柠条抗氧化保护系统对干旱胁迫的响应

为阐明柠条(Caragana korshinskii Kom.)抗氧化保护系统在旱逆境下的适应性调节机制,采用盆栽试验,于2006年7~9月测定了不同土壤水分处理下1年生柠条苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量的动态变化。结果表明:与适宜水分条件相比,在中度及重度干旱胁迫下柠条的Car含量均长期无显著变化,CAT活性、GSH、AsA、H₂O₂和MDA含量均在一定时期显著增加(P<0.05);在中度干旱胁迫下SOD、APX和GR活性均长期无显著变化,但重度干旱胁迫下SOD与APX活性均有显著增加(P<0.05),GR活性则长期显著降低(P<0.05);在中度及重度干旱胁迫下柠条的CAT、AsA和GSH具有重要抗氧化保护作用,此外SOD与CAT良好的协同作用及中度干旱胁迫下AsA、GSH、GR与APX良好的协同作用下,能使对活性氧的清除更加有效;干旱诱导的氧化胁迫与氧化伤害在重度胁迫时更早发生。     

水分胁迫下草地早熟禾不同品种保护酶活性的变化

以2个草地早熟禾引进品种(肯塔基、蓝月)和1个黑龙江省乡土草地早熟禾品种为供试材料,研究了水分胁迫过程中草地早熟禾不同品种膜保护酶活性的动态变化规律,结果发现不同品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化明显不同,其中以肯塔基最高,乡土草地早熟禾次之,蓝月最低.     

六个苜蓿品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在水分胁迫情况下，选择草原3号等6个在内蒙古种植的苜蓿品种，测定幼苗地上部相对损伤率、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量和POD活性等指标。经综合评价，苗期抗旱性为敖汉苜蓿最强，草原3号、草原1号、草原2号和德国苜蓿次之，阿尔岗金较弱。     

水分胁迫下草地早熟禾不同品种保护酶活性的变化

以2个草地早熟禾引进品种(肯塔基、蓝月)和1个黑龙江省乡土草地早熟禾品种为供试材料,研究了水分胁迫过程中草地早熟禾不同品种膜保护酶活性的动态变化规律,结果发现不同品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化明显不同,其中以肯塔基最高,乡土草地早熟禾次之,蓝月最低。     

六个苜蓿品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在水分胁迫情况下,选择草原3号等6个在内蒙古种植的苜蓿品种,测定幼苗地上部相对损伤率、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量和POD活性等指标.经综合评价,苗期抗旱性为敖汉苜蓿最强,草原3号、草原1号、草原2号和德国苜蓿次之,阿尔岗金较弱.     

水分胁迫条件下春小麦根系对施肥的响应

通过3个水分水平下施肥对春小麦根系生长发育影响的研究,说明在水分胁迫情况下施肥对于春小麦根系的影响作用。结果表明,随着水分胁迫的加剧,小麦根系的体积、干重、根总长、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上部干重和株高明显或显著降低,小麦根系的各项指标之间存在着显著的正相关关系。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根总长、根系活跃吸收面积和根系活力以及地上部干重和株高。在轻度水分胁迫下,施氯对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。表明施肥能加强作物对干旱缺水环境的适应能力,提高作物的抗旱性,但这种作用受到土壤含水量的强烈影响。     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能.研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势.经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为蒙农杂种冰草＞冰草＞红豆草＞百脉根     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能。研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势。经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为:蒙农杂种冰草>冰草>红豆草>百脉根     

小冠花抗氧化保护系统对干旱胁迫及复水的动态响应

采用盆栽控水法对小冠花(Coronilla varia)持续干旱胁迫18 d后复水,以土壤相对含水量保持在70％～75％的小冠花为对照,在持续控水干旱胁迫第3,6,9,12,15,18 d及复水后第3d分别采集小冠花叶片,研究叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)、超氧阴离子(O2-·)含量对干旱及复水处理的动态响应.结果表明:小冠花叶片RWC及SOD,POD,CAT活性在干旱处理的前6d内,APX活性、AsA和O2·含量在干旱处理的前9d内,均和对照无显著差异;此后,叶片RWC直线下降,在干旱处理第12d时,降至49％,而后又缓慢下降;SOD活性呈上升(9 d)下降(12～15 d)-上升(18 d)的趋势;POD活性先升(9 d)后降(12～18 d);CAT活性和O2-·含量增加;APX活性和AsA含量变化一致,呈先升(12～15 d)后降(18 d)的趋势.但复水后,各指标均能很快恢复至对照水平.说明干旱胁迫对小冠花抗氧化保护系统有重要影响,但此作用和干旱进程密切相关;同时,小冠花对干旱胁迫适应性较强,复水后能很快恢复至正常水平.     

达乌里胡枝子抗氧化防御系统对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

以达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究对象,通过对照、中度干旱以及干旱与增强UV-B辐射复合处理,对其超氧阴离子(O2-)、丙二醛(MDA)和抗氧化剂含量及抗氧化酶活性的动态变化进行研究,探讨其抗氧化能力及膜脂过氧化的动态响应.结果表明:与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化物酶(POD)活性升高,其中低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫使SOD活性极显著低于单因子干旱胁迫下的(P＜0.01),POD活性随UV-B辐射强度增加而降低,APX和CAT活性随UV-B辐射强度增加而增加.与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使抗坏血酸(AsA)含量增加,且随UV-B辐射强度的增加先增加后降低;使叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,随UV-B辐射强度增加而降低.低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫前6d花青素含量极显著高于对照(P＜0.01).复合胁迫前期,MDA和O2-含量均比单因子干旱胁迫的低,后期则不同.隶属函数综合评价得出,中度干旱以及复合胁迫均能提高达乌里胡枝子的抗氧化能力,且与干旱胁迫相比,低强度UV B辐射与干旱复合胁迫下其抗氧化能力较高,而高强度UV-B辐射与干旱复合胁迫下则较低.     

花后水分胁迫对春小麦淀粉形成及相关酶活性的影响

近年来,气候变化导致农田干旱与渍水频繁发生。研究花后水分胁迫对春小麦(Triticum aestivum)淀粉形成的影响,对栽培稳产优质的春小麦品种具有重要意义。本研究以宁夏平原主栽春小麦宁春4号和宁春47号为试材,采用盆栽种植,人工控制土壤含水量,设置重度干旱、轻度干旱、正常处理和过度灌溉4个试验梯度。结果表明,花后干旱显著(P0.05)提高了宁春4号灌浆前期籽粒中直链淀粉含量,显著降低了两种春小麦灌浆中后期直链、支链淀粉含量,最终使收获期籽粒中总淀粉含量显著降低。与籽粒中淀粉形成相关的4种关键酶,AGPP、UGPP、SBE及SSS活性在整个灌浆期均呈单峰曲线,两种春小麦灌浆中后期受花后水分胁迫显著降低了酶活性,两种春小麦的直链淀粉积累速率与SSS活性活性均呈极显著正相关(P0.01)。     

高浓度CO2对热胁迫条件下高羊茅生长和抗氧化系统的影响

大气CO₂浓度及温度逐年上升是当前全球范围内主要的两大气候特征,但不断升高的大气CO₂浓度可以缓解高温对植物生长发育带来的负面影响。为了探究高浓度CO₂在多年生禾草生长和抗氧化系统方面对热胁迫的响应,本试验以高羊茅(Festuca arundinacea cv. ‘Barlexas’)为材料,进行CO₂[当前浓度(400 μmol/mol)和高浓度(800 μmol/mol)]和温度[(最适生长温度(25/20 ℃)和热胁迫温度(35/30 ℃)]处理。结果表明,高温导致高羊茅的生长速率(G_r)、净光合速率(P_n)、光化学效率(F_v/F_m)、绿叶数、活性氧清除物质[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性等显著下降,叶片黄绿比、电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)、活性氧[过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O₂^-·)]显著上升;热胁迫处理28 d时,高浓度CO₂较正常CO₂浓度使细胞膜稳定性增强(EL、MDA分别降低72%和39%),光合能力提高(P_n、F_v/F_m、绿叶数分别升高174%、17%和165%),活性氧积累减少(H₂O₂、O₂^-·含量分别下降46%和31%)。以上结果说明:高浓度CO₂通过提高高羊茅在热胁迫下的光合能力,维持细胞膜的稳定以及减少体内活性氧的积累减弱了热胁迫对植株的伤害,从而提高了高羊茅的抗热性。     

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。     

高羊茅和钝叶草对土壤缓慢水分胁迫的响应差异

以草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)和钝叶草(Stenotaphrum secundatum)为材料,研究了盆栽条件下2种草的叶片和根系的质膜透性、抗氧化酶活性及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量等生理性状对土壤缓慢干旱胁迫(生长60 d,覆盖率达95%以上后断水处理)的响应.结果表明,在干旱胁迫下,高羊茅的土壤含水量下降比钝叶草更为迅速,相对电导率和MDA含量的增加幅度也相应高于钝叶草.SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性均表现出先升后降的变化,高羊茅抗氧化酶活性的下降时期出现的比钝叶草早.在相同程度的干旱胁迫下,由于植物失水速度差异所引起的植物细胞受伤害程度、体内膜脂过氧化物含量及活性氧保护酶活性出现下降时期上的差异可能是2种草坪草抗旱性机制差异的一个重要原因.     

土壤石油污染下柠条生长反应与抗氧化保护响应

为探讨柠条(Caragana korshinskii)对石油污染的耐受性及耐受机制,采用盆栽试验,于2012年7-9月测定了不同浓度石油污染(0、5、10、15和20 g·kg-1,原油·干土-1)土壤中一年生柠条幼苗的生长指标、抗氧化指标及过氧化氢(H2O2)含量的动态变化。结果表明,石油浓度为5 g·kg-1时,对柠条生长影响不显著,10～20 g·kg-1时抑制柠条生长;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)在土壤石油污染胁迫下发挥了重要的抗氧化保护作用,而过氧化物酶(CAT)活性长时间受抑制,类胡萝卜素(Car)也表现出明显的降解现象;石油浓度为5和10 g·kg-1时,H2O2无显著积累,15和20 g·kg-1时H2O2积累。总体上,整个土壤石油胁迫期间,SOD与CAT协同作用被削弱;石油在较高浓度(15和20 g·kg-1),APX、GR、AsA与GSH协同作用表现突出,Halliwell-AsAda循环高效启动;10 g·kg-1浓度应是柠条对土壤石油污染的耐受阈值。     

NaCl胁迫对不同辣椒品种种子萌发的影响

以河西走廊3个日光温室主栽辣椒（Capsicum frutescens）品种（陇椒2号、陇椒3号和陇椒5号）为材料,研究不同浓度(0、30、60、90、120、180 mmol·L-1)的中性盐NaCl溶液对3个品种的辣椒种子萌发的影响。结果表明,随着盐浓度的增加,3个辣椒品种的种子发芽率、发芽势和发芽指数均不同程度下降,而相对盐害率则逐渐升高,并以陇椒3号的耐盐性最好,当盐浓度为180 mmol·L-1时仍有60.64%的发芽率。盐胁迫对发芽起始时间并无影响,但当盐浓度超过90 mmol·L-1时,发芽高峰期会随着盐浓度的增大而推迟。辣椒叶片内的POD、SOD和CAT的活性均随着浓度升高呈先上升后降低的趋势,以陇椒3号的酶活性升高幅度最大,陇椒2号的上升幅度最小。3个品种辣椒叶片内的MDA含量均随着盐浓度增大逐渐增加,陇椒2号的增加幅度最大,陇椒3号的最小。以上结果反映出3个辣椒品种的萌发和苗期的耐盐能力由强到弱依次为陇椒3号、陇椒5号、陇椒2号。     

高温胁迫下苜蓿抗氧化系统及叶绿素含量对草酸的响应

在40℃高温胁迫条件下,对经5 mmol/L草酸处理后的苜蓿叶片细胞膜透性、叶绿素含量和抗氧化系统进行研究.与对照相比,处理组苜蓿Medicago sativa叶片的细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量降低,叶绿素含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化系统的活性增强,表明草酸提高了苜蓿的耐热性.     

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。     

盐胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响

研究了不同浓度NaCl(0,50,100,200,300 mmol/L)胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响。结果表明,中、低浓度(50,100 mmol/L)盐胁迫下,高羊茅生物量和MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度(200,300 mmol/L)盐胁迫后,生物量明显降低,MDA含量显著升高。抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性随着盐胁迫时间的延长先上升后下降,盐浓度越高3种酶活性下降幅度越大。盐胁迫初期,除类胡萝卜素含量略有上升外,GSH和还原型AsA均有不同程度的下降,随着胁迫时间的延长,3种抗氧化物质含量逐渐降低,200,300 mmol/L盐处理下降明显。