干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶保护酶系统的影响

在不同浓度PEG-6000溶液模拟的干旱胁迫条件下,对沙枣根茎叶中的SOD、CAT和POD 3种保护酶和丙二醛进行研究,结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,沙枣叶中SOD酶活性和CAT酶活性均呈现上升趋势,但POD酶活性却先上升后下降;(2)沙枣茎中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下却低于CK,POD酶活性和CAT酶活性却随着干旱胁迫的增加呈增加趋势,这说明虽然在中度和重度胁迫下,SOD酶活性有所下降,POD酶和CAT两种酶清除SOD转化的H2O2的能力还在增强;(3)随着干旱胁迫的加剧,沙枣根中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下和CK差异不显著, 各干旱胁迫下POD酶活性均显著高于CK,但各干旱胁迫之间差异不显著, CAT酶活性先升高后下降,但仍高于CK;(4)轻度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均较低,和CK差异不显著;中度胁迫下,沙枣根茎中膜质过氧化程度增高(茎>根),但重度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均明显增高(叶>茎>根).     

氮营养对干旱逆境下水稻生长及抗氧化性能的影响

采用聚乙二醇（PEG6000）模拟水稻短期干旱胁迫研究表明，与过量供氮及缺氮处理的水稻相比，适度供氮处理水稻在干旱胁迫后其茎叶及根系生长受抑制程度相对较小或仍维持生长；干旱逆境下适度供氮水稻叶片的POD酶活性和CAT酶活性上升，但高氮处理水稻叶片保护酶活性下降，缺氮则会加剧水稻叶片膜脂过氧化。因此，适宜的供氮水平对干旱逆境下水稻维持生长及增强抗氧化性能具有重要意义。     

干旱胁迫对玉米幼苗脂质过氧化作用及保护酶活性的影响

采用人工控水的方法,考察了土壤含水量9%、12%、15%、18%、21%及24%6个梯度下玉米种子的萌发率,玉米幼苗膜脂过氧化指标H2O2、MDA及叶绿素含量,幼苗自由基清除相关酶SOD、CAT与POD活性等生理生化指标的变化。结果表明,随着土壤含水量的下降,玉米萌发率及叶绿素含量呈现下降的趋势,玉米幼苗H2O2与MDA含量呈现上升的趋势,且干旱胁迫越严重趋势越明显;幼苗自由基清除相关酶活性的变化各不相同,SOD活性在干旱胁迫初期呈上升趋势,后期呈下降趋势,POD与CAT活性在干旱胁迫初期变化不大,后期则呈下降趋势。因此,干旱胁迫能加剧玉米幼苗膜脂过氧化从而引起膜的损伤,且膜脂过氧化的程度随干旱胁迫的加大而加大,幼苗自由基清除相关酶活性在胁迫初期会上升以抵抗干旱胁迫,后期则下降,且不同的酶在抗干旱胁迫中的作用不同。植物在干旱胁迫下保护酶系统的作用,可能是通过它们之间相互协调且保持一个稳定的平衡态而进行的。     

高温和干旱胁迫对2种景天植物膜脂过氧化及保护酶活性的影响

试验研究了德景天和红花德景天在高温及干旱双重胁迫下膜脂过氧化及保护酶活性的变化。结果表明:随着胁迫程度加重,2种景天的O2-·产生速率持续升高,MDA含量先升后降,H2O2含量先降低后上升,但总体上积累;对高温干旱适应性强的德景天O2-·产生速率上升慢、MDA含量积累少。胁迫过程中,2种景天的POD、SOD、CAT酶活性呈先升高后降低的趋势,对高温干旱适应性强的德景天3种酶活性增幅高;胁迫结束时3种酶活性均高于胁迫前,说明高温干旱胁迫诱导2种景天植物3种保护酶活性增强,通过增强保护酶活性来降低膜脂过氧化程度。     

土壤自然干旱胁迫对甘蔗幼苗根系保护酶系统的影响

[目的]研究干旱胁迫对甘蔗苗期根系保护酶系统及相关指标的影响,探讨甘蔗苗期根系对干旱胁迫的应答机制.[方法]以新台糖22号为材料,在甘蔗苗期进行土壤自然干旱胁迫,测定甘蔗根系保护酶系统及质膜过氧化产物相关指标的变化,并进行相关性分析.[结果]随着干旱胁迫程度的加强,根系中可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,细胞膜脂过氧化保护酶系统的酶活性均呈先升后降的趋势,干旱胁迫处理15 d后SOD和POD活性达到峰值然后降低,CAT活性于11d到达峰值后下降.甘蔗苗期根系保护酶活性与膜脂过氧化作用呈显著或极显著正相关.[结论]甘蔗根系保护酶系统的干旱胁迫响应机制为:轻度干旱与中度干旱时表现为积极应对,重度干旱时则为被动忍耐.根系保护酶系统与甘蔗抗旱性的关系密切.     

干旱胁迫对菊芋苗期叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

本试验采用盆栽控水的方法研究了干旱胁迫对菊芋叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响.轻度胁迫下,保护酶活性上升能有效清除体内自由基,膜脂过氧化程度低,丙二醛含量较低;中度胁迫下,保护酶活性持续上升,保护细胞免受更大损伤,丙二醛含量有所升高;重度胁迫下,保护酶活性先升后降,酶保护系统遭到破坏,活性氧积累,膜脂过氧化加剧,丙二醛含量升高.试验表明菊芋能有效抵御轻度及中度的干旱胁迫,具有较强的抗旱性.     

水分胁迫对闽引圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)活性氧代谢的影响

采用人工控水盆栽法研究干旱胁迫对圆叶决明叶片的O.2产生速率、MDA含量和细胞质膜透性的变化以及SOD、POD和CAT酶活性的影响,结果表明:在干旱胁迫下,圆叶决明叶片中O2.产生速率增加,细胞膜透性增大,作为膜脂过氧化产物的MDA含量也随着升高;不同的保护酶在变化趋势和幅度上有差异,随着胁迫程度的加深,SOD、POD酶活性上升,CAT活性则在轻度干旱胁迫时较高于其他处理;随着胁迫时间的延长,SOD、CAT酶活性上升,POD活性则在胁迫第15 d开始下降。     

干旱胁迫对薄壳山核桃叶片丙二醛含量和3种抗氧化酶活性的影响

以1年生薄壳山核桃实生苗为材料,采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫的方法,研究了干旱胁迫对其叶片丙二醛(MDA)含量和3种抗氧化酶活性的影响。结果表明:轻度干旱不会引起薄壳山核桃叶片膜脂过氧化,随着干旱胁迫程度的加强和时间的延长,薄壳山核桃叶片中的MDA含量呈上升趋势,叶片的膜脂过氧化反应增强,对膜系统的伤害增加;在轻度干旱胁迫条件下,薄壳山核桃植株的抗氧化酶活性增加,具有一定的自身调节与适应机制,而在重度干旱胁迫条件下,其遭受的胁迫伤害不可逆,保护酶的防御及自我修复能力存在一定阀值。     

冷(热)激对干旱胁迫下玉米活性氧清除及膜脂过氧化的调控机制

为了揭示冷(热)激对干旱胁迫下玉米活性氧清除系统及膜脂过氧化的调控机制,以会单2号幼苗为试材,经冷(热)激预处理后,待苗长至50 cm左右时用15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱处理。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,玉米叶片的相对电导率、丙二醛含量显著增加,质膜遭到损害,其中对照质膜的损害明显比冷(热)激处理的严重;SOD和POD活性在干旱胁迫初期迅速升高,随着胁迫时间的延长而逐渐变缓并略有下降,冷(热)激处理对干旱胁迫下玉米叶片这2种酶活性的响应差异较大,具有相互协调的作用;冷(热)激能显著降低玉米叶片在干旱胁迫下O-2·产生速率和H2O2含量;叶绿素和类胡萝卜素含量在干旱胁迫初期呈现上升趋势,但随后便有不同程度的下降,其中冷(热)激处理能够显著地减缓这种下降的速率;在干旱胁迫初期,各试材根系活力的下降幅度较小,但到了干旱胁迫中期以后,各试材根系活力迅速下降,其中冷(热)激预处理能够显著减缓根系活力的下降速率。可见,冷(热)激处理能够显著增强干旱胁迫下玉米叶片活性氧清除系统的功效,减轻膜质过氧化对玉米叶片的伤害,增强其耐旱性,其中以4℃冷激处理的效果最显著。     

水分胁迫对水稻结实期光合特性及叶片防御酶系统的影响

在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下研究了水稻结实期叶片光合特性及防御酶活性。结果表明,结实期水分胁迫下,水稻叶面积减小,叶面积系数下降,光合速率随叶绿素含量和气孔导度的下降而下降,蒸腾速率下降,MDA含量升高。随土壤水分胁迫加剧和时间延长,叶绿素含量及剑叶光合速率、气孔导度降速快、幅度大。抽穗后0～14d随胁迫时间的延长叶片SOD、CAT和POD3种酶活性升高,抽穗14d后3种酶活性又迅速下降。试验表明,水分胁迫加剧了水稻叶片膜脂过氧化程度,使水稻结实期叶片生理功能迅速衰退,加速了水稻叶片的衰老速度。     

3种外源植物生长调节剂对干旱胁迫下烟草生理的影响

以K326品种烤烟为试验材料,采用盆栽试验研究干旱胁迫下烤烟生长与生理状况,以及喷施水杨酸、甜菜碱和氯化胆碱对烤烟抗氧化代谢影响。结果表明,干旱胁迫抑制烤烟正常生长,烟株矮小,有效叶片数目少,茎干瘦弱,叶长变短及叶宽变窄。喷施植物生长调节剂可以缓解干旱胁迫症状,喷施氯化胆碱能有效增加株高、最大叶长、有效叶片数,提高烟株干重、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶酶(SOD)活性;喷施甜菜碱对过氧化氢酶(CAT)活性有较好调节效应;喷施水杨酸能显著提高过氧化物酶(POD)活性,提高烤烟茎围和最大叶宽。综上所述,植物生长调节剂能提高烟株耐旱性,增强烟株对干旱环境适应性,其中以喷施氯化胆碱效果最佳。     

土壤干旱对烤烟生长的影响及机理研究

在盆栽条件下研究了土壤干旱对烤烟ＮＣ８９生长发育的影响及其机理。结果表明，在干旱条件下烟株的生长发育受阻，株高降低，叶片变小，根系发育不良，特别是旺长期干旱对烟株生长的影响更大，且对茎叶生长的影响大于根系，但伸根期轻度土壤干旱可以促进烟株根系的生长。干旱影响烟株生长的机理在于使烟株体内超氧物歧化酶和过氧化氢酶活性下降，清除活性氧自由基的能力减弱，导致植株体内活性氧积累，启动细胞膜脂过氧化作用，造成膜伤害，从而影响烟株的生长发育全过程。     

干旱胁迫对烟草生理生化特征影响的研究进展

干旱胁迫影响烟株体内各种生理生化活动,进而影响烟叶产量和质量。文章综述了干旱胁迫对烟草体内各种生理生化过程和指标的影响,如叶片相对含水量、水势和蒸腾强度、光合作用、酶活性、碳水化合物、内源激素、无机离子等,以及烟草蛋白表达与调控。各种研究发现干旱胁迫影响烟草根系吸水,使植株体内水分平衡受到破坏,迫使各部位之间的水分重新分配;水解酶活性增强,还原酶活性受到阻碍,从而使氧化分解占优势;脱落酸会积累,导致气孔关闭和抑制地上部生长等。这将为找出提高烟草抗旱生化调控措施和选育抗旱品种提供理论基础,并展望了今后的研究方向。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

成熟期干旱胁迫对烤烟叶绿素含量及相关酶活性的影响

[目的]探明烤烟对成熟期不同程度干旱胁迫的反应性。[方法]在盆栽条件下研究成熟期干旱胁迫对烤烟叶绿素含量、NR活性、CAT活性及POD活性的影响。[结果]结果表明,在成熟期干旱胁迫条件下,叶绿素含量和NR活性都随干旱程度的增加及干旱时间的延长而下降,干旱程度越高,下降越快,干旱时间越长,下降幅度越大;CAT活性和POD活性随干旱程度的增加及干旱时间的延长表现出先升后降的趋势,且干旱程度越高,趋势越明显。[结论]该研究为烤烟抗旱、节水灌溉及提高烟叶的产质量提供了理论依据。     

干旱胁迫下氮对烤烟生长及生理特性的影响

为了探究干旱胁迫下氮对烤烟生长及生理特性的影响,利用烤烟品种吉烟9号为材料,设置5个氮用量处理进行盆栽试验。试验结果表明,在农艺性状上,干旱胁迫下处理E(0.6g/kg土壤)的各项指标都优于其他处理,正常供水条件下,处理D(0.45 g/kg土壤)表现最佳,当氮用量增至0.6g/kg土壤时会抑制烟株的生长。在生理特性上,随着干旱胁迫的逐渐加剧烟叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量逐渐降低,而脯氨酸含量则逐渐升高,正常供水条件下个体指标均保持平稳,说明烤烟光合作用及抗逆指标对干旱胁迫非常敏感。各施氮水平间比较表明,较高的氮素营养有利于烤烟通过生理过程的调节来抵御干旱的侵袭,减小干旱损失。     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料,探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明,干旱严重影响植物生长,喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制,并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）,降低胞间CO2浓度（Ci）,同时增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性,减少O-2和丙二醛（MDA）的含量,显著增加渗透调节物质的积累,以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力,结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

外源硒对干旱胁迫下烤烟叶绿素荧光特性和叶片化学成分的影响

为探讨外源硒对干旱胁迫下烤烟生长和品质的调控效应,研究了不同浓度外源硒(4 mg/kg和12 mg/kg)对干旱胁迫下烤烟叶片快速叶绿素荧光诱导动力学特性和烟叶化学成分的影响。JIP-test分析显示,干旱胁迫后O-J-I-P曲线中出现了明显的Ｋ点,且△K值表现为干旱+12 mg/kg硒处理>干旱处理>干旱+4 mg/kg硒处理,说明4 mg/kg硒处理能够有效缓解干旱对光合机构的损伤,而12 mg/kg硒处理则加剧了干旱胁迫的伤害。干旱胁迫下最大光化学效率(Fv/Fm)、性能指数(PIABS和PItotal)、反应中心密度(RC/CSm)、叶片单位面积吸收(ABS/CSm)、捕获(TRo/CSm)和传递(ETo/CSm)的光能以及能量分配比率显著降低,而热耗散量子比率(φDo)和单位面积的热耗散(DIo/CSm)显著升高。4 mg/kg硒处理通过降低PSⅡ反应中心的损伤,促进电子在PSⅡ和PSⅠ之间的传递,优化能量在PSⅡ反应中心的分配来稳定光合系统的结构和功能,而12 mg/kg硒处理则进一步放大了干旱胁迫对烤烟叶片光化学活性和光合性能的抑制。干旱胁迫造成光合色素含量降低和烟叶品质下降,4 mg/kg硒处理能够有效提高干旱胁迫下叶片叶绿素含量,提高烟叶钾、还原糖和总糖含量,改善烟叶品质,而12 mg/kg硒处理表现出与干旱胁迫的协同效应,进一步降低了干旱胁迫下烟叶质量。     

过表达AtNEK6转基因烟草的耐旱耐盐性研究

NEK6基因编码一种丝/苏氨酸蛋白激酶,具有调控植物细胞周期蛋白基因表达和乙烯信号转导的功能,与植物抵抗逆境胁迫相关。将拟南芥AtNEK6基因导入烟草,利用甘露醇和NaCl模拟干旱和盐胁迫环境对T2代转基因烟草进行研究。结果表明,在无胁迫处理条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重显著高于野生型;在干旱和盐胁迫条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重均极显著高于野生型,表现出较强的耐旱耐盐性;胁迫处理的转基因烟草叶片叶绿素荧光参数值(Fv/Fm)、SOD和CAT活性以及Pro含量极显著高于野生型,MDA含量极显著低于野生型,进一步证明了AtNEK6基因能够促进烟草的生长和提高转基因烟草对于干旱与盐碱的抵抗能力。     

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

  目的  干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛（MDA）及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。  方法  以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理（ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸（SA））及非生物胁迫处理（42 ℃高温、0 ℃低温、200 mmol/L NaCl和5% PEG6000）,采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理（6、8、10 d）、200 mmol/L NaCl（2、4、6 d）处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。  结果  qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。  结论  PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。