干旱胁迫下AMF对柑橘幼苗渗透调节及抗氧化能力研究

试验以1年生椪柑/枳橙为材料,研究长期水分胁迫下丛枝菌根真菌（AMF）对柑橘根叶生长、渗透调节物质及抗氧化酶活性等生理变化的影响。结果表明：干旱胁迫显著降低菌根侵染率,抑制幼苗生长。与未接种对照相比,接种AMF可以有效缓解干旱胁迫对柑橘幼苗生长的抑制,显著提高根冠比及根系活力。同时,接种AMF进一步促进干旱胁迫下植株根叶可溶性糖及蛋白积累,但在胁迫后期菌根效益削弱。接种AMF可提高干旱胁迫下植株体内SOD、CAT、POD活性,而显著降低幼苗根叶Pro和MDA含量,并随时间的延长MDA降低率越高。由此可见,干旱胁迫下接种AMF可通过促进植株生长,改善渗透调节,提高抗氧化酶活性,增强柑橘耐旱性,从而使柑橘在干旱环境下更宜存活。     

共生根瘤菌对NaCl胁迫下紫花苜蓿抗氧化和渗透调节能力的影响

以NaCl胁迫下不同根瘤菌处理的紫花苜蓿为材料,通过测定丙二醛(MDA)、超氧阴离子、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖等生理指标,研究共生根瘤菌对紫花苜蓿渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明,接种根瘤菌尤其是接种根瘤菌激活的紫花苜蓿丙二醛含量较低,在处理第15天时根、茎、叶中的含量分别为3.90,0.53,4.16 mmol/g DW,均低于其他2种处理;超氧阴离子含量则在0 ~ 15 d中一直为最低;超氧化物歧化酶活性较高,在处理第15天时最高,根、茎、叶中含量分别为1 592.48,1 317.86,2 068.88 U/g DW·h;还原性谷胱甘肽含量稳定;脯氨酸和可溶性糖含量波动较大,总体呈先增长后下降的趋势。说明接种根瘤菌激活的紫花苜蓿具有较强的抗氧化和渗透调节能力。     

不同叶型白三叶抗氧化保护及渗透调节生理对干旱胁迫的响应

以大叶型和小叶型白三叶为研究对象,在干旱胁迫及复水条件下,通过测定2种叶型白三叶叶片相对含水量、电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和渗透调节物质(可溶性糖、游离脯氨酸和甜菜碱)等的生理变化,来探讨2种叶型白三叶耐旱机制之间的差异。试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,2种叶型白三叶叶片相对含水量都呈下降趋势,电导率和丙二醛含量增加,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性呈先上升后下降趋势,鸟氨酸转氨酶活性急剧升高,渗透调节物质不断积累。但抗旱性较强的小叶型白三叶维持了显著低的膜脂过氧化,显著高的相对含水量、细胞膜稳定性、鸟氨酸转氨酶活性、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,渗透调节物质的积累也显著高于大叶型白三叶。复水之后2种叶型白三叶都有不同程度的恢复,但小叶型白三叶恢复较好。     

荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力对干旱胁迫的响应

采用盆栽控水试验,研究荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力在不同干旱程度[基质相对含水量分别为5%～10%(重度干旱)、45%～50%(中度干旱)和85%～90%(正常灌溉)]和不同干旱时间(15、30和45 d)下的响应。结果表明,随着干旱程度的加深,荆芥的生长受到抑制,生长速率、叶干重和叶绿素含量降低,比叶质量增大;叶中渗透调节物质的积累增加,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和Na~+含量增大;叶片抗氧化能力受到影响,其中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫15和30 d时逐渐增强,45 d时逐渐减弱,过氧化物酶(POD)活性则在胁迫30和45 d时逐渐增强,总酚和总黄酮的含量在胁迫15 d逐渐增大,分别在30和45 d时中度干旱下的积累量最高。随着干旱胁迫时间的延长,荆芥叶的渗透调节作用受到影响:可溶性糖、可溶性蛋白含量升高,脯氨酸、K~+、Na~+和Ca~(2+)的含量降低,SOD和CAT活性先增强后减弱,POD活性持续增强,总酚和总黄酮的含量先增加后趋于不变。荆芥能对干旱胁迫做出适应性应答,对缺水环境具有一定的耐受性,这为荆芥的规范化栽培和用水管理提供了依据。     

干旱胁迫对三种观赏草叶片渗透调节的影响

用盆栽控水的方法研究干旱胁迫对三种观赏草渗透调节的影响,以探讨其抗旱的生理机制。结果表明:三种观赏草的渗透调节能力都随胁迫而发生变化,其中抗旱性最弱的弯叶画眉草,随着胁迫时间的延长渗调能力降低;抗旱性最强的蒲苇渗调能力在胁迫早期变化较小,但随着胁迫时间的延长,渗调能力持续增大;抗旱性中等的狼尾草的渗调能力在干旱胁迫期间高于蒲苇,但随着胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,其渗调能力下降,复水后渗调能力降低幅度最大。三种观赏草积累的有机渗调物质有所不同。K+、Na+、Ca2+、Mg2+均参与了观赏草的渗透调节,K+、Ca2+是其主要的渗调离子,K+含量最大,Ca2+增幅最大。     

模拟干旱对佛甲草生长和渗透调节物质积累的影响

 采用ＰＥＧ ６０００模拟干旱处理佛甲草,测定佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物含量、有机物含量、无机渗透调节物质和有机渗透调节物质含量,并用高效液相色谱法测定７种有机酸的含量。结果显示,与对照相比,在不同浓度ＰＥＧ ６０００模拟干旱胁迫下,佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物、Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ 含量均呈下降趋势,而有机物、游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势;可溶性蛋白含量则呈先上 升后下降趋势;高效液相色谱法结果显示,７种有机酸含量变化幅度也各不相同。综合分析表明,模拟干旱处理对佛甲草生长有抑制作用,且随着干旱胁迫程度的增加,其受抑制程度也加重;在干旱胁迫下,佛甲草不是通过积累无机离子（Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ ）而是通过积累有机渗透调节物质（游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、草酸、丙二酸等）进行调节。     

柠条抗氧化保护系统对干旱胁迫的响应

为阐明柠条(Caragana korshinskii Kom.)抗氧化保护系统在旱逆境下的适应性调节机制,采用盆栽试验,于2006年7~9月测定了不同土壤水分处理下1年生柠条苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量的动态变化。结果表明:与适宜水分条件相比,在中度及重度干旱胁迫下柠条的Car含量均长期无显著变化,CAT活性、GSH、AsA、H₂O₂和MDA含量均在一定时期显著增加(P<0.05);在中度干旱胁迫下SOD、APX和GR活性均长期无显著变化,但重度干旱胁迫下SOD与APX活性均有显著增加(P<0.05),GR活性则长期显著降低(P<0.05);在中度及重度干旱胁迫下柠条的CAT、AsA和GSH具有重要抗氧化保护作用,此外SOD与CAT良好的协同作用及中度干旱胁迫下AsA、GSH、GR与APX良好的协同作用下,能使对活性氧的清除更加有效;干旱诱导的氧化胁迫与氧化伤害在重度胁迫时更早发生。     

盐碱胁迫对寸草苔渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以分布于科尔沁沙地的粉煤灰草地,盐碱地和荒地3种不同生境的野生寸草苔为材料,通过蛭石营养液培养,进行混合盐碱胁迫处理,检测其生理生化变化。结果表明：3种生境寸草苔的相对电导率和丙二醛（MDA）含量随着盐碱胁迫处理浓度的增大而增加;盐碱地寸草苔的超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性在300mmol/L高浓度盐碱胁迫增加明显,荒地寸草苔和粉煤灰草地寸草苔则变化不明显,过氧化氢酶（CAT）活性则随着盐碱胁迫浓度增大呈现先升高后降低的变化趋势,3种抗氧化酶的活性均以盐碱地寸草苔最强;可溶性糖和脯氨酸两种渗透调节物质的含量,随着盐碱胁迫浓度的增大而增加,尤以高浓度处理增加显著。     

荒漠灌木蒙古岩黄芪对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽实验,研究了不同程度干旱胁迫(重度、中度、轻度、对照,分别为15%、30%、50%、70%田间最大持水量)对荒漠灌木蒙古岩黄芪幼苗光合特性、抗氧化特性和渗透调节物质的影响。结果显示,在中度和重度干旱胁迫下,除胞间CO₂ 浓度外,其余各光合指标均显著下降;在轻度干旱胁迫下,蒙古岩黄芪幼苗净光合速率、PSⅡ的潜在活性与对照相比上升了20.7%和5.7%。中度和重度胁迫下蒙古岩黄芪叶片的丙二醛(MDA)含量、细胞相对质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及过氧化物酶(POD)活性显著高于对照,而在轻度干旱胁迫下无明显变化。叶片中游离脯氨酸含量和可溶性糖含量以及K⁺含量随干旱胁迫的加剧而显著增加;根、茎、叶中的Na⁺含量在干旱胁迫处理中均显著下降。蒙古岩黄芪在干旱胁迫下采取协同升高叶片中SOD、 CAT、POD活性,提高脯氨酸和可溶性糖含量,同时选择性吸收K⁺的策略来减小干旱对植株所造成的伤害。实验结果可为蒙古岩黄芪适应干旱胁迫的策略提供理论依据,为其保护利用以及干旱与半干旱区的植被恢复提供参考。     

油菜素内酯对干旱胁迫下羊草渗透调节及抗氧化酶的影响研究

受全球气候变化影响,我国牧区干旱现象日益严重,极大限制了草原生产力的提高。本文采用盆栽人工控水的方法,研究不同浓度油菜素内酯(BR)处理对羊草生长和抗旱特性的影响。结果表明干旱显著抑制植株的生长,而BR能有效减缓干旱胁迫对羊草造成的伤害。经过不同浓度的BR处理后,与干旱胁迫相比,株高、叶面积、干重、含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、根系活力、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和5种抗氧化酶活性均随浓度增加而升高,但高浓度下又有降低的趋势,而丙二醛(MDA)和叶片电导率则相反,其中以BR浓度为0.1 mg/L时的抗旱效果最好。研究发现适当浓度的BR提高羊草株高、叶面积和光合色素含量,促进干物质积累和根系活力,与其降低膜脂过氧化产物MDA与质膜透性,提高脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性密切相关。     

外源脱落酸对红砂叶片渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响

以大田环境中多年龄植物红砂(Reamuria soongorica)植株为材料,采用室外试验研究了自然干旱下喷施2、4、6和8 mg·L^–1的外源脱落酸(abscisic acid, ABA)对红砂叶片渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,外源ABA能降低红砂叶片中可溶性糖(soluble sugar, SS)、游离脯氨酸(free proline, Pro)和可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量,提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性;随着ABA浓度的增加,ABA作用效应先增强后减弱。其中,6 mg·L^–1的外源ABA作用效应最大,与处理前相比,该浓度下红砂叶片中SS、 Pro、 SP含量分别显著下降35.75%、 90.08%、 16.66%, SOD活性显著上升28.94%,POD活性为处理前的1.35倍,CAT活性显著上升84.46%。因此,喷施外源ABA可缓解干旱胁迫对红砂植株的伤害...     

干旱复水后４份偃麦草渗透调节物质的响应

 用盆栽法研究了干旱复水后４份偃麦草种质资源对水分短缺的生理响应。结果表明,干旱复水后土壤含水量呈下降趋势,且复水后０,５,１０,１５ｄ间土壤含水量差异显著（P＜０．０５）;复水后偃麦草叶片水分饱和亏缺基本呈上升趋势,可溶性蛋白、脯氨酸及游离氨基酸均呈“先降低后上升”趋势,可溶性糖则呈下降趋势;游离氨基酸、脯氨酸与可溶性糖间存在负相关关系,且游离氨基酸与可溶性糖间相关性极显著（P＜０．０１）。综合评价认为,４份偃麦草抗旱性强弱顺序为Ｅ２２＞Ｅ５＞Ｅ１＞Ｅ１６,且当土壤水分含量低于３９．４７％ 时,偃麦草开始受到干旱胁迫,需要进行及时灌溉。     

水分胁迫对苜蓿幼苗渗透调节物质积累和保护酶活性的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟水分胁迫的方法,研究了水分胁迫对苜蓿幼苗细胞膜透性、渗透调节物质和保护酶活性的影响.结果表明,苜蓿幼苗叶片中的渗透调节物质可溶性糖含量、游离氨基酸和脯氨酸含量在水分胁迫下增加,活性氧清除系统中的SOD和CAT活性降低,POD活性先升高后下降.水分胁迫导致膜脂过氧化产物MDA积累增加,细胞膜相对透性增大.     

野菊幼苗对自然干旱胁迫的生理响应

用盆栽法对原产于辽宁本溪的野菊（Dendranthema indicum）幼苗在自然干旱胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,渗透调节物可溶性蛋白含量处理期间一直低于对照,后期开始上升并接近对照;可溶性糖与之相反,处理前期急剧上升后期开始下降;丙二醛与相对电导率在处理期间都高于对照,随时间的延长,复水组逐渐接近对照;保护酶系统变化趋势比较一致,都是先上升后下降,最后再上升。本研究认为这种变化前期是植物自我的保护机制,后期的抗氧化酶含量上升可能是植物对环境产生了适应性。综合分析,认为在自然干旱胁迫下野菊有较好的忍耐能力、恢复能力和适应能力,具有较强的抗旱性,可作为良好的园林植物材料应用。     

IAA改善PEG处理下白三叶幼苗叶片抗氧化保护和渗透调节能力

以‘Pixie’白三叶(Trifolium repens cv.‘Pixie’)为试材,通过PEG(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫,研究植物生长素(IAA)对白三叶幼苗抗旱性的影响。结果表明,1μmol·L~(-1) IAA能够显著(P0.05)提高15%PEG(-0.3 MPa)干旱胁迫下白三叶幼苗的抗旱性;外源IAA不同程度地提高了白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,以及还原型ASA和GSH的含量,降低相对电导率、丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量,有效缓解了叶片膜质损伤和氧胁迫伤害;外源IAA亦可显著提高白三叶叶片总氨基酸和游离脯氨酸含量,有效降低了渗透势,提高叶片相对含水量。相似地,干旱条件下外源1μmol·L~(-1) IAA提高了离体叶片相对含水量并有效缓解了膜质损伤,但60μmol·L~(-1)极性运输抑制剂(NPA)以及60μmol·L~(-1)合成抑制剂(L-AOPP)不同程度地加剧了叶片失水和膜质损伤。以上结果表明:1μmol·L~(-1)IAA通过提高干旱胁迫下白三叶抗氧化保护能力和渗透调节能力,改善了白三叶幼苗的抗旱性。     

草坪草对干旱胁迫的反应与调节研究进展

从国内外关于草坪草组织器官对干旱胁迫的形态响应、生理生化响应等方面的调控研究进行综述,从宏观水平上阐明草坪草抗旱的一些形态变化和物质基础及其生理功能,并针对该方面的研究现状,提出通过基因工程等手段进行抗旱基因重组,是将来提高草坪草的抗旱性、创造草坪草抗旱新品种的一个新的研究发展方向。     

甘露糖对白三叶抗旱性、糖及糖醇类代谢物积累的影响

以广泛栽培种植的 ‘Ladino’ 白三叶为供试材料,采用生理生化及气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,从叶片水分状况、渗透调节、抗氧化性、光合特征、糖及糖醇类物质的积累研究甘露糖对白三叶抗旱性的影响。研究结果表明,干旱胁迫显著降低白三叶叶片相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光和净光合速率,导致膜脂过氧化加剧,细胞膜稳定性降低,植株受损严重。但白三叶能通过提高自身水分利用效率及降低渗透势以适应干旱胁迫。外施适宜浓度的甘露糖(30 mmol·L^-1)能显著提高干旱胁迫下白三叶叶片光合作用、抗氧化和渗透调节能力,从而有效缓解干旱诱导的氧化伤害并维持良好的水分状况,提高植株抗旱性。通过对不同糖及糖醇类代谢物含量变化的测定发现,不同糖类积累对干旱胁迫响应有所不同,甘露糖能在干旱条件下诱导多种糖(甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、蔗糖、麦芽糖和海藻糖)和糖醇(肌醇、丙三醇和松醇)的积累,这既提高了干旱胁迫下细胞渗透调节能力,也为白三叶生长和代谢供能提供更多的可利用碳水化合物以抵御干旱胁迫。