外源水杨酸对铝胁迫下栝楼光合特性及耐铝性的影响

以耐铝品种安国栝楼和铝敏感品种浦江栝楼为试验材料,采用溶液培养法研究800μmol/L铝胁迫下,不同浓度水杨酸对2个栝楼品种的生长特性、光合特性及抗氧化酶活性、MDA和紫外吸收物含量的影响。结果表明,经过800μmol/L铝处理15d后,安国栝楼和浦江栝楼的相对根长、株高及地上部鲜重、叶绿素含量、最大光能转化效率(Fv/Fm)、最大荧光产量(Fm)及电子传递速率(ETR)明显下降,SOD、CAT活性却出现2种相反的变化趋势,显示出2个栝楼品种的耐铝性差异,POD活性和紫外吸收物含量降低,MDA含量及初始荧光(F0)升高。10,30,50μmol/L外源SA可不同程度地降低铝在根尖细胞壁中的积累、MDA含量及初始荧光(F0),提高栝楼的相对根长、株高、地上部鲜重、叶绿素含量及叶绿素荧光的相关指标和抗氧化酶活性。由此可知,外源SA通过提高栝楼抗氧化酶活性及光合作用能力增强栝楼抗铝毒能力。由隶属函数分析得出,SA具有缓解铝胁迫的效果,但并不能消除铝胁迫对栝楼生长的抑制作用。     

外源脱落酸对铝胁迫下栝楼叶绿素荧光及生理活性的影响

通过比较不同栝楼品种的耐铝性差异,确定最佳缓解浓度,选取耐铝性有差异的保定栝楼和浦阳栝楼为试验材料,设置6组不同浓度的Al~(3+)和脱落酸,研究Al~(3+)和脱落酸的互作对2个栝楼品种植株的根长、叶绿素荧光特性、根系活力、MDA含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂的含量。结果表明:(1)保定栝楼和浦阳栝楼在铝胁迫和外源脱落酸的作用下,各指标体现出相似的变化趋势,但是变化程度和敏感性显露出了一定的区别,保定栝楼具有更强的耐铝能力。(2)铝胁迫使得2个品种栝楼的根长、根系活力、叶绿素荧光参数中的F_v/F_m、F_m和ETR、抗氧化酶SOD、POD、CAT以及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统中AsA、GSH含量都有所抑制,而F_0、MDA和DAsA上升。(3)外源脱落酸加入后,2个品种的抗氧化酶以及AsA、GSH均显现了先上升后下降的趋势,MDA持续降低,F_0和DAsA呈现出由降而升的趋势,其中5mg/L的外源脱落酸使栝楼的根长、根系活力、F_v/F_m、F_m、ETR、SOD、POD、CAT以及AsA、GSH上升到峰值,MDA下降,F_0和DAsA降到谷值。(4)经过隶属函数和耐铝系数的分析,2个品种都能得出相同的结果,铝胁迫下各浓度外源脱落酸对2个品种的缓解程度为5 mg/L7.5 mg/L2.5 mg/L0mg/L10mg/L。保定栝楼的耐铝能力强于浦阳栝楼,低浓度的外源脱落酸可以缓解铝胁迫,5 mg/L浓度的外源脱落酸缓解铝胁迫效果最佳,在生产实际中要选择耐铝性较强的栝楼进行栽培,并辅以适当浓度的外源脱落酸。     

镉胁迫下外源IAA对栝楼生理变化和耐镉性的影响

为探究IAA对镉胁迫下栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)生理响应及耐镉性的影响,以保定栝楼(耐镉品种)和浦江栝楼(镉敏感品种)为材料,进行土培试验,研究800μmol/L镉胁迫下不同浓度IAA(10,35,60μmol/L)对2个栝楼品种的生长特性、光合特性、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)与CK组相比,800μmol/L Cd处理下,保定和浦江栝楼的平均根长、地下部分鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)明显降低,初始荧光(Fo)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及MDA含量显著增高,细胞膜脂过氧化程度加深;(2)随IAA浓度升高,保定栝楼平均根长与地下部分鲜重持续增长,最大增幅为24.83%和40.55%,而浦江栝楼则由上升转为下降趋势;(3)外源IAA加入后,2个栝楼品种幼叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b、叶绿素荧光参数中的Fv/Fm、ETR及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈现出先升后降的趋势,Fo和MDA含量先降后升,其中,35μmol/L的IAA使叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b、Fv/Fm、ETR及SOD、CAT活性上升到峰值,而MDA含量降低35.44%～43.23%,达到谷值;(4)由隶属函数均值耐镉性分析得知,不同浓度IAA对栝楼镉毒害的缓解程度为35μmol/L10μmol/L60μmol/L0μmol/L。由此可见,外源IAA的施加对于缓解植物镉胁迫具有一定的应用前景。     

金花茶对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析

为探究金花茶幼苗对低温胁迫的生理响应及其耐寒性,本研究以2 a生金花茶幼苗为材料,进行6~-9℃低温胁迫处理,测定了细胞伤害率(CIR)、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、束缚水(BW)/自由水(FW)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)等指标,并进行了低温半致死温度(LT₅₀)和抗寒生理指标相关性分析。结果表明,3~12 h的低温LT₅₀为-6.62~-3.94℃,且随着时间的延长而升高。随着温度的降低, CIR、SS含量及POD、CAT活性总体呈上升趋势, BW/FW、MDA、Pro含量呈先上升后下降趋势, SOD活性总体呈下降趋势;随着胁迫时间的延长,CIR含量呈上升趋势,3~-9℃的SOD活性、0~-9℃的POD活性、-6~-9℃的BW/FW比值呈下降趋势,6~-6℃的SS含量变化较小,-9℃的SS含量呈下降趋势。相关性分析表明,CIR可作为耐寒性鉴定的主要指标,BW、SS、SOD、POD、CAT可作为辅助指标。本研究结果为金花茶引种区域和耐寒性鉴定指标的确定提供了理论依据。     

铝胁迫下根系分泌物对栝楼光合特性及耐铝性的影响

以耐铝性较强的安国栝楼和耐铝性较弱的浦江栝楼为对比试验材料,在土培条件下探究300μmol/L和800μmol/L铝胁迫下不同浓度(30,20,10ml/株)根系分泌物对2种栝楼的生长特性、光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,经过2个浓度的铝处理后,安国栝楼和浦江栝楼生长均受到一定抑制,生物量、叶绿素a/b含量、叶绿素荧光、CAT、POD、SOD酶活性均呈下降趋势,而MDA、初始荧光(F_0)呈相反的变化趋势,2种栝楼的各指标变化程度和敏感性表现出一定的差异性,表明2种栝楼的耐铝性存在差异。加入适宜浓度的根系分泌物能够促进2种栝楼的生长,提高叶绿素a、b含量以及各个荧光参数值和CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性,从而缓解了铝胁迫。较低浓度的根系分泌物可以缓解铝胁迫对栝楼的伤害;浓度过高时,2种栝楼的生长均会受到抑制,20ml/株的根系分泌物对栝楼铝胁迫的缓解作用最佳。因此,今后在红壤地区栝楼的生产种植中,可以进一步开展根系分泌物对栝楼影响机制的研究工作,为栝楼品种的推广与应用奠定基础。     

酸铝胁迫对栝楼根系生长及铝积累的影响

针对南方酸性红壤对作物的生长造成的不利影响,采用水培方式,研究酸铝环境0、100、300、500、1000μmol·L-1Al3＋pH4.5,处理7d对长兴栝楼根系生长及铝积累的影响。测定指标包括根系活力、质膜透性、抗氧化酶类活性（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX、愈创木酚过氧化物酶GPX、超氧化物歧化酶SOD）及其同工酶、过氧化氢（H2O2）含量、根尖铝含量的影响。结果表明：随着铝处理浓度升高,根系活力增大,根系质膜透性无显著变化;POD、CAT、APX酶活升高,GPX和SOD活性降低,多种抗氧化酶都有多条同工酶谱带出现;根尖相对铝含量升高,桑色素染色情况显示,荧光梯度与铝含量测定结果一致,并观察到根尖以上根毛处细胞凸起较之平整排列的根细胞更容易积累铝。栝楼对南方酸性红壤具有较强的适应能力,其体内抗氧化酶系统及根尖吸收、积累铝的机制对缓解铝毒害起着重要作用。     

温度对盐胁迫小麦抗氧化机制的影响

本研究以耐盐性不同的8个冬小麦品种为材料,分别在室温(20℃/25℃)和接近小麦生产的低温(10℃/15℃)条件下采用溶液培养,并在苗期进行盐胁迫处理(150 mmol·L-1 Na Cl),研究温度和盐胁迫交互作用对耐盐性不同的小麦抗氧化机制的影响。结果表明,对室温培养的幼苗进行盐胁迫后,耐盐强的小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性均显著升高,并且高于2个耐盐性弱的品种;而耐盐性弱的小麦幼苗盐处理后仅APX活性显著升高,其活性氧(ROS)累积量和叶片相对电导率均高于耐盐小麦;抗旱小麦以上指标介于耐盐品种和耐盐性弱的品种中间。低温培养下进行盐胁迫,谷胱甘肽还原酶(GR)在所有供试品种中均显著升高2~3倍;耐盐品种仅CAT和APX活性升高,抗旱品种SOD、POD和APX以及耐盐性弱的品种SOD和POD活性显著提高。由此得出与室温盐胁迫下小麦抗氧化机制的响应不同,低温盐胁迫条件下,耐盐小麦SOD和POD酶活性受到抑制,主要通过提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环的两个关键酶APX和GR活性增加对ROS的清除能力,而抗旱品种和耐盐性弱的品种除GR酶活性显著提高外,SOD和POD对ROS的清除能力均显著增强。在各种抗氧化酶的共同作用下,耐盐性不同的小麦品种之间ROS累积量和叶片电导率等受伤害指标的差异程度与室温盐胁迫相比减弱。     

铝胁迫下外源抗坏血酸对水稻幼苗抗氧化性能的影响

为探讨外源抗坏血酸(AsA)对铝胁迫下水稻抗氧化损伤的效应,以滇优35号(杂交稻,粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究外源AsA对不同铝浓度(0、50、100、200、400μmol·L^-1)胁迫下水稻根尖H₂O₂含量及抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明,水稻根尖氧化损伤程度随铝浓度的递增而加剧,与对照相比,400μmol·L^-1铝胁迫可导致水稻根尖H₂O₂和MDA含量增加1.53和3.16倍,脯氨酸含量、SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.73、1.39、1.42、1.76和1.56倍,内源AsA含量减少0.53倍;而施用外源AsA处理的根尖H₂O₂和MDA含量只增加1.04和2.69倍,内源AsA含量减少0.46倍,脯氨酸含量增加1.96倍,SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.48、1.63、1.90和1.89倍。综上所述,外源AsA可通过增强渗透调节物质含量来维护质膜结构的完整性...     

水杨酸对废电池胁迫下绿豆幼苗抗氧化酶活性及生理特性的影响

采用室内有培养土的纸杯培养方法,研究了不同浓度水杨酸（SA）处理对废电池胁迫下,绿豆幼苗抗氧化酶及生理特性的影响。结果表明,废电池胁迫下,超氧化物歧化酶（SOD）活性升高,过氧化物酶（POD）活性降低,光合色素、可溶性蛋白含量下降,脯氨酸和丙二醛（MDA）含量升高,电导率增大,膜稳定性降低,显示出一定的毒害效应;低浓度（≤100mg·L-1）的外源SA处理能够明显增强废电池胁迫下绿豆叶片SOD、POD活性,改善多项指标,但随着SA浓度升高,SOD和POD酶活性逐渐降低。说明低浓度SA能通过刺激抗氧化酶活性,减轻氧化胁迫,缓解废电池对绿豆幼苗的毒害作用,但高浓度SA（≥100mg·L-1）缓解作用降低。     

抽穗扬花期低温胁迫对双季晚稻生理特性的影响

为探究抽穗扬花期低温胁迫对不同晚稻品种生理特性的影响,本研究以2个耐冷品种(岳优27、昌粳225)和2个冷敏感品种(泰丰优208、黄华占)为试验材料,于抽穗扬花期在人工气候室进行低温处理,分析其光合特性、抗氧化酶活性、穗部性状与稻米品质等。结果表明,随着低温处理时间的延长,各晚稻品种花粉活力均降低,除过氧化氢酶(CAT)外的抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)及可溶性蛋白(SP)含量都有不同程度的增加,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性和SP含量呈先增加后降低的趋势,而CAT活性呈先降低后增加的趋势,结实率和千粒重呈降低趋势。低温胁迫也会影响稻米品质及稻米RVA值,具体表现为随着低温处理时间的延长,各晚稻品种精米率降低,垩白粒率、垩白度和胶稠度增加,直链淀粉与粗蛋白含量呈先增加后降低的趋势;峰值黏度、崩解值逐渐降低,冷胶黏度、回复值和消减值逐渐升高。相较于冷敏感品种泰丰优208和黄华占,耐冷品种岳优27和昌粳225的抗氧化酶活性和SP含量较高,MDA含量较低;结实率和千粒重降低幅度较小,花粉活性降低幅度也较小,其中在第5天昌粳225降幅最小,为4.38%;稻米品质中精米率、垩白粒率、胶稠度、直链淀粉含量和蛋白质含量变化幅度较小,而垩白度增加幅度较大,RVA谱中峰值黏度降低幅度较大,热浆黏度反应较慢,而冷胶黏度和回复值较先达到最大值,崩解值和消解值的变化幅度较小。综上,耐冷品种岳优27和昌粳225抽穗扬花期相较于冷敏感品种泰丰优208和黄华占表现出较强耐受低温胁迫的能力。本研究结果可为抽穗扬花期耐低温双季晚稻的选育与栽培提供一定的理论参考。     

栝楼ISSR－PCR反应体系的建立和优化

用改良SDS法提取栝楼（Trichosanthes kirilowii Maxim）叶片DNA为模板,通过单因素试验研究模板、引物、Tat／DNA聚合酶和dNTPs等4因素各7个水平对栝楼ISSR-PCR扩增结果的影响,并通过正交试验对各因子的浓度进行优化,首次建立了栝楼ISSR-PCR分析的最适反应体系：20μL的反应体系中,1×buffer,模板含量为50ng,引物的浓度为0．5μmol／L,TaqDNA聚合酶的用量为0．8U,dNTPs的浓度为200μmol／L。随机选取10条引物验证体系稳定性,并对190条ISSR引物初筛,得到条带清晰、多态性好的引物126条。经验证,本实验所建立的栝楼ISSR-PCR反应体系具有稳定可靠、可重复性好、多态性较强等特点,能够较好的应用于栝楼的ISSR分子生物学分析。     

秋水仙碱诱导栝楼四倍体

采用改良L.D.Cua法诱导短把栝楼获得四倍体,研究了0.2%浓度的秋水仙碱诱导短把栝楼染色体倍性变异的最佳处理时间、四倍体栝楼与原栝楼的形态特征及其四倍体与二倍体的细胞学鉴定。结果表明：0.2%秋水仙素的最佳处理时间为72 h,诱变率达82.1%。与二倍体相比,四倍体表现为：生长变缓;叶片增大、皱缩和变厚、叶形指数减小;叶片保卫细胞增大,气孔密度降低,叶绿体数目增加,叶色加深。根尖压片表明：二倍体的染色体数目为2n=66,大部分四倍体植株的染色体数目为2n=132,M2代部分四倍体植株也存在嵌合现象。     

复硝酚钠对低温下黄瓜种子萌发和幼苗耐寒性的影响

为缓解低温胁迫对黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗的伤害,以黄瓜中农106为试验材料,研究不同浓度复硝酚钠(CSN)浸种对低温胁迫下黄瓜种子萌发及萌发后生长的影响,以及CSN灌根处理对黄瓜幼苗壮苗效果及幼苗耐寒性的影响。结果表明,适宜浓度的CSN浸种能显著提高低温胁迫下黄瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、侧根数和鲜重,以50 mg·L^-1浓度效果最佳。在黄瓜育苗过程中,100 mg·L^-1的CSN灌根处理能显著提高穴盘苗质量和壮苗指数,低温胁迫下CSN通过促进矿质元素吸收,提高幼苗叶绿素含量、净光合速率、根系活力、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性,提高生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)含量,降低活性氧和丙二醛(MDA)含量以提高幼苗的耐寒性。本研究为培育黄瓜壮苗和提高黄瓜幼苗耐寒性提供了新方法,也为复硝酚钠在设施蔬菜上的应用提供了技术支持。     

乙烯通过调控氧化还原水平和耐冷基因表达提高早稻秧苗耐低温胁迫能力

乙烯参与调控植物响应多种逆境胁迫，然而乙烯调控早稻秧苗响应低温胁迫的生理和分子机制还不明确。本研究选择无土基质、发酵基质和营养土3种育秧基质对中早39早稻品种进行正常育秧至两叶一心期，外源喷施乙烯利后将水稻秧苗进行3d的低温处理，随后测定秧苗理化性质和抗寒基因表达，同时以喷施等量清水作为对照。结果显示：喷施乙烯利后显著提高了低温条件下水稻秧苗的生长，提高了秧苗体内的养分含量和渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量，增强了秧苗体内抗氧化系统酶活性和氧化还原状态(AsA/DHA比率)，提高了秧苗体内OsCOIN、TERF2、OsLti6a和OsCDPK7等耐冷基因的表达。以上结果说明，外源喷施乙烯通过调控水稻体内渗透调节物质含量、氧化还原水平和耐冷基因的表达增强水稻秧苗的耐低温胁迫能力。     

水杨酸对菊芋耐高氯酸盐胁迫的影响

为探究ClO_4~-胁迫下外源水杨酸(salicylic acid, SA)对菊芋(Helianthus tuberosus L.)的生理调节作用,以徐州、潍坊和南京3个不同产地耐盐菊芋为试材,进行液培处理,研究NaClO_4胁迫条件下(50 mmol/L),SA不同时间间隔喷施处理对菊芋幼苗的形态学指标、根系活力和光合作用及抗氧化能力的影响。结果表明,ClO_4~-对菊芋幼苗的生长发育可产生不同程度的毒害作用,喷施SA可有效减轻其对植株的胁迫损伤,且不同产地菊芋的变化趋势相似,植物鲜重、叶面积、株高和根长明显改善,叶片中叶绿素含量及荧光参数显著升高,且每天喷施缓解效果最大;而根系活力在间隔1天喷施效果最佳。同时,H_2O_2含量呈现出随SA喷施频率的增加而上升趋势,当喷施间隔为2天时,平均增加47.69%,喷施间隔为1天时平均增量为50.93%,每天喷施时平均增幅达到最大值56.80%;且超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活力得到提高,丙二醛(MDA)及游离脯氨酸含量显著降低(P0.05)。表明SA可通过诱导H_2O_2作为信号分子增强植株耐受ClO_4~-的能力。通过灰色关联度分析可知,喷施SA对ClO_4~-胁迫下叶绿素荧光参数和根系活力影响最大。综上所述,叶面喷施50μmmol/L SA主要是通过影响菊芋叶片和根系,激发H_2O_2调控抗氧化酶活性的变化,参与体内渗透调节来保护植株光合系统和根系活力,降低ClO_4~-胁迫对菊芋的伤害,且每天喷施处理的缓解效果最佳,这为菊芋在ClO_4~-污染土壤中的栽培提供理论指导。