土壤覆盖耐性植物秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了在镉污染条件下,土壤覆盖镉耐性植物(马唐、邻近风轮菜、车前、扬子毛茛)秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明:与未覆盖相比,土壤覆盖四种耐性植物秸秆均提高了树番茄根系、茎杆、叶片、地上部分及整株生物量,也提高了树番茄光合色素含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性。土壤覆盖马唐、邻近风轮菜和扬子毛茛秸秆提高了树番茄地上部分的镉含量,分别比未覆盖提高了80.74%、58.09%和28.31%,只有土壤覆盖车前秸秆的树番茄地上部分镉含量低于未覆盖(较未覆盖降低了12.25%)。此外,土壤覆盖马唐、邻近风轮菜和扬子毛茛秸秆提高了树番茄的镉转运系数,但车前秸秆降低了其转运系数。因此,土壤覆盖车前秸秆能够促进树番茄幼苗的生长,降低其地上部分镉含量,有利于镉污染果园中树番茄的正常生长及安全生产。     

镉胁迫对大豆幼苗生理特性的影响

为了探明镉胁迫对作物生理特性的影响,对镉胁迫下大豆叶片镉含量、光合参数、内源激素含量、生长参数变化及内源激素调控气孔开度与光合碳同化的生理机制进行了分析.结果表明:镉胁迫导致了大豆叶片脱落酸(ABA)含量的升高与玉米素核苷(ZR,细胞分裂素的一种)含量的降低,ABA/ZR升高进一步诱导了气孔收缩.镉胁迫初期,大豆叶片气...     

喷施脱落酸对镉富集植物繁缕生长及其镉积累的影响

盆栽试验研究了镉胁迫条件下喷施脱落酸(ABA)对富集植物繁缕(Stellaria media)生长及镉积累的影响。结果表明,喷施ABA提高了繁缕生物量及光合色素含量。随ABA喷施浓度的增加,繁缕的生物量及光合色素含量呈增加的趋势,但繁缕的镉含量、镉积累量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量呈先增后降的趋势,最大值出现在ABA浓度为15 mg L-1,此时,繁缕根系、地上部分及整株镉积累量均达到最大值,分别为94.54、235.93和330.47μg plant-1,较各自对照分别增加了19.07%(P0.05)、49.45%(P0.05)和39.28%(P0.05)。喷施ABA能够促进繁缕的生长,提高繁缕对镉的富集能力,以15 mg L-1的ABA浓度为最佳。     

不同基因型番茄幼苗对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉（1、5、10mg·kg-1）胁迫下4种基因型番茄圣粉1号、东圣1号、农城906和宝冠1号幼苗地上部及根部生物量、镉吸收量、活性氧含量（ROS）及其他生理指标,筛选出镉低积累基因型番茄品种。结果表明,不同基因型番茄对镉胁迫响应存在差异。随镉处理浓度增加,4个品种番茄幼苗地上部生物量显著下降（P〈0.05）。地上部Cd吸收量呈增加趋势,在中浓度（5mg·kg-1）镉处理下达到峰值,品种间为宝冠1号〉圣粉1号、农城906〉东圣1号。4个品种番茄幼苗Cd转移率随镉处理浓度增加显著降低,其中东圣1号Cd转移率较低,根部Cd滞留较多,向地上部转移较少。4个品种番茄幼苗生理活性存在差异,宝冠1号番茄幼苗ROS含量及抗氧化酶（POD,CAT）活性随镉处理浓度增加变化幅度较大,东圣1号变化幅度相对较小。综合各项指标,4个基因型番茄中东圣1号为镉低积累品种。     

外源硒对镉胁迫下绿豆幼苗生理特性的影响

采用水培试验方法研究不同浓度Se4+(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0mg/L)对Cd2+(10,20mg/L)胁迫下绿豆幼苗超微弱发光及幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白质和脯氨酸的影响。结果表明,随着胁迫时间延长,不同浓度Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均呈现先升高后降低再升高的趋势,0.8,1.6mg/L的Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均有促进作用,但是1.6mg/L浓度的Se4+对2种浓度Cd2+的缓解作用最佳。随着Se4+浓度的增加,2种浓度Cd2+胁迫下,绿豆幼苗叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均呈现出先增加又减小的趋势,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均高于单一Cd2+胁迫下叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,且在Se4+浓度为1.6mg/L时达到最大。在10mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量先增加后减小,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+浓度为1.6mg/L时脯氨酸含量达到最大;在20mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量逐渐降低,当Se4+浓度低于2.4mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+的浓度为0.8mg/L时脯氨酸含量最大。研究表明在试验浓度范围内,Se4+浓度低于2.4mg/L时,对10,20mg/L Cd2+胁迫下的绿豆幼苗的毒害均有缓解作用,且浓度为1.6mg/L时缓解作用最佳。     

镉胁迫对不同基因型玉米生长和镉吸收分配的影响

为比较玉米不同类型及其基因型对重金属镉富集特性的差异,筛选出具有镉(Cd)低积累潜力的玉米品种,通过盆栽模拟试验,研究3种玉米类型(普通玉米、甜性玉米和糯性玉米)的6个基因型(掖单13、郑单-958、苏玉糯-2、沪玉糯-2、金珠蜜超甜和申甜-1)在镉中度污染胁迫(3 mg·kg^-1)与轻度污染胁迫(1 mg·kg^-1)下植株生长及镉吸收分配特征。结果表明,轻度镉胁迫(Cd1)能够促进所有玉米基因型的生长,而中度镉胁迫(Cd3)降低了掖单-13、苏玉糯-2和沪玉糯-2基因型的生物量,同一镉水平下植株的生物量表现为普通玉米>甜玉米>糯玉米。随着土壤镉含量的提高,镉在普通玉米基因型根中的分配量大于甜型玉米和糯型玉米,但同一镉水平下普通玉米茎、叶和籽粒中的镉含量显著低于甜性玉米和糯性玉米。参试6个玉米基因型中普通玉米郑单-958基因型对镉的生物富集和转运能力最小。依据我国食品中污染物限量标准(GB2762-2017)和饲料卫生标准(GB13078-2017),郑单-958基因型在土壤轻度镉污染(Cd1)下籽粒中镉含量为0.083 mg·kg^-1,未超过国家食品安全标准(≤0.1 mg·kg^-1),2个普通玉米基因型和2个甜玉米基因型籽粒中的镉含量在土壤中度(Cd3)、轻度(Cd1)镉污染下均未超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg^-1)。本研究结果为中、轻度镉污染耕地进行玉米安全生产提供了理论依据。     

镉胁迫对玉米生理特性的影响

试验研究不同浓度Cd胁迫对玉米生理特性的影响结果表明,玉米耐受性好,Cd胁迫下生长发育正常,0.2mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L低浓度Cd处理玉米叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性略升高,其最大应激浓度为1.0mg/LCd、毒性浓度为5.0mg/LCd;但随胁迫时间延长或胁迫浓度加大,玉米叶片叶绿素含量连续降低,根系活力降低后回复,而脯氨酸含量明显升高又回落,玉米表现出对低浓度Cd有一定抵抗能力,且Cd对玉米的毒害受时间和浓度双重因子的制约。玉米植株体内游离脯氨酸变化明显,因此脯氨酸可作为某些植物对重金属离子的同期抗逆性指标。     

磁化水处理对镉胁迫下欧美杨幼苗光合及生长特性的影响

为探讨磁化水灌溉处理在促进植物生长、提高植株重金属耐受性方面的作用机制,本研究采用随机区组试验设计,研究了镉胁迫（0 μmol·L^-1、50 μmol·L^-1、100 μmol·L^-1）下磁化水灌溉处理对1 a生欧美杨''I-107''光合特性、叶绿素荧光动力学参数及生长特性的影响。结果表明：1）镉胁迫会显著降低植株高生长和根茎叶干物质量;低浓度（50 μmol·L^-1）镉处理促进根系直径及体积增大（P<0.05）,高浓度（100 μmol·L^-1）则会抑制根系各形态参数;镉胁迫下欧美杨叶绿素b和类胡萝卜素含量分别降低12.50%、43.24%和19.27%、46.37%（P<0.05）,净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳（C_i）分别降低13.68%和33.68%、8.07%和27.81%、5.00%和14.99%（P<0.05）,同时,PSⅡ潜在活性（F_v/F_m）、最大光化学速率（F_v/F_o）、光合性能指数（PIabs）和量子产额（φ_Eo）均有不同程度降低。2）磁化水灌溉提高镉胁迫植株高生长及根茎叶干物质量,增加植株根系长度及表面积;同时,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在0 μmol·L^-1和100 μmol·L^-1镉胁迫下分别提高16.99%、40.20%,8.67%、39.10%和17.32%、50.52%（P<0.05）;G_s、C_i及WUE显著升高,T_r则降低24.20%、23.33%、12.06%（P<0.05）;另外,F_v/F_m、F_v/F_o、PIabs显著升高（P<0.05）。综上所述,磁化水灌溉处理有助于提高镉胁迫下欧美杨幼苗光合色素含量,维持光合机构功能,增强光合碳同化速率,减轻镉胁迫对植株生长发育的抑制。     

脱落酸对番茄部分果实性状和营养品质的影响

为研究脱落酸(ABA)对番茄果实品质的影响,本研究测定了番茄ABA生物合成缺失突变体not和flc及其野生型各成熟时期果实,以及外源100μmol·L^-1 ABA处理后不同天数的番茄果实的外观品质和营养品质。结果表明,内源ABA缺失抑制番茄果实增重并促进果实纵向生长,但对果实硬度无明显影响。同时,内源ABA可影响番茄果实可溶性固形物含量并促进破色期和转色期的还原糖积累。not和flc果实中番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素和总类胡萝卜素含量均显著高于其野生型,且外源喷施试验表明,与对照组相比,外源100μmol·L^-1 ABA处理能显著抑制番茄果实中番茄红素、β-胡萝卜素和总类胡萝卜素的积累。综上,ABA在调控番茄果实外观品质方面,可促进番茄果实增重并抑制番茄果实纵向生长;在调控番茄果实营养品质方面,可促进还原糖积累并抑制类胡萝卜素积累。本研究结果为利用ABA调控番茄果实品质提供了一定的理论依据和技术支持。     

表油菜素内酯对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0、0.02、0.1、0.5、2.5 mg/L)的表油菜素内酯(EBR)对镉胁迫下番茄幼苗生长及镉累积的影响。结果表明,镉处理后番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性均下降,丙二醛(MDA)含量、相对电导率和渗透调节物质含量均升高;喷施一定浓度的EBR(0.5 mg/L)后,番茄幼苗的生物量、叶绿素含量、抗氧化酶(POD和CAT)活性及脯氨酸含量均显著增加,可溶性蛋白、MDA含量和相对电导率有所下降,番茄幼苗根系和地上部分的镉含量分别上升了50.0%和93.4%,镉转运系数最低,为0.45。综上,喷施EBR能够增强番茄幼苗对镉胁迫的耐受性,促进幼苗生长,降低镉的转运系数,其中,EBR浓度为0.5 mg/L时效果最好。     

脱落酸对果实成熟的生理效应与机制

本文概述了果实成熟过程中脱落酸含量的变化和生理效应．分析了脱落酸促进果实成熟的细胞分子生物学基础及其可能的分子机制。     

采前喷施脱落酸对欧李果实品质的影响

为探究采前喷施脱落酸(ABA)对欧李果实品质的影响,本研究选择农大6号和农大7号2个欧李品种为试验材料,在喷施不同浓度和不同次数的ABA后测定成熟果实的单果重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力。结果表明,喷施不同浓度和不同次数的ABA后,农大6号欧李果实可滴定酸含量、类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力降低,对于可滴定酸含量而言,喷施2次比喷施1次的降酸效果明显,而类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力受ABA浓度和喷施次数的变化影响不大。各处理下农大7号欧李果实的单果重和可溶性固形物含量均得到了升高,类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力受ABA浓度和喷施次数的变化影响较大。根据主成分分析进行排名可知,不同浓度不同次数的脱落酸处理后农大6号欧李果实综合评分均低于对照,果实综合品质下降,农大7号欧李果实综合评分均高于对照,当脱落酸浓度为25 mg·L^-1,喷施次数为1次时对果实综合品质的提升效果最好。本研究为提升欧李果实品质选取喷施适宜浓度和次数的ABA提供了理论基础。     

Effects of Exogenous Salicylic Acid on Physiological Characteristics of Peanut Seedlings under Iron-Deficiency Stress

The effects of salicylic acid (SA) on iron (Fe) deficiency in peanut (Arachis hypogaea L.) were studied by adopting the hydroponic experiment. Iron deficiency caused serious chlorosis, inhibited plant growth and dramatically decreased the concentration of Fe in the roots. Furthermore, it decreased the active Fe content and chlorophyll content, and disturbed ionic homeostasis. In addition, Fe deficiency significantly increased the content of malondialdehyde (MDA) and the superoxide anion (O₂^??) generation rate. Addition of SA increased Fe concentration in the shoots and roots, active Fe content, chlorophyll content, the net photosynthetic rate, and transpiration rate. Moreover, SA supplementation alleviated the excess absorption of manganese (Mn), copper (Cu) and zinc (Zn) induced by Fe deficiency. In addition, the chlorosis symptom was alleviated and the plant growth was improved. Meanwhile, addition of SA increased the activities of catalase (CAT) and peroxidase (POD), and decreased the content of MDA and the O₂^?? generation rate. These results suggest that exogenous SA can alleviate Fe-deficiency induced chlorosis by promoting the plant growth, improving the efficiency of Fe uptake, translocation and utilization, protecting antioxidant enzymes system, and stimulating mineral element maintenance.     

Effects of Exogenous Nitric Oxide and 24-Epibrassinolide on the Physiological Characteristics of Peanut Seedlings Under Cadmium Stress

Cadmium(Cd) is highly toxic to plants, animals, and humans. Limited information is available on the role of nitric oxide(NO)and/or 24-epibrassinolide(EBR) in response of plants to Cd stress. In this study, a hydroponic experiment was performed to investigate the effects of NO and/or EBR on peanut plants subjected to Cd stress(200 μmol L~(-1)) with sodium nitroprusside(SNP, an exogenous NO donor)(250 μmol L~(-1)) and/or EBR(0.1 μmol L~(-1)) addition. The results showed that Cd exposure inhibited plant growth, and this stress was alleviated by exogenous NO or EBR, and especially the combination of the two. Treatment with Cd inhibited the growth of peanut seedlings, decreased chlorophyll content, and significantly increased the Cd concentration in plants. Furthermore, the concentration of reactive oxygen species(ROS) markedly increased in peanut seedlings under Cd stress, resulting in the accumulation of malondialdehyde(MDA) and proline in leaves and roots. Under Cd stress, applications of SNP, EBR, and especially the two in combination significantly reduced the translocation of Cd from roots to leaves, increased the chlorophyll content, decreased the concentrations of ROS, MDA, and proline, and significantly enhanced the activities of superoxide dismutase(SOD), peroxidase(POD), and catalase(CAT) in peanut seedlings. Exogenous NO and/or EBR also stimulated the activities of nitrate reductase(NR)and nitric oxide synthase(NOS) and increased the contents of antioxidants, such as ascorbic acid(AsA) and reduced glutathione(GSH). Furthermore, exogenous NO and/or EBR enhanced Cd accumulation in the cell wall and thus decreased Cd distribution in the organelles in the roots. The concentrations of calcium(Ca), iron(Fe), magnesium(Mg), and zinc(Zn) were also regulated by exogenous NO or EBR, and especially by the two in combination. These results indicated that SNP and EBR, alone and particularly in combination, can mitigate the negative effects of Cd stress in peanut plants.     

Influence of Iron Fertilization on Cadmium Uptake by Rice Seedlings Irrigated with Cadmium Solution

A pot experiment investigated the effects of iron (Fe) fertilization on cadmium (Cd) uptake by rice seedlings irrigated with Cd solution. Shoot dry weight was significantly affected by Fe addition, and root dry weight was affected by Cd addition. Iron supply was the dominant factor affecting the length of the longest leaf and the soil and plant analyzer development (SPAD) value. Cadmium concentrations were much greater in roots than in dithionite–citrate–bicarbonate (DCB) extracts or shoots, and a significant correlation was found between shoot Fe and Cd concentrations. Enhanced Cd uptake observed at high Fe supply implies that enhanced Fe nutrition may counteract the adverse effects of Cd on plants.     

盐胁迫对银水牛果幼苗生长和生理特性的影响

通过盆栽试验,采用人为加入NaCl的方法以控制土壤含盐量(0.40%,0.60%,0.80%),研究盐胁迫对2年生银水牛果(Shepherdia argentea)幼苗叶片生长和生理特性的影响,结果表明:(1)随着土壤含盐量的增加,银水牛果幼苗的生长明显受到抑制,株高、生物积累量降低,单株总叶面积、叶片相对含水量减少,净光合速率下降;(2)随胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片净光合速率在含盐量低于0.60%的土壤中先降低后升高,表明植物幼苗已适应了该盐分的土壤,银水牛果具有较强的耐盐性,本试验条件下以净光合速率下降50%为标准求得银水牛果的耐盐阈值为0.63%;(3)在相同含盐量的土壤中,与对照相比,Ca~(2+)的降幅小于K~+,表明银水牛果幼苗叶片以维持较高的Ca~(2+)含量,保证自身代谢的正常进行,通过提高Mg~(2+)含量以维持自身正常的光合作用,从而适应盐胁迫。     

氟污染对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探讨氟污染对农作物的影响,以玉米为供试材料,采用砂基培养的方法,研究了不同浓度的氟（F）对玉米幼苗形态、生物量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活力以及丙二醛含量的影响。结果表明,与对照相比,低浓度 F（≤0.25 mmol·L^-1）对玉米幼苗生长无明显抑制现象;随着溶液中F浓度的增加,玉米幼苗生长显著受到抑制,叶长、株高生长变慢,叶面积减小;根系和地上部干物质积累下降;叶片中叶绿素合成受阻,光合速率降低;同时丙二醛（MDA）含量增加;过氧化物酶（POD）活性明显升高,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均表现出一定的下降趋势。说明氟的存在不利于植物的正常生长,研究结果还为进一步揭示氟污染机理以及氟污染的综合治理提供了理论依据。     

细胞分裂素类物质对玉米幼苗镉吸收和转运的影响

以玉米(Zea mays L.)幼苗为材料,采用水培试验研究了喷施细胞分裂素类物质6-苄氨基嘌呤(6-BA)和激动素(KT)对玉米镉吸收及转运的影响。结果表明,0.5mg/L镉处理条件下,细胞分裂素类物质能促进玉米幼苗的生长及其对镉的吸收和地上部镉的分配,对镉的转运系数影响较小。提高6-BA喷施浓度使玉米幼苗的生长量、镉吸收量及地上部镉分配增高,提高KT喷施浓度也使镉在地上部的分配比例增加,但当KT喷施浓度为70mg/L时玉米幼苗的生长量及镉的吸收量最高。表明细胞分裂素类物质可缓解镉对植物的毒害作用,提高植物提取水或土壤环境中的镉的效率,但其作用的最佳浓度因细胞分裂素类物质的种类不同而异。     

镉、硒处理对碎米荠生长和生理特性的影响研究

通过水培法研究不同浓度镉、硒离子溶液处理对碎米荠(Cardamine Flexuosa)生长和生理特性的影响。结果表明:高浓度镉、硒溶液使碎米荠植株地上部分鲜重、株高、根长、叶片大小等生物量明显下降,低浓度镉、硒能促进植株地上部分生物量的增加。随着镉、硒浓度的增加,植株的叶绿素a、b及类胡萝卜素含量整体呈显著降低趋势;其中在5、10μmol L~(-1)浓度硒处理时,植株叶片中类胡萝卜素含量显著高于对照组。与对照相比,镉处理时植株叶片中叶绿素a/b值降低,类胡萝卜素占总光合色素含量的比值无明显变化;硒处理下,叶绿素a/b值无明显变化规律,类胡萝卜素占比呈上升趋势。在镉处理下,碎米荠植株的抗氧化酶系统中CAT和POD活性显著升高,SOD活性则呈先降低后升高的趋势;在硒处理下,SOD总体呈不断升高的趋势,CAT总体呈先降低后升高的趋势(15μmol L-1处理除外),POD则总体呈先升高后降低的趋势;镉、硒浓度相同时,植株体内抗氧化酶对硒处理敏感性更强,变化幅度大于镉处理。