土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响

在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系.结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9％-70.5％范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC＜38.9％时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制.(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6％-82.9％和48.3％-70.5％.(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9％-70.5％的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC＜38.9％时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻.(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏.土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因.在半干旱黄土丘陵区,沙棘生长所允许的最大土壤水分亏缺在RWC为38.9％,维持沙棘具有较高WUE和Pn的土壤水分阈值为RWC在58.6％-70.5％之间.     

干旱胁迫对甘蔗近缘材料抗氧化系统酶活性的影响

本文报道了在干旱胁迫条件下甘蔗栽培种ROC22和ROC16与近缘种果蔗、大茎野生种、斑茅、割手密抗氧化系统相关酶活性的变化情况。结果表明:斑茅的POD、CAT活性和可溶性蛋白含量均最高,推测其是抗旱性强的材料。另外,甘蔗野生的近缘种斑茅、割手密、果蔗、大野的SOD、POD、CAT酶活性和可溶性蛋白含量均明显高于栽培种ROC22和ROC16,可以认为野生的甘蔗近缘种材料抗旱性高于栽培种。不同胁迫时间与SOD、POD、CAT酶活性存在一定的相关性,与可溶性蛋白含量存在负相关性。     

干旱和铅胁迫对刺槐和紫穗槐抗氧化酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了铅胁迫和干旱胁迫对1 a生刺槐、紫穗槐及其紫穗槐平茬后萌条叶片抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响。结果表明:高浓度(1 000~3 000 mg·kg-1)的铅处理能提高SOD活性,低浓度(300~500 mg·kg-1)的铅处理提高了POD活性;水分和铅胁迫共同作用,刺激了各树种叶片的酶活性。综合分析,紫穗槐的抗性优于刺槐,抗铅胁迫能力紫穗槐苗木>紫穗槐萌条>刺槐苗木。     

盆栽和地栽牡丹叶片叶绿素及抗氧化酶活性代谢动态

以盆栽和地栽牡丹"洛阳红"、"胡红"为试材,对其不同生长发育期叶片叶绿素含量及抗氧化酶活性动态代谢进行了比较研究。结果表明:两品种牡丹中,盆栽"洛阳红"叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性均比地栽有不同程度的降低,而盆栽"胡红"SOD活性则高于地栽,这可能与种间特遗性有关。抗氧化酶活性的减弱,在一定程度上减弱了盆栽牡丹对高温、干旱等逆境的抵御及抗衰老能力。     

高温胁迫过程中欧洲报春叶片抗氧化酶活性的变化

为研究报春属植物在高温胁迫时抗氧化系统的反应,分别以营养生长期和花期的欧洲报春‘里拉’为试材,观察在42℃胁迫过程中叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化。结果表明,在高温胁迫下,叶片的3种抗氧化酶活性变化大致呈现先升高后下降的趋势,并在胁迫8～10h后保持较低水平。营养生长期的叶片SOD和POD活性变化趋势与花期的基本一致,但前者抗氧化酶活性变化幅度高于后者。这说明,欧洲报春‘里拉’营养期的叶片比花期的叶片更耐高温,在42℃下连续胁迫8～10h可能会对叶片产生不可逆的伤害。     

外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响

【目的】褪黑素是一种广泛存在于高等植物体内的小分子物质,被认为是一种新的植物生长调节剂和生物刺激剂,对于提高植物抗逆性具有重要作用。探索外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响,为揭示褪黑素调节植物抗逆性的机制打下基础。【方法】以番茄‘辽园多丽’为试材,首先采用叶片喷施和根施不同浓度褪黑素进行预处理:CK:叶片喷施清水、根施50 m L清水;R5、R50、R100、R150、R250:叶片喷清水,分别根施50m L 5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;L5、L50、L100、L150、L250:根施50 m L清水,叶片分别喷施5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;连续处理3 d后将植株移至温室中,以不浇水作为干旱处理(其中CK0:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后正常浇水,CK1:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后干旱处理)。干旱胁迫5 d后,通过比较暗适应下PSII最大光化学量子产量Fv/Fm和PSI最大氧化状态Pm,确定根施和叶片喷施的最佳浓度处理。然后利用光合荧光同步测量系统分析根施和叶片喷施褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片气体交换参数,PSII和PSI的光能分配和电子传递速率,类囊体膜的完整性和ATP酶活性的调节。【结果】根施和叶片喷施不同浓度褪黑素均提高了干旱胁迫下番茄叶片的Fv/Fm和Pm,并且随浓度增加表现出先升高后降低的趋势,L100和R100处理下的Fv/Fm和Pm最大,显著高于对照。L100和R100显著缓解了干旱胁迫对气体交换参数的抑制,其中叶片净光合速率(Pn)分别为2.04和1.71μmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于对照(CK1)(0.52μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率(E)分别为0.66和0.54 mmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于CK1(0.25 mmol·m~(-2)·s~(-1)),并且显著提高了番茄叶片气孔导度(GH2O)和最大水分利用效率(WUE),降低了气孔限制值(Ls),而L100优于R100处理。快速光响应曲线结果表明L100和R100处理提高了干旱胁迫下番茄幼苗PSII的光化学反应效率Fv'/Fm'及PSII光化学淬灭系数q P,表明褪黑素处理更利于干旱胁迫下番茄叶片PSII光化学反应的高效进行;干旱胁迫下番茄幼苗环式电子传递速率得到显著加强,而L100和R100处理降低了环式电子传递速率,但加强了线性电子传递速率,且L100处理下番茄叶片ETRI和ETRII均高于R100处理;L100、R100处理提高了干旱胁迫下番茄叶片的Y(I)、Y(II),表明褪黑素处理有利于干旱胁迫下番茄叶片吸收光能向光化学反应的方向分配;暗适应后,L100和R100处理番茄叶片P515诱导曲线均高于CK1,照光后,CK0处理番茄幼苗P515信号快速下降,其次是L100和R100处理,而CK1处理降低较慢,表明褪黑素具有保护叶绿体类囊体膜和ATP合成酶免受干旱胁迫伤害的作用。【结论】根施和叶片喷施外源褪黑素能缓解干旱胁迫对番茄幼苗光合性能的抑制,加强光合运转效率,而叶片喷施是一种更简单高效的处理方式;褪黑素能加强作物光合作用对环境胁迫的适应性,对于农作物的生长发育具有调节作用。     

强光胁迫对牡丹叶片抗氧化系统的影响

以盆栽牡丹"肉芙蓉"为材料,对摘取的牡丹叶片进行不同强度的光照处理,测定牡丹叶片SOD和APX活性以及可溶性蛋白、AsA、MDA、H<,2>O<,2>含量,研究不同光强对牡丹抗氧化系统的影响.结果表明,强光处理4 h后,牡丹叶片的可溶性蛋白及H<,2>O<,2>含量与饱和光照射4 h后相比,变化均不显著,但SOD、APX的活性以及AsA、MDA含量和O<'-><,2>·产生速率均比饱和光处理的显著增强.表明牡丹叶片遭受强光胁迫后,活性氧积累,细胞膜脂过氧化程度加剧,同时抗氧化系统酶活性增强,抗氧化物质含量增加.     

盐胁迫下不同盐敏感型玉米抗氧化酶活性的变化

本试验选用两种不同的玉米品种,在四个不同盐浓度下分析了不同生长期SOD、POD、CAT活性和MDA含量的变化。结果表明,在不同浓度的盐胁迫条件下,SOD活性在三叶期、开花期、灌浆期及掖单22的大喇叭口期均随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低,而登海9号的大喇叭口期在盐浓度为0～0.6%范围内,随着盐浓度的升高SOD活性逐渐升高。POD活性在三叶期及灌浆期均表现为随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低;在大喇叭口期及开花期随着盐浓度的升高POD活性逐渐升高。CAT活性在大喇叭口期、灌浆期及掖单22的三叶期表现为随盐浓度的增加而提高,达到一定限度又降低;在开花期及登海9的三叶期随着盐浓度的升高CAT活性逐渐升高。MDA含量逐渐上升。     

盐碱胁迫下羊草抗氧化酶活性的变化

对松嫩平原不同盐碱胁迫下羊草的叶片和根茎中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性进行测定。结果表明,随着盐碱胁迫程度的加重,春季(5月),羊草叶片和根茎SOD活性逐渐升高,CAT活性先降低后升高,POD活性逐渐降低;夏季(7月),叶片SOD、CAT、POD活性增大,根茎中的SOD、POD活性呈先升高后降低趋势,CAT活性则逐渐升高;秋季(9月),SOD、POD活性呈波动变化,CAT活性呈先降低后升高趋势。除根茎的SOD活性以外,其他酶活性在秋季出现最低值。根茎中的SOD、CAT、POD活性在3个时期均高于叶片。不同盐碱胁迫下,羊草SOD、POD、CAT活性在不同时期均变化显著(P0.05)。     

干旱胁迫下光合作用的气孔与非气孔限制

从叶绿体结构、光合色素的含量、光合酶的活性,活性氧代谢及叶绿素荧光等几方面综合分析气孔和非气孔因素对光合作用的影响,并分析了气孔与非气孔之间的关系,认为气孔限制和非气孔限制对光合作用影响的大小取决于干旱的程度,今后应加强各个因子相互作用的研究.     

不同干旱条件下香木莲的光合特性1）

研究了正常供水CK（土壤水分含量为最大田间持水量的80％,下同）、轻度干旱胁迫P1（65％）、中度干旱胁迫P2（35％）、重度干旱胁迫P3（15％）4种处理方式下香木莲（Manglietia aromatica）的抗旱能力,对香木莲叶片光合指标和叶绿素荧光值进行了分析。结果表明：随着干旱强度的增强,香木莲的光合作用能力不断降低, Pmax、Tr、Gs 不断下降。但Ci值在P2处理条件下达到最低,香木莲的光合能力降低,表明香木莲抗旱能力较弱;Fv／Fm、ΦPSⅡ值随着光照日变化会自我恢复到零晨水平,表明了香木莲在逆境条件下能够维持植物体内一定的光合作用,保证植物体自身的能量获取。     

逐渐干旱对牡丹实生苗某些生理指标的影响

以牡丹实生苗凤丹为试材,研究了逐渐干旱对牡丹实生苗叶绿素含量、光合特性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的变化.结果显示:随着干旱胁迫的加剧,牡丹实生苗叶绿素含量呈先升后降趋势.轻度干旱时叶绿素含量达到最大值,比干旱胁迫前上升18.6%;重度干旱时达到最小值,比干旱胁迫前下降了51.2%.净光合速率、胞间CO<,2>...     

外源一氧化氮供体SNP干旱条件对桑树幼苗光合作用和能量分配的影响

[目的]为探讨NO对桑树在干旱下光合作用的影响和光能分配的调控作用,研究了外源NO对干旱下桑树幼苗叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响.[方法]以一年生饲料桑为材料,以硝普钠（SNP）为NO供体,共设4个处理,每个处理3次重复.试验当天分别用Hoagland（CK）、1 mmol/L SNP＋ Hoagland（CK＋ SNP）、20％ PEG（6 000）＋ Hoagland（PEG）、20％PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland（PEG＋ SNP）4种溶液对幼苗进行根施处理.[结果]外施1 mmol/L SNP可有效提高干旱下桑树幼苗叶片最大净光合速率（Amax）,缓解净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）的降低和胞间CO2浓度（Ci）的升高.干旱条件下桑树叶片的最大光化学效率（Fv/Fm）、电子传递速率（ETR）、光化学猝灭（qP）、实际光化学效率（（Φ）PSⅡ）均显著下降,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭（NPQ）上升.根施SNP的干旱胁迫下桑树叶片的Pn、Gs、Tr、WUE、Fv/Fm、ETR、qP、（Φ）PSⅡ均明显提高,Fo和NPQ下降.根施SNP明显提高了桑树叶片的荧光量子产额和热耗散的量子产额（Φf,D）.20％ PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland处理下用于光化学反应的量子产额（ΦPSⅡ）所占比例最高,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额（ΦNPQ）所占比例较低.叶施SNP可以使桑树幼苗在严重干旱胁迫下用于QA-以后的电子传递能量比例增加,并且相对增大了有活性的反应中心的开放程度和电子传递速率,减轻了桑树幼苗在干旱胁迫下的光抑制.[结论] NO能够缓解干旱胁迫引起的光合速率的下降及光抑制对光合系统的破坏作用,而非光化学效率的提高和热耗散的增强可能是NO减轻PSⅡ能量负荷,恢复失活的PSⅡ活性,保护光合系统并提高光合速率的重要机制之一.     

氯化胆碱对受旱地黄叶片渗透调节物质与光合的影响

以浓度为100,300,500 mg/L的氯化胆碱(CC)水溶液喷施地黄叶面,可明显提高干旱胁迫下地黄叶片脯氨酸(Pro)和可溶性糖(WSC)的含量,减少丙二醛(MDA)的累积。使地黄叶片在干旱胁迫条件下维持较高的通过PSⅡ的电子传递速率(Fv/Fo)、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)和光合放氧速率(Pn)。其中以300 mg/L的CC效果较好。     

自然干旱胁迫下紫花苜蓿叶片和根部ABA的代谢变化

[目的]为苜蓿的抗旱栽培及抗旱品种的选育提供理论依据。[方法]以紫花苜蓿为材料,正常供水处理为对照,研究离体干旱条件下其根系和叶片的水分及ABA含量变化。[结果]正常供水条件下,紫花苜蓿根部ABA含量低于叶片;干旱胁迫3h后,叶片ABA含量显著高于对照,之后呈下降趋势,而根部ABA含量呈增加趋势,干旱胁迫6h时根部ABA含量增加至最高,为对照ABA含量的3倍多。随着干旱时间的延长,苜蓿叶片相对含水量（RWC）下降,干旱胁迫3h后,叶片RWC从82.5%下降到56.4%;干旱胁迫6h时,叶片RWC仅为33.5%,而根部RWC变化较小。[结论]水分胁迫下,植物根部ABA可作为信号分子对植物地上部的生长发育起调控作用。     

水分胁迫对甘蔗叶片光合性能的影响

植物体内叶绿素荧光是探测和分析植物光合功能的一个重要手段 ,为研究 PS 及其光合电子传递提供了丰富的信息 ,是研究植物光合生理与逆境胁迫关系的理想探针〔1,2 ,4〕。人们利用荧光分析方法研究了低温、高温、水分及盐分等主要环境因子对植物光合作用的影响〔5〕,并在多种作物上尝试利用 ,然而在甘蔗上未见相关报道。本文研究了水分胁迫对蔗叶叶绿素 a荧光诱导动力学的影响 ,为甘蔗抗旱育种提供可供借鉴的技术和方法。1　材料与方法供试材料为福农 81 -74 5(F.A.81 -74 5)、粤糖 86-3 68(Y.T.86-3 68)、桂糖 89-5(G.T.89-5)、闽糖 88-…     

土壤水分胁迫下油菜光合特性变化和膜伤害研究

对4种不同水分条件下油菜叶片的光合变化和膜伤害进行了研究。结果表明,在轻度干旱条件下,油菜叶片光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)会增加,而气孔导度(Gs)则缓慢下降。随着胁迫程度加重,三者均出现明显下降。细胞间隙CO2浓度(Ci)在不同的水分胁迫下表现各异,轻度干旱胁迫下先下降再升高,而中度和重度干旱胁迫条件下却呈现明显上升然后趋于平缓趋势。叶片细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量随着胁迫程度增加而明显增加。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响

[目的]研究盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响。[方法]以番茄中杂101号为试验材料,用不同浓度(5.0、10.0、20.0、50.0mmol/L)甜菜碱处理番茄幼苗,以营养液为对照,测定番茄幼苗叶绿素含量和光合作用参数的变化。[结果]结果表明:在盐胁迫下,外源甜菜碱能使叶片叶绿素含量和叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm增高,从而减轻盐胁迫对幼苗的抑制作用,并且甜菜碱浓度以5.0 mmol/L效果更好。[结论]根施外源甜菜碱具有增强番茄幼苗抗盐性的作用。     

水杨酸对高温强光下小麦抗氧化及光合作用的影响

以浓度为0.5 mmol/L的水杨酸(SA)水溶液喷施灌浆期小麦叶片,然后进行高温强光胁迫处理,研究SA对高温强光下小麦叶片氧化损伤及光合机构运转的影响。结果表明,SA能有效防护高温强光所致的氧化损伤,维持较高的SOD和APX活性,减少H2O2的积累,抑制脂质过氧化作用。明显减轻高温强光胁迫对光合机构的破坏,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和净光合速率(Pn)。