过量锰处理对苗期柱花草生长及抗氧化酶活性的影响

以2份柱花草基因型(TF210和TF226)为材料,分析过量锰处理对苗期柱花草生长、叶绿素浓度(SPAD)、最大光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响,探究柱花草中潜在的耐锰机制。结果表明,过量锰(400μmol·L-1)处理显著抑制了柱花草基因型TF210地上部和根系的生长、降低了其叶片SPAD和Fv/Fm值,但对TF226生长影响不明显,说明TF226为耐锰基因型,而TF210为锰敏感基因型。虽然过量锰处理增加了两个柱花草基因型组织锰含量,但TF226地上部和根部的锰含量显著低于TF210,暗示在过量锰处理下,TF226积累了较少的组织锰含量。过量锰处理显著增加了两个基因型叶片SOD活性,但仅增加了TF226叶片POD和CAT活性,并且在过量锰处理下,TF226叶片SOD、POD和CAT活性值均高于TF210。以上结果说明维持根系生长、降低组织锰含量和提高抗氧化酶活性是苗期柱花草TF226耐锰的生理机制。研究结果为探索柱花草耐锰机理及耐锰柱花草品种改良提供了理论依据及种质材料。     

混合盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

用不同浓度混合盐碱(NaCl/Na₂CO₃)对苗期紫花苜蓿进行胁迫处理,测定其对抗氧化酶系统和丙二醛含量的影响。结果表明,随着混合盐碱处理浓度的增大,经处理的苗期紫花苜蓿叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)的含量呈增加趋势,并且均高于对照。     

干旱胁迫下γ-氨基丁酸保护玉米幼苗光合系统的生理响应

为明确干旱胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)保护玉米幼苗光合系统的生理响应,以郑单958为试验材料,依据玉米幼苗生长数据,选择1 mmol·L^-1为γ-氨基丁酸(GABA)供试浓度,设置空白对照(CK)、1 mmol·L^-1 GABA(G)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(D)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和1 mmol·L^-1 GABA(DG)4个处理开展玉米水培试验。结果表明:不同浓度GABA能缓解干旱胁迫的抑制作用,使玉米幼苗恢复生长,其中1 mmol·L^-1 GABA效果最好。干旱胁迫下,外源施用1 mmol·L^-1 GABA能显著提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,减少丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_{2}^{-}$)和过氧化氢(H₂O₂)积累,降低叶片相对电导率。此外,外源GABA能显著提高干旱胁迫下叶片内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,从而提高细胞保水能力。外源施用GABA能显著降低叶片干旱胁迫下初始荧光(F₀),提高暗适应下最大可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)和最大光量子效率(F_v/F_m),从而降低叶片光化学损伤。在干旱胁迫第5天,与D处理相比,DG处理SPAD数值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别提高8.25%、7.69%、9.13%和7.38%,胞间CO₂浓度(C_i)降低2.93%。因此,外源GABA能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善叶片对干旱胁迫的适应能力,从而保护玉米幼苗光合系统。     

遮荫处理对葛根光合及抗氧化特性的影响

设置3个光照强度,研究葛根在引种栽培中对光环境变化的响应和适应性。结果显示,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和光合色素总量随遮荫程度的增加呈上升趋势,但叶绿素a/b变化则相反;葛根净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随遮荫程度的增加呈下降趋势,而胞间CO₂浓度(C_i)则随之上升;葛根叶绿素荧光参数初始荧光(F₀)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、光合效率潜能(F_v/F₀)、最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)均随遮荫程度的增加而升高。随遮荫程度的增加,葛根叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量降低,而丙二醛含量和电导率上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性随遮荫程度的增加呈下降趋势。综合可见,严重遮荫在一定程度上对葛根生长造成胁迫,引种栽培中要防止光照强度过低对葛根的不利影响。     

干旱胁迫和复水对冰草相关抗性生理指标的影响

干旱胁迫是干旱与半干旱地区限制植物生长的一个最主要的环境因子。本文研究了15 d的干旱胁迫和6 d的复水对冰草(Agropyron cristatum)叶片抗旱相关生理指标及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在干旱胁迫下冰草叶片具有较强的水分保持能力,并且在复水过程中叶片相对含水量快速恢复;干旱胁迫对冰草光化学系统的影响较小,10 d的干旱胁迫下,F_v/F_m仅下降了6.62%;5 d和10 d的干旱胁迫对冰草叶片电解质外渗的影响与对照差异不显著,而随着干旱胁迫时间的延长,叶片电解质外渗显著升高。在水分胁迫下, 冰草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,CAT对干旱胁迫最敏感,而POD活性下降最慢;复水后3种酶的活性升高,复水6 d后都恢复到干旱处理前的水平。由此表明,冰草的抗旱性可能和短期干旱胁迫下叶片的保水能力以及复水后叶片生理功能的快速恢复有关。     

持续风沙流胁迫对黑果枸杞叶片生理特性的影响

以民勤和永靖种源3龄黑果枸杞(Lycium ruthenicum)盆栽实生苗为试验材料,采用风洞模拟试验,在9 m·s^-1风速下每天1 h,持续4 d进行风沙流胁迫,记录胁迫过程中叶片形态变化,测定第4 d和第11 d叶片生理指标,以期探究民勤、永靖黑果枸杞对持续风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明：持续风沙流胁迫后黑果枸杞叶片受损,出现褐色斑块,萎蔫,第11 d膜透性增大;与对照相比,胁迫后民勤叶片过氧化氢酶(Catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性及脯氨酸(Proline, Pro)含量增加,丙二醛(Malonaldehyde, MDA)含量在第11 d显著下降;永靖叶片CAT、过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性,MDA含量增加,PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)在第4 d显著下降。二者其余荧光参数变化不一。研究结果可为风沙地区黑果枸杞种植选育提供一定的理论依据。     

光质对草珊瑚幼苗生长及其生理生化基础的影响

研究3种不同光质[白光(WL)、红光(RL)和蓝光(BL)]对草珊瑚幼苗的生长状态和相关生理生化指标的影响。选取不同光质处理下的草珊瑚幼苗,测定生长状态(株高、地径、总鲜重、总干重、根系形态指标、根冠比)和相关生理生化指标[叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、还原糖含量、淀粉含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、净光合速率(P_n)、最大光能利用率(LUE_max)、最大水分利用率(WUE_max)和最大光合效率(F_v/F_m)],并结合方差统计方法进行分析比较。在不同光质处理下,大部分试验指标均有显著差异,与白光和蓝光处理相比,红光除了能促进幼苗株高及WUE_max增加外,其他相关指标都显著减少;与白光相比,蓝光的根系各形态指标、根冠比、可溶性蛋白含量、MDA含量、POD活性、SOD活性、WUE_max等相关指标显著增加,其他指标都相应减小。红光处理能够促进草珊瑚幼苗的株高和WUE_max增加,但导致其他指标显著降低。蓝光处理不仅显著增加幼苗根系的各形态指标,而且提高了其最大水分利用率,结果可为利用LED光质调控技术提高草珊瑚幼苗的培育技术提供一定的理论基础。     

三种作物茎叶枯落物水浸液对烟草幼苗生长的化感效应

为探讨玄参、川明参与烟草间套作种植过程中存在的潜在化感作用,选择烟草K126为研究对象,采用水浸液浇灌的方法,用烟草、玄参、川明参一年生茎叶枯落物水浸液培养烟草幼苗,以不加水浸液的Hogland营养液处理作为对照,对比分析质量浓度分别为0.01,0.02,0.05,0.10 mg/L水浸液处理下烟草幼苗地下、地上生长指标、抗氧化酶系统及叶绿素荧光的差异。结果表明,与对照相比,烟草水浸液对幼苗地下和地上生长具有抑制作用,且随着浓度的升高,抑制作用增强;玄参水浸液对烟草幼苗地下和地上生长呈现低浓度促进高浓度抑制的双重浓度效应;川明参水浸液则对烟草幼苗生长的影响不大,偏向促进作用。玄参、川明参水浸液浇灌下,SOD、POD、CAT活性都随水浸液浓度的升高而增强,表现出一定的抗性,可溶性蛋白质以及初始荧光F₀、最大荧光F_m、可变荧光F_v、PSⅡ潜在活力F_v/F₀、PSⅡ最大光化学效率F_v/F_m也表现出较好的适应性。研究结果证实玄参和川明参对烟草幼苗无不良作用,可作为药烟轮(间套)作的选择作物。     

葎草幼苗光合生理特性对铬胁迫的响应

以葎草幼苗为对象,采用盆栽法研究不同铬浓度(Cr³⁺)(分别为0,50,200,300,500 mmol/L)下葎草幼苗叶片光合生理特性的变化。结果表明,1)在低浓度(50 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,植株的净光合速率(P_n)、瞬时水分利用率(WUE_i)显著高于对照,而气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、胞间CO₂浓度(C_i)及叶绿素含量与对照无显著差异。2)在中浓度(200~300 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,各光合参数及叶绿素含量呈下降趋势,且光下最小荧光(F_o')、光下最大荧光(F_m')、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)和光化学淬灭(qP)逐渐减小,但L_s和WUE_i随胁迫浓度的加重呈先升后降的趋势,C_i呈先降后升的变化,而E_TR和丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势,此时非光化学淬灭(qN)的变化没有规律。3)在高浓度(500 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,P_n、T_r、L_s、WUE_i、MDA含量、叶绿素含量及qN均下降,C_i上升,且F_o'、 F_m'、F_o、F_m、 F_v、 F_v/F_o、F_v/F_m和qP也显著增加。因此,低浓度Cr³⁺在一定程度上促进葎草幼苗生长,但随着Cr³⁺浓度增加,植株的气体交换参数、MDA含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等光合生理特性具有显著不利影响,尤其是在高浓度Cr³⁺胁迫下,植株的生长受到严重抑制。     

复杂盐碱对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响及机理初探

将2种中性盐NaCl、Na₂SO₄及2种碱性盐Na₂CO₃、NaHCO₃按不同比例混合,模拟出24种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,处理黄顶菊种子,测定其发芽率、发芽指数以及黄顶菊幼苗的茎高和根长,旨在明确盐碱胁迫对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响;同时测定了盐碱胁迫下黄顶菊叶片叶绿素、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,初步探讨了黄顶菊耐盐碱胁迫的机理。结果表明,盐浓度与A、B、C、D4组的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均表现为负效应,在相同盐浓度的处理下,随着盐溶液碱性的降低各处理的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均明显上升;对各胁迫因素与发芽率、发芽指数、根长以及茎高之间进行统计学分析表明,在各胁迫因素中盐浓度是影响黄顶菊种子萌发和幼苗生长的主导因素,pH值对黄顶菊种子萌发和幼苗生长没有决定性作用。盐碱胁迫处理后黄顶菊叶片叶绿素相对破坏率上升,细胞膜透性加大,叶片中丙二醛含量升高,盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中SOD和POD的活性升高,CAT活性与对照相比差异不显著,表明盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中主要靠SOD和POD的活性来暂时维持活性氧产生与清除的动态平衡。     

低温胁迫对狗牙根生理及基因表达的影响

以耐寒性差异较大的杂交狗牙根品种运动百慕大、天堂419和普通狗牙根品种保定狗牙根为试验材料,分析了昼夜温度为适温(30 ℃/25 ℃)、亚适温(18 ℃/12 ℃)、冷害(8 ℃/4 ℃)和冻害(4 ℃/-4 ℃)4种温度处理下,低温对狗牙根生长速率和草坪质量、MDA含量、叶绿素荧光(F_v/F_m)、光合作用(P_n、G_s、C_i、T_r)、H₂O₂和O2·-含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、抗氧化酶及耐寒相关基因(CBF1、COR、LEA)表达的影响。结果表明,随着温度的降低,狗牙根草坪质量、生长速率、F_v/F_m和光合作用显著下降,但在耐寒性强的运动百慕大中下降幅度较小;低温下叶片MDA和H₂O₂含量及O2·-产生速率显著升高,其中在耐寒性弱的保定狗牙根中升高程度更大;狗牙根叶片抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达水平随着处理温度的下降而显著升高,其中在运动百慕大中更为明显;狗牙根CBF1、COR和LEA基因表达量随着温度的下降而显著升高,尤其是在耐寒狗牙根运动百慕大中更为显著。低温诱导的抗氧化酶和耐寒相关基因上调表达,增强了细胞内的抗氧化防御,有助于狗牙根植株维持较高的光合作用和细胞膜稳定性,延缓叶片的衰老,从而提高了狗牙根的抗寒能力。     

黑麦草属2草种对臭氧浓度倍增的生理响应

以一年生黑麦草(Lolium multiflorum)和多年生黑麦草(Lolium perenne)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了这2种黑麦草在正常大气O₃(CK,40 nmol·mol^-1)及其浓度倍增(80,120,160 nmol·mol^-1)条件下叶片生理生态指标的变化规律。结果表明:随着O₃胁迫加剧,2种黑麦草呈现出较为类似的伤害症状,但一年生黑麦草在熏蒸前期先出现黄褐色点状伤斑。与对照相比,高浓度O₃均显著提高了一年和多年生黑麦草叶片丙二醛(MDA)含量(分别提高21.7%和28.1%)及SOD活性(分别提高71.2%和129.8%)与POD活性(分别提高32.3%和57%)(P<0.05);高浓度O₃显著降低了2种黑麦草叶片的净光合速率(P_n)(分别降低51.6%,57.5%)、气孔导度(G_s)(分别降低45%,52.5%)、最大光化学效率(F_v/F_m)(分别降低6.4%,5.5%)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)(分别降低18.9%,10.5%)(P<0.05)。多年生比一年生黑麦草更耐臭氧,主要原因在于臭氧浓度不超过120 nmol·mol^-1的胁迫下,多年生黑麦草具有更高的抗氧化能力以及适应臭氧的气孔调节能力,从而减缓了臭氧对其的伤害。本研究旨在为植物对臭氧逆境的适应机理研究以及全球气候变化背景下城市草坪植物筛选及其应用提供科学依据。     

外源NO对高羊茅镉伤害缓解效应研究

为了探讨外源一氧化氮(NO)对镉(Cd)胁迫下高羊茅(Festuca arundinacea)生理响应的调节机制,采用水培方法,研究了不同浓度的NO供体硝普钠(SNP)对100 μ mol·L^-1CdCl₂胁迫下高羊茅幼苗生长、光合特性及矿质元素吸收的影响.结果表明:在Cd胁迫下,外施SNP能显著增加高羊茅叶片中NO含量,同时增加植株干重,提高根生长率和根系活力;增加叶片中叶绿素和类胡萝卜素的含量,提高净光合速率(P_{n)、增强PSII反应中心最大光能转换效率(Fv/Fm) 等指标,显著增强了高羊茅地上部分与根对Ca,Mg,Zn和Fe的吸收,抑制了Cd向地上部分的转运.综合各项指标来看,100 μmol·L^-1SNP效果最好,能够显著改善高羊茅叶片的光合活性,维持植株体内矿质元素平衡,从而缓解Cd胁迫对高羊茅光合作用的抑制,促进其生长并提高其耐受性.}     

柱花草磷高效种质筛选及根系形态对低磷胁迫的响应分析

为筛选磷高效柱花草(Stylosanthes guianensis)种质并解析其根系适应低磷胁迫的机理,本试验水培了31份柱花草,开展了磷效率评价,分析了低磷胁迫对柱花草根系的影响,并检测了6个扩展蛋白基因(Ex p ansins,EX P)响应低磷胁迫的表达模式.结果表明,低磷胁迫显著降低柱花草的干重和全磷含量.磷效...     

外源褪黑素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的缓解效应与生理机制研究

为探究外源褪黑素(MT)在增强烤烟干旱胁迫耐受性中的作用,以耐旱型的‘豫烟6号’和干旱敏感型的‘豫烟10号’为材料,利用15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究干旱胁迫条件下叶面喷施不同浓度的MT(0,0.1,0.2,0.4mmol·L^-1)对烤烟幼苗的生长、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明:干旱胁迫下外源MT处理可显著增加烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径和根尖数;提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),减缓叶片中胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)的升高,有效减轻干旱胁迫对烤烟幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增强烟苗的抗氧化性能;降低丙二醛(MDA)含量和O2-^·产生速率,有效缓解干旱胁迫对膜的伤害,增强烟苗耐受性;其中干旱敏感型品种‘豫烟10号’变化幅度大于耐旱型品种‘豫烟6号’;随着外源MT浓度的增加,2个烤烟品种幼苗的生长指标均表现出先升高后降低的趋势,以叶面喷施0.2mmol·L^-1的MT对烟苗生长的促进效果最佳。因此,在干旱胁迫下,叶面喷施适宜浓度的MT能提高烟草幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进烟苗的生长;并能够通过增强烟苗的抗氧化能力,缓解氧化伤害,从而增强烟草幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感型品种‘豫烟10号’的效果更为显著。     

菲和芘胁迫下AMF和PGPR对高羊茅生理生态的响应

旨在探究菲和芘胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)与根围促生细菌(PGPR)对高羊茅生理生态的响应。以菲和芘1∶1混合处理浓度各0、50、100和150mg·kg^-1下对高羊茅接种AMF变形球囊霉(Gv)、PGPR荧光假单胞菌(Ps2-6)、Gv+Ps2-6和不接种对照共16个处理。结果表明,AMF、PGPR或AMF+PGPR处理均显著增加高羊茅生物量和菌根侵染率,增强植物光合作用,提高叶绿素含量,显著提高植物体内生理活性。在土壤中菲和芘100mg·kg^-1水平下,与对照相比,双接种Gv+Ps2-6处理的高羊茅叶片叶绿素a、b和总叶绿素含量分别提高57.7%、41.7%和51.8%;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)分别增加70.6%、100.0%、4.5%和78.6%;最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)分别提高2.2%和8.8%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖和脯氨酸含量分别是对照的1.6、1.5、2.3和2.7倍,丙二醛含量比对照下降46.0%;高羊茅株高和地上鲜重分别比对照增加63.0%和69.6%;接种PGPR处理能够增加AMF侵染率以及菌根依赖性。供试条件下,双接种Gv+Ps2-6处理增加高羊茅叶绿素含量和抗氧化能力,增强光合作用能力,降低膜脂过氧化水平,促进植物生长的作用最为显著。