外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响

为探究外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响,以国能4号甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.05、0.1和0.2 mmol·L^-1)硝普钠(SNP,NO供体)处理1.6%NaCl胁迫下的种子和幼苗,统计种子发芽数,测定幼苗叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生理生化指标。结果表明,盐胁迫抑制了甜高粱种子的萌发,种子发芽指标(种子发芽率、发芽势和发芽指数)显著降低,1.6%NaCl是甜高粱种子萌发的敏感盐浓度;喷施不同浓度SNP可显著提高盐胁迫下甜高粱种子的发芽率及幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低叶片MDA含量,增强抗氧化酶活性,其中0.1 mmol·L^-1SNP处理效果最佳。0.1 mmol·L^-1SNP处理下,与单独盐浓度处理相比,甜高粱种子发芽率、发芽势和发芽指数分别增加了29.51%、39.21%和38.91%;幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高了230.00%、184.38%、214.13%、17.00%、8.78%和40.63%;MDA含量降低了34.01%;SOD、POD、CAT和APX活性分别增强了33.38%、55.75%、23.17%和116.46%。综上,盐胁迫下适宜浓度的SNP处理,可提高甜高粱幼苗叶片渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除体内活性氧,从而促进幼苗生长,增强植株抗盐性。本研究结果为提高甜高粱耐盐性及揭示其耐盐机制提供了理论依据。     

不同浓度外源-氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

为探讨添加不同浓度外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对小麦盐害的缓解作用,确定最适添加浓度,本研究以山农22号为供试小麦品种,以硝普钠(Sodium-nitroprusside,SNP)为外源NO供体,采用液培方式,研究不同浓度SNP(0、25、50、100、150、200μmol L-1)对100 mmol L~(-1)NaCl胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,100 mmol L~(-1)NaCl显著抑制了小麦幼苗的生长,添加不同浓度SNP均能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,提高小麦幼苗体内抗坏血酸(Ascorbic acid,As A)含量和亚细胞各组分中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,减少丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)的积累,减轻膜脂过氧化毒害;促进脯氨酸的合成与积累,降低电解质渗透率;抑制小麦对Na的吸收,增加对其它必需矿质养分的吸收;提高小麦幼苗叶片的叶绿素含量,促进光合作用;增加小麦幼苗的干鲜重,促进小麦生长。不同浓度SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用随SNP浓度的增加先升高后降低,以100μmol L~(-1)SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用最为明显。     

酸枣的生长及生理特性对盐胁迫的响应

[目的]探讨酸枣幼苗对盐胁迫的适应机制及耐性机理,为盐碱地栽培品种的选择提供参考。[方法]以1年生酸枣幼苗为材料,采用盆栽控水试验,研究不同浓度0(CK),1.5,3,4.5,6,7.5g/L NaCl处理对酸枣幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、抗氧化酶活性等的影响。[结果](1)当Nacl浓度为0~3g/L时,酸枣的存活率和生长状况影响不大。当Nacl浓度3g/L,酸枣的存活率显著下降,尤其在6~7.5g/L的高浓度胁迫下,其生长受到严重抑制,3g/LNaCl浓度是适生耐盐范围的最大阈值。(2)随着盐浓度和胁迫时间的增加,酸枣幼苗叶片中超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性呈先上升后下降的趋势,丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量均为增加的趋势;(3)光和色素含量呈下降趋势,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)以及蒸腾速率(Tr)呈现下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)呈先下降后上升的趋势,其Pn的下降前期是由气孔因素引起,后期是由非气孔限制因素引起。[结论]低浓度(3g/L)NaCl胁迫对酸枣的存活率和生长状况影响不大,但随着浓度的增加,酸枣幼苗的叶绿素含量、抗氧化酶系统等均受到抑制,植株的生长发育受到严重影响。     

外源一氧化氮与水杨酸对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

在液培条件下,以小麦(山农22号)为试验材料,外源一氧化氮(Nitric oxide, NO)供体硝普钠(Sodiumnitroprusside,SNP)和水杨酸(Salicylicacid,SA)作为调控物质,研究外源NO和SA单独及复配施用对120mmol·L~(-1)NaCl胁迫下小麦生长及生理特性的影响。结果表明,120mmol·L~(-1)NaCl胁迫严重抑制了小麦幼苗的生长,添加适宜浓度的SNP(100μmol·L~(-1))或SA(100μmol·L~(-1))均能显著缓解盐胁迫对小麦造成的伤害。而与单独添加SNP或SA相比,SA+SNP复合调控更能明显降低盐胁迫诱导的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)积累、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及电解质渗出率;提高小麦叶绿素含量、抗氧化酶活性和脯氨酸含量,从而提高其抗盐性;通过提高根系活力来促进对矿质元素的吸收,从而提高小麦幼苗的干物质积累;同时抑制了小麦对Na的吸收,以此减缓盐胁迫的毒害。由此说明NO与SA在缓解小麦幼苗盐胁迫中表现出积极的协同作用。试验各处理中施用50μmol·L~(-1) SA+50μmol·L~(-1) SNP的处理缓解小麦盐胁迫的效果最为明显。     

甘露醇对海水胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响

本文研究了不同浓度甘露醇（MA）对海水胁迫下冬小麦种子萌发及幼苗生长的影响。我们采用不同浓度的甘露醇溶液处理海水胁迫的小麦种子及幼苗,记录小麦种子发芽率、发芽势及发芽指数并在幼苗生长期测定幼苗相关生理指标。结果表明低浓度甘露醇（≤0.5mmol/L）可提高种子的发芽率、发芽势及发芽指数,高浓度的甘露醇溶液（〉1mmol/L）对种子的萌发有抑制作用,一定浓度的甘露醇溶液（≤1mmol/L）可以提高海水胁迫下幼苗的叶绿素含量,降低游离脯氨酸（Pro）和游离丙二醛（MDA）含量,并可通过分析结果观察施加海水胁迫与甘露醇后叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量随时间在冬小麦幼苗中的积累情况。低浓度的甘露醇对海水胁迫下的冬小麦萌发及幼苗生长具有一定的保护作用,为缓解农业生产中的盐害问题提供了新的思路。本研究为小麦的盐渍化土壤种植提供了新思路,并为甘露醇进一步开发利用于农业提供了一定的理论依据。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

采用营养液水培,研究了盐胁迫下外源亚精胺(Spd)对抗盐能力不同的2个黄瓜品种幼苗叶片和根系内活性氧(ROS)水平和抗氧化酶活性的影响.结果表明,外源Spd降低了50 mmol/L NaCl胁迫下幼苗体内O-.2产生速率、H2O2和丙二醛(MDA)含量,提高了抗氧化酶SOD、POD和CAT的活性;与抗盐性较强的"长春密刺"品种相比,Spd处理对抗盐性较弱的"津春二号"品种效果更明显.表明外源Spd处理通过促进盐胁迫下植株体内抗氧化酶活性的提高,降低ROS水平,从而缓解NaCl对黄瓜幼苗的盐伤害.     

温度对盐胁迫小麦抗氧化机制的影响

本研究以耐盐性不同的8个冬小麦品种为材料,分别在室温(20℃/25℃)和接近小麦生产的低温(10℃/15℃)条件下采用溶液培养,并在苗期进行盐胁迫处理(150 mmol·L-1 Na Cl),研究温度和盐胁迫交互作用对耐盐性不同的小麦抗氧化机制的影响。结果表明,对室温培养的幼苗进行盐胁迫后,耐盐强的小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性均显著升高,并且高于2个耐盐性弱的品种;而耐盐性弱的小麦幼苗盐处理后仅APX活性显著升高,其活性氧(ROS)累积量和叶片相对电导率均高于耐盐小麦;抗旱小麦以上指标介于耐盐品种和耐盐性弱的品种中间。低温培养下进行盐胁迫,谷胱甘肽还原酶(GR)在所有供试品种中均显著升高2~3倍;耐盐品种仅CAT和APX活性升高,抗旱品种SOD、POD和APX以及耐盐性弱的品种SOD和POD活性显著提高。由此得出与室温盐胁迫下小麦抗氧化机制的响应不同,低温盐胁迫条件下,耐盐小麦SOD和POD酶活性受到抑制,主要通过提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环的两个关键酶APX和GR活性增加对ROS的清除能力,而抗旱品种和耐盐性弱的品种除GR酶活性显著提高外,SOD和POD对ROS的清除能力均显著增强。在各种抗氧化酶的共同作用下,耐盐性不同的小麦品种之间ROS累积量和叶片电导率等受伤害指标的差异程度与室温盐胁迫相比减弱。     

硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和矿质元素吸收的影响

采用幼苗水培实验,研究外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长过程中吸收某些矿质元素的影响。对植株地上部和地下部各元素的分析表明,盐胁迫条件下,外源硅有效调节了黄瓜根系对Na+、Ca2+、K+的吸收以及向地上部的转运。适量的硅降低了黄瓜根系从介质中吸收Na+量,并减少其向地上部的运输,而增加了植株体对K+、Ca2+的吸收和转运量,有效缓解了Na+对黄瓜植株体造成的盐胁迫伤害,保证了黄瓜幼苗的正常生长。在相同的处理条件下,盐分敏感品种的Na+在根系和地上部累积量都要比耐盐品种高,而K+的积累量却正好相反,这可能是耐盐品种减轻盐害的主要方式。对其它营养元素的研究表明,施硅抑制了对N素的吸收,对P素的吸收则影响不大。     

外源NO对酸枣幼苗抗盐性的影响

探讨外施NO减轻NaCl逆境对酸枣植株伤害的生理生态效应,旨在为深入认识NO增强植株的抗逆性及其在酸枣绿色栽培生产上的应用提供科学依据。采用营养液培养方法,设置对照(T1)、0.1mmol/L SNP(T2)、100mmol/L NaCl(T3)、0.1mmol/L SNP+100mmol/L NaCl(T4)4个处理组,研究外施NO对NaCl盐害下酸枣(Zizyphus jujuba Mill)多胺、谷胱甘肽抗氧化酶系统及叶绿素荧光特性的作用。结果表明:100mmol/L NaCl盐害处理抑制了酸枣植株的长势,施加NO明显缓解了NaCl逆境对酸枣植株生长的毒害,外源NO使腐胺(Put)、多胺(PAs)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量呈持续上升趋势,提高了叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及GSH/GSSG比值,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)总量略有下降,谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性、抗坏血酸(ASA)的总量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均上升。同时,NO处理亦显著增强了酸枣植株的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、表观光合电子传递速率(ETR)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学荧光猝灭系数(qP),而非光化学荧光猝灭系数(qN)出现下降。施用外源NO通过提高NaCl逆境下幼苗游离态多胺含量,同时增强抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,减少光抑制现象,保证摄入光能的合理利用,进而减轻NaCl逆境对酸枣幼苗生长的毒害,提高植株的耐盐性。     

外源硒对镉胁迫下绿豆幼苗生理特性的影响

采用水培试验方法研究不同浓度Se4+(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0mg/L)对Cd2+(10,20mg/L)胁迫下绿豆幼苗超微弱发光及幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白质和脯氨酸的影响。结果表明,随着胁迫时间延长,不同浓度Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均呈现先升高后降低再升高的趋势,0.8,1.6mg/L的Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均有促进作用,但是1.6mg/L浓度的Se4+对2种浓度Cd2+的缓解作用最佳。随着Se4+浓度的增加,2种浓度Cd2+胁迫下,绿豆幼苗叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均呈现出先增加又减小的趋势,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均高于单一Cd2+胁迫下叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,且在Se4+浓度为1.6mg/L时达到最大。在10mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量先增加后减小,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+浓度为1.6mg/L时脯氨酸含量达到最大;在20mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量逐渐降低,当Se4+浓度低于2.4mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+的浓度为0.8mg/L时脯氨酸含量最大。研究表明在试验浓度范围内,Se4+浓度低于2.4mg/L时,对10,20mg/L Cd2+胁迫下的绿豆幼苗的毒害均有缓解作用,且浓度为1.6mg/L时缓解作用最佳。     

外源NO对NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响

为探究NO对山葡萄耐盐性影响的生理机制,以1年生双丰山葡萄扦插苗为试材,采用营养液栽培方法,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对50 mmol·L-1 NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响.结果表明,外源NO能显著提升盐胁迫下山葡萄叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,减少丙二醛(MDA)的产生和积累,保护光合机构免受活性氧伤害,从而提高叶片叶绿素含量;另一方面,外源NO使盐胁迫下山葡萄叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和保护性热耗散(ΦNPQ)升高,而初始荧光(Fo)和非调节性能量耗散(ΦNO)显著下降,表明外源NO通过保护性热耗散机制缓解盐胁迫引起的光抑制,增强光合电子传递效率,进而维持PSⅡ的正常功能,最终提高了山葡萄耐盐性.     

Effects of Exogenous Nitric Oxide and 24-Epibrassinolide on the Physiological Characteristics of Peanut Seedlings Under Cadmium Stress

Cadmium(Cd) is highly toxic to plants, animals, and humans. Limited information is available on the role of nitric oxide(NO)and/or 24-epibrassinolide(EBR) in response of plants to Cd stress. In this study, a hydroponic experiment was performed to investigate the effects of NO and/or EBR on peanut plants subjected to Cd stress(200 μmol L~(-1)) with sodium nitroprusside(SNP, an exogenous NO donor)(250 μmol L~(-1)) and/or EBR(0.1 μmol L~(-1)) addition. The results showed that Cd exposure inhibited plant growth, and this stress was alleviated by exogenous NO or EBR, and especially the combination of the two. Treatment with Cd inhibited the growth of peanut seedlings, decreased chlorophyll content, and significantly increased the Cd concentration in plants. Furthermore, the concentration of reactive oxygen species(ROS) markedly increased in peanut seedlings under Cd stress, resulting in the accumulation of malondialdehyde(MDA) and proline in leaves and roots. Under Cd stress, applications of SNP, EBR, and especially the two in combination significantly reduced the translocation of Cd from roots to leaves, increased the chlorophyll content, decreased the concentrations of ROS, MDA, and proline, and significantly enhanced the activities of superoxide dismutase(SOD), peroxidase(POD), and catalase(CAT) in peanut seedlings. Exogenous NO and/or EBR also stimulated the activities of nitrate reductase(NR)and nitric oxide synthase(NOS) and increased the contents of antioxidants, such as ascorbic acid(AsA) and reduced glutathione(GSH). Furthermore, exogenous NO and/or EBR enhanced Cd accumulation in the cell wall and thus decreased Cd distribution in the organelles in the roots. The concentrations of calcium(Ca), iron(Fe), magnesium(Mg), and zinc(Zn) were also regulated by exogenous NO or EBR, and especially by the two in combination. These results indicated that SNP and EBR, alone and particularly in combination, can mitigate the negative effects of Cd stress in peanut plants.     

外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响

本研究以黄瓜为试材,采用营养液水培,研究了外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化酶系的影响.结果显示,在70mmol·L-1的Ca(NO3)2胁迫下,植株生长受到抑制,干重和叶绿素含量显著下降,叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高,膜脂过氧化产物MDA及可溶性 蛋白含量增加.而叶面喷施NO供体SNP显著缓解了Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,植株干重显著增加.同时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量也有不同程度的上升,MDA含量显著下降.以上表明,NO能够增强黄瓜幼苗对Ca(NO3)2胁迫的耐性.喷施SNP对正常营养液培养的黄瓜幼苗无显著影响.     

NO对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以4℃模拟低温胁迫状况,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对低温胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著上升,叶片相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量显著降低。不同浓度的SNP均能显著提高低温胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数;促进低温胁迫下玉米幼苗的生长;抑制低温胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,增加相对含水量、脯氨酸含量和叶绿素含量。表明外源NO可缓解低温胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的抑制作用,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤,提高植物抗低温胁迫的能力。在SNP不同的使用浓度中,以100μmol·L-1SNP对低温胁迫的缓解效果最佳,当SNP浓度过低和过高时均达不到理想的效果。     

Effects of Exogenous Salicylic Acid and Nitric Oxide on Peanut Seedlings Growth under Iron Deficiency

Salicylic acid (SA) and nitric oxide (NO), which are known as important signaling molecules in plants, could be promising compounds for the reduction in stress sensitivity. The aim of the present work was to study the physiological changes in peanut (Arachis hypogaea L.) seedlings grown in growth medium that contained 0.1 mM SA, 0.25 mM sodium nitroprusside (SNP, a NO donor), or in full (SA+SNP) or half [1/2 (SA+SNP)] combined strengths under iron (Fe) deficiency. After 21 days of treatment, Fe deficiency significantly inhibited peanut plant growth, destroyed photosynthetic system, and caused oxidative damages. Addition of SA, SNP, and 1/2 (SA+SNP), especially SA+SNP, alleviated the stress, increased the contents of chlorophylls, and promoted plant growth. They improved Fe uptake, transport, and availability in peanut plants by increasing the activities of H⁺-ATPase and ferric chelate reductase (FCR), and promoting Fe translocation from cell wall to cell organelle and soluble fraction in leaves. Furthermore, they also effectively mitigated oxidative damages by increasing the activities of antioxidant enzymes in peanut leaves and roots. The results from the present study indicate that application of SA, SNP, or 1/2 (SA+SNP) can overcome the adverse effect of Fe deficiency, but the combined application of SA+SNP is more effective in alleviating Fe deficiency stress.     

盐胁迫对银水牛果幼苗生长和生理特性的影响

通过盆栽试验,采用人为加入NaCl的方法以控制土壤含盐量(0.40%,0.60%,0.80%),研究盐胁迫对2年生银水牛果(Shepherdia argentea)幼苗叶片生长和生理特性的影响,结果表明:(1)随着土壤含盐量的增加,银水牛果幼苗的生长明显受到抑制,株高、生物积累量降低,单株总叶面积、叶片相对含水量减少,净光合速率下降;(2)随胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片净光合速率在含盐量低于0.60%的土壤中先降低后升高,表明植物幼苗已适应了该盐分的土壤,银水牛果具有较强的耐盐性,本试验条件下以净光合速率下降50%为标准求得银水牛果的耐盐阈值为0.63%;(3)在相同含盐量的土壤中,与对照相比,Ca~(2+)的降幅小于K~+,表明银水牛果幼苗叶片以维持较高的Ca~(2+)含量,保证自身代谢的正常进行,通过提高Mg~(2+)含量以维持自身正常的光合作用,从而适应盐胁迫。     

Effects of Exogenous Salicylic Acid on Physiological Characteristics of Peanut Seedlings under Iron-Deficiency Stress

The effects of salicylic acid (SA) on iron (Fe) deficiency in peanut (Arachis hypogaea L.) were studied by adopting the hydroponic experiment. Iron deficiency caused serious chlorosis, inhibited plant growth and dramatically decreased the concentration of Fe in the roots. Furthermore, it decreased the active Fe content and chlorophyll content, and disturbed ionic homeostasis. In addition, Fe deficiency significantly increased the content of malondialdehyde (MDA) and the superoxide anion (O₂^??) generation rate. Addition of SA increased Fe concentration in the shoots and roots, active Fe content, chlorophyll content, the net photosynthetic rate, and transpiration rate. Moreover, SA supplementation alleviated the excess absorption of manganese (Mn), copper (Cu) and zinc (Zn) induced by Fe deficiency. In addition, the chlorosis symptom was alleviated and the plant growth was improved. Meanwhile, addition of SA increased the activities of catalase (CAT) and peroxidase (POD), and decreased the content of MDA and the O₂^?? generation rate. These results suggest that exogenous SA can alleviate Fe-deficiency induced chlorosis by promoting the plant growth, improving the efficiency of Fe uptake, translocation and utilization, protecting antioxidant enzymes system, and stimulating mineral element maintenance.