外源脯氨酸对盐胁迫下水稻分蘖期生长的影响

为了探索外源脯氨酸在农业生产上的应用价值,本试验采用盆栽法研究了不同浓度外源脯氨酸(5 mmol/L、15 mmol/L、30 mmol/L、45 mmol/L)对盐胁迫下水稻分蘖期形态指标、生物量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明:盐胁迫下水稻形态指标(株高、分蘖、单株绿叶数)、生物量、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素)和类胡萝卜素含量显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高,但过氧化物酶(POD)活性无显著变化;盐胁迫下喷施不同浓度的脯氨酸对水稻植株形态指标影响不大,但可在短期内增加根鲜重和植株各部位干重,同时叶绿素、类胡萝卜素含量以及活性氧清除系统中SOD和POD的活性均有所提高。说明外源脯氨酸在一定程度上缓解了盐胁迫对水稻分蘖期生长的抑制作用,其中以30 mmol/L脯氨酸处理效果最好。     

盐胁迫对芦苇愈伤组织抗氧化酶活性及脯氨酸含量的影响

[目的]探讨芦苇愈伤组织对盐胁迫的生理响应。[方法]以2种芦苇沙芦和水芦愈伤组织为试材,将其置于添加不同浓度NaCl的培养基进行胁迫处理,13 d后测定各项生理指标。[结果]50 mmol/L NaCl胁迫下水芦愈伤组织的细胞活力、TBARS以及活性氧含量均明显增加,而沙芦愈伤组织的则比对照略有降低;300 mmol/L NaCl胁迫下2种芦苇愈伤组织中TBARS与活性氧含量均有所增加;50和300mmol/L NaCl处理下水芦愈伤组织内脯氨酸含量增加,而沙芦愈伤组织的虽在50 mmol/L NaCl处理下降低,但在300 mmol/L NaCl处理下则远远高于水芦愈伤组织的;300 mmol/L NaCl处理下沙芦愈伤组织的4种抗氧化酶活性均显著升高,而水芦愈伤组织的SOD和POD活性虽有所增加,但增幅不如沙芦愈伤组织的。[结论]沙芦愈伤组织具有更强的耐盐性。     

外源亚精胺对盐胁迫下水稻根系抗氧化酶活性的影响

研究了外源亚精胺对盐胁迫下耐盐水稻品种Pokkali和盐敏感水稻品种Peta根系抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性蛋白含量及根系活力的影响.结果表明:外源亚精胺可以提高盐胁迫下不同耐盐性水稻品种根系中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低超氧阴离子(O2- ·)产生速率和丙二醛(MDA)含量;使盐胁迫下根系脯氨酸的含量升高;并且可以阻止盐胁迫下两品种水稻根系可溶性蛋白含量及根系活力的降低.这表明,外源亚精胺可缓解盐胁迫对两品种水稻根系的伤害,并且对盐敏感品种Peta的缓解作用大于耐盐品种Pokkali.     

外源脯氨酸对盐胁迫下萝卜幼苗生长、抗氧化酶活性及渗透调节物质积累的影响

采用营养液水培法研究了外源脯氨酸对盐胁迫下萝卜幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质积累的影响。结果表明:100 mmol/L的NaCl胁迫抑制了萝卜幼苗尤其是地上部的生长,提高了SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性,促进了游离脯氨酸、可溶性糖以及可溶性蛋白等有机渗透调节物质的积累;在盐胁迫下施加外源脯氨酸则缓解了盐胁迫对萝卜幼苗生长的抑制作用,进一步提高了抗氧化酶的活性和有机渗透调节物质的含量,从而增强了萝卜植株对盐胁迫的抗性和适应能力。     

外源脯氨酸对盐胁迫下萝卜幼苗生长、抗氧化酶活性及渗透调节物质积累的影响

采用营养液水培法研究了外源脯氨酸对盐胁迫下萝卜幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质积累的影响。结果表明:100 mmol/L的NaCl胁迫抑制了萝卜幼苗尤其是地上部的生长,提高了SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性,促进了游离脯氨酸、可溶性糖以及可溶性蛋白等有机渗透调节物质的积累;在盐胁迫下施加外源脯氨酸则缓解了盐胁迫对萝卜幼苗生长的抑制作用,进一步提高了抗氧化酶的活性和有机渗透调节物质的含量,从而增强了萝卜植株对盐胁迫的抗性和适应能力。     

分蘖期干旱胁迫及复水对水稻抗氧化系统及脯氨酸影响

为明确水稻耐旱机制,试验以松粳6号(干旱敏感型)和东农425(耐旱型)为材料,采用盆栽法,于分蘖期开始干旱胁迫(土壤水势分别为0、-10、-25、-40 k Pa),处理21 d后复水,研究分蘖期干旱胁迫及复水对两个不同耐旱型水稻品种抗氧化系统影响。结果表明,随胁迫时间延长,干旱胁迫下两个品种水稻超氧阴离子(O2-)、脯氨酸含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随胁迫时间上升,且干旱胁迫越严重(水势越低),上升幅度越大;除APX外,其余各项指标复水后均快速下降。同时,与松粳6号相比,耐旱品种东农425干旱处理后O2-含量较低,而SOD、POD、APX活性和脯氨酸含量较高,复水后东农425抗氧化酶活性及脯氨酸含量可在较高水平维持更长时间。APX对干旱胁迫响应时间早于POD。     

水稻盐胁迫的研究进展

盐胁迫是制约水稻生长和产量的主要逆境因素之一。根据国内外近年的有关研究成果,从盐胁迫对水稻生长发育变化、生理生化变化、水稻的抗盐机理及增强水稻抗盐胁迫的方法等方面综述水稻盐胁迫的研究进展。     

外源硫化氢缓解水稻盐胁迫的作用机理

为探明外源H_2S缓解水稻盐胁迫的作用机理,以水稻日本晴为材料,在水培条件下,研究H_2S对NaCl胁迫下5叶期水稻幼苗生长与活性氧(ROS)代谢和抗氧化酶系统的影响。结果表明:100mmol/L NaCl处理严重抑制水稻幼苗的生长,诱导ROS的产生,造成氧化损伤;盐胁迫下添加抗氧化酶抑制剂(二乙基二硫代氨基甲酸钠DDC或3-氨基-1,2,4-三唑AT),活性氧(ROS)得不到及时有效分解而高水平累积,加剧了氧化胁迫对植物的伤害;在盐胁迫条件下添加100μmol/L NaHS(外源H_2S供体)处理,能显著增加叶片内H_2S水平,加快活性氧的清除,从而减轻盐胁迫下的膜脂过氧化程度,促进植物生长。H_2S具有抗氧化作用,外施H_2S可提高植物耐盐性。     

一氧化氮供体对盐胁迫下水稻幼苗叶片脂质过氧化的调节

以100mmol·L-1NaCl作为盐胁迫条件,研究不同浓度的外源一氧化氮供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)处理5d对盐胁迫下水稻幼苗叶片脂质过氧化的影响。结果表明,低浓度SNP(10μmol·L-1)可以在处理后期(第4～5天)显著地缓解盐胁迫对水稻幼苗叶片造成的氧化损伤,并与其对过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等H2O2清除酶活性以及脯氨酸含量的上调作用一致。此外,较高浓度的SNP处理(50μmol·L-1)也具有在一定程度上缓解脂质过氧化的作用。     

脯氨酸代谢途径在调控水稻phyB突变体干旱胁迫耐性中的作用

本研究分析了水稻野生型和phyB突变体中脯氨酸代谢途径关键基因的表达水平。结果显示,干旱处理能够诱导脯氨酸生物合成相关基因OsP5CS1和OsOAT的表达,抑制脯氨酸生物降解基因OsP5CDH的表达。且phyB突变体中OsP5CS1基因的表达水平明显高于野生型,据此推测phyB负调控OsP5CS1基因的表达。为了分析OsP5CS1基因的高水平表达是否与phyB突变体较强的干旱胁迫耐性有关,本研究进一步培育了转OsP5CS1基因烟草。离体叶片失水速率结果表明,转基因烟草的失水速率小于野生型;盐胁迫条件下,转基因烟草的分化率明显高于野生型。综上所述,phyB对脯氨酸代谢途径的调控是phyB突变体具有较强干旱胁迫耐性的重要因素之一。     

干旱锻炼对盐胁迫下水稻幼苗根系抗氧化酶活性的影响

采用PEG预处理对辽星1号水稻幼苗进行干旱锻炼,研究其对盐胁迫下水稻幼苗根系的缓解作用。水稻幼苗培养1周后用10% PEG 6000预处理3 d,然后复水3 d,最后用100 mmol·L-1 NaCl胁迫处理3 d。测定水稻幼苗根系的相对含水量、根系活力、丙二醛含量及抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性。结果表明,PEG预处理的水稻幼苗根系MDA含量显著低于盐胁迫的处理（P<005）,而幼苗根系相对含水量、根系活力以及抗氧化酶活性则均高于盐胁迫处理。说明PEG预处理可以提高水稻幼苗根系的耐盐性,缓解水稻幼苗在盐胁迫下所受的部分伤害。     

外源水杨酸对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响

研究了水杨酸(SA)处理对盐(NaCl)胁迫下水稻生长的影响,结果表明:在盐胁迫下,水稻幼苗的叶绿素含量减少、抗氧化能力下降,丙二醛含量增加、膜稳定件降低,植株生长受抑制,严重时导致植株死亡;外源水杨酸能改善盐胁迫下水稻幼苗的多种生理指标,提高叶绿素含量及叶绿素a/b值,增加抗氧化能力,提高膜稳定性,从而提高水稻的耐盐能力,且水杨酸对低浓度盐胁迫下的水稻生长缓解效应优于高浓度盐胁迫下的缓解效应.     

耐盐菌对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

土壤盐渍化严重影响植物生长发育,为探讨微生物对盐胁迫下植物种子萌发及幼苗生长的调控作用,以宁粳28号水稻种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同耐盐菌株组合对150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下与水稻种子萌发及幼苗生长相关的生理代谢的影响。结果表明:不同菌株组合对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长均有一定的促进作用。与盐胁迫下不加菌的对照处理相比,枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABD)和枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+多黏类芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABCD)菌株组合可使发芽率提高约20%,ABCD组合使水稻芽长和根长分别提高4.75倍和0.72倍,种子活力指数提高3.19倍,幼苗耐盐指数提高3.20倍,叶绿素含量与根系活力均显著增加(P<0.05),相对盐害率显著下降(P<0.05)。菌株组合不同程度地降低了盐胁迫下水稻幼苗丙二醛(MDA)含量,提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,可缓解盐分对水稻造成的毒害,但各处理之间存在一定的差异,其中多菌株复配能较好地提高幼苗SOD活性。研究表明,耐盐微生物能够增强水稻耐盐性,促进水稻种子萌发及幼苗生长,多菌株复配效果优于单菌株。     

盐胁迫对稻米中矿质元素和抗氧化物质含量的影响

为探究盐胁迫对水稻糙米中抗氧化物质和矿质元素含量的影响,以‘海红11’、‘海红12’、‘建新99’、‘阳山香稻’、‘香粘3号’和‘泰香粘’等6个基因型水稻为材料,设置9个含有NaCl的土壤处理(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5和4.0 g/kg),分别测定稻米中抗氧化物质(抗坏血酸、植酸、花青素和总黄酮)和矿质元素(P、Fe、Zn、Mg、Se和Mn)的含量,并进行典型相关和典型冗余分析。结果表明:不同NaCl浓度处理下,1)稻米中花青素含量的累积受到基因型和NaCl处理相互独立的影响,而P、Zn、Fe和Se的含量均在互作效应上达到显著相关。2)在不同的NaCl处理中,除1.5 g/kg的NaCl处理,‘建新99’稻米中植酸含量均为最低,分别较其他8个处理中含量最高的基因型低72%~92%;除0.5、1.0 和3.5 g/kg的NaCl处理,‘海红12’稻米中抗坏血酸含量均为最高,分别较其他6个处理中含量最低的基因型高105%~566%;‘海红11’、‘海红12’和‘建新99’ 稻米中总黄酮含量均显著高于其他3个基因型。3)对稻米中矿质元素和抗氧化物质进行典型相关和典型冗余分析。典型相关分析表明稻米中第Ⅰ对典型变量(U₁,V₁)相关系数λ为0.546(P<0.01),在这一对典型变量中,在一定范围内,随着Zn和Se含量的降低以及Fe含量的增加,稻米中抗坏血酸和植酸的含量呈上升趋势。典型冗余分析结果表明,第 Ⅰ 对典型变量中抗氧化物质含量的变量组U₁对自身含量变异的解释程度为39.1%,矿质元素含量的变量组V₁对自身含量变异的解释程度为20.2%;同时,抗氧化物质含量的变量组U₁解释了矿质元素含量的变量组V₁总变异程度的11.7%,矿质元素含量的变量组V₁解释了抗氧化物质含量变量组U₁总变异的6.0%。综上,不同NaCl处理下,抗坏血酸和植酸含量在不同基因型稻米中差异显著;除Mg外,其他矿质元素含量在不同NaCl浓度处理间差异均达显著。在基因型和不同NaCl处理的互作效应下,稻米中Fe的含量分别与抗坏血酸和植酸含量呈显著正相关,而Zn和Se的含量分别与抗坏血酸和植酸含量呈显著负相关。     

不同供氮水平下盐胁迫对水稻光合特性和某些生理特性的影响

【目的】为了解不同供氮水平培养的水稻植株对盐胁迫的响应.【方法】以2个北方常规粳稻品种为材料,在5个供氮水平下培养至孕穗期,以3个盐浓度进行胁迫处理,研究了处理后的水稻植株生物量、光合特性及一些生理特性的变化.【结果和结论】不同供氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后生物量均呈下降趋势;盐胁迫下,2个水稻品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和表观叶肉导度(AMC)显著下降.低氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后净光合速率下降的原因是由非气孔限制因素引起的,而高氮水平下其在盐胁迫后净光合速率下降的原因还增加了气孔限制因素.在盐胁迫下,1/2N水平下水稻的叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及植株体内脯氨酸、可溶性糖含量显著高于其他N水平,膜透性和丙二醛含量均低于其他N水平.1/2N水平的营养液培养水稻可提高水稻的渗透调节能力,从而增强其在孕穗期的抗盐能力;九稻13号的耐盐性高于吉粳88号.     

盐胁迫对秋季香樟幼苗抗氧化酶系统和光合特性的影响

以2年生的香樟幼苗为试材,以蒸馏水为对照,分别用50,100,200 mmol·L-1的NaCl和Na2SO4处理,研究秋季香樟幼苗可溶性糖含量、抗氧化酶系统及光合特性的变化。结果表明:随NaCl胁迫程度的增加,香樟叶片光合色素含量、叶绿素a/b值、SOD活性和POD活性呈先上升后下降趋势,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度降低,可溶性糖含量、电导率、丙二醛含量升高;随Na2SO4胁迫程度的增加,植物体内光合色素含量、叶绿素a/b值、SOD活性和POD活性呈先升后降趋势,植物叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈下降趋势,可溶性糖含量、电导率、丙二醛含量和胞间CO2浓度呈上升趋势。香樟幼苗对低浓度的盐胁迫具有一定程度的耐受性,而NaCl胁迫对香樟幼苗的影响要高于Na2SO4。     

外源亚精胺对等渗盐胁迫下番茄幼苗抗氧化系统的影响

目的】探讨等渗盐胁迫下外源亚精胺(Spd)对番茄幼苗抗氧化系统的影响。【方法】采用水培法,以盐敏感型番茄品种‘中杂9号’为材料,以150mmol/L NaCl和100mmol/L Ca(NO_3)_2模拟等渗盐胁迫环境,设置5个处理,分别为:对照.1/2倍Hoagland营养液+叶面喷水;单独NaCl处理.150mmol/L NaCl溶液+叶面喷水;单独Ca(NO_3)_2处理.100mmol/L Ca(NO_3)_2溶液+叶面喷水;NaCl+Spd处理.150mmol/L NaCl溶液+叶面喷0.25mmol/L Spd;Ca(NO_3)_2+Spd处理.100mmol/L Ca(NO_3)_2溶液+叶面喷0.25mmol/L Spd,研究等渗盐胁迫下外源Spd对番茄幼苗生物量,超氧阴离子自由基(O_2~(-·))、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量,相对质膜透性及抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性的影响。【结果】与对照相比,等渗NaCl、Ca(NO_3)_2胁迫下,番茄幼苗生物量和SOD、POD、CAT、APX活性均显著降低,相对质膜透性、MDA、O_2~(-·)和H_2O_2含量均显著增加。与单独NaCl或Ca(NO_3)_2胁迫相比,2种盐胁迫下再喷施Spd后明显增加了番茄幼苗生物量和抗氧化酶活性,显著降低了相对质膜透性、MDA、O_2~(-·)和H_2O_2含量,且外源Spd对NaCl胁迫的调控效应更为显著。【结论】外源Spd可通过提高抗氧化酶活性来增强番茄幼苗清除体内活性氧(ROS)及降低膜透性的能力,缓解盐胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用,从而提高番茄抗盐性。单独Ca(NO_3)_2胁迫下植物受到的氧化伤害程度低于单独NaCl胁迫。     

盐胁迫对水稻萌芽中酶活性的影响

为了观测种子在萌芽过程中酶的动态变化规律,对水稻种子萌芽过程中在5个NaCl浓度(0、50、100、150、200 mmol/L)胁迫下的发芽率、淀粉酶、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和硝酸还原酶活性的变化进行测定.结果表明:在萌芽过程中随着盐胁迫程度加重,水稻种子发芽率、淀粉酶、SOD、CAT和硝酸还原酶活性均呈下降趋势.NaC1 150、200 mmlo/L处理的发芽率极显著低于空白对照,变幅在39％～100％;NaC1 100、200 mmol/L淀粉酶活性显著低于对照,NaC1 100 mmol/L处理的降幅在4.34％～49.13％,NaC1 200 mmol/L处理的变化幅度在-89.35％～119.73％;NaC1 100 mmol/L处理SOD活性显著下降,降幅在7.5％～50.19％,NaC1 50、100 mmol/L处理CAT活性降低显著,NaC1 150、200 mmol/L处理差异极显著,变幅在1.76％～50.61％之间;4个盐胁迫处理的硝酸还原酶活性下降不明显.