外源Ca2+调控野生抚育独一味幼株抗寒生理特性的研究

独一味是青藏高原区濒危保护药用植物,幼株抗寒性较差,为揭示外源Ca²⁺对调控野生抚育独一味幼株抗寒效应,对甘肃玛曲县野生抚育的独一味幼株带土坨全株移植培养盆,采用不同浓度CaCl₂溶液(0,5,10,15,20 和25 mmol·L^-1)喷施,以喷蒸馏水为对照,然后将培养盆分别置于4,0和-4 ℃处理24 h,对照留置25 ℃,处理结束测定叶片膜稳态性、渗透调节机能、膜质过氧化和抗氧化酶活性以及根系三苯基氯化四氮唑还原活力等抗逆指标,旨在探寻提高野生独一味幼株抗寒性的栽培生理调控方法,为独一味野生抚育和驯化栽培提供科学依据。结果表明,外源钙对低温处理后独一味抗逆指标具有显著影响,影响程度因处理浓度的不同而异,以喷施15 mmol·L^-1 CaCl₂的作用效果最佳,可通过调控叶片可溶性糖和抗氧化酶活性保护膜系统的稳态性和完整性,使叶片相对电导率和丙二醛含量维持在较低的水平,增强了根系活力,有效提高了野生独一味幼株的抗寒性,在独一味野生抚育中具有潜在的应用价值。     

镉胁迫下裸燕麦幼苗对外源H_2O_2的生理响应

镉(Cd)是生物毒性最强的污染物之一,为探讨外源信号分子H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦生理响应的调节作用,采用珍珠岩栽培,以裸燕麦品种"定莜6号"为材料。试验设4个处理:1)叶面喷施蒸馏水,根部浇灌营养液(对照);2)叶面喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2溶液,根部浇灌营养液;3)叶面喷施蒸馏水,根部浇灌含有50 mg·L~(-1) Cd~(2+)的营养液;4)叶面喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2溶液,根部浇灌含有50 mg·L~(-1) Cd~(2+)的营养液。研究外源H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢、光合参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:喷施H_2O_2显著缓解了Cd胁迫下裸燕麦幼苗根长、株高、鲜重和干重的下降程度,降低了Cd胁迫下裸燕麦幼苗叶片中超氧阴离子、H_2O_2、丙二醛和抗坏血酸含量及过氧化氢酶活性,提高了超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及谷胱甘肽、类黄酮、总酚和原花青素含量,而对过氧化物酶活性的影响不大。另外,喷施H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦叶片中叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素a/b、气孔导度和蒸腾速率无显著影响,但提高了类胡萝卜素含量、净光合速率及核酮糖1, 5-二磷酸羧化酶、景天庚酮糖1, 7-二磷酸酯酶和果糖1, 6-二磷酸醛缩酶和转酮醇酶活性,降低了胞间CO_2浓度。上述结果表明,外源H_2O_2能够通过调控活性氧清除系统降低Cd胁迫诱导的氧化损伤,并提高碳同化关键酶活性,减轻Cd胁迫对光合作用的抑制,从而缓解Cd对裸燕麦幼苗生长的抑制,增强裸燕麦对Cd胁迫的耐性。     

外源6-BA对紫花苜蓿盛花期叶片光合、生理特性及结荚率的影响

为了探讨外源6-苄氨基嘌呤(6-BA)对紫花苜蓿(Medicago sativa)叶片光合作用、抗氧化系统及结荚率的调控作用,以新牧4号紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Xinmu No.4’)为试验材料,现蕾期叶面喷施10、20、30 mg·L~(-1)的6-BA,以喷等量清水为对照,研究外源6-BA对苜蓿盛花期叶片光合参数、荧光参数、抗氧化酶活性、渗透调节物质及结荚率的影响。结果表明,20 mg·L~(-1)的6-BA处理显著(P0.05)提高了苜蓿叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、最大光化学效率(F_v/F_m),增强了苜蓿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,使叶片中积累了脯氨酸和可溶性糖,减少了叶片中过氧化氢的积累,显著提高了苜蓿的结荚率及单株种子产量(P0.05);~130 mg·L–处理,虽提高苜蓿叶片抗氧化酶活性,并且主要荧光参数高于对照,但Pn低于对照,该处理中P_n的下降由非气孔限制因素主导。20 mg·L~(-1)的6-BA可提高盛花期苜蓿叶片的光合速率,抗氧化酶活性,减小光合机构的损伤,有利于苜蓿叶片光合作用的进行,提高苜蓿的结荚率及种子产量。     

外源MeJA对紫花地丁生长及其生理生化的影响

为了研究不同浓度茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)对紫花地丁(Viola philippica)生长及其生理生化的影响,以紫花地丁植株为试验材料,设置5个MeJA浓度(0、1.25、2.5、5、10 mmol·L-1),喷施紫花地丁叶片背面,研究不同浓度MeJA对紫花地丁叶片的叶螨数、生长指标、抗氧化酶活性、可溶性糖和叶绿素含量等生理指标的影响。结果表明,与未喷施MeJA (CK)相比,外源MeJA能使紫花地丁叶片叶螨的侵染率降低,植株的各类生长指标增加,叶片中过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)的活性增强,叶绿素和可溶性糖含量增加,丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量减少。其中,MeJA浓度为10 mmol·L~(-1)时,紫花地丁叶片的螨害指数为最低,抗满效果最好,而MeJA浓度为2.5 mmol·L~(-1)时,各类生长指标达到最大。本研究结果表明,外源喷施MeJA通过影响各种酶活性及相应生理指标,提高了紫花地丁对叶螨的抵抗性,有利于其生长发育。     

外源一氧化氮对镉胁迫下黑麦草生长和抗氧化酶活性的影响

利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)0.1 mmol/L、Cd2 200 mg/L和SNP 0.1mmol/L Cd2 200 mg/L分别处理黑麦草幼苗.结果表明,与对照比较,SNP 0.1 mmol/L处理可增加黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,降低丙二醛(malondialdehyde,MEA)含量、超氧阴离子(O2-·)产生速率和质膜透性,增强抗氧化酶活性;与对照比较,200 mg/L的Cd2 处理降低了黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,使MDA含量和O2-·产生速率增加、质膜透性增大,抗氧化酶活性下降,植株体内积累Cd2 ;与Cd2 200 mg/L处理比较,SNP 0.1 mmol/L cd2 200 mg/L处理可提高黑麦草的生物量、叶绿素含量、根系活力,降低MDA含量和O2-·产生速率、质膜透性,而抗氧化酶活性增强,植株体内Cd2 积累量也明显下降.因此,外源NO对Cd胁迫下黑麦草生长有一定的缓解作用,可以增强黑麦草对Cd毒害的抗性.     

Na＋对水分胁迫下白三叶抗氧化防御和有机渗透调节物质的影响

以“拉丁诺”（Ladino）白三叶为供试材料,研究NaCl对PEG（聚乙二醇6000）水分胁迫下白三叶幼苗叶片相对含水量、根系活力、叶绿素含量、活性氧成分、膜相对透性和膜脂过氧化、抗氧化防御及有机渗透调节物质积累的影响。外源NaCl能显著提高水分胁迫下叶片相对含水量和根系活力,有效降低叶绿素的分解;通过增强水分胁迫下叶片SOD、POD和CAT活性及抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH cycle）关键酶活性,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;50 mmol／L NaCl对正常水分条件下白三叶的生长也具有一定的促进作用;但外源NaCl预处理使水分胁迫下白三叶叶片内可溶性糖和游离脯氨酸含量显著降低。说明NaCl显著提高白三叶的抗旱性与增强胁迫下白三叶抗氧化防御系统密切相关,并非促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而可能像其他旱生植物一样是通过富集Na＋提高其渗透调节能力来发挥作用。     

钙对低温胁迫下扁穗牛鞭草根保护酶活性的影响

本研究将生长一致的3个扁穗牛鞭草采用不同浓度CaCl_2溶液处理后,对其进行4℃低温胁迫,研究不同浓度外源Ca~(2+)对各材料根保护酶活性的影响。结果表明,在低温胁迫下,扁穗牛鞭草根内SOD、POD、CAT活性变化趋势总体表现为先升高后降低,适宜浓度的Ca~(2+)能提高扁穗牛鞭草根内保护酶的活性,提高其抗寒性,10mmol/L CaCl_2处理能提高材料1和2扁穗牛鞭草根内保护酶活性,15mmol/L CaCl_2处理能显著提高材料3扁穗牛鞭草根内的保护酶活性。     

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花叶片活性氧水平及抗氧化系统的影响

本研究以小冠花幼苗叶片为材料,用0.25,0.5,1和2 mmol/L外源水杨酸(SA)对植株进行叶面喷施,通过盆栽模拟干旱胁迫处理,测定幼苗叶片在连续干旱下膜脂过氧化指标、抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量,研究外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花幼苗活性氧水平及抗氧化系统的影响。结果表明,0.5~2.0 mmol/L的水杨酸显著降低了干旱胁迫下小冠花叶片中超氧阴离子(O₂^-·)的产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、丙二醛(MDA)含量及细胞膜透性,显著提高了过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,提升了抗氧化指数,但对抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响不显著。在干旱胁迫第11天,1 mmol/L SA处理的小冠花叶片O₂^-·产生速率、MDA含量、细胞膜透性显著低于干旱处理79.78%,34.42%,36.96%(P<0.05);CAT酶活性显著高于干旱处理2.45倍(P<0.05);到干旱胁迫第 16天,SOD、POD酶活性比干旱处理提高了3.85和3.63倍。表明外源水杨酸能够降低干旱胁迫下小冠花叶片的活性氧水平,提高小冠花叶片抗氧化能力,缓解干旱胁迫造成的细胞膜脂过氧化损伤,提高了小冠花的抗旱性,尤其以1 mmol/L水杨酸效果最佳。     

亚精胺对水分胁迫下白三叶脯氨酸代谢、抗氧化酶活性及其基因表达的影响

以广泛栽培的“拉丁诺”白三叶为供试材料,对其在不同水分胁迫处理下叶片相对含水量、活性氧成分、膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、脯氨酸含量及其代谢酶活性等生理指标进行测定,并利用RT-PCR技术分析4种抗氧化酶基因在不同胁迫条件下的表达特性,分析外源亚精胺缓减水分胁迫的效应。结果表明,水分胁迫下白三叶叶片相对含水量逐步降低,活性氧和丙二醛含量不断升高,外源亚精胺能显著提高胁迫下叶片相对含水量,有效降低活性氧和膜脂过氧化产物的积累;外源亚精胺使水分胁迫下白三叶抗氧化酶活性和基因表达量发生改变,提高了水分胁迫下白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化酶(APX)基因的表达从而提高抗氧化酶活性,缓解了水分胁迫造成的氧化胁迫伤害;外源亚精胺提高了脯氨酸合成代谢关键酶Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和分解代谢关键酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性,促进了水分胁迫下脯氨酸的代谢,但对脯氨酸合成代谢鸟氨酸途径中关键酶——鸟氨酸转氨酶(OAT)没有影响。外源亚精胺能有效提高白三叶的抗水分胁迫能力,这与亚精胺诱导了胁迫下白三叶抗氧化酶基因表达,提高抗氧化酶活性和促进脯氨酸的代谢从而减轻由水分胁迫造成的氧化伤害、稳定了细胞膜系统及提高渗透调节能力密切相关。     

激动素对盐胁迫下老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响

以2015年采自青藏高原高寒草地野生老芒麦为对象,研究了不同程度NaCl盐胁迫下激动素对老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响,为土壤盐渍化地区的农业生产以及老芒麦人工草地改良提供科学依据。采用营养液砂培法,待幼苗生长至第3片叶抽出并刚展开时,对老芒麦幼苗进行不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))的NaCl盐胁迫处理168h,随后用不同浓度(0、5、10、20、30mg·L~(-1))的激动素叶面喷施处理240h并测定幼苗的端粒酶活性以及生理指标:叶绿素、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量。结果表明,随着盐胁迫的增强,端粒酶活性呈现出先上升后下降的趋势,在50mmol·L~(-1)的NaCl处理下,端粒酶活性达到最大值。当处理浓度大于50mmol·L~(-1)时,随着盐胁迫的进一步增强,端粒酶活性逐步减小,渗透调节物质游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均上升。可溶性糖在250mmol·L~(-1)盐浓度下增加量最显著(P0.05),与对照相比增加了101.5%。0mmol·L~(-1)盐胁迫下经10mg·L~(-1)的激动素处理后,MDA含量下降64.9%。较高浓度激动素对盐胁迫的缓解效果显著(P0.05),250mmol·L~(-1)盐胁迫下经20mg·L~(-1)激动素处理的植株,叶绿素含量较对照增加了17.3%,可溶性糖在100mmol·L~(-1)盐胁迫下经20mg·L~(-1)激动素处理,其含量较对照增加了165.6%。结果表明外源激动素对盐胁迫具有一定的缓解作用,适宜浓度的盐胁迫诱导了细胞端粒酶活性,高浓度盐胁迫可能造成了老芒麦细胞的氧化损伤,最终导致端粒酶活性下降。     

外源水杨酸对苜蓿幼苗盐胁迫的缓解效应

为明确外源水杨酸提高苜蓿抗盐的生理生化机制,以“甘农3号” 苜蓿品种为材料,在150 mmol/L NaCl胁迫条件下,采用叶面喷施方法,研究外源水杨酸(salicylic acid,SA)对苜蓿幼苗生长、有机渗透调节物质含量及抗氧化系统的影响。结果表明,盐胁迫显著抑制了苜蓿幼苗生长,盐胁迫下添加0.25 mmol/L外源SA后,苜蓿幼苗的株高、根长、鲜重,植株叶绿素含量显著升高,叶片和根系中游离脯氨酸、丙二醛(MDA)含量显著降低,可溶性蛋白含量显著增加;叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量未发生变化;根系中GPX活性、AsA和GSH含量显著升高,SOD、CAT和APX活性则未发生变化,说明外源SA处理能调控苜蓿幼苗有机渗透调节物质含量和抗氧化保护系统,缓解盐胁迫对苜蓿植株的伤害。     

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。     

外源钙对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草生理及相关基因表达的影响

为探究Ca²⁺调控西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans）适应低温的生理和分子响应机制,本研究采用叶面喷施外源CaCl₂的方法,研究其对当雄野生垂穗披碱草表型,生物量,电解质渗透率、活性氧、丙二醛、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,喷施15 mM CaCl₂有效地缓解低温对垂穗披碱草幼苗的生长抑制;CaCl₂处理显著提高低温胁迫下垂穗披碱草地上/地下生物量,降低丙二醛和活性氧的积累,提高可溶性糖和游离脯氨酸的含量及过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化氢酶等抗氧化酶活性。RT-qPCR结果表明,外源CaCl₂能上调EnAPX,EnCAT2,EnGPX,EnGST4,EnMDAR,EnPER1,EnCu/ZnSOD,EnFeSOD,EnMnSOD抗氧化酶基因的表达水平,同时上调胁迫相关基因EnCOR410,EnCS120,EnDHN5和EnMYB4的表达。综上,低温胁迫下适宜浓度的Ca²⁺能够激活抗氧化酶活性,及时清除过量积累的活性氧,缓解低温对西藏野生垂穗披碱草细胞膜系统造成的氧化伤害,提高细胞渗透调节能力,并且能够诱导胁迫相关基因的表达,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。     

2,4表-油菜素内酯对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗抗氧化保护和渗透调节的影响

本研究以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）为试材,采用叶面喷施2,4-表油菜素内酯（Epibrassinolide,EBR）的方法,探讨EBR对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草幼苗抗氧化保护和渗透调节的影响。结果表明,喷施不同浓度EBR导致垂穗披碱草幼苗生物量随浓度增加而升高,但高浓度下又有降低的趋势,而叶片相对电导率则呈相反变化趋势,其中1 μmol·L^-1的EBR处理抗寒效果最好。低温胁迫下,抗氧化酶（抗坏血酸过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶,超氧化物歧化酶）活性显著高于CK,而过氧化氢酶和过氧化物酶活性低于CK,EBR处理后抗氧化酶活性进一步增加,同时叶面喷施EBR提高了低温胁迫下垂穗披碱草幼苗抗坏血酸、谷胱甘肽和游离脯氨酸含量,降低了丙二醛和超氧阴离子自由基的积累。因此,低温胁迫下喷施EBR能显著提高抗氧化系统活性和渗透调节物质脯氨酸的积累,增加活性氧的清除能力,减轻低温引起的膜脂过氧化,从而增强垂穗披碱草的耐寒性。     

氮素水平对不同氮效率基因型苎麻根系性状的影响

根系是苎麻(Boehmeria nivea)吸收氮素的主要器官,开展苎麻根系对不同氮素水平的响应研究对其品种改良和农艺调控具有重要意义。针对以往研究的不足,本研究设置了0、6、9、12和15 mmol·L~(-1)氮素水平处理进行盆栽试验,分析了不同氮效率苎麻根系性状对氮素水平的响应特征,及其与氮素利用效率的关系。结果表明,增施氮素可显著提高苎麻根系总吸收面积、活跃吸收面积及比表面积(P0.05),但对根长影响不显著(P0.05)。增施氮肥可显著促进苎麻根系体积与活力的增长,其中氮高效基因型苎麻H2000-03根系体积在12mmol·L~(-1)处理时达到最大,为未施处理的3.06倍,氮低效基因型苎麻册亨家麻根系体积在9mmol·L~(-1)时达到最大,为未施处理的2.38倍;而过量施氮则会导致指标下降,其中旺长期册亨家麻根系活力下降达67.5%。各性状的综合表现导致苎麻氮素回收率在9mmol·L~(-1)时达到最大值。氮高效苎麻H2000-03较氮低效苎麻册亨家麻具有显著较高的根长、根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积,且能够随生长发育维持较高水平。但二者根系比表面积和根系活力没有显著差异,是其根系性状改良的重点。影响苎麻氮素回收率、地上部氮素累积量的关键时期为生长中后期,且关键因素为根量及根系表面特性。     

不同叶龄期叶面喷施ABA对北方白菜型冬油菜抗寒性的影响

为了研究ABA对北方白菜型冬油菜抗寒性的影响,本试验以白菜型冬油菜陇油8号为材料,分别于冬油菜冬前三、五、六、七叶期用10 mg/L的脱落酸(ABA)溶液喷施叶片,以各个时期喷蒸馏水为对照,分析其对越冬率、产量及生理生化指标的影响。结果表明,外源ABA喷施能够显著提高白菜型冬油菜的越冬率和产量,提高保护性酶活性及渗透调节物等生理生化物质含量,且这种作用主要发生在受到低温(-5℃)胁迫以后, ABA处理的越冬率和产量分别较CK增加14.3%, 8.0%;受低温胁迫后的SOD、POD、CAT酶的活性分别较CK提高39.8%, 20.8%,31.0%;SP、SS、Pro含量较CK增加104.5%,120.1%,77.7%,且随喷施时期总体呈先升高后降低的趋势,六叶期喷施效果最佳。同时ABA处理能增强根系活力,降低MDA含量。因此,在北方寒旱区,在白菜型冬油菜冬前六叶期喷施一定浓度的ABA能提高冬油菜的抗寒性。     

外源NO对镉胁迫下草地早熟禾幼苗根系生长及生理的影响

为了探究外源NO对镉胁迫下草地早熟禾幼苗生理特性的影响,以草地早熟禾品种午夜(Poa pratensis cv.Midnight)为试验材料,研究在1 000μmol/L的镉胁迫下, 50μmol/L的外源NO对镉胁迫的缓解效应,试验共设置4个处理CK(蒸馏水)、Cd、NO、Cd+NO。NO供体硝普钠(SNP)采用叶面喷施,Cd处理采用根部施入,测定NO对草地早熟禾幼苗叶片相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性及根系总根长、根表面积、根尖数、分支数、交叉数的影响。结果表明:Cd胁迫可降低早熟禾相对含水量,抗氧化酶活性,增加MDA和脯氨酸的积累,抑制根系生长;Cd胁迫下添加NO可增加草地早熟禾叶片相对含水量,提高抗氧化酶活性,减少MDA和游离脯氨酸的累积,增加总根长、总根表面积、根尖数、分支数、交叉数。试验表明1000μmol/L的镉胁迫可加重草地早熟禾氧化损伤,抑制草地早熟禾幼苗生长,施加50μmol/L NO可提高抗氧化酶活性,降低游离脯氨酸的累积和促进根系生长,缓解镉胁迫对草地早熟禾的生长抑制。     

油菜素内酯对盐胁迫下黑麦草种子萌发及幼苗生长的生理调控作用

本研究探讨了2, 4-表油菜素内酯(2, 4-epibrassinolide, EBR)对盐胁迫下黑麦草(Lolium perenne)种子萌发及幼苗生长相关生理方面的影响。结果表明,在种子萌发过程中,盐胁迫下外源0.01μmol·L~(-1)的EBR处理,提高了黑麦草种子的发芽率、发芽势、活力指数、株高、鲜重和根系活力,并增强了萌发过程中黑麦草种子的α-淀粉酶活性。在幼苗生长期,盐胁迫下外源0.1μmol·L~(-1)的EBR处理,使得黑麦草幼苗的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)活性显著提高(P 0.05),而丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量显著降低,可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量显著升高(P 0.05)。综上所述,外源0.01μmol·L~(-1)的EBR处理可以缓解100和150 mmol·L~(-1) NaCl胁迫对黑麦草种子萌发的抑制效果,外源0.1μmol·L~(-1)的EBR处理可以缓解250 mmol·L~(-1) NaCl胁迫对黑麦草幼苗生长的伤害程度。本研究结果为盐碱地黑麦草的生产和种植提供了一定的理论依据。     

紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化及C、N特征对水分和N添加的响应北大核心CSCD

为研究紫花苜蓿叶片和根系对水分和外源氮(N)添加的响应规律,在温室条件下设置水分胁迫处理(WS)(35%±5%)田间持水量(field water capacity,FWC)和充分灌溉且未渍水(WW)(70%±5%)FWC两个水分梯度,每个水分梯度下设置0、5和10 mmol·L^(-1)3个N添加水平(Nn、Nm和Nh),研究了紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化的程度及C、N特征对不同水分条件和外源N添加的响应规律。结果表明:WS和外源N提高了紫花苜蓿叶片丙二醛(MDA)含量,但对根系没有显著影响。WS和N添加未影响紫花苜蓿叶片C含量,但N添加提高了根系C含量。WS未改变紫花苜蓿叶片N含量,但提高了根系N含量。外源N添加不但提高了叶片N含量,还增加了根系N含量,但叶片N含量在WW处理下对外源N添加较为敏感,而根系N含量在WS处理下对外源N的添加较为敏感,这说明紫花苜蓿叶片和根系C、N状态对N添加的响应受土壤水分条件的调控。紫花苜蓿根系C/N较叶片更高,且对水分和外源N添加的响应更为敏感。WS处理显著提高了根系δ^(13)C,对叶片δ^(13)C无显著影响。外源N添加降低了叶片和根系δ^(15)N,且在WS处理下根系δ^(15)N显著降低,叶片中δ^(15)N在WW处理下显著降低。总之,相比叶片,紫花苜蓿根系生理参数及C、N特征对水分和外源N添加采取了更为积极的策略,在生长中发挥着更重要的作用。该研究结果有助于全面掌握紫花苜蓿各器官对水分和外源N添加的响应策略,为我国旱作农业区紫花苜蓿制定精准的水肥管理制度提供了理论依据。     

不同供磷水平对宽叶雀稗形态及生理的影响

为探讨宽叶雀稗在不同供磷水平条件下的形态及生理变化,了解宽叶雀稗对磷胁迫的适应策略,以期为宽叶雀稗的磷养分管理和生理调控提供理论依据。试验采用砂培法,设置极低磷(2μmol·L~(-1))、低磷(20μmol·L~(-1))、适磷(200μmol·L~(-1),对照)、高磷(600μmol·L~(-1))、极高磷(1000μmol·L~(-1)) 5个供磷水平处理,分别在胁迫10、20、30 d后测定幼苗生长状况、根系形态、保护酶活性的变化。结果表明,低磷和极度低磷胁迫显著降低了宽叶雀稗植株高度和地上生物量,同时,叶面积和叶周长均有降低的趋势;根系生物量、总根长、根表面积、根体积、根尖数目、根冠比均高于适磷处理,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)活性均显著增强(P0.05),叶片电导率和根部电导率显著提高(P0.05);主成分分析表明,CAT活性、POD活性和根系磷酸酶活性、根尖数目和根膜透性受磷胁迫的影响较大,供磷水平为600μmol·L~(-1)时表现较好;偏最小二乘回归分析表明,根表面积、根系磷酸酶活性和叶周长是影响宽叶雀稗产量的重要指标。综合表明,宽叶雀稗可通过降低地上生物量、增加根系数量和根表面积、提高保护酶活性来适应低磷胁迫。