羊柴种子抗旱抗盐萌发生理研究

利用等渗透胁迫的PEG和NaCl及混合溶液处理羊柴种子,测定种子发芽率、发芽势、活力指数、平均根长,幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性蛋白质、MDA含量。结果表明：随着胁迫强度增加,种子萌发能力下降,幼苗生长指标下降;SOD、CAT活性持续增加,脯氨酸、MDA含量上升,POD活性、可溶性蛋白质含量下降。对3种胁迫条件下生长及生理指标的分析表明：羊柴在种子萌发期和幼苗期有较强的抗旱能力和一定的抗盐能力,萌发幼苗对盐、旱胁迫存在交互适应现象。     

PEG胁迫对柳叶水甘草种子萌发及幼苗的影响

采用不同质量分数的聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱胁迫的方法,研究干旱胁迫对柳叶水甘草（Amsonia tabernaemontana）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,1)5％PEG处理种子其萌发率、萌发速率系数、萌发指数和活力指数均高于对照组,随着胁迫质量分数递增,萌发率下降,复水后,仍能萌发,种子具有一定的抗旱性。2) 幼苗处理随着胁迫质量分数递增及胁迫时间延长,其叶片相对电导率、MDA含量显著增加;脯氨酸含量与叶片相对电导率和MDA含量呈极显著正相关,高质量分数PEG胁迫处理,脯氨酸含量增加;抗氧化酶SOD和POD活性先上升后下降。     

外源硅对NaHCO_3胁迫下草地早熟禾萌发及幼苗生长的影响

为了研究在NaHCO_3胁迫下外源硅对草地早熟禾种子萌发及幼苗生理特性的影响,以草地早熟禾(Poa pratensis)‘巴润’品种为试验材料,分析在NaHCO_3(50 mmol/L)胁迫下施加不同浓度外源硅(0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L)对种子萌发以及幼苗形态及生理指标的影响。结果表明:在NaHCO_3胁迫下,施加1.5 mmol/L硅,能显著提高草地早熟禾种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚苗长及胚根长。此外,在该浓度下幼苗的株高增加值、相对含水量、可溶性糖及脯氨酸(Pro)含量达到峰值,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,丙二醛(MDA)含量最低。分析表明,添加1.5 mmol/L浓度的外源硅能有效缓解NaHCO_3胁迫对草地早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响,增强幼苗在NaHCO_3胁迫下的抗性。     

干旱胁迫下外源钙对二色胡枝子种子萌发的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8和-1.2 Mpa模拟干旱胁迫,以CaCl₂浓度0, 5, 15, 30和50 mmol·L^-1为外源钙离子梯度,研究干旱、外源钙及二者交互作用对二色胡枝子(Lespedeza bicolor)种子萌发的影响,以探寻减缓干旱胁迫抑制二色胡枝子种子萌发的最佳外源钙施入量.结果表明:随着干旱胁迫强度增加,二色胡枝子种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均显著低于对照.正常水分条件下,中低浓度外源钙(< 30 mmol·L^-1)对二色胡枝子种子萌发无显著影响,而高浓度外源钙(50 mmol·L^-1)对种子萌发具有抑制作用.干旱胁迫下,随外源钙浓度增加,二色胡枝子种子4个萌发指标呈先升高后降低的趋势,在外源钙浓度为15 mmol·L^-1时,种子发芽的各项指标均达到最大值,而当外源钙浓度在30~50 mmol·L^-1时,二色胡枝子种子4个萌发指标均呈下降趋势,并且随着干旱胁迫加剧,下降趋势更明显.因此,在二色胡枝子生产利用中,对于中等干旱条件的地区,可以在播种前利用15 mmol·L^-1的外源钙浸种,以提高出苗率.     

红三叶新品系生理生化指标对低温的响应机理

为研究红三叶（Trifolium pratense）新品系（R）的耐低温性,本试验以岷山红三叶（CK1）和甘红1号红三叶（CK2）品种为对照,采用人工模拟低温环境的方法对其进行4℃低温胁迫,测定了各参试材料的叶片含水量（Content of leaf water,LWC）,叶绿素含量（Chlorophyll,CHL）,可溶性糖含量（Soluble Sugar,SS）,丙二醛含量（Malondialdehyde,MDA）,以及叶片超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）,过氧化物酶（Peroxidase,POD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性。结果表明,随着低温胁迫时间延长,3个红三叶材料叶片的LWC和CHL含量逐渐降低,MDA含量和SS含量则逐渐升高,POD,SOD和CAT活性均呈先升高后下降的变化趋势;3个参试材料中,R的LWC和SS含量最低,CHL,MDA含量及叶片SOD,POD和CAT活性最高;从红三叶材料×低温胁迫天数交互作用而言,R的LWC下降幅度较大,CHL含量显著高于CK2（P<0.05）,叶片SOD,POD和CAT活性显著高于2对照材料（P<0.05）。采用隶属函数法对3个红三叶材料的耐低温性综合评价表明,3个红三叶材料耐低温性强弱依次为R > CK1 > CK2。     

干旱胁迫下硅对肥皂草抗氧化系统及膜质稳定性的影响

以盆栽肥皂草为试验材料,通过对每kg干土施0.1,0.2,0.3,0.4 g SiO₂并设置正常水分、轻度胁迫、重度胁迫3种水分梯度,测定并分析胁迫期间肥皂草叶片保护酶活性、抗氧化剂含量、丙二醛含量和相对电导率的变化情况,以期探讨干旱胁迫下硅对抗氧化系统与膜质稳定性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度和天数的增加,肥皂草叶片SOD、POD、CAT活性和GSH、ASA含量呈现先上升后下降趋势,而丙二醛含量与叶片相对电导率呈现增加趋势。与CK相比,施一定量的硅能使干旱条件下肥皂草SOD、POD、CAT活性最高增加30%以上,丙二醛含量和相对电导率降低达25%以上,并稳定了GSH、ASA含量,说明硅能有效缓解干旱对肥皂草细胞膜的破坏,提高肥皂草抗氧化系统的防御能力,保护其正常生理机能不被破坏。随着硅浓度的增加,肥皂草抗旱性逐渐增强并趋于平稳,最适宜硅肥浓度为每kg干土SiO₂含量0.3~0.4 g。     

H2O2胁迫下豌豆初生根及抗氧化酶系统对外源 Ca2＋的响应

以豌豆品种“陇豌一号”为材料,通过对豌豆种子萌发初期初生根生理特性的研究,探索提高豌豆初生根外源H2 O2胁迫条件下抗性能力的途径。运用生理生化方法,测定 H2 O2胁迫下豌豆初生根在外源 Ca2＋处理后的弯曲率和根系活力,并对豌豆初生根内的丙二醛（MDA）含量、相对膜透性、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）活性进行测定。结果显示,80 mmol／L 的 H2 O2处理下的豌豆初生根正常生长受到显著抑制,但是经过 Ca2＋处理后,根系生长抑制作用得到缓解,根系活力得以恢复。外施10 mmol／L Ca2＋初生根 MDA 值较 CK1降低了37．32％,并显著地提高了 POD,SOD,CAT 和 APX 的活性,其值分别为51．946 U／（mg·min）,865．174 U／g FW,1．9739 mmol／（L·g·min）和2．569μmol／（L·g·min）。总之,外源施加 Ca2＋能够有效降低 H2 O2造成的氧化胁迫,缓解对初生根细胞膜的伤害,降低质膜透性,增强初生根系抗氧化酶活性,达到抵抗逆境胁迫的目的。     

不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子和幼苗的影响

针对我国西北地区铅锌矿区存在的干旱和铅污染交互胁迫的情况,以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为研究对象,通过试验模拟方法分析不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子发芽率、发芽势以及幼苗根长、苗长、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：单一的土壤水分条件和铅胁迫处理对白羊草种子萌发和幼苗生长均存在抑制作用,发芽率、根长和苗长的抑制效应顺序为根长 >苗长 >发芽率。水分和铅交互胁迫对白羊草SOD、POD和CAT活性的影响规律不明显,表现出一定的协同或拮抗效应;而MDA含量与对照组相比则显著增加（P<0.05）,表明交互胁迫对白羊草生物膜系统造成了一定的伤害。综合分析说明,白羊草对水分和铅交互胁迫具有一定的耐受性（土壤相对含水量70%,铅含量700 mg·L^-1的条件下仍能存活并生长）,而且适当的交互胁迫（土壤相对含水量92.6%,铅含量100 mg·L^-1）可以促进白羊草种子的萌发和幼苗的生长。因此,白羊草可以作为西北地区铅锌矿区生态系统修复的先锋草本植物。     

Pb、Cd和酸胁迫对宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

土壤酸化和重金属污染是限制离子型稀土矿废弃地植被恢复的主要因素,宽叶雀稗（Paspalum wettsteinii Hack）可在长汀离子型稀土矿废弃地正常生长,可能存在对酸和重金属胁迫特殊的适应机理。鉴于此,以宽叶雀稗为材料,设置不同浓度的Pb、Cd及酸胁迫试验,测定不同胁迫下宽叶雀稗种子萌发特性、幼苗生长及抗氧化酶活性的变化。结果表明,Pb （≥500 mg·L^-1）、Cd （≥50 mg·L^-1）胁迫对宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长具有显著的抑制作用（P<0.05）;pH-4.5,pH-5.5对宽叶雀稗种子萌发及幼苗生长有一定促进作用;Pb处理早期超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性及中后期过氧化物酶（POD）活性均呈先增后减趋势;Cd胁迫早期及晚期的SOD、CAT活性先减后增;酸处理中后期的SOD活性及早中期的POD活性均先减后增,早期及晚期的CAT活性则先增后减。宽叶雀稗抗氧化酶系统在Pb、Cd及酸胁迫下响应机制不同,SOD、POD、CAT活性高低有明显的时间差异和浓度效应。     

外源赤霉素和褪黑素对三种胁迫下白三叶种子萌发、幼苗生长及生理的影响

为探究外源赤霉素(GA)和褪黑素(MT)对盐、碱和干旱胁迫下白三叶(Trifolium repens)种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶的影响,本试验以白三叶‘瑞文德’为试验材料,设置不同浓度(5,10,20,50 mg·L^-1)GA和(1,2,5,12 mg·L^-1)MT的处理,测定了3种胁迫下种子萌发、幼苗生长及生理指标。GA和MT可有效缓解盐、碱和干旱胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的抑制作用,且随着外源物质浓度的升高,各指标呈先升后降的趋势。其中,20 mg·L^-1 GA显著促进了盐胁迫下白三叶的种子萌发;5 mg·L^-1 MT显著增加了干旱胁迫下白三叶的胚根长和鲜重;20 mg·L^-1 GA显著提高了碱胁迫下白三叶的SOD、POD和CAT活性。通过隶属函数分析得出20 mg·L^-1 GA浸种缓解盐和碱胁迫效果最佳,5 mg·L^-1 MT浸种缓解干旱胁迫效果最佳。因此,在盐、碱和干旱胁迫条件下,使用20 mg·L^-1     

外源草酸对不同年限狗尾草种子萌发及生理生化的影响

以‘纳罗克’狗尾草(Setaria sphacelata‘Narok’)种子为供试材料,采用不同浓度(5～25 mmol·L^-1)和不同时间(5～25 min)的草酸处理,探究外源草酸对非洲狗尾草种子萌发(发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数)及生理特征(可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD),过氧化物酶(Peroxidase, POD),过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量)的影响,并研究了外源草酸对储藏0～4年狗尾草种子的生理特性及幼苗生长的影响。结果表明：草酸处理对收获当年狗尾草种子的萌发具有促进作用,随着处理浓度和时间增加至25 mmol·L^-1,25 min,收获当年的种子可达到破眠效果;采用25 mmol·L^-1,25 min的条件处理不同储藏年限的种子,显著提高收获当年种子的SOD和CAT活性,增加0～2年种子幼苗的根长,降低种子MDA含量,POD活性随储藏年份的延长逐渐降低。草酸处理后不同储藏年份种子...     

基于植株各器官生理响应对12种苜蓿抗旱性的综合评价

为筛选抗旱性强的苜蓿（Medicago sativa L.）品种,本试验以12个苜蓿品种为材料,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱处理,设置了100 g·L^-1和200 g·L^-1两个胁迫梯度,分别测定叶片、茎、根颈、根系4个器官的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和植株根冠比,通过主成分分析计算植株各器官生理指标在抗旱性评价过程中所占权重,结合抗旱系数评价苜蓿品种的抗旱性。结果表明,在100 g·L^-1和200 g·L^-1 PEG模拟干旱胁迫下,植株的生长受到抑制,生物量、株高、叶面积、根长均减小,根冠比增加;各器官脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性提高;在所有的生理指标中,脯氨酸、可溶性糖、过氧化氢酶活性对干旱胁迫的响应较敏感。不同器官生理调节物质的抗旱系数存在差异,叶片各指标对干旱胁迫的响应小于茎和根系,根颈脯氨酸和可溶性糖含量对干旱胁迫的响应大于叶片、茎和根系。在评价品种抗旱性时,根系可溶性蛋白含量、根颈脯氨酸含量、根颈可溶性糖含量、根系可溶性糖含量及根系过氧化氢酶活性占权重较大。综合分析得出,100 g·L^-1 PEG处理时,‘公农1号’、‘中苜1号’和‘前景’的抗旱性比较强;200 g·L^-1PEG处理时,‘骑士2’、‘东苜1号’、‘巨能2’和‘斯贝德’的抗旱性较强,可作为苜蓿抗旱栽培的参考品种。     

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Ca²⁺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。     

外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1 mmol·L^-1 SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加 c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。     

硒引发对紫花苜蓿种子抗氧化性能的影响

为探索外源硒引发对紫花苜蓿(Medicago sativa)种子抗氧化性能的影响,本试验用不同浓度(0,0.5,1.0,2.0,4.0和8.0 mmol·L-1)的亚硒酸钠溶液引发0,3,6,9和12 h后,分析其发芽率、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dis...     

外源氯化钙对‘龙牧807’苜蓿幼苗干旱缓解效应分析

为探讨外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿（Medicago Sativa L.）幼苗生理生化指标的影响,本研究对20%聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫下的苜蓿幼苗分别施加5,10,15,20 mmol·L^-1外源氯化钙,分析外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、叶绿素、细胞膜透性以及抗氧化酶活性的影响,并利用隶属函数法综合评价最佳外源氯化钙缓解浓度。研究结果表明：未施加外源氯化钙时,随着PEG胁迫浓度（10%,15%,20%,25%）的增加,苜蓿叶片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均呈先升后降的趋势,丙二醛含量和相对电导率逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势;综合分析显示,20% PEG胁迫浓度可以有效模拟苜蓿幼苗对干旱胁迫的反应;苜蓿幼苗在20% PEG胁迫下施加10 mmol·L^-1 CaCl₂后,幼苗叶片的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、叶绿素含量,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性最高分别增加了32.40%,31.10%,69.41%,21.39%和6.87%,相对电导率最低降低了27.37%;20% PEG胁迫下施加15 mmol·L^-1 CaCl₂后,可溶性糖含量最高增加了14.17%,丙二醛含量最低降低了36.36%;超氧化物歧化酶活性在20% PEG胁迫下施加5 mmol·L^-1 CaCl₂浓度为最高;隶属函数法综合评价显示,适宜CaCl₂浓度可以缓解干旱对苜蓿幼苗造成的伤害,本试验中以浓度为10 mmol·L^-1 CaCl₂缓解效果最佳。     

盐爪爪种子萌发期抗盐性研究

为了解盐爪爪（Kalidium foliatum）种子分别在NaCl和Na₂SO₄胁迫下种子萌发期的抗盐性,本试验采用发芽盒进行种子萌发出苗试验,测定盐爪爪种子在不同浓度（0,50,100,200,300,400 mmol·L^-1）NaCl和Na₂SO₄胁迫下的萌发率、发芽势、发芽指数、根茎比以及幼苗可溶性蛋白、抗氧化酶活性。结果表明：盐爪爪种子在NaCl和Na₂SO₄浓度均为50 mmol·L^-1时萌发率最高,当盐浓度大于100 mmol·L^-1时萌发率开始下降;盐爪爪种子发芽势随盐浓度增加而下降,幼苗根茎比以及发芽指数随盐浓度增加呈现先升后降趋势。在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,盐爪爪幼苗体内可溶性蛋白含量随盐浓度增加呈上升趋势;超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）酶活性呈现出先上升后下降趋势,过氧化氢酶（Catalase,CAT）酶活性呈下降趋势。综合分析表明,盐爪爪种子在盐浓度小于100 mmol·L^-1时能正常萌发出苗;盐爪爪幼苗可通过增加体内可溶性蛋白含量、SOD和POD酶活性来抵御盐对其产生的危害。