外源褪黑素对高温胁迫下茄子幼苗光合及抗氧化特性的影响

以紫红长茄为材料,采用营养钵种植法,设4种不同浓度的褪黑素(MT)溶液(50、100、150、200μmol/L),以清水处理为对照处理,喷施茄子幼苗叶片,再将茄子幼苗进行高温胁迫,通过测定茄子幼苗的光合参数以及POD、SOD等生理生化指标,研究外源褪黑素对高温胁迫下茄子幼苗的光合作用及抗氧化特性的影响。结果表明:喷施MT能有效提高高温胁迫下茄子幼苗叶片中光合色素含量及光合能力,当MT浓度为150μmol/L时,茄子叶片的叶绿素含量和净光合速率均达到最大值,分别为3.69 mg/g和12.14μmol/(m2·s),与对照相比,差异显著;喷施各浓度的MT均能显著提高茄子幼苗抗氧化酶POD、SOD、CAT活性,当MT浓度为150μmol/L时,SOD、CAT活性最高,分别为256.31、41.80 U/g,且与MT浓度为200μmol/L时的SOD、CAT活性差异无统计学意义;喷施各浓度的MT均能显著降低MDA含量,当MT浓度为150μmol/L时,MDA含量最低,为16.71 nmol/g。喷施外源MT能提高茄子对高温胁迫的抵抗力,且浓度为150μmol/L时效果较好。     

外源褪黑素对高温胁迫下厚皮甜瓜幼苗光合及抗氧化特性的影响

以厚皮甜瓜‘迎春’杂交种为试材,采用营养钵种植法,设5种不同浓度(50、100、150、200和250μmol/L)的褪黑素(MT)溶液,以清水为对照,经MT溶液处理后对幼苗进行高温胁迫(昼43±1℃/夜32±1℃)4d。通过测定幼苗叶片光合参数及SOD、POD和CAT等生理生化指标,研究外源MT溶液对高温胁迫下幼苗叶片光合作用及抗氧化特性的影响。结果显示:高温胁迫下喷施不同浓度MT溶液,可不同程度地提高厚皮甜瓜幼苗叶片中光合色素含量、光合能力及抗氧化酶活性,与对照相比,200μmol/LMT处理时,厚皮甜瓜幼苗叶片中叶绿素含量和净光合速率达到最高峰,分别为4.43、8.87μmol/(m~2·s);SOD、POD和CAT活性也达到最大,分别为211.28、24.77和376.92U/g;且MDA含量降到最低,为7.93μmol/g。结果表明,高温胁迫下外源MT能增强厚皮甜瓜幼苗抵抗力,且浓度为200μmol/L时效果最佳。     

干旱胁迫下外源褪黑素对烟草幼苗生理特性的影响

为了揭示外源褪黑素(MT)提高烟草抗旱能力的生理效应,以豫烟10号为供试材料,采用水培实验,探究了干旱胁迫下不同浓度(50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、500μmol/L) MT对烟草幼苗膜脂过氧化物、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及光合特性的影响。结果表明:干旱胁迫对烟草幼苗的生理功能造成严重损害,50μmol/L和500μmol/L MT处理对干旱胁迫的缓解效果不佳,而100μmol/L MT处理能够提高叶绿素含量和光合速率,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,清除活性氧自由基,降低丙二醛(MDA)含量,增加可溶性蛋白和脯氨酸渗透调节物质的积累,提高叶片含水率,降低失水率,有效缓解了干旱胁迫的伤害。     

外源褪黑素对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响

为研究外源褪黑素（melatonin,MT）对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响,以‘云烟87’为试验材料,设置0、50、100、150、200 μmol·L-1共5个MT浓度处理,探究低温胁迫下,不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫下烟草幼苗生长受到抑制,外源褪黑素能显著降低低温胁迫下烟草幼苗叶片中超氧阴离子（O-2）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量,提高烟草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,且100 μmol·L-1MT处理效果最佳。说明外源MT处理能够抑制低温条件下烟草幼苗叶片中活性氧的产生,降低膜脂过氧化水平,提高抗氧化酶活性,提高幼苗抵御低温胁迫的能力。     

外源褪黑素对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响

为研究外源褪黑素（melatonin,MT）对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响,以‘云烟87’为试验材料,设置0、50、100、150、200 μmol·L-1共5个MT浓度处理,探究低温胁迫下,不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫下烟草幼苗生长受到抑制,外源褪黑素能显著降低低温胁迫下烟草幼苗叶片中超氧阴离子（O-2）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量,提高烟草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,且100 μmol·L-1MT处理效果最佳。说明外源MT处理能够抑制低温条件下烟草幼苗叶片中活性氧的产生,降低膜脂过氧化水平,提高抗氧化酶活性,提高幼苗抵御低温胁迫的能力。     

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。     

外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和光合荧光特性的影响

以耐盐性较弱的黄瓜品种津优4号为材料,采用营养液栽培法,研究外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、气体交换参数以及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,70 mmol/L Na Cl处理显著降低了黄瓜幼苗叶片的净光合速率(Pn),抑制黄瓜幼苗生长,而2 mmol/L外源硅处理缓解了盐胁迫诱导的光合和生长抑制;盐胁迫下,黄瓜幼苗叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和单位反应中心的能态淬灭(DIo/RC)显著上升,降低了光系统II(PSII)非环式电子传递的能力,引起黄瓜幼苗叶片光合器官的结构性能(PIABS)和光合作用质子驱动力(DFABS)显著下降;外源硅处理逆转了盐胁迫导致的叶绿素荧光参数的变化。这些结果表明外源硅处理可缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光合器官结构和功能的伤害,促进黄瓜幼苗的生长,从而有助于增强黄瓜植株对盐胁迫的耐受性。     

谷胱甘肽对盐胁迫下玉米幼苗抗氧化特性和光合性能的影响

以80mmol/L NaCl模拟盐胁迫,研究谷胱甘肽(GSH)对盐胁迫下‘滑玉14’幼苗叶片抗氧化特性和光合性能的影响。结果表明:盐胁迫显著提高叶片细胞质膜透性、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸氧化酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)质量摩尔浓度及叶绿素荧光参数非光化学猝灭系数(qN),显著降低叶绿素荧光参数PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)和PSⅡ实际量子产额(Φ_(PSⅡ)),光合色素质量分数、光合速率和单株生物量干质量。这说明,盐胁迫对‘滑玉14’造成氧化胁迫,并对光系统Ⅱ的功能造成伤害。50mg/L GSH处理则可以显著提高盐胁迫下玉米幼苗叶片过氧化物酶(POD)、SOD、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、GSH质量摩尔浓度、F_v/F_m、qP和Φ_(PSⅡ)、光合色素质量分数、光合速率和单株生物量干质量,并显著降低细胞质膜透性、MDA质量摩尔浓度和qN。上述研究结果说明,GSH处理可以提高玉米幼苗的抗氧化能力和光合性能,从而缓解盐胁迫造成的伤害。     

外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响

[目的]土壤盐渍化严重制约棉花幼苗生长,褪黑素(Melatonin,MT)能有效调控植物在盐胁迫下的生长机制.研究外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响.[方法]采用对棉花幼苗叶面喷施外源褪黑素的方法,分析外源褪黑素在NaCl胁迫下棉花幼苗生长及光合系统的响应,筛选出最适喷施褪黑素浓度.以新陆中70号为材料,...     

外源褪黑素对盐胁迫下苦菜幼苗生长的影响

为了研究外源褪黑素对盐胁迫后苦菜的影响,选择对幼苗生长发育、光合色素影响显著的NaCl溶液作为盐胁迫处理,然后使用不同浓度的外源褪黑素对幼苗作用,检测苦菜幼苗的生长发育、光合色素、抗氧化酶、膜质及渗透调节物等指标。结果表明,0.3 mol/L NaCl溶液对苦菜幼苗有显著胁迫效应,其根长、叶长、鲜质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均出现显著降低;0～50μmol/L浓度的外源褪黑素对盐胁迫后苦菜生长发育和叶绿素含量有显著提升作用,浓度大于50μmol/L后,类胡萝卜素含量显著增加;较低浓度(25μmol/L)褪黑素处理即可显著降低盐胁迫后苦菜幼苗的丙二醛含量、相对电导率,这2个指标分别降低了4.9%、14.3%;浓度小于75μmol/L的褪黑素均可提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性;50μmol/L褪黑素可显著增加盐胁迫后苦菜幼苗的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量,分别较对照提高了34.1%、29.5%、36.8%;对不同指标检测值的相关性分析发现,苦菜幼苗生长发育与叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量均呈显著正相关,类胡萝卜素含量、丙二醛含量、电导率与生长发育指标...     

外源褪黑素对盐胁迫下芦苇幼苗生长和生理特性的影响

为了揭示外援褪黑素提高芦苇抗盐胁迫能力的生理机制,以芦苇幼苗为试验材料,探究叶片喷施外源褪黑素(0.01 mmol/L)对盐胁迫下(150 mmol/L NaCl)芦苇幼苗干物质积累、光合特性、抗氧化酶活性、渗透物质含量以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明:盐胁迫抑制了芦苇幼苗的生长和干物质积累,对幼苗造成严重的生理伤害。喷施外源褪黑素通过增加芦苇幼苗叶片叶绿素含量和提高光合性能,提高超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,增加脯氨酸、可溶性蛋白等渗透调节物质含量,降低活性氧和MDA含量,缓解盐胁迫对芦苇幼苗的生长抑制。因此,叶面喷施褪黑素通过提高盐胁迫下芦苇幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质积累量,有效清除过量的活性氧,缓解氧化损伤,来增强幼苗的抗盐胁迫能力。     

盐胁迫对玉米幼苗叶片光合荧光和抗氧化酶活性的影响

以玉米品种B73幼苗为试验材料,研究盐胁迫对其光合荧光和抗氧化酶活性的影响。结果表明:低浓度的盐胁迫(100 mmol/L)对玉米幼苗叶片的光合效率影响不大,但是高浓度的盐胁迫(200 mmol/L以上)对玉米幼苗叶片的光合效率影响明显,且随着时间的延长不断加剧。同时,体内叶片抗氧化酶的活性变化同光合作用成正相关,说明在盐胁迫情况下,玉米幼苗可以通过启动抗氧化酶的活性来应答盐胁迫。此外,在应答盐胁迫时,玉米幼苗体内抗氧化保护酶系统(SOD、POD、CAT)活性会呈现出先升高后降低的趋势。     

外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响

【目的】褪黑素是一种广泛存在于高等植物体内的小分子物质,被认为是一种新的植物生长调节剂和生物刺激剂,对于提高植物抗逆性具有重要作用。探索外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响,为揭示褪黑素调节植物抗逆性的机制打下基础。【方法】以番茄‘辽园多丽’为试材,首先采用叶片喷施和根施不同浓度褪黑素进行预处理:CK:叶片喷施清水、根施50 m L清水;R5、R50、R100、R150、R250:叶片喷清水,分别根施50m L 5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;L5、L50、L100、L150、L250:根施50 m L清水,叶片分别喷施5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;连续处理3 d后将植株移至温室中,以不浇水作为干旱处理(其中CK0:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后正常浇水,CK1:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后干旱处理)。干旱胁迫5 d后,通过比较暗适应下PSII最大光化学量子产量Fv/Fm和PSI最大氧化状态Pm,确定根施和叶片喷施的最佳浓度处理。然后利用光合荧光同步测量系统分析根施和叶片喷施褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片气体交换参数,PSII和PSI的光能分配和电子传递速率,类囊体膜的完整性和ATP酶活性的调节。【结果】根施和叶片喷施不同浓度褪黑素均提高了干旱胁迫下番茄叶片的Fv/Fm和Pm,并且随浓度增加表现出先升高后降低的趋势,L100和R100处理下的Fv/Fm和Pm最大,显著高于对照。L100和R100显著缓解了干旱胁迫对气体交换参数的抑制,其中叶片净光合速率(Pn)分别为2.04和1.71μmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于对照(CK1)(0.52μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率(E)分别为0.66和0.54 mmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于CK1(0.25 mmol·m~(-2)·s~(-1)),并且显著提高了番茄叶片气孔导度(GH2O)和最大水分利用效率(WUE),降低了气孔限制值(Ls),而L100优于R100处理。快速光响应曲线结果表明L100和R100处理提高了干旱胁迫下番茄幼苗PSII的光化学反应效率Fv'/Fm'及PSII光化学淬灭系数q P,表明褪黑素处理更利于干旱胁迫下番茄叶片PSII光化学反应的高效进行;干旱胁迫下番茄幼苗环式电子传递速率得到显著加强,而L100和R100处理降低了环式电子传递速率,但加强了线性电子传递速率,且L100处理下番茄叶片ETRI和ETRII均高于R100处理;L100、R100处理提高了干旱胁迫下番茄叶片的Y(I)、Y(II),表明褪黑素处理有利于干旱胁迫下番茄叶片吸收光能向光化学反应的方向分配;暗适应后,L100和R100处理番茄叶片P515诱导曲线均高于CK1,照光后,CK0处理番茄幼苗P515信号快速下降,其次是L100和R100处理,而CK1处理降低较慢,表明褪黑素具有保护叶绿体类囊体膜和ATP合成酶免受干旱胁迫伤害的作用。【结论】根施和叶片喷施外源褪黑素能缓解干旱胁迫对番茄幼苗光合性能的抑制,加强光合运转效率,而叶片喷施是一种更简单高效的处理方式;褪黑素能加强作物光合作用对环境胁迫的适应性,对于农作物的生长发育具有调节作用。     

Effects of Exogenous Silicon on Photosynthetic Capacity and Antioxidant Enzyme Activities in Chloroplast of Cucumber Seedlings Under Excess Manganese

Effects of silicon on photosynthetic parameters and antioxidant enzymes of chloroplast in cucumber seedlings under excess Mn were studied. Compared with the control, excess Mn significantly inhibited net photosynthetic rate （Pn）, stomatal conductance, as well as the maximum yield of the photosystem II photochemical reactions （Fv/Fm） and the quantum yield of photosysytem II electron transport （Φ PSII）, application of Si reversed the negative effects of excess Mn. In the further investigation, it was obtained that application of Si significantly increased the activities of enzymes related with ascorbate-glutathione cycle including ascorbate peroxidase （APX）, dehydroascorbate reductase （DHAR） and glutathione reductase （GR） in cucumber chloroplast under excess Mn, this could be responsible for the lower accumulation of H2O2 and lower lipid peroxidation of chloroplast induced by Mn, and resulted in keeping higher photosynthesis.     

外源硅对盐胁迫下棉花幼苗光合、荧光及抗氧化酶活性的影响

【目的】研究外源硅提高棉花幼苗抗盐性的效应。【方法】以棉花品种新陆早45号为试验材料,采用营养液培养法,研究外源硅对不同程度盐胁迫下棉花幼苗光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。【结果】盐胁迫下棉花幼苗叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chla+b)和类胡萝卜素含量均随着盐浓度的升高而降低,而施用外源硅后均呈上升趋势。棉花幼苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci)均随盐浓度升高而逐渐下降,施用外源硅后可缓解光合参数下降趋势。盐胁迫下棉花幼苗光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)、PSⅡ调节性能量耗散的量子产额[Y(NPQ)]和PSⅡ非调节性能量耗散的量子产额[Y(NO)]逐渐减小,施用外源硅后可使qP等荧光参数值上升,但各处理间差异并不显著。外源硅改善了盐胁迫对棉花幼苗光合色素生物合成和光合气体交换能力的抑制效应,提高了抗盐性。盐分胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等三种抗氧化酶的活性均随盐浓度升高降低,而施硅则提高了SOD、POD和CAT抗氧化酶的活性。【结论】外源硅能提高盐胁迫下棉花幼苗光合、叶绿素荧光及抗氧化酶活性,阻止盐胁迫下有害物质的积累,提高了棉花幼苗的抗盐能力。