在干旱胁迫下饲料型刺槐无性系保护酶活性的差异

以3个饲料型刺槐无性系为研究对象,对干旱胁迫下保护酶类的活性差异进行了研究.结果表明,饲料型刺槐无性系在干旱胁迫下调动各种保护酶来清除体内的活性氧,以保护细胞膜不受活性氧的攻击,但不同的无性系对干旱胁迫有着不同的响应.3个无性系中韩国四倍体主要调动POD酶、匈牙利多倍体主要调动SOD、CAT酶、长叶刺槐主要调动POD、CAT酶.MDA的含量随着干旱胁迫的加剧逐渐增加达到最大值,然后出现下降.     

模拟干旱胁迫对发状念珠藻抗氧化酶系统和渗透调节物质的影响

[目的]探讨模拟干旱胁迫对发状念珠藻抗氧化酶系统和渗透调节物质的影响.[方法]以发状念珠藻细胞为实验材料,用2;、4;、6;、8;、10;浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定发状念珠藻氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及胞外多糖(EPS)和脯氨酸(Pro)含量的变化.[结果]与对照处理相比,随着干旱胁迫程度的增加,发状念珠藻细胞的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均呈现先上升后下降的趋势,细胞胞外多糖(EPS)和脯氨酸(Pro)含量呈增加趋势,但在高浓度的胁迫下,脯氨酸的含量呈现下降趋势.[结论]发状念珠藻在中度干旱胁迫下能够激活自身的抗氧化酶类以提高藻细胞的抗氧化能力,从而能消除或减轻活性氧毒害,而在重度干旱胁迫下,酶活降低,标志活性氧清除机制受到破坏,抗氧化能力降低.在干旱胁迫下,作为渗透调节物质的胞外多糖和脯氨酸表现出缓解干旱胁迫的效果,累积的脯氨酸和胞外多糖能够维持细胞内渗透平衡,保证细胞内正常的物质代谢,从而提高发状念珠藻对干旱胁迫的适应性.     

干旱和铅双重胁迫对刺槐叶片有机渗透调节物质的影响

研究西北干旱、半干旱地区常见豆科木本植物刺槐(Robinia pseudoacacia)对铅胁迫的响应,为干旱地区铅污染土壤植被恢复提供依据。采用旱棚盆栽控水方法,对1年生刺槐幼苗在水分和铅双重胁迫条件下叶片内主要有机渗透调节物质的含量变化进行了研究。结果表明:刺槐叶片可溶性糖含量受干旱胁迫历时和铅胁迫持续时间影响显著;受干旱胁迫强度和铅胁迫强度影响其含量有所变化,但是不显著。干旱胁迫对刺槐脯氨酸含量和可溶性蛋白含量变化起主导作用,其中,重度干旱胁迫(田间持水量的40%)对脯氨酸影响达到显著性水平,轻度和重度干旱胁迫都对可溶性蛋白影响达到显著性水平。可溶性蛋白含量在土壤含有300mg·kg-1醋酸铅时差异显著。在干旱和铅双重胁迫作用下,刺槐可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量均有变化,但是脯氨酸和可溶性蛋白所起的渗透调节作用较大。     

干旱胁迫对小麦幼苗活性氧清除能力的影响

研究不同干旱胁迫方式对小麦幼苗活性氧清除能力的影响,测定小麦对羟自由基(.OH),过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2-.)的清除能力变化,分为间断干旱胁迫和持续干旱胁迫两种。结果表明:正常生长的小麦具有一定的清除活性氧(.OH,H2O2,O2-.)的能力;间断干旱胁迫和持续干旱胁迫都会对小麦活性氧清除能力造成影响,总体上是使活性氧清除能力上升,根和叶对相同处理表现出不同的反应;与间断干旱比较,持续干旱对小麦活性氧清除能力的影响较大且延续时间长,持续干旱处理使小麦表现出更强的活性氧清除能力;复水后,小麦活性氧清除能力表现出不同的变化。     

小麦幼苗叶片活性氧清除能力对干旱胁迫的响应

研究了不同干旱胁迫方式,即间断干旱胁迫和持续干旱胁迫对小麦幼苗叶片活性氧清除能力的影响,测定了3种活性氧[羟自由基(.OH),过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2.-)]清除能力的变化。结果表明,正常生长小麦的叶片具有一定的清除活性氧(.OH,H2O2,O2.-)的能力;2种干旱方式均导致小麦.OH和O2.-清除能力上升,复水后仍维持在较高水平,2种干旱方式均导致小麦H2O2清除能力下降,复水后仍低于正常水平;根和叶对相同处理表现出不同的反应;与间断干旱比较,持续干旱处理使小麦表现出更强的活性氧清除能力,对小麦活性氧清除能力的影响较大且延续时间长,具有胁迫后效应。     

干旱胁迫对刺槐、皂荚叶片渗透调节物质含量及保护酶活性的影响

以刺槐(Robinia pseudoacacia)与皂荚(Gleditsia sinensis)的1年生苗为材料,通过盆栽控水试验,研究干旱胁迫对2种苗木叶片中渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量及保护酶活性的影响。结果表明:随着干旱胁迫强度的增大,2种苗木叶片的脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量比正常水分时升高,相同水分梯度下刺槐Pro、可溶性糖含量升高幅度较大;皂荚叶片中可溶性蛋白含量增加,刺槐叶片中可溶性蛋白含量降低;MDA含量随水分胁迫程度的加剧均表现出升高趋势,且皂荚在相同水分梯度下增幅较大;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,但刺槐增加幅度大于皂荚;皂荚叶片中过氧化物酶(POD)活性增加、过氧化氢酶(CAT)活性降低,而刺槐叶片中CAT活性增加、POD活性降低。可知,2种苗木通过渗透调节物质的积累、抗氧化酶活性的升高来增强对干旱胁迫的适应性。总体来看,刺槐耐干旱能力大于皂荚。     

土壤干旱胁迫下刺槐无性系生长和渗透调节能力

研究了4个刺槐Robina pseudoacacia无性系在土壤干旱胁迫条件下的生长和渗透调节能力的变化.结果表明:持续干旱胁迫明显抑制了刺槐无性系的生长,可溶性糖和脯氨酸质量分数增加,叶片水势降低,同时细胞膜透性和丙二醛质量摩尔浓度增加.对4个刺槐无性系渗透调节能力进行比较,发现无性系间存在差异,L1和L78渗透调节能力较强,W1和L59较差,渗透调节能力的高低与刺槐无性系生长、细胞膜损伤没有必然的关系.图5表3参20     

干旱胁迫下柚木叶片生理指标的变化

用聚乙二醇-6000(PEG-6000)在室内模拟干旱条件,对1年生柚木苗进行渗透胁迫.在不同胁迫程度下,游离脯氨酸、可溶性糖、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的表现出明显变化:各处理脯氨酸与可溶性糖含量均随胁迫进程表现“低—高”的变化趋势,且以20%的PEG浓度处理增加最明显;活性氧清除酶(SOD、POD)活性随胁迫进程则表现出“低—高—低”的变化趋势.轻度胁迫随胁迫的进行2种酶活性上升缓慢;而重度胁迫虽上升较快,但下降也极快.由此说明,柚木在干旱胁迫下通过增加渗透调解物质含量,降低水势,加强保水力来提高其抗旱能力;并通过增强抗氧化酶活性,提高抗氧化能力,可减轻干旱胁迫伤害.     

干旱胁迫对苹果树苗活性氧代谢及渗透调节的影响

以1年生“红富士”苹果苗为试验材料,采用盆栽控水的方法,研究了土壤干旱和复水过程中苹果树苗叶片活性氧代谢及渗透调节物质含量的变化,探讨苹果树苗适应逆境干旱的可能生理机制.结果表明:干旱胁迫条件,果叶片O(-)2产生速率、H2O2和MDA含量随胁迫时间和程度而逐步增加,证明干旱胁迫导致活性氧积累,引膜脂过氧化作用;产生速率与MDA含量呈显著相关,H2O2含量与MDA含量呈极显著相关.在干旱处理过程中,SOD、POD和APX 3种保护酶活性呈现一定规律的变化.在干旱的初期(轻度干旱)其活性呈轻微升高或降低趋势,经短暂的适应后,其活性明显上升,通常在接近严重干旱时活性随之降低.这表明适度干旱条件下保护酶活性的提高能有效清除植株体内过多的活性氧,提高了苗木适应干旱胁迫的能力.干旱条件下脯氨酸、可溶性糖含量显著升高,是主要渗透调节物质.经过一定时期的干旱处理后恢复水分供应(复水处理),几种保护酶活性和渗透调节物质的含量均降低,但总体仍然明显高于对照,这说明经适度的干旱胁迫能提高或增强相关抗逆生理基础,对树苗以后的生长和适应逆境是有利的.     

逆境条件下植物体内活性氧代谢研究进展

活性氧是一类具有很强的氧化能力的含氧物质.当植物遭受逆境胁迫时,其体内活性氧会过量积累,导致发生氧化性胁迫,因而必须依靠抗氧化酶系统对抗这种胁迫.该文主要介绍了活性氧代谢的产生和清除机制以及活性氧的影响因素,并综述了近年来在逆境条件下超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等活性氧清除酶系统的代谢作用机制,探讨了环境胁迫下活性氧代谢的应答规律与机制,为植物适应性机制和逆境生理学研究提供参考.     

干旱胁迫下沙棘膜脂过氧化保护体系研究

研究了干旱胁迫下沙棘幼林苗木自由基清除系统活性与沙棘耐旱性的关系.结果表明:长期轻度及中度干旱胁迫下保护酶系统SOD、POD、CAT活性均高于正常水平,重度干旱下3种酶活性均能在胁迫初期随时间延长而上升;抗氧化物质AsA在轻度、中度干旱下高于对照,GSH含量在轻度干旱下含量与对照接近,中度及重度干旱下前、中期随时间延长趋于增加,而后期降低,表明干旱下自由基清除系统活性高,能有效减轻膜脂过氧化伤害,细胞膜透性和MDA含量增加不明显.由于沙棘保护酶体系(SOD、POD、CAT)、抗氧化物质(AsA、GSH)、细胞膜透性和MDA含量增加缓慢,重度干旱下也能在一定时间内保持稳定,这些物质是构成沙棘强耐旱性的内在基础.     

马尾松不同叶型幼苗对干旱及复水的生长及生理响应

为了探讨马尾松不同叶型幼苗对持续干旱胁迫及复水处理的适应能力,采用温室盆栽方法模拟土壤干旱条件,分别对干旱胁迫0、7、14、21、28 d及胁迫14、21、28 d复水后幼苗生长速率、叶片中光合色素质量分数、渗透调节物质质量分数、MDA质量摩尔浓度及保护酶活性的变化进行分析,并采用模糊数学隶属函数法对3种叶型幼苗抗旱性进行综合评价,以期为马尾松苗木质量评价及干旱立地造林幼苗的选用提供理论支撑。结果表明:随着干旱胁迫持续进行,3种叶型幼苗生长所受抑制程度不同;叶绿素、类胡萝卜素质量分数显著下降;游离脯氨酸、MDA质量摩尔浓度、可溶性糖和可溶性蛋白质量分数均呈现升高趋势,显著高于对照,其中游离脯氨酸质量分数增幅最大;SOD、POD活性呈先升后降变化,在中度干旱胁迫(21 d)时均达到最高,但3种叶型幼苗保护酶活性增幅不同,表现出不同的清除过氧化物能力;随着干旱胁迫的持续,幼苗复水后各指标恢复能力各异。通过隶属函数法分析得出:3种叶型幼苗对不同干旱处理的主动响应及适应能力不同,在轻度干旱胁迫下,幼苗抗旱性由强到弱的顺序为Ⅰ类型、Ⅲ类型、Ⅱ类型;中度干旱胁迫下,幼苗抗旱性由强到弱的顺序为Ⅱ类型、Ⅰ类型、Ⅲ类型;重度干旱胁迫条件下,幼苗抗旱性由强到弱的顺序为Ⅲ类型、Ⅱ类型、Ⅰ类型。     

干旱胁迫下不同水稻品种相关生理生化特性比较

以2个常规杂交稻品种秋优桂99、秋优1025为对照,对2个耐旱杂交稻品种旱优3号、培杂桂旱1号进行盆栽试验,在孕穗期后停止水分供应,进行干旱胁迫,探讨干旱胁迫对不同水稻品种保护酶系、电导率的影响.试验结果表明,干旱胁迫下, 不同水稻品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和电导率随着干旱的发生、发展,均呈一致上升趋势,在后期更加明显;随着干旱胁迫程度的加剧,耐旱品种叶片中不同保护酶系均显著高于常规品种,而电导率却低于对照.说明耐旱水稻品种具有较强的酶促抗氧化能力和渗透调节能力,在干旱胁迫下较常规品种具有更强的适应能力.     

复配浸种对干旱胁迫下谷子萌发及幼苗生长的影响

以晋谷21号为试材,以含水量为9%的土壤模拟干旱胁迫,通过对谷子发芽率、发芽势、株高及渗透调节物质、膜脂过氧化、活性氧和保护酶活性等指标进行测定分析,研究GA3、稀土和脯氨酸复配浸种后在干旱胁迫下谷子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,混合药剂浸种处理能够缓解干旱胁迫对种子萌发的抑制,提高种子发芽率和发芽势;同时提高谷子脯氨酸和可溶性蛋白含量,降低渗透势,促进种子吸水;诱导抗氧化系统相关酶活性上升;抑制干旱胁迫下谷子幼苗叶片O2-.的产生速率和H2O2的积累,降低MDA含量。说明GA3、稀土以及脯氨酸复配浸种能够提高谷子叶片抗氧化能力,减轻干旱胁迫诱导的膜脂过氧化损伤并改善干旱胁迫下谷子幼苗的渗透调节,从而提高谷子幼苗对干旱胁迫的适应性。     

烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。     

Interactive effect of shade and PEG-induced osmotic stress on physiological responses of soybean seedlings

Intensively farmed crops used to experience numerous environmental stresses. Among these, shade and drought significantly influence the morpho-physiological and biochemical attributes of plants. However, the interactive effect of shade and drought on the growth and development of soybean under dense cropping systems has not been reported yet. This study investigated the interactive effect of PEG-induced osmotic stress and shade on soybean seedlings. The soybean cultivar viz., C-103 was subjected to PEG-induced osmotic stress from polyethylene glycol 6000(PEG-6000) under shading and non-shading conditions. PEG-induced osmotic stress significantly reduced the relative water contents, morphological parameters, carbohydrates and chlorophyll contents under both light environments. A significant increase was observed in osmoprotectants, reactive oxygen species and antioxidant enzymes in soybean seedlings. Henceforth, the findings revealed that, seedlings grown under non-shading conditions produced more malondialdehyde and hydrogen peroxide contents as compared to the shade-treated plants when subjected to PEG-induced osmotic stress. Likewise, the shaded plants accumulated more sugars and proline than non-shaded ones under drought stress. Moreover, it was found that nonshaded grown plants were more sensitive to PEG-induced osmotic stress than those exposed to shading conditions, which suggested that shade could boost the protective mechanisms against osmotic stress or at least would not exaggerate the adverse effects of PEG-induced osmotic stress in soybean seedlings.     

渗透胁迫和外源KT对金银花离体叶片保护酶活性的影响

[目的]研究了金银花离体叶片的抗旱性。[方法]采用PEG模拟干旱方法,在离体条件下,用聚乙二醇(PEG 6000)形成渗透胁迫,通过对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)以及叶绿素含量4个指标测定,研究了不同浓度PEG和外源激动素对金银花离体叶片保护酶活性的渗透胁迫影响。[结果]随着PEG浓度增加,SOD、POD活性和MDA含量升高,叶绿素含量降低。在25%PEG渗透胁迫条件下叶绿素含量比对照降低了54.4%。加入外源激动素(KT)后,MDA含量降低,SOD、POD活性和叶绿素含量升高。在5%PEG渗透胁迫条件下叶绿素含量升高了36.2%。[结论]外源激动素在一定程度上能减缓PEG的渗透胁迫,这与它们对体内自由基的调节是分不开的。