外源亚精胺对干旱胁迫下谷子幼苗光合作用及碳水化合物积累的影响

以干旱敏感的谷子品种‘狼尾巴’为试验材料,在营养液栽培模式下,采用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱,研究了外源亚精胺(Spd)对干旱胁迫下谷子幼苗光合特性、碳水化合物积累以及蔗糖、淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了谷子幼苗光合作用和碳水化合物积累,抑制植株的发育,而外源Spd处理能在一定程度上逆转这种效果,0.1mmol/L亚精胺处理后,谷子幼苗光合参数、叶绿素荧光参数均比干旱胁迫处理显著升高,同时蔗糖磷酸合成酶、淀粉合成酶等酶活性升高,并最终促进了蔗糖、可溶性总糖以及淀粉等破水化合物的积累,缓解了干旱胁迫对谷子幼苗生长发育的抑制。以上结果表明,干旱胁迫下,外源Spd能缓解叶片气孔的关闭,促进植株对CO2的吸收,提高植物的光合作用和碳水化合物积累能力,并最终提高了谷子幼苗的抗旱性。     

亚精胺预处理对渗透胁迫下小麦幼苗抗氧化能力的影响

以小麦绵农4号幼苗叶片为试材,以－0.6 MPa聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理造成渗透胁迫,研究了外源亚精胺（Spd）预处理对小麦相对含水量(RWC)、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。在渗透胁迫处理     

亚精胺缓解渗透胁迫对玉米胚芽鞘的氧化伤害

选用抗旱性不同的两个玉米品种农大108(抗旱性强)和掖单13(抗旱性弱)为材料,探讨外源亚精胺(Spd)缓解渗透胁迫对玉米胚芽鞘的氧化伤害机理。结果如下:渗透胁迫下,掖单13的质膜NADPH氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量的上升幅度明显大于农大108,而农大108的Spd含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)活性的上升幅度明显大于掖单13;Spd浸种,掖单13胚芽鞘中Spd的含量和3种抗氧化酶活性显著提高,而其质膜NADPH氧化酶活性的上升幅度显著下降,Spd浸种对农大108影响不大。这些结果表明,Spd浸种通过提高渗透胁迫下抗旱性弱的玉米品种胚芽鞘中Spd含量,导致胚芽鞘细胞质膜NADPH氧化酶活性下降和抗氧化酶活性升高,从而缓解活性氧的伤害。     

亚精胺在缓解菜豆幼苗低温胁迫中的作用

为了研究外源亚精胺对菜豆幼苗耐低温性的影响。本研究以菜豆低温敏感型品种‘P16093’和耐低温型品种‘P16165’的幼苗为试验材料,设置常温对照(CK)、4℃低温(LT)以及4℃低温条件下喷施外源亚精胺(LT+Spd)3个处理组,对植株生长形态、抗氧化系统、渗透调节物质、生物膜、内源多胺含量进行测定。结果表明,低温条件下外源亚精胺的喷施能够促进植物生长,缓解低温对菜豆幼苗株高、茎粗、鲜重、干重的影响;与LT组相比喷施外源亚精胺使得低温下两品种幼苗叶片中电解质渗透率降低,最多下降了16.94%;丙二醛含量升高,在第8天分别上升了42.81%和70.59%;可溶性蛋白含量下降,脯氨酸含量上升;抗氧化酶活性升高;内源腐胺和亚精胺含量增加。研究结果表明外源亚精胺可以通过调控植物体内多胺代谢,增强ROS清除系统来缓解菜豆幼苗低温胁迫下受到的损伤。     

亚精胺提高大豆幼苗的抗旱性

对亚精胺（spermidine,Spd）在抗旱性不同的大豆品种幼苗中的作用进行了研究。结果表明,抗旱品种豫豆24号在渗透胁迫处理时,其叶片中的Sod含量明显大于不抗旱的豫豆6号。用Spa合成的抑制剂MGBG处理豫豆24号,则导致Spd含量下降和抗性的降低,外源Spd又可逆转MGBG对豫豆24号在渗透胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高豫豆6号的叶片内SN含量,并相应提高其抗性。以上结果表明,SN可以提高大豆幼苗的抗渗透胁迫能力。     

外源亚精胺对淹水胁迫玉米的生理调控效应

以玉米单交种登海662(DH662)和浚单20(XD20)为材料, 以盆栽方式研究了外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫玉米叶片光合、根系生理及产量的调控效应。结果表明, 喷施亚精胺使遭受不同生育阶段淹水胁迫的DH662和XD20产量平均提高12.9%和10.8%。不同生育阶段淹水对玉米影响不同, 两个品种均以苗期淹水影响较大, 且Spd对其正调控效应也最好。喷施亚精胺提高了不同生育阶段淹水处理玉米叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光量子产量(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P), 降低了细胞间隙CO₂浓度(C_i)和非光化学猝灭系数(q_N)。喷施亚精胺使淹水胁迫后DH662和XD20根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性分别较单独淹水处理高出14.5%和4.6%, 过氧化氢酶(CAT)活性分别较淹水处理高出19.9%和18.2%;使DH662和XD20根系的异柠檬酸脱氢酶(IDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性增加26.1%和19.6%, 但抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性无明显增加。喷施亚精胺缓解了淹水胁迫引起的膜脂过氧化, 使DH662和XD20根系活力平均增加12.9%, 根系丙二醛(MDA)含量平均降低23.9%。表明叶面喷施亚精胺可有效改善玉米根系和叶片生理功能, 从而降低减产幅度, 但不同玉米品种及其不同生育阶段对亚精胺的调控效应存在差异。     

外源亚精胺对高温胁迫下萝卜幼苗生长发育的影响

为探索亚精胺(Spd)对高温胁迫下萝卜幼苗生长的影响,解决萝卜高温生长受抑制的问题,以‘满身红’(耐热型)萝卜为试验材料,采用水培培养,在3叶1心时,将幼苗放入温光培养箱中进行昼夜40℃/30℃的高温胁迫处理,并在不同的处理时间里喷施1 mmol/L Spd。通过测定幼苗生长量、叶片叶绿素含量、丙二醛、抗氧化酶活性等抗逆指标,研究高温对萝卜幼苗生长发育的影响以及Spd对幼苗生长的促进作用。结果表明,随着高温处理时间的延长,植株生长受到极大地抑制,叶绿素、可溶性蛋白质出现大幅度下降,MDA含量升高,过氧化酶活性出现先升高最后降低的规律。喷施Spd能有效促进萝卜幼苗的生长,提高叶绿素和可溶性蛋白质含量,降低MDA的含量,增强过氧化酶的活性,达到清除细胞内产生的活性氧、维持细胞膜结构和细胞内物质的稳定的目的,最终提高萝卜抗高温能力。     

干旱胁迫下外源亚精胺、甜菜碱对菘蓝种子萌发和幼苗生理特性的影响

以菘蓝为试验材料,在10%聚乙二醇（PEG-6000）干旱胁迫处理下,研究了外源亚精胺（Spd）和甜菜碱（GB）对菘蓝种子萌发和幼苗渗透调节物质、活性氧生成及膜质过氧化的影响。结果表明,外源Spd（≤75mg/L）和GB（≤30mmol/L）处理可显著促进干旱胁迫下菘蓝种子的萌发;25~100mg/L的Spd和10~40mmol/L的GB处理均可提高幼苗叶绿素含量,降低脯氨酸含量、丙二醛积累和细胞膜透性,可有效缓解干旱胁迫伤害,且幼苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先上升后下降的趋势,并在Spd 75mg/L和GB 30mmol/L时达到最大值。由此可见,75mg/L的Spd或30mmol/L的GB能有效缓解干旱胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长产生的伤害,提高种子及幼苗的抗旱能力。     

外源亚精胺对镉胁迫下玉米幼苗抗氧化酶系统的影响

为了研究亚精胺提高玉米幼苗抗重金属毒害的内在机理,采用营养液培养法,研究了1.0mmol·L^-1亚精胺对不同浓度镉胁迫下玉米幼苗光合作用和抗氧化酶的影响。结果表明:1)叶绿素含量在镉的胁迫下先升后降,可溶性蛋白含量持续下降,外源亚精胺处理高于相应的对照;2)玉米幼苗丙二醛(MDA)和过氧化氢含量及O2^-.产生速率随着Cd浓度的增大而升高,外源亚精胺处理后低于相应的对照;3)随着Cd浓度的升高玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升后降,外源亚精胺处理高于相应的对照。试验结果说明亚精胺能够增强玉米幼苗抗Cd毒害能力。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

喷施稀土微肥对干旱胁迫下烤烟生长及生理特性的影响

采用盆栽试验,通过叶面喷施不同浓度的稀土微肥,研究其对旺长期干旱胁迫下烤烟生育及生理特性变化的影响。结果表明,低浓度（50、100mg/L）稀土微肥促进烤烟根系发育,明显提高根系活力和根系生物量,高浓度（300mg/L）则表现出一定的抑制作用。不同浓度的稀土微肥均能提高烤烟超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,维持过氧化氢酶活性,增强脯氨酸和可溶性蛋白积累能力,但随浓度提高效果不明显,甚至起反向作用。其中100mg/L稀土微肥处理对促进烟株生长与烟叶开片、提升抗逆能力表现最为突出,提高了烤烟抗旱能力。     

干旱胁迫下氮素营养对烤烟光合特性的影响

研究了干旱胁迫下不同氮素营养水平对烤烟叶片光合特性的影响。结果表明:干旱胁迫下,烤烟叶片的相对含水量(RWC)降低,叶绿素(Chl)含量减少,净光合速率(Pn)减弱,硝酸还原酶(NR)活性下降,干物质积累减少,但施氮处理的上述各指标明显高于不施氮处理,表明氮素营养的施用在干旱胁迫下对烤烟的光合作用有促进作用。     

渗透胁迫对不同供钾水平烤烟叶片抗旱生理指标的影响

（1河南农业大学农学院,河南郑州 450002;2长沙卷烟厂博士后工作站,湖南长沙 410007）     

接种AM真菌对烤烟生长、营养及抗旱性的影响

试验利用漂浮育苗技术,接种丛枝菌根真菌根内球囊霉(Glomus intraradices 193,编号BEG-193)、幼套球囊霉(Glomuse etunicatum,编号BEG-168和BGC-HEB07A)生产菌根烟苗,研究了AM真菌对烤烟生长、营养和抗旱性的影响。结果表明,烟苗生长对水分供应比较敏感,轻度干旱使它们的生物量降低27.24%。在干旱条件下,接种BEG-193和BGC-HEB07A的烟苗生物量显著高于不接种,接种BEG-168无效。接种AM真菌总体上有益于提高烟苗的氮、磷、钾含量和吸收量。此外,干旱使叶片丙二醛含量显著增加了1.71倍(轻度干旱)和5.56倍(重度干旱);而只有在重度干旱条件下叶绿素含量和根系活力才会显著降低,说明干旱容易造成膜脂氧化伤害。接种AM真菌之后,干旱时叶片丙二醛含量低于但叶绿素含量和根系活力高于不接种的烟苗,说明接种AM减轻了干旱对细胞膜的伤害作用,并保持了较强的光合作用和养分吸收能力。接种AM真菌对烟苗生物量、营养状况、丙二醛、叶绿素和根系活力的影响因菌株不同而异,也与干旱程度有关。在生产菌根苗的过程中,选择适宜的菌株是必要的。     

外源水杨酸对低温胁迫下烤烟幼苗生理特性的影响

为揭示外源水杨酸对提高烤烟幼苗抗低温能力的生理效应,以云烟87为供试品种,运用人工气候培养箱模拟4℃低温,设置不同浓度(0、0.6、0.8、1.0和1.2mmol/L)水杨酸对烤烟幼苗连续3d进行叶面喷施预处理,随后进行连续5d的低温处理,以25℃、喷施蒸馏水作为对照,测定烤烟幼苗活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和根系活力的影响。结果表明,低温胁迫下烤烟幼苗活性氧增加,膜脂过氧化程度加剧,抑制幼苗的生长发育。而外源水杨酸能够明显提高低温胁迫下烤烟幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,降低O₂^-·产生速率和MDA积累量,缓解低温胁迫对烤烟幼苗的损伤,增强其抗低温能力。     

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。     

亚精胺处理青稞幼苗对NaCl胁迫作用的缓解

以青稞（Hordeum vulgare L. var. nude）幼苗叶片为试材,以200mmol/L NaCl对其进行盐胁迫,研究了外源亚精胺（Spd）预处理对NaCl胁迫下青稞幼苗叶片相对含水量（RWC）、叶绿体色素与水溶性蛋白质含量的影响。在NaCl胁迫的前两天,NaCl+Spd处理组用含0.5mmol/L Spd的1/2Hoagland营养液进行水培和叶面喷施含0.02%土温-80的0.5mmol/L Spd溶液;对照组（CK）和NaCl处理组,用1/2的Hoagland营养液进行水培,叶面喷施含0.02%土温-80的蒸馏水。随着200mmol/L NaCl胁迫的进行,青稞幼苗叶片RWC、叶绿体色素与水溶性蛋白质含量均明显降低,Spd预处理显著延缓了它们的下降。表明Spd预处理缓解了NaCl胁迫对青稞幼苗造成的伤害,具有防衰抗盐的保护作用