硝酸镧对甜瓜叶片生理指标和果实品质的影响

以甜瓜为材料,研究了叶面喷施硝酸镧对甜瓜生长发育的影响,并探讨叶片抗病性相关酶活性与植株生长和果实品质之间的相关性。采用5个浓度的La(NO3)3溶液(0,100,150,200,250,300 mg/L),于伸蔓期、始花期、膨瓜期各喷施甜瓜叶面1次,测定3个生长时期甜瓜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性,以及叶绿素,类胡萝卜素和丙二醛(MDA)含量,测定各处理的单瓜重、可溶性固形物、可溶性糖和Vc含量。结果表明:(1)在各处理中,200 mg/L硝酸镧处理效果最显著,其中甜瓜叶片的叶绿素含量为各处理中最高,SOD,PPO和CAT活性最高,POD活性和MDA含量最低,果实品质最佳,可溶性糖和维生素C含量均呈最高值;(2)250 mg/L以上浓度的硝酸镧处理则抑制甜瓜生长,降低其产量和品质。因此,适宜浓度的硝酸镧(200 mg/L)处理具有促进甜瓜生长、增强植株抗逆性的效应。     

镧钕对小麦POD及SOD活性的影响

以小麦为供试作物,分别分析研究稀土元素La、Nd对小麦体内过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果表明：不论小麦的地上部分还是地下部分不同浓度的镧、钕对其体内2种酶活性的影响效果差异明显,当La、Nd溶液浓度为10mg/L时,小麦地上部分SOD、地上和地下部分POD活性达到最大值,而当Nd溶液浓度为5mg/L时,地下部分SOD活性达到峰值,且Nd对小麦体内酶的调节效应比La强烈。     

培养条件对木薯胚性愈伤组织中3种保护酶活性的影响

以GR891木薯胚性愈伤组织为材料,常规保存(GD培养基+12.0 mg/L毒莠定+20 g/L蔗糖+6.5 g/L琼脂)培养基为对照(CK),研究处理培养基中添加不同浓度蔗糖(25、30、35、40 g/L)、甘露醇(20、30、40、50 g/L)和多效唑(4.0、6.0、8.0、10.0 mg/L)对木薯胚性愈伤组织保存40 d时超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,在20℃条件下,处理组与对照组SOD、POD、CAT活性呈先升高后降低的趋势,甘露醇和多效唑处理比蔗糖处理的3种保护酶活性高,下降的速度也较缓慢。与对照相比,蔗糖和甘露醇浓度均为30 g/L胁迫时,SOD、POD、CAT活性同时出现峰值,且一直维持较高水平;随着多效唑浓度(4.0～8.0 mg/L)的升高,SOD、POD、CAT活性不断升高,多效唑浓度为8.0 mg/L时木薯胚性愈伤组织中3种保护酶活性最高。说明将木薯胚性愈伤组织保存在添加蔗糖或甘露醇30 g/L、多效唑8.0 mg/L的常规固体培养基上,可以有效地延长木薯胚性愈伤细胞寿命,延缓保存时细胞的衰老。     

镧对嫁接西瓜叶片生理指标及产量和品质的影响

【目的】为稀土元素La在嫁接西瓜生产上的应用提供理论依据。【方法】采用5个质量浓度的La(NO3)3溶液(0,60,120,180,240 mg/L),于伸蔓期、始花期、膨瓜期各喷施嫁接西瓜叶面1次,测定3个生长时期嫁接西瓜叶片中超氧化物歧化酶(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,以及Ch1、Car和MDA含量,统计各处理的单株坐瓜数、单瓜重、产量和果实可溶性固形物含量,研究La3+对嫁接西瓜的光合色素、抗氧化系统以及产量和品质的影响。【结果】适宜质量浓度的La3+有利于嫁接西瓜生长。与对照相比,喷施120 mg/L La(NO3)3溶液的嫁接西瓜,膨瓜期叶片中SOD、CAT和APX活性以及Ch1和类胡萝卜素含量分别提高了104.83%,14.28%,22.29%,29.93%和34.29%;POD活性和MDA含量分别降低了32.26%和19.34%;产量提高了10.43%。【结论】120 mg/L La(NO3)3为喷施嫁接西瓜的最适质量浓度。     

土壤镉胁迫对龙葵(Solanum nigrum L.)幼苗生长及生理特性的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度Cd(0、10、20、40、80、160 mg·kg-1)处理下,龙葵(Solanum nigrum L.)幼苗对氮(N)、磷(P)和钾(K)吸收及质膜ATPase活性的影响。结果表明,土壤添加Cd浓度≤40 mg·kg-1时显著促进龙葵幼苗生长及生物量的积累与分配,添加Cd浓度>40 mg·kg-1时抑制作用加强;叶绿素含量随Cd添加浓度的增大而下降,在较低浓度Cd(10 mg·kg-1)处理时,显著提高叶绿素含量。随Cd添加浓度的增加,根、茎、叶和果实中的全N、全P和全K含量先升后降(除茎全P降低外);叶片中的Cd积累量最高,茎次之,果实中最低;丙二醛含量与过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性增大,但超氧化物歧化酶(POD)活性先升后降;幼苗地上(茎与叶)和地下(根)部H+-ATP以及地下部Ca2+-ATP酶活性随Cd添加浓度的增加不断降低,而地上部Ca2+-ATP酶活性则先升后降。这些结果表明,龙葵在高Cd胁迫(≥40 mg·kg-1)下,能通过加快根系对Cd离子积累来提高抗氧化酶(CAT和SOD)活性、降低POD与质膜ATP酶活性、改变对N、P和K的吸收,从而起到对Cd胁迫的解毒作用。     

Hg~(2+)胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨Hg2+胁迫与植物体内抗氧化酶变化的关系。[方法]将菠菜种植于Hg2+浓度为5、152、5、35、45 mg/L的处理液中,研究Hg2+胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。[结果]随着Hg2+浓度的增加,菠菜幼苗叶绿素含量总体呈减少趋势,当Hg2+浓度为5 mg/L时,叶绿素含量最大,为0.79 mg/g。随着Hg2+浓度的增加,SOD、POD、CAT活性呈先升后降趋势,当Hg2+浓度为15 mg/L时,SOD、POD、CAT活性达到最大值,分别为95.2 U/ml、0.24△OD470/(g.min)、0.11△OD240/(g.min)。[结论]在逆境环境因子作用下,植物体通过自身的酶机制,可以对外界不良环境作出保护性反应。     

镧浸种与土施亚硒酸钠对铜胁迫下小麦幼苗抗氧化酶及可溶性蛋白的影响

试验采用沙基培养的方法研究了硝酸镧浸种与土施亚硒酸钠处理对高浓度铜盐胁迫下济麦22、山农28幼苗叶片SOD、POD活性以及可溶性蛋白含量的影响。结果表明,100 mg/L硫酸铜处理降低了小麦叶片SOD和POD活性、使可溶性蛋白含量升高,对小麦幼苗造成了毒害。镧浸种缓解济麦22和山农28铜胁迫条件下幼苗抗氧化酶活性抑制的最适浓度范围分别为30~50 mg/L和30~100 mg/L;土施亚硒酸钠缓解二者抗氧化酶活性的最适浓度范围分别为15~25 mg/L和5~25 mg/L;镧浸种和亚硒酸钠复合处理缓解二者抗氧化酶活性的适宜浓度分别为100 mg/L镧浸种+5~25 mg/L亚硒酸钠和50 mg/L镧浸种+5~25 mg/L亚硒酸钠。两品种小麦对镧浸种及土施亚硒酸钠溶液浓度的敏感性存在差异,山农28抗氧化酶系统抵抗高浓度铜盐胁迫的能力强于济麦22。镧浸种和亚硒酸钠处理对于高浓度铜盐胁迫幼苗的单独效应及二者的复合效应,均对两品种小麦的SOD、POD活性产生了"低促高抑"的影响,镧浸种处理提高了小麦幼苗对亚硒酸钠的耐受能力,并且二者的复合作用对增强SOD及POD活性具有互补性。试验统计结果表明,镧和硒可能并不通过促进SOD酶合成基因表达,而是通过改变构象或以进行化学修饰的方式提高活性,剂量的影响遵循Hormesis效应的变化规律。适当浓度的镧浸种和土施亚硒酸钠的复合处理能有效缓解铜胁迫对小麦幼苗的氧化伤害。     

钕对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响

以BG11培养基作为对照,通过室内模拟试验研究了不同质量浓度的Nd3+对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响。结果表明,Nd3+浓度为0.1～2.0 mg/L时对铜绿微囊藻的生长具有不同程度的促进作用,且能增加叶绿素a和可溶性蛋白的含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低丙二醛(MDA)的含量。当Nd3+浓度为1.0 mg/L时,藻细胞密度、叶绿素a和可溶性蛋白含量、POD和CAT的活性均达到峰值,MDA含量降至最低;当Nd3+为2.0 mg/L时,SOD活性达到最大值。而Nd3+浓度达5.0～20.0 mg/L时则会抑制铜绿微囊藻的生长,除MDA含量升高外,其余指标均降低。Nd3+浓度达到40.0 mg/L时,铜绿微囊藻的生长基本停止。     

铬对芹菜叶绿素及保护酶活性的影响

研究了盆栽试验条件下重金属铬胁迫对芹菜叶绿素含量和抗氧化酶系统的影响。结果表明:低浓度的Cr3+可诱导叶绿素的合成和SOD、POD酶活性的提高,高浓度的Cr3+对叶绿素的合成起破坏作用,降低SOD、POD酶活性。在Cr3+离子浓度为20 mg.L-1时,叶绿素含量达到最高,SOD、POD活性在Cr3+离子浓度为40 mg.L-1达到峰值。MDA含量随着处理浓度的升高,呈升高趋势。     

镍对小麦叶片抗氧化酶同工酶的影响

采用营养液水培,研究了不同浓度（5、10、20、50、100、130 mg/L）镍处理下小麦幼苗叶片SOD、POD和CAT同工酶谱的变化。结果表明：镍处理下,小麦幼苗叶片SOD3-4、POD6-9、CAT1酶带减弱,SOD1-2、POD1-5诱导增强,镍通过影响SOD和CAT同工酶强弱而影响酶活性,通过改变POD同工酶条数和强弱来影响POD活性。     

铬胁迫对莴苣幼苗生长的影响

采用砂培法,研究了莴苣幼苗在生长过程中受到不同质量浓度Cr3+胁迫后,植株的叶绿素合成、可溶性糖与脯氨酸含量以及膜脂过氧化程度和抗氧化酶活性等方面的变化情况。结果表明:Cr3+≤40 mg/L时对莴苣叶绿素合成有一定促进作用,在40 mg/L时叶绿素含量最大,约为对照的145%;Cr3+≤80 mg/L能诱导并提高SOD、POD活性,在Cr3+为80 mg/L时,活性达到最大值,分别是对照的253%、287%;植株受到Cr3+(≤80 mg/L)胁迫,其体内可溶性糖含量也呈现增加趋势,在80 mg/L时为对照的207%,而高质量浓度的Cr3+(>80 mg/L)不但抑制酶的活性,而且植株体内可溶性糖含量也呈下降趋势,例如,当Cr3+为320 mg/L时,SOD、POD和可溶性糖含量分别为对照的27%、31%和24%;脯氨酸和MDA则随着质量浓度的升高而呈现增加趋势。     

铜胁迫对绿豆幼苗生理指标的影响

[目的]研究铜胁迫对绿豆幼苗生理指标的影响。[方法]以不同浓度的铜溶液为培养液,研究Cu2+对绿豆幼苗活性氧清除系统及叶绿素含量的影响。[结果]当Cu2+浓度在0~70 mg/L梯度内,绿豆幼苗的SOD活性、POD活性和叶绿素均呈先上升后下降的趋势,当Cu2+浓度为50 mg/L时,SOD活性和POD活性为最大值,随着浓度增大,活性下降;低浓度Cu2+促进叶绿素的合成,当Cu2+浓度为20 mg/L时,绿豆幼苗叶绿素含量最高,随着浓度增大,叶绿素含量明显下降。[结论]铜胁迫明显影响活性氧清除酶系统,导致绿豆幼苗活性氧代谢失调。     

镧对UV-C胁迫下番茄幼苗抗氧化酶活性的影响

研究镧(La3+)对UV-C辐射胁迫下番茄幼苗抗氧化酶活性的影响。结果表明,UV-C胁迫降低了番茄幼苗SOD和POD活性,增加了膜脂过氧化产物MDA含量;La3+对UV-C胁迫下番茄幼苗SOD和POD活性有显著的正调控作用;与单一UV-C胁迫组相比,番茄幼苗SOD活性平均增加了38.03%,POD活性平均增加了20.43%,MDA含量平均降低了18.63%,表明La3+有效防止了番茄幼苗细胞膜脂过氧化作用,一定程度上缓解了番茄幼苗膜系统的伤害。综合比较得出,30 mg/LLaCl3对番茄幼苗的防护作用好于60 mg/LLaCl3。     

铁钾浸种对水稻种子萌发特性的影响

采用溶液培养法研究200 mg/L Fe~(2+)(EDTA-Fe~(2+))胁迫下,不同钾水平对耐铁毒型水稻种子协优9308和铁毒敏感型水稻种子Ⅱ优838的幼芽长、幼根长、发芽率、发芽指数、活力指数、POD、SOD和总淀粉酶、α-淀粉酶活性的影响.结果表明,在200 mg/L Fe~(2+)胁迫下,加入外源钾可以促进幼芽和幼根的伸长生长,显著提高水稻种子的发芽率、发芽指数和活力指数,提高POD、SOD抗氧化酶和淀粉酶的活性.Fe~(2+)胁迫下,II优838和协优9308外源钾的最适浓度分别在160 mg/L左右和240 mg/L左右.Fe~(2+)胁迫处理下,铁毒敏感型水稻种子Ⅱ优838和耐铁毒型水稻种子协优9308相比,铁胁迫对前者的影响较大.     

镍胁迫对玉米苗根系生长及膜保护系统的影响

[目的]研究镍（Ni2＋）胁迫对玉米（Zea mays L.）根系生长及膜保护系统的影响。[方法]以玉米为材料,研究了不同浓度Ni2＋胁迫对玉米幼苗根系生长、根系活力及根系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。[结果]不同浓度Ni2＋处理对玉米幼苗根系具有低浓度的促进效应和高浓度的抑制效应,且随着浓度的增加抑制效应逐渐增强。根系长度、鲜重、根系活力、SOD活性、POD活性、MDA含量在3个处理阶段（10、30、30 d）变化趋于相同;随着玉米幼苗的生长,各项指标变化更加明显。根系活力在Ni2＋浓度为50 mg/kg（土）时最强,随着Ni2＋浓度的升高而逐渐减弱;根系保护酶系统中SOD和POD活性随着Ni2＋浓度的增加而呈现先升高后下降的变化趋势,在Ni2＋浓度为50 mg/kg（土）时出现峰值;根系细胞内MDA含量在低Ni2＋浓度处理下增幅较小,Ni2＋浓度在100～800 mg/kg（土）时增加显著。[结论]Ni2＋浓度低于50 mg/kg（土）时对玉米幼苗期根系的生长有促进作用,而超过该浓度则表现为抑制作用,Ni2＋浓度越高,抑制作用越明显。     

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

  目的  干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛（MDA）及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。  方法  以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理（ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸（SA））及非生物胁迫处理（42 ℃高温、0 ℃低温、200 mmol/L NaCl和5% PEG6000）,采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理（6、8、10 d）、200 mmol/L NaCl（2、4、6 d）处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。  结果  qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。  结论  PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。      

La^3＋对低温胁迫冬小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨稀土La^3＋对低温胁迫下冬小麦幼苗抗氧化酶活性的调节作用。[方法]以冬小麦永良4号为试材,设置5个浓度梯度的镧（5、10．20、30,40m瘩／kg）分别喷施小麦幼苗,采用模拟低温冷害试验法,研究低温胁迫下La^3＋时冬小麦幼苗叶片SOD、POD和CAT活性的调节作用。[结果]在La^3＋处理的7d内和0、5、10℃3种低温条件下,冬小麦的SOD活性均随温度的降低而明显上升,并随着La^3＋处理天数的增加,呈先上升后下降的趋势;POD和CAT的活性随胁迫温度的降低和La^3＋处理天数的增加,也呈先升后降趋势。低温胁迫的冬小麦经20mg／kg浓度La^3＋处理后,其幼苗体内SOD、CAT和POD酶活性均比对照有所提高。[结论]适当浓度（20mg／kg）La^3＋处理能诱导冬小麦幼苗对低温胁迫产生抗性,提高冬小麦抗寒能力。     

无核葡萄离体胚珠发育影响因子及其生理变化

【目的】 研究无核葡萄离体胚珠发育影响因素,为提高无核葡萄胚挽救育种效率提供技术参考。【方法】 选择‘红宝石’无核葡萄为材料,在自然授粉后65 d摘取葡萄幼果,消毒处理后,剥取胚珠接种到不同培养基上。研究不同培养基处理（4种不同的基本培养基、附加4种不同蔗糖含量,共计16个处理）和不同培养时间对胚珠发育率和生理指标的影响,并对胚珠发育率和不同生理指标进行相关分析。【结果】 在胚珠离体培养阶段,不同处理对胚珠发育率影响不同。采用固液双层基本培养基（改良MM3固体培养基+8 mg·L ^-1 ER液体培养基）、附加45 g·L ^-1蔗糖、培养49 d时,胚珠发育率最高,达到（42.23±6.93）%。不同处理对离体培养胚珠各生理指标影响不同。当培养时间相同、基本培养基为固液双层培养基时,胚珠淀粉含量变化差异不显著,而可溶性蛋白含量、总酚含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性均增加,过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性均降低;随着附加蔗糖含量的增加,胚珠淀粉含量变化差异不显著,而可溶性蛋白、总酚含量和SOD酶活性均出现先增加后下降的趋势,POD酶和PPO酶活性均出现逐渐升高的趋势。当培养基处理相同时,随着离体培养时间的延长,胚珠淀粉含量出现逐渐下降的趋势,可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性均出现先增加后下降的趋势,POD酶和PPO酶活性均出现逐渐升高的趋势。相关分析发现,胚珠发育率与胚珠可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性呈极显著正相关,与POD酶活性和PPO酶活性呈极显著负相关,与淀粉含量相关性不显著。 【结论】 采用固液双层基本培养基（改良MM3固体培养基+8 mg·L ^-1 ER液体培养基）,附加45 g·L ^-1蔗糖,培养时间49 d时,胚珠发育率最高,离体培养的胚珠生理活性也较强。胚珠发育率与离体培养胚珠的可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性呈极显著正相关,与POD酶活性和PPO酶活性呈极显著负相关。