水分胁迫下一氧化氮对小麦幼苗根系生长和吸收的影响

以25%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱, 利用一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 处理小麦幼苗, 探讨外源NO对水分胁迫下小麦幼苗根系生长和吸收的影响。结果表明, 50 mol L^-1 SNP可增加小麦主根长度及侧根数目, 分别比对照增加11.94%和83.78%。同时, SNP可使水分胁迫下小麦的根系活力提高55.88%, 根系K⁺ 的含量提高42.52%。膜片钳全细胞电流显示, SNP处理可增强小麦根细胞质膜内向K⁺ 电流, 而NO的专一清除剂c-PTIO可以逆转SNP的上述效应。因此认为, 外源NO可通过提高小麦根系活力, 增强根细胞质膜内向K⁺ 通道的活性, 从而促进根细胞对K⁺ 的吸收以适应水分胁迫。     

盐胁迫对花生幼苗根系生理生化特性的影响

以珍珠豆型花生品种粤油45号为材料,研究不同NaCl浓度(0、25、50、75、100mmol/L)处理对花生幼苗根系生长发育及其生理生化特性的影响,结果表明:随着Na Cl浓度增加,花生幼苗根干重逐渐降低,根长、根平均直径、根总表面积、根鲜重逐渐减小,可溶性蛋白含量逐渐降低,根系活性和抗氧化酶活性均呈现下降趋势。     

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮（NO）供体SNP对150 mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明，与单独盐胁迫相比，0.1 mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，略微降低了氧化型谷胱甘肽（GSSG）的含量，明显提高了GSH/GSSG，这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶（GR）的活性有部分关     

亚精胺预处理对渗透胁迫下小麦幼苗抗氧化能力的影响

以小麦绵农4号幼苗叶片为试材,以－0.6 MPa聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理造成渗透胁迫,研究了外源亚精胺（Spd）预处理对小麦相对含水量(RWC)、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。在渗透胁迫处理     

渗透胁迫和盐胁迫对荞麦硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的影响

以盐敏感荞麦品种TQ-0808和耐盐荞麦品种川荞1号为试验材料,采用NaCl和等渗PEG-6000处理,研究渗透胁迫和盐胁迫对不同耐盐性荞麦品种硝酸还原酶(NR)及亚硝酸还原酶(NiR)活性的影响。结果表明,高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性显著降低,而耐盐荞麦品种降低幅度相对较小,且高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性的降低幅度明显大于渗透胁迫的,说明Na⁺毒害效应发挥了主要作用。另外,两个荞麦品种叶片NR活性高低与其叶片硝酸盐含量呈正相关。     

盐胁迫对水稻根系相关性状及产量的影响

以寒地粳稻牡丹江30（MDJ30）与龙稻5（LD5）为材料,分析不同浓度盐胁迫处理对水稻根系形态特征、根系活力、根干重、根冠比及产量的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫下根长、根表面积、根体积、根系活力、根干重均显著下降,且随盐浓度增加下降幅度不断增大。相同盐胁迫处理,耐盐品种LD5的相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力、相对根干重均大于盐敏感品种MDJ30。与对照相比,盐胁迫下根冠比不断下降,且灌浆期S4处理的根冠比显著下降。盐胁迫下,两品种产量均下降,相同盐胁迫下,两品种产量差异显著。相关分析结果表明,各生育时期的根系相关性状与产量均呈极显著正相关,盐胁迫下根系生长受抑制不利于产量的形成。     

外源一氧化氮对海水胁迫下玉米幼苗根系渗透调节效应的影响

为了探讨渗透调节在盐渍环境下减轻或避免胁迫损伤中的作用,以抗性玉米品种农大108为材料,研究了在不同比例海水处理过程中NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对玉米幼苗根系渗透调节相关指标的影响.结果表明:随着海水浓度的增加,幼苗根系中的游离脯氨酸含量、相对电导率和相对含水量明显升高,丙二醛含量增加,而可溶性糖含量下降;当海水浓度不高于25%时,随着SNP浓度的增加,脯氨酸、相对电导率、丙二醛和相对含水量升高,而可溶性糖含量降低;当海水浓度超过25%时,高浓度SNP处理使脯氨酸、可溶性糖和相对含水量明显减少,相对电导率下降,而丙二醛含量显著增加.说明一氧化氮对根系的渗透调节与胁迫程度有关,一般较高浓度的一氧化氮能显著缓解轻度海水胁迫,而较低浓度的一氧化氮有利于减轻严重海水胁迫.     

外源一氧化氮对盐胁迫下烟草幼苗生理及抗氧化性的影响

为探究外源一氧化氮（NO）对盐胁迫下烟草幼苗的影响,为了解烟草抗盐机制和生产应用提供一定参考,以烟草品种K326为研究对象,使用硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮供体,研究不同处理烟草幼苗的生理及抗氧化性。试验结果表明,盐胁迫会显著抑制幼苗的正常生长发育,通过使用不同浓度的SNP预处理后,烟草幼苗叶片含水率明显上升,根系活力上升,提高了胁迫环境下的叶绿素含量,渗透物质含量显著增加,幼苗体内的多种抗氧化酶含量显著升高,过氧化氢含量和MDA含量下降,降低了膜脂过氧化的程度,保护细胞结构不被破坏,降低叶片细胞透性。试验结果说明,外源一氧化氮可以有效提高烟草幼苗的耐盐性,并且具有明显的浓度效应,0.10mmol/L SNP预处理的效果最好,试验结果为提高烟草的耐盐性提供一定依据。     

亚精胺对盐胁迫下藜麦种子萌发和呼吸速率的影响

以2个品种藜麦为试验材料,研究亚精胺(Spd)对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,分析Spd对NaCl胁迫下藜麦种子萌发率、淀粉含量和抗氧化酶活性等生理指标的影响。采用呼吸电子传递链专一性抑制剂水杨羟肟酸(SHAM)部分抑制交替氧化酶(AOX)呼吸途径,研究Spd和AOX途径与藜麦种子抗盐性的关系。结果表明,NaCl胁迫下,不同品种藜麦种子的最适Spd浓度不同;适宜浓度Spd提高藜麦种子的α-淀粉酶活性、促进淀粉分解,为藜麦种子萌发提供ATP;Spd通过提高CAT等抗氧化酶活性、提高呼吸速率,清除或减少氧自由基产生。外源施加适宜浓度Spd可以提高藜麦种子的抗盐性,提高盐胁迫下藜麦种子的呼吸速率,释放能量,促进藜麦种子萌发,而这种促进作用与AOX呼吸途径有关。     

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性,以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料,设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明,与盐敏感水稻品种相比,耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg),且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率,且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比,在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d,耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积,更高的根系氧化力,更有优势的根长、根直径和根表面积,较低的过氧化氢含量,较高的脱落酸含量以及更强的固定Na⁺的能力。上述结果表明,分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率,进而影响产量,且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。     

NaCl胁迫对棉花幼苗根系抗氧化系统的影响

旨在探讨不同棉花品种在苗期的耐盐性。试验以6个不同熟性棉花品种为试材,采用溶液培养法,研究了0.3% NaCl胁迫处理24、48、72 h对棉花幼苗根系膜脂过氧化、质膜完整性、活性氧含量及抗氧化酶活性等生理生态指标的影响。结果表明：NaCl胁迫处理24 h对棉花幼苗根系细胞膜完整性及活性氧的积累几乎没有显著影响,而处理48~72 h后活性氧积累显著增加,膜脂过氧化程度增强,细胞膜完整性被破坏;丙二醛的累积及膜相对透性增加进一步被希夫试剂染色和伊文斯蓝染色所证明。通过对6项生理指标进行综合评价,结果显示：0.3% NaCl胁迫处理72 h后,不同品种棉花幼苗根系耐盐性由高到低依次为：‘N181’＞‘N52’＞‘N177’＞‘K-1’＞‘N203’＞‘中50’。     

外源一氧化氮对棉花种子吸胀期间耐冷性和发芽能力的影响

 选用对温度敏感性不同的棉花品种为试验材料,研究外源一氧化氮供体硝普钠（SNP）对棉花种子吸胀期间的耐冷性及发芽力的影响。结果表明,一氧化氮引发处理棉花种子,能提高低温胁迫期间胚内过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性,以及可溶性蛋白质和脯氨酸（Pro）含量,降低了相对电导率及丙二醛（MDA）含量,同时显著提高发芽率,并显著缩短发芽时间。低温吸胀48 h后,与对照相比,SNP处理后种子的发芽率平均提高29.85%,发芽时间平均缩短3 d。因此,一氧化氮处理能提高棉花种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。     

水杨酸通过一氧化氮信号诱导抗氧化 防护来提高小麦幼苗根部耐盐性

水杨酸和一氧化氮在植物研究中都被认为是调控一系列生理过程的重要内源信号分子。采用药理学和生物化学的方法,研究发现外源水杨酸溶液对盐诱导小麦根部组织的氧化伤害具有保护作用。盐处理(150mmol/L)显著提高根部组织的脂质过氧化水平以及抑制根的生长;同时添加100μmol/L的水杨酸(SA)不仅可以有效的降低脂质过氧化水平以及部分增加根的生长,而且激活了包括SOD、POD和APX等抗氧化酶的活性。此外,一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理能得到与上述SA处理相类似的生物学表型。进一步的研究发现,SA的这种生物学功能很可能与NO有关,因为结合采用NO专一性清除剂cPTIO的处理则不同程度地逆转了SA的各种缓解效应。更重要的是,SA能通过模拟SNP的作用来诱导小麦幼苗根部大量释放NO。上述研究表明,SA通过NO信号上调小麦幼苗根部抗氧化防护来提高耐盐性。     

冠菌素对棉花幼苗盐害的缓解效应

 以转基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所45为材料,通过水培试验研究了冠菌素对盐胁迫下棉花萌发出苗和幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫严重抑制棉花种子萌发和幼苗生长,且对地上部的抑制程度大于对根系的抑制。盐胁迫对棉花萌发出苗和幼苗生长的抑制程度能被0.01 μmol·L^-1 的冠菌素缓解。苗期盐胁迫21 d内,冠菌素处理的棉花根、茎和叶的生物积累量较未施加冠菌素的盐处理增加1倍;活体组织化学原位检测结果显示,低浓度冠菌素处理降低盐胁迫诱导的主根H₂O₂含量。上述研究结果说明低浓度的冠菌素能提高棉花萌发出苗和苗期的耐盐性。     

NO和ClO_2处理对采后伽师瓜抗氧化酶活性的影响

将伽师瓜置于密闭的气调箱内,分别采用NO(60μL/L)、缓释型固体Cl O2保鲜剂(60 mg/L)及两者结合熏蒸处理12 h后,于4℃条件下贮藏82 d,研究三种处理对伽师瓜贮藏期间抗氧化酶活性的影响。结果表明,三种处理均可诱导伽师瓜贮藏过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增加;抑制丙二醛(MDA)含量的升高,提高果实清除自由基的能力,延缓成熟衰老进程。其中NO+Cl O2处理的效果最佳。     

外源NO供体对水分亏缺下玉米叶片碳同化关键酶及抗氧化系统的影响

为了探讨外源NO供体(硝普钠, SNP)对水分亏缺下玉米叶片碳同化关键酶及抗氧化系统的影响及其调控机制, 在20% PEG-6000模拟水分亏缺胁迫下, 研究了SNP对玉米品种驻玉309幼苗叶片光合碳同化核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其基因表达、抗氧化酶活性及其同工酶谱变化的影响。结果表明, 在水分亏缺胁迫下, SNP显著上调玉米叶片rbc L、rbc S、rca β基因的相对表达量, 尤其是叶片rbc S基因的相对表达量增加1.86倍, 叶片Rubisco、RCA活性分别提高32.7%和14.67%; 叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及其同工酶谱带的宽度和亮度显著增强, 而ROS积累量明显降低。说明在PEG水分亏缺胁迫下, SNP能显著提升玉米幼苗叶片光合碳同化能力及抗氧化酶活性, 降低ROS积累及其对细胞膜造成的损伤, 提高玉米的抗干旱性。     

外源一氧化氮对碱胁迫下大豆幼苗生理指标的影响

以大豆幼苗为试验材料,研究不同浓度外源一氧化氮供体亚硝基铁氰化钠(50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L)对30 mmol/L Na2CO3碱胁迫下大豆幼苗株高、鲜重、丙二醛含量、过氧化物酶活性等生理指标的影响。结果表明:与碱胁迫处理的大豆幼苗相比,外源一氧化氮处理后大豆株高和鲜重有不同程度提高,丙二醛含量和POD酶活性有明显降低。其中尤以100μmol/L亚硝基铁氰化钠处理效果最为显著。由此推测,外源一氧化氮处理可以缓解碱胁迫对大豆幼苗的伤害,同时100μmol/L亚硝基铁氰化钠效果最佳。     

外源供体硝普钠对干旱胁迫下大豆幼苗游离脯氨酸及抗氧化酶的影响

使用20％ PEG-6000进行干旱模拟,通过测量大豆幼苗中的游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活力及过氧化氢酶活性的变化来分析硝普钠对大豆抗旱的影响.结果表明:当硝普钠浓度在0～90μmol/L之间时,游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活力、过氧化氢酶活性等3项生理指标均随之升高,当硝普钠浓度为90 μmol/L时,3项生理指标达到最大值,当硝普钠浓度在90～150μ mol/L之间时,3项生理指标又随着硝普钠浓度的升高而降低.所以,当硝普钠浓度为90 μmol/L时,对大豆幼苗中游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶影响最大,为促进作用.本实验以大豆为研究对象,探讨外源供体硝普钠对干旱胁迫下大豆幼苗生长的影响,旨在了解硝普钠缓解干旱胁迫的最佳浓度.     

外源NO对镉胁迫下东南景天生长和镉累积的影响

为探明一氧化氮(NO)对东南景天镉超积累的效应,设置3个镉浓度(Cd0、Cd10、Cd100)和5个外源NO(SNP)水平,在营养液培养条件下研究了不同外源NO供体硝普钠(SNP)水平对超积累东南景天生长和镉累积的影响。结果表明：随着外源NO浓度的增加,东南景天根的生物量在Cd0、Cd100水平时增加1.4%~36.73%,Cd10水平时则降低（SNP0.05水平除外）,Cd100水平下茎、叶生物量、生物总量增加8.4%~14.5%、16.9%~22.0%和12.6%~18.7%（SNP0.1水平除外）。东南景天不同部位的镉含量及累积量和整株镉累积量随着外源NO浓度增加而显著增加。外源NO提高Cd10水平下超积累东南景天Cd的吸收速率2.9%~79.8%,提高2个镉水平下超积累东南景天Cd的转运速率0.5%~81.9%和16.4%~32.0%。外源NO可促进东南景天生长和Cd的吸收累积,其效应与NO浓度和Cd水平有关。     

Effects of Melatonin on the Antioxidant Enzyme Activities and Seed Germination of Cotton (Gossypium hirsutum L.) under Salt-Stress Conditions

[Objective] Cotton (Gossypium hirsutum L.) seed germination, in which melatonin plays an important regulatory role, is seriously affected by soil salinization. Cotton seed germination, antioxidant enzyme activity levels and other physiological indicators were analyzed to clarify the regulatory effects of exogenous melatonin on cotton seed germination under salt-stress conditions. [Method] The experiment was conducted in a greenhouse of Hebei Agricultural University in Baoding City, Hebei Province from 2018 to 2019 using Guoxin Cotton 9 as the material. The germination rate, germination potential, seed biomass after germination, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities, as well as the malondialdehyde (MDA) content, of cotton seeds were measured after exposure to different melatonin concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μmol·L^－1) and 150 mmol·L^－1 NaCl treatments. [Result] After germination, the germination rate, germination potential, radical length and seed biomass significantly decreased, as did the SOD, POD and CAT activities. However, the MDA content significantly increased under salt-stress conditions. Low exogenous melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the germination potential, germination rate and biomass of cotton seeds, and promoted the elongation of radicals; however high melatonin concentrations (50 and 100 μmol·L^－1) inhibited cotton seed germination and decreased seed biomass after germination. Low melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the SOD, POD and CAT activities and decreased the MDA content in cotton seeds. [Conclusion] Low melatonin concentrations could promote germination and improve the salt tolerance of cotton seeds, while high melatonin concentrations could inhibit their germination. A 20 μmol·L^－1 melatonin concentration is appropriate for regulating cotton seed germination under salt-stress conditions.