氨酸和蛋白质含量的影响。结果表明:不同杀虫剂对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及相关生理指标的影响不同。当供试3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗2 d时,其体内SOD、POD、CAT活性与对照无显著差异;当胁迫时间延长到4 d时,溴氰菊酯和啶虫脒处理的黄瓜幼苗体内3种抗氧化酶活均明显升高且与对照差异显著;当胁迫时间延长到6 d时,3种化学杀虫剂均造成黄瓜幼苗体内SOD、POD活性升高且与对照差异显著,其中溴氰菊酯影响较吡虫啉和啶虫咪严重;胁迫8~10 d后,各处理黄瓜幼苗体内3种抗氧化酶活性均开始下降或恢复正常。同时,3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗4~8 d时,MDA和脯氨酸含量升高并与对照差异显著;胁迫10 d时,啶虫咪和溴氰菊酯胁迫的黄瓜幼苗MDA含量仍显著高于对照,而脯氨酸含量开始下降并趋于正常。此外,3种化学杀虫剂胁迫黄瓜幼苗2~8 d时均造成其蛋白质含量的降低,而生物杀虫剂玫烟色棒束孢胁迫对黄瓜幼苗SOD、POD、CAT活性及MDA、脯氨酸和蛋白质含量均没有显著影响。可见生物杀虫剂玫烟色棒束孢较3种化学杀虫剂对黄瓜幼苗安全,黄瓜幼苗受化学杀虫剂胁迫后需要一个过程才能修复杀虫剂对其自身造成的伤害。     

铜胁迫对弯囊苔草（ Carex dispalata）生长和生理特性的影响

用水培方法研究了弯囊苔草在不同Cu^2＋浓度（1、5、25 mg·L^-1）胁迫下的生长特性和部分生理生化指标的变化。结果表明,不同Cu^2＋浓度胁迫下,弯囊苔草正常生长,但其生长特性表现出高浓度抑制的相关性, 高浓度下没有新生根。弯囊苔草叶片3种抗氧化酶活性都随胁迫时间的延长呈先上升再下降趋势。SOD在处理的第4 d达到峰值,且活性一直显著高于对照（P＜0.05）,3种Cu^2＋浓度处理下的峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞25 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。POD和CAT活性在处理第7 d达到峰值,POD活性峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1＞25 mg·L^-1;CAT活性峰值大小顺序为25 mg·L^-1＞5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。丙二醛（MDA）和可溶性糖含量都是随着胁迫时间的延长而上升,处理结束时的丙二醛（MDA）（r=0.988 0）和可溶性糖含量（r=0.951 2）与Cu^2＋浓度表现出正相关性。脯氨酸（Pro）含量随胁迫时间的延长也呈先上升后下降趋势,1 mg· L^-1和5 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第4 d达到最大值,25 mg·L^-1高浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第7 d达到最大值。叶绿素在5、25 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下随胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势,1mg·L^-1Cu^2＋处理下的叶绿素含量不断上升,实验结束时各处理下叶片的叶绿素含量与处理浓度呈负相关。结果表明弯囊苔草能通过调节体内抗氧化酶活性来增强其抗氧化胁迫能力,这为其作为铜污染水体的修复植物提供了可能。     

干旱胁迫对乌头部分生理指标的影响

 运用模糊隶属法,以北乌头、高乌头、山西乌头、牛扁和华北乌头的移栽苗为试材,研究中度(T1)和严重(T2)干旱胁迫对乌头生理特性的影响,为抗旱性植物的选取提供方法和依据。结果表明：1)细胞膜透性：北乌头在T1和T2处理下分别显著低于和高于对照（CK）,高乌头和华北乌头在T2处理下才显著增高,而山西乌头和牛扁在T1和T2处理下都显著增高; 2)丙二醛质量分数：高乌头、牛扁、华北乌头在T1、T2处理下均显著升高,山西乌头只在T2处理下显著升高,北乌头则在T1处理下显著升高; 3)叶绿素质量分数：在干旱胁迫下除牛扁的叶绿素a质量分数上升外,其余乌头均显著低于对照,而干旱胁迫下5种乌头的叶绿素b质量分数增减差异较大;4)净光合速率：北乌头和高乌头在T1和T2处理下均显著下降,但T1、T2处理间无显著差异,山西乌头只有在T2处理下显著降低,牛扁在干旱处理下反而上升,华北乌头无显著反应;5)根据抗旱隶属值,5种乌头的抗旱性由大到小的顺序为北乌头、高乌头、山西乌头、华北乌头、牛扁。     

两花生品种对镉胁迫的生理响应及其差异

根据本实验室前期的水培实验,利用盆栽培养,研究了外加土壤Cd处理浓度为12 mg kg-1时花生植株的生理毒害反应及其品种间差异。以两个不同的花生品种花育22和花育20为实验材料进行对比研究,分别测定三个不同时期花生叶片叶绿素含量和细胞膜透性、根系和叶片丙二醛含量、抗氧化酶体系活力及花生产量。结果表明:在外加土壤Cd处理浓度为12mg kg-1时,叶片叶绿素含量和抗氧化酶体系活力随着处理时间的增加而降低,Cd处理组相对于对照组都有所下降,且花育20下降幅度要远大于花育22,尤其在成熟期,镉处理组中花育20的SOD、POD和CAT活力显著低于对照组;而细胞膜透性和丙二醛含量则是随着处理时间的增加而增加,且Cd处理组相对于对照组都有所增加,花育20增加幅度要大于花育22。产量测定结果显示,花育22下降13.14%,花育20下降26.98%。结合各指标的变化情况分析可知,花生对Cd污染存在着较大的品种间差异;其中过氧化物岐化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和叶绿素三个指标变化幅度较大,为初步筛选选育抗Cd花生品种的参考指标和花生Cd污染的诊断指标提供依据。     

不同氮钾肥用量对甜瓜坐果节位叶片生理特性的影响

生殖生长阶段甜瓜坐果节位叶片早衰现象严重,不利于养分、光合同化产物向果实转移,导致产量和品质下降。试验研究了不同氮钾肥用量对大棚甜瓜坐果节位叶片生理特性的影响,延缓坐果节位叶片衰老,以期为优质高产栽培条件下合理施肥提供一定的理论依据。试验设重氮重钾(N2K2)、重氮轻钾(N2K1)、轻氮重钾(N1K2)、轻氮轻钾(N1K1)、中氮中钾(NK)5个处理。结果表明,不同氮钾处理对甜瓜超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白质(SP)、丙二醛(MDA)含量影响显著,随着氮钾肥用量的增加,SOD、POD、CAT活性和SP含量均呈先增加后下降的趋势,MDA含量的变化趋势则相反,呈先降低后上升;合理的氮钾肥用量(NK处理)有利于减缓SOD、POD、CAT活性和SP含量的降低速度和MDA含量的增加速度,越到生育后期效果越明显,高氮高钾(N2K2)处理反而不利于减缓SP含量和SOD、POD、CAT活性的降低速度及MDA含量的增加速度,加剧叶片衰老。NK处理甜瓜产量、中心和边部可溶性固形物含量及植株氮、磷、钾累积吸收量均显著高于其它处理,但氮钾肥用量过高或过低均不利于植株对氮、磷、钾素的吸收,影响其产量和品质的提高。通过综合分析不同氮钾肥用量对甜瓜生理特性及产量、品质、养分吸收累积量的影响,确定在连栋棚加地膜覆盖高产栽培条件下,土壤施氮、钾量分别以N 200 kg·hm-2、K2O 300kg·hm-2为宜,但施氮、钾量过高或过低均加速甜瓜生殖生长阶段叶片抗氧化保护酶活性及渗透调节物质的降解速度,加剧叶片衰老,从而不利于产量和品质的提高。     

水分胁迫对苹果属植物抗氧化酶活性的影响研究

试验研究水分胁迫对 3种苹果属植物湖北海棠、西府海棠和新疆海棠根系和叶片抗氧化酶活性的影响结果表明 ,随水分胁迫的加重 ,3种海棠抗氧化酶活性逐渐增强 ,当土壤绝对含水量降至 6 .5 %时 ,过氧化氢酶 (CAT)活性首先达高峰 ,而超氧化物歧化酶 (SOD)活性高峰则出现于土壤绝对含水量为 2 .8%时 ,之后 2种酶活性逐渐降低 ,复水后又均有所升高 ;过氧化物酶 (POD)活性高峰出现于土壤绝对含水量为 3.2 %时 ,之后逐渐下降 ,至复水后仍呈下降趋势 ;丙二醛 (MDA)含量随水分胁迫的加重而逐渐增加 ,当土壤绝对含水量降至 1 .8%时其含量最高 ,复水后则呈下降趋势。种间抗氧化能力耐旱型新疆海棠 >西府海棠 >干旱敏感型湖北海棠     

棉花苗期叶片关键生理指标对涝渍胁迫的响应

利用盆栽棉花幼苗进行不同时长(3、6、9、12d)的淹水试验,观测棉花叶片的叶绿素组分(Chl)、叶色度(Rc)、叶绿素荧光动力学参数(F0、Fm)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(DS)、脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等关键生理指标,并与对照进行比较,分析其对涝渍灾害的响应.结果表明,淹水后的前3d棉苗叶片叶绿素水解速度最快,叶绿素荧光活性下降的峰值则出现在淹水后第6～9天.说明在田间管理上,应抓住时机在棉田淹水后的3d内尽快排涝降渍,避免植株光合能力受强烈抑制.涝渍胁迫发生后,叶片细胞内代谢平衡被打破,产生了如MDA含量增加和SOD活性下降等负面变化,不利于植株的恢复,同时也产生了如DS、Pro含量增加和POD活性提高等一系列正面变化,这对活性组织有保护作用.在淹水12d内,这些生理指标的变化速率呈现快-慢-快的规律,可用三次曲线来模拟其变化特点.     

坡度对紫花苜蓿和狗牙根光合生理特性的影响

通过模拟试验,测定不同坡度条件下紫花苜蓿和狗牙根光合和蒸腾速率变化,从而分析坡度对护坡植物光合生理特性的影响。结果表明:紫花苜蓿和狗牙根的净光合速率与蒸腾速率随着坡度的增大表现为"单峰"型,且都在坡度为15°左右达到最大值。随着坡度的增大,两种植物的光合生理都受到胁迫影响,但紫花苜蓿变化极显著,而狗牙根则表现为在坡度60°以下的变化很小。紫花苜蓿的固氮能力较强,能在30°以下坡面较好地生长;而狗牙根的强抗逆性,可以在高陡边坡绿化中担当重要角色。研究不仅为边坡修复的物种选择提供了科学参考,也为边坡生态修复提供了理论依据。     

干旱胁迫对藜麦幼苗组织解剖结构和生理特性的影响

为探究藜麦幼苗不同组织对干旱胁迫的响应,本试验采用盆栽方法设定不同田间持水量(100％、50％、25％)和不同处理时间(0、48、96 h),分别对藜麦幼苗根、茎、叶组织的解剖结构、脯氨酸含量以及吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、脯氨酸脱氢酶(PDH)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA...     

杨树苗叶片光合特性和抗氧化酶对干旱胁迫的响应

以鲁林1号杨扦插苗为试材,采用盆栽控水试验,研究不同干旱胁迫处理对杨树苗叶片相对含水量、光合速率、叶绿素荧光及相关生理指标的影响。结果表明,随着胁迫时间的延长,杨树苗叶片的相对含水量、净光合速率(Pn)和气孔导度在轻度胁迫下缓慢降低,而在中度和重度胁迫下迅速降低;胞间CO2浓度在轻度胁迫下缓慢下降,在中度胁迫下先降后升,而在重度胁迫下一直升高,表明Pn的降低在轻度胁迫下是由气孔因素引起,中度胁迫下是由气孔因素和非气孔因素共同引起,而在重度胁迫下是由非气孔因素引起。随着胁迫时间的延长,叶片的PSⅡ原初光能转化效率和光化学猝灭系数在轻度胁迫下缓慢降低,而在中度和重度胁迫下快速降低;非光化学猝灭系数在轻度胁迫下显著升高,而在中度和重度胁迫下先升高后降低;叶片SOD和POD活性先升高后降低。因此,轻度胁迫下杨树苗通过热耗散和抗氧化酶活性调节的协同作用稳定了光合机构的功能,Pn降低主要受气孔限制因素影响;而中度和重度胁迫下光系统Ⅱ和抗氧化酶系统损伤,是Pn降低的非气孔限制因素。     

中国沙棘和俄罗斯沙棘叶片在不同土壤水分条件下脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化

通过对中国沙棘(Hippophaerhamnoidessinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophaerhamnoides)在野外不同生境和田间不同干旱胁迫条件下叶片脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化进行研究后发现:坡上土壤水分含量显著低于沟底的土壤水分含量,坡上中国沙棘叶片中的脯氨酸、可溶性糖含量比沟底明显增加,雌株的增加幅度大于雄株。在田间不同的干旱胁迫条件下,沙棘叶片内脯氨酸含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而增加,脯氨酸积累能力为中国沙棘>俄罗斯沙棘,雌、雄株之间的差异为雌株>雄株。沙棘叶片内可溶性糖含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而持续增加,沙棘叶片可溶性糖的积累能力因雌雄株和品种不同而出现一定差异,表现为俄罗斯沙棘>中国沙棘,雌株>雄株。随着土壤含水量的降低,沙棘叶片中的ABA显著增加,IAA和ZR的含量明显降低,GA的含量在胁迫初期升高,之后逐渐下降;中国沙棘叶片内源激素的变化幅度小于俄罗斯沙棘,雌株的变化幅度小于雄株。综合沙棘叶片中脯氨酸、可溶性糖、内源激素的变化,在干旱的适应性方面,中国沙棘和沙棘雌株更具有优势。     

Effectiveness of Water-Saving Superabsorbent Polymer in Soil Water Conservation for Oat Based on Ecophysiological Parameters

The objective of the study was to study soil water conservation and physiological growth of oat (Avena sativa L.) using water-saving superabsorbent polymer (SAP) at 60 kg ha^?1. The effectiveness of SAP was studied under three irrigation levels (adequate, moderate, and deficient) using a new type of negative hydraulic pressure–controlled auto-irrigator. Seven weeks after sowing (WAS), the number of tillers and leaves increased significantly by 33 and 40%, respectively, under deficient irrigation due to application of SAP. The SAP had little effects on shoot dry mass (SDM) and root dry mass (RDM) under adequate and moderate irrigation but increased both parameters significantly (59 and 45%) under deficient irrigation. As a result, the water-use efficiency (WUE) increased substantially (50%) under deficient irrigation. Leaf water potential (ψ₁) under adequate irrigation exceeded that under moderate and deficient irrigation by 26.4 and 39.6%, respectively, and the application of SAP further increased it by 7.2%. The superior growth and WUE of oat treated with SAP under deficient irrigation was ascribed to maintenance of greater relative water content (RWC) in leaves as well as intercellular carbon dioxide concentration (Ci), net photosynthesis (P_N), and transpiration rate. It is suggested that the application of SAP is a suitable soil management practice for locations characterized by severe water stress.     

水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响

为探讨水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响,采用水培法,对小麦幼苗进行水分预胁迫、解除胁迫和再胁迫处理,研究了水分预处理对干旱条件下小麦生物量、叶绿素及光合作用的影响。结果表明,经过水分胁迫预处理后的小麦在水分胁迫下根系生长明显加快,有利于吸收利用有限的水分,水分利用效率明显高于未经过预处理的小麦,净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和叶绿素含量的下降幅度均低于未经过预处理的小麦,预处理缓解了干旱对小麦光合生理特性的影响。     

干旱胁迫对水土保持先锋植物类芦光合特性的影响

以水土保持先锋植物类芦为研究材料,通过4个不同梯度干旱胁迫的盆栽试验,测定类芦的光合色素、叶绿素荧光参数和光合参数.研究干旱胁迫对类芦的光台特性的影响.结果表明:中度、轻度干旱胁迫类芦叶绿素含量增加,叶绿素a/b比值下降,干旱胁迫下叶绿素荧光参数F0、Fm,Fv提高,Fv/Fm、Fv/F0下降.类芦叶片的胞问CO2浓度随千旱程度加重而逐渐增加,日变化表现为上午缓慢上升,下午快速上升,到16:00达到最高.净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化均表现为"单峰型",为先升后降,12:00达到高峰,日均值随着干旱程度加重而逐渐下降.中度、轻度干旱胁迫下WUE提高,重度干旱WUE稍有下降,类芦具有较强的耐干旱能力.     

蚯蚓对赤红壤草被恢复影响的试验研究

生态修复是南方红壤丘陵区土地退化治理的有效手段之一,但现有研究较少关注土壤动物在生态修复过程中的作用。以退化的赤红壤为研究对象,基于盆栽试验,采用全因子设计方法模拟多种生态系统(裸土vs.黑麦草)×蚯蚓(不接种vs.接种蚯蚓)×水分(湿润vs.干旱),以揭示蚯蚓对干旱条件下退化土壤植被修复前后土壤理化性质和植被生产力的调控作用。结果表明：蚯蚓显著提高了湿润和干旱条件下黑麦草生物量。蚯蚓对土壤有机碳影响不显著,蚯蚓活动提高了裸土生态系统土壤总氮、硝态氮、铵态氮含量,以及黑麦草生态系统土壤速效磷含量。干旱胁迫降低黑麦草生物量,对土壤有机碳影响不显著,但显著改善蚯蚓存在土壤的pH值。黑麦草生物量与土壤总磷、硝态氮、铵态氮和速效磷显著正相关。偏最小二乘路径分析表明蚯蚓活动显著提高土壤全量和速效养分含量,湿润条件下速效养分对植被生物量具有显著正效应,干旱条件下其作用不显著。综上,蚯蚓活动改善土壤肥力状况,促进植被生长,蚯蚓活动可缓解干旱对植被生长的不利影响。研究结果对深入认识蚯蚓对生态系统作用具有重要意义,为退化土地生态修复管理提供科学依据。     

添加不同基质对含四环素土壤玉米幼苗生理特性的影响

为探究兽用四环素对玉米幼苗生理特性的影响,通过玉米盆栽试验,研究四环素外源污染胁迫下施用不同基质(单施蚯蚓粪、菌糠、菌剂、生物炭及其与菌剂配施)对玉米生长的影响。结果表明,四环素对玉米生物量有明显的抑制作用,其中对根长的抑制作用显著大于株高,而添加不同基质均能缓解四环素对玉米株高和根长的抑制作用,且JK和JJ处理效果最显著,升幅分别为17.29%和30.08%;四环素显著诱导玉米SOD活性上升,升幅为3.34%,抑制CAT和POD活性,降幅分别为10.98%和46.68%,添加不同基质处理中,QY处理对促进抗氧化酶系统平衡的效果最显著;四环素会增加玉米脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白及总黄酮含量,添加不同基质处理中,对其减少效果最显著的依次为JK、JJ、QY、S和JK处理,降幅分别为29.09%,50.88%,42.01%,50.23%和35.79%;相关性分析表明,脯氨酸、丙二醛均与可溶性蛋白和总黄酮呈极显著正相关,POD活性与可溶性糖、丙二醛与总黄酮相关性最强。综上所述,添加不同基质可有效缓解四环素对玉米幼苗的毒害作用,总趋势为JK(菌糠)、JJ(菌糠+菌剂)和QY(蚯蚓粪)处理效果较好。通过此研究,可筛选有效减少四环素对植物生长影响的基质及其施用方式,可为四环素对植物生理毒性的研究提供参考,也可为抗生素对植物的风险评价提供科学依据。     

土壤干旱对冬小麦功能叶过氧化物酶同工酶及抗旱性的影响

以６个抗旱性不同的冬小麦品种为试验材料，研究了土壤干旱对拨节期冬小麦功能叶片过氧化物酶同工酶、生物产量及某些经济性状的影响。结果表明：一定程度的土壤干旱可导致小麦功能叶片过氧化物酶同工酶发生相应的变化，抗旱性不同的小麦品种其同工酶酶谱不同，其酶谱变化与抗旱性间存在着一定的相关性。     

苗期干旱胁迫及复水对春玉米叶片光能利用特性及抗氧化酶活性的影响

通过盆栽进行春玉米控水试验,设置3个控水水平(正常供水、中度干旱、重度干旱)、2个水分控制时段(干旱、复水),研究苗期不同程度干旱胁迫及复水对春玉米叶片光响应曲线、CO2响应曲线及曲线拟合参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明:干旱胁迫条件下春玉米叶片对光辐射的利用能力下降,随着干旱胁迫程度增加,叶片最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大电子传递速率(Jmax)、最大羧化速率(VCmax)均显著下降,而光补偿点(LCP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著升高。复水后,前期中度干旱处理条件下玉米叶片Pnmax、AQY、LSP、Jmax、VCmax均高于一直正常供水水平和中度干旱水平;而前期重度干旱处理的上述各参数(Jmax、VCmax除外)均未达到一直正常供水水平,但高于重度干旱水平。SOD、POD和CAT活性均有所下降,但仍高于一直正常供水水平和干旱水平,而重度干旱后复水则下降幅度较小。苗期中度干旱锻炼具高抗氧化酶活性清除活性氧,使得膜脂过氧化程度轻,复水后其膜容易修复,使叶片光合效率产生超补偿效应,而重度干旱后复水其膜修复滞缓,使光合效率产生部分补偿效应。因此,在西北旱区春玉米生产实践中,如果进行抗旱锻炼,应限制在中度干旱水平,避免重度干旱。