亚精胺对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以耐涝性不同的品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为试验材料,采用盆栽试验,研究外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,淹水胁迫下,外施Spd增加两个玉米品种的地上部干重、株高、相对干重增长速率(RDIR)和相对含水量(RWC),降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的积累,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和还原性抗坏血酸(As A)含量。外施Spd也使叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量升高。外施Spd增强了淹水胁迫下玉米幼苗的抗氧能力和渗透调节能力,渍涝敏感品种DH662的反应更为敏感。     

亚精胺对渗透胁迫下小麦幼苗渗透调节物质含量和脯氨酸代谢酶活性的影响

为了探讨多胺提高小麦抗旱性的机理,以两个抗旱性不同的小麦品种(豫麦48,抗旱性较弱;洛麦22,抗旱性较强)为材料,研究了亚精胺对短期渗透胁迫下小麦幼苗叶片渗透调节物质含量以及脯氨酸代谢的调控效应。结果表明,渗透胁迫下,两个小麦品种幼苗叶片中脯氨酸、葡萄糖和蔗糖含量增加,且抗旱性较强的洛麦22增加幅度显著大于抗旱性较弱的豫麦48;脯氨酸代谢关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和Δ1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)活性增强,且洛麦22的P5CS活性增强幅度大于P5CR。但渗透胁迫处理对两个品种鸟氨酸转氨酶(OAT)活性影响不大。外源亚精胺处理则进一步提高了渗透胁迫下脯氨酸、葡萄糖、蔗糖含量以及P5CS和P5CR活性,且对抗旱性较弱的豫麦48效应较明显,但对两个品种的OAT活性基本没什么影响。这些结果表明,外源亚精胺处理能通过提高脯氨酸合成代谢谷氨酸途径的关键酶P5CS和P5CR的活性促进脯氨酸和可溶性糖的积累,从而提高小麦幼苗的保水性,增强其抗旱性,对抗旱性较弱的小麦品种的效果更加明显。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗耐盐性的影响

为探讨盐胁迫下不同浓度外源亚精胺处理对黄瓜幼苗耐盐性的影响,以“津春四号”黄瓜为试验材料,在人工气候培养条件下,采用基质培育法研究了不同浓度(0、50、100、150、200、250 mg/L)外源亚精胺对200 mmol/L NaCl胁迫条件下的黄瓜幼苗各项形态指标和叶绿素含量、丙二醛含量、电解质渗透率、可溶性糖含量以及蔗糖含量等生理指标的影响.结果表明:盐胁迫下,经外源Spd预处理的黄瓜幼苗各项形态指标和叶绿素含量显著升高;100 mg/L的Spd处理可显著降低叶片丙二醛含量,最大降幅可达47.4％;100 mg/L Spd处理浓度可显著降低黄瓜幼苗相对电导率;较高浓度的Spd处理,可显著提高幼苗可溶性糖含量,而较低浓度的Spd处理,可提高幼苗蔗糖含量.综合各项生理指标,盐胁迫下Spd处理可显著缓解黄瓜幼苗的盐害,提高幼苗的抗盐性.     

外源亚精胺对盐胁迫下大豆幼苗叶片光合性能和抗氧化代谢的调控效应

为了探讨亚精胺提高大豆幼苗抗盐性的内在机理,以郑豆30为材料,采用沙培法,研究了在100 mmol·L~(-1)盐胁迫下,不同浓度(0.1,0.5,1.0和1.5 mmol·L~(-1))的亚精胺对大豆幼苗叶片光合特性和抗氧化代谢的影响。结果表明:在盐胁迫下,大豆幼苗相对干物质增长速率(RDMIR)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性和光合参数(Pn、Ci、Tr和Gs)下降,相对电解质渗透率(RELR)、超氧阴离子产生速率(O~-_2·)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量上升,但经过不同浓度的亚精胺处理后,大豆幼苗叶片RELR、O~-_2·、H_2O_2和MDA含量下降,而RDMIR、抗氧化酶活性和光合参数却上升,且以0.5 mmol·L~(-1)的Spd处理效果最显著。这些结果表明亚精胺能通过提高大豆幼苗叶片的抗氧化酶活性而降低幼苗叶片的O~-_2·产生速率、H_2O_2和MDA含量,通过提高光合相关参数指标提高幼苗叶片的光合效率,从而减轻盐胁迫的伤害,促进大豆幼苗生长。     

葡萄糖浸种对NaCl胁迫下燕麦幼苗生长和渗透调节的影响

为了解外源葡萄糖对燕麦幼苗耐盐性的调节作用,以燕麦盐敏感品种白燕8号和耐盐品种草莜1号为材料,采用沙培试验法,研究了NaCl胁迫下葡萄糖浸种对燕麦幼苗生长和根系活力、叶片叶绿素含量、质膜透性及渗透调节的影响。结果表明,白燕8号和草莜1号幼苗分别在100和200mmol·L-1 NaCl胁迫下根系活力和叶绿素含量下降,质膜透性和渗透调节物质增加;葡萄糖浸种可提高燕麦幼苗的耐盐性,且在重度盐胁迫下效果显著,轻度盐胁迫的促进作用大于葡萄糖的调节能力。葡萄糖浸种浓度为0.5mmol·L-1时,可提高燕麦幼苗叶片和根系渗透调节物质含量,缓解盐胁迫,是适宜的浸种浓度。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜菜生长及养分吸收的影响

为了探究外源亚精胺是否具有缓解甜菜盐害作用,采用霍兰营养液室内水培方法,测定了280mmol/L NaCl胁迫条件下,喷施0.25 mmol/L外源亚精胺后,耐盐‘T510’和盐敏感‘210’甜菜品系幼苗生长、生理及其体内N、P、K养分含量的变化情况。结果发现,盐胁迫下(Na处理),除MDA和P素含量升高外,两品系甜菜幼苗的叶片相对含水量、叶面积、叶绿素含量、幼苗生物量及N、K养分含量指标均明显降低;与Na处理比,喷施亚精胺的盐胁迫处理,除MDA和P素含量降低外,其它指标明显增加,两品系甜菜幼苗生长和养分吸收状况明显改善;外源亚精胺对耐盐‘T510’品系的调节作用大于‘210’品系。因此外源亚精胺能有效缓解盐胁迫对甜菜生长的伤害,对耐盐品系的调节效果更佳。     

碱胁迫下燕麦幼苗对外源过氧化氢的生理响应

为探讨过氧化氢(H_2O_2)对碱胁迫下植物的生理调节作用,以燕麦品种定莜6号的幼苗为材料,采用沙培方法,设置0、50和150μmol·L~(-1)三个H_2O_2浓度水平,研究了外源H_2O_2对100mmol·L~(-1) NaHCO_3胁迫下燕麦叶片活性氧代谢、渗透溶质积累和幼苗生长的影响。结果表明,NaHCO_3胁迫下,与不添加H_2O_2处理(0μmol·L~(-1))相比,50和150μmol·L~(-1) H_2O_2处理均不同程度降低了燕麦叶片超氧阴离子、H_2O_2、丙二醛、可溶性糖含量和细胞质膜的相对透性,明显提高可溶性蛋白质、脯氨酸和类胡萝卜素含量及叶绿素a/b值。NaHCO_3胁迫下,50μmol·L~(-1) H_2O_2处理的燕麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)含量提高;150μmol·L~(-1) H_2O_2处理则提高了SOD、POD、APX活性和AsA含量,降低了CAT活性,对GSH含量无明显影响。50μmol·L~(-1) H_2O_2显著缓解了NaHCO_3胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,150μmol·L~(-1) H_2O_2的缓解效应不明显。     

干旱胁迫下外源海藻糖对糯玉米幼苗生理特性的影响

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增加玉米根系和叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,增强糯玉米幼苗根系和叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等活性,降低超氧阴离子产生速率(O2-)、丙二醛(MDA)等含量。外源海藻糖处理下叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、AsA和GSH含量增加幅度大于根系,叶片中丙二醛含量降幅大于根系。表明喷施外源海藻糖缓解干旱胁迫对叶片伤害效果大于根系。干旱胁迫下喷施外源海藻糖能够增强糯玉米抗旱能力,减小干旱伤害。     

外源亚精胺对向日葵幼苗盐碱胁迫的缓解效应

为提高向日葵幼苗的耐盐碱性,以向日葵品种SH361为材料,采用叶面喷施的方法,研究盐碱胁迫下不同浓度(0.5、1.0、1.5 mmol·L^-1)亚精胺对向日葵幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,盐碱胁迫显著抑制了向日葵幼苗的生长,丙二醛比对照含量升高77.8%,相对电导率增加至对照的2.6倍,向日葵幼苗通过增加渗透调节物质和提高抗氧化酶活性以适应盐碱胁迫环境;叶面喷施外源亚精胺,则显著提高向日葵幼苗对盐碱胁迫的抗性,其中亚精胺浓度为1.0 mmol·L^-1时效果最明显,向日葵幼苗的生长指标及生物量增长显著,对渗透调节物质含量的提高以及对细胞脂膜损伤的降低,效果均达30%以上,SOD、POD和CAT活性也分别提升1.7倍、1.4倍和1.3倍。由此认为,适宜浓度的亚精胺可通过提高生理水平的抗逆性来提高向日葵幼苗的耐盐碱能力,从而有效缓解盐碱胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

外源硅对NaCl胁迫下玉米幼苗渗透调节物质含量影响

采用水培法研究外源硅对盐胁迫下玉米幼苗可溶性糖、游离氨基酸等渗透调节物质含量的影响。结果表明,盐胁迫下适量的增加硅供应能增加叶片和根系中渗透调节物质含量,其中根系中游离氨基酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的增加幅度大于叶片;同时能增加玉米幼苗各器官K+的含量,降低不同部位Na+含量,维持玉米幼苗体内的离子平衡。研究表明,硅参与盐胁迫下渗透调节物质在植物中的运输和分配,适宜浓度的硅能提高玉米耐盐性。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响

为了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种蒙燕1号和坝莜3号为试验材料,采用盆栽方法研究了拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响。结果表明,在拔节期,地上部各生理指标在水分处理间与品种间均无显著差异。在抽穗期,随着水分胁迫的加剧,燕麦叶片相对含水量升高,相对电导率、丙二醛含量下降,保护酶(POD、SOD)活性和可溶性蛋白先降低后升高。中度水分胁迫下,与蒙燕麦1号相比,坝莜3号的丙二醛含量、叶片相对含水量变化幅度较大,保护酶活性升幅较小;在其他水分处理下各生理指标在品种间差异不显著。适度控水下,蒙燕1号的可溶性蛋白含量降幅小于坝莜3号。在拔节期,重度水分胁迫下,坝莜3号的根系活力降幅大于蒙燕1号;两个品种分别在适度控水和中度水分胁迫下根系活力最大。在抽穗期,两个品种根系活力受水分胁迫影响较小。综合分析表明,抗旱性强的蒙燕1号在水分胁迫下能保持相对较优的生理状态,其代谢功能和保水能力较强。     

干旱胁迫下腐植酸对燕麦叶片光合性能的调控效应

为明确腐植酸在干旱胁迫下对燕麦叶片光合性能的调控效应,以燕麦品种燕科二号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(75%田间持水量)、中度干旱胁迫(60%田间持水量)和重度干旱胁迫(45%田间持水量)3个水分条件喷施腐植酸和等量清水(CK),分析了干旱胁迫下喷施腐植酸后燕麦叶片光合色素含量、光合特性、干物质积累及产量的变化。结果表明,随着土壤水分的减少,燕麦叶片的叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、干物质积累量、产量及其构成因素均呈下降趋势。在正常供水条件下,喷施HA处理的各指标值与CK差异不显著;干旱胁迫下,与CK相比,喷施腐殖酸后各指标值均不同程度提高,其中在重度干旱胁迫下提高幅度较大,且差异均达到显著水平。由此说明,干旱胁迫条件下喷施腐植酸可改善燕麦叶片的光合性能,促进干物质积累和增加产量,且在重度干旱胁迫条件下效果最明显。     

外源褪黑素对盐胁迫下金盏菊幼苗生长、光合及生理特性的影响

为探讨褪黑素（melatonine,MT）对盐胁迫下金盏菊幼苗生理机制的影响,采用盆栽砂培法研究不同浓度外源褪黑素（0、50、100、200 μmol/L MT）对不同程度盐胁迫（0、100、200 mmol/L NaCl）下金盏菊幼苗生长、光合作用及生理特性的影响。结果表明,100、200 mmol/L NaCl胁迫严重限制了金盏菊幼苗的生长,叶绿素含量、光化学荧光效率及光合作用强度降低,MDA、H₂O₂含量升高加剧了脂质过氧化程度,诱导POD酶活性升高的氧化应激反应及脯氨酸含量增加。经外源褪黑素处理能有效缓解盐胁迫对金盏菊幼苗的伤害,其中100 μmol/L MT处理下株高、茎围、地上部和根系干重较对照分别平均提高了17.35%、17.64%、32.14%和19.83%;叶绿素含量和F_v/F_m增幅分别达71.96%和4.13%,光合作用参数P_n、G_s和T_r平均分别提高了88.74%、97.21%和58.88%,而C_i降幅达18.07%;MDA和H₂O₂含量降幅达33.77%和64.29%,POD、CAT酶活性及可溶性蛋白、脯氨酸含量平均分别提高了118.02%、67.29%、55.47%和56.30%。盐胁迫条件下,MT处理能有效提高抗氧化酶活性及降低脂质过氧化水平,促进可溶性蛋白和脯氨酸积累,改善光合荧光特性,最终表现为促进金盏菊幼苗生长。     

外源H2S对盐碱胁迫下裸燕麦幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源H_2S缓解植物盐碱胁迫伤害的生理机制及适宜喷施浓度,以裸燕麦为材料,采用盆栽砂培方法,在根部浇灌50 mmol·L~(-1)盐碱混合溶液(NaCl︰Na_2SO_4︰NaHCO_3︰Na_2CO_3=12︰8︰9︰1),同时叶面喷施不同浓度H_2S供体NaHS(0、25、50、100、200、400μmol·L~(-1)),分析了盐碱胁迫条件下外源H_2S对幼苗生长及叶片内源H_2S和光合色素含量、活性氧代谢和渗透物质积累的影响。结果表明,盐碱胁迫下裸燕麦幼苗叶片L-半胱氨酸脱巯基酶活性和H_2S含量均随NaHS喷施浓度的增大而显著提高;喷施25～100μmol·L~(-1) NaHS能够缓解盐碱胁迫对裸燕麦幼苗生长的抑制,喷施200～400μmol·L~(-1) NaHS时幼苗生长受抑加重。喷施25～400μmol·L~(-1) NaHS均不同程度提高了盐碱胁迫下裸燕麦叶片叶绿素、类胡萝卜素和谷胱甘肽含量,对抗坏血酸和可溶性蛋白质含量影响不大,使超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛含量和质膜相对透性显著降低或变化不显著;25～200μmol·L~(-1) NaHS处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均不同程度提高,过氧化物酶(POD)活性和游离氨基酸含量显著下降或变化不显著,400μmol·L~(-1) NaHS处理降低了SOD、CAT、APX和POD活性及游离氨基酸、脯氨酸含量;25μmol·L~(-1) NaHS处理显著降低了可溶性糖含量,50～400μmol·L~(-1) NaHS处理的可溶性糖含量不同程度提高。隶属函数综合评价显示,喷施25～200μmol·L~(-1) NaHS提高了盐碱混合胁迫下裸燕麦幼苗的综合评价值(D),400μmol·L~(-1) NaHS处理的D值显著下降。综合以上结果,喷施适宜浓度NaHS(25～100μmol·L~(-1))可通过调节活性氧代谢和渗透溶质脯氨酸和可溶性糖积累缓解盐碱胁迫造成的氧化伤害和生长抑制,从而增强裸燕麦对盐碱胁迫的耐性。     

外源NO对镧胁迫下燕麦幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为探讨外源一氧化氮(NO)对稀土元素镧(La)胁迫下植物抗氧化系统的调节机制,采用水培方法,研究了NO供体硝普钠(SNP)对200 μmol·L^-1 La³⁺胁迫下燕麦幼苗生长、La含量及叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响。结果表明,施用100 μmol·L^-1 SNP显著缓解了La³⁺胁迫对燕麦幼苗根长、株高和植株干重的抑制,使叶片过氧化氢和丙二醛含量增幅下降;地上部La含量显著降低,并有效逆转了La³⁺胁迫诱导的还原型抗坏血酸(AsA)、氧化型抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量的升高,提高了AsA/DHA和GSH/GSSG比值及单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。表明La胁迫下外源NO可抑制La从根系向地上部的转运,并通过提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环相关酶活性及AsA/DHA和GSH/GSSG比值,减轻La胁迫诱导的H₂O₂对燕麦幼苗的伤害。