邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系内源激素含量的化感效应

以筛选的自毒物质忍耐型(01 号)和自毒物质敏感型(02 号)杉木无性系为试验材料, 采用胁迫试验分析邻羟基苯甲酸对2 个不同化感型杉木无性系内源激素含量的化感效应。研究结果表明, 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系ABA 含量表现为促进效应, 其中对01 号杉木无性系的促进效应大于02 号; 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系IAA、GA₃ 含量表现为抑制效应, 胁迫后期邻羟基苯甲酸对02 号无性系GA₃ 含量的抑制效应较01 号强, 2 个无性系间IAA 含量的抑制效应差异不明显; 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系ZR 含量的化感效应表现为胁迫第20 d 达到抑制效应高峰期, 随后抑制作用下降, 邻羟基苯甲酸对02 号无性系ZR 含量的抑制效应强于01 号无性系。     

邻羟基苯甲酸对干旱胁迫下杉木幼苗保护酶的影响

为研究干旱胁迫下杉木自毒物质邻羟基苯甲酸(SA)对杉木幼苗的毒害作用,采用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱处理,通过水培方法研究干旱胁迫下不同浓度杉木自毒物质邻羟基苯甲酸(SA)对杉木幼苗保护酶的影响.结果表明:在轻度(-0.3MPa)、中度(-0.5MPa)干旱胁迫下,随SA浓度增加超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升再下降,但重度(-0.7MPa)干旱胁迫下,SOD活性直线下降;过氧化物酶(POD)活性则表现为在轻度干旱胁迫下先降后升,中度和重度干旱胁迫下总体呈下降趋势.     

营养胁迫下邻羟基苯甲酸对杉木幼苗保护酶的影响

通过水培方法研究了营养胁迫下不同浓度杉木自毒物质邻羟基苯甲酸(Salicylic Acid,SA)对杉木幼苗SOD和POD的影响.结果表明:在不同营养胁迫(完全营养液、缺钙营养液、缺磷营养液)下,随浓度变化,SA对1年生杉木幼苗具有不同程度毒害作用.与3个对照(不含SA的3个梯度营养胁迫)相比,缺钙或缺磷胁迫下,低浓度SA(50 mg·L-1)处理1年生杉木幼苗的SOD、POD等指标总体上表现为先降低后上升趋势;较高浓度(100 mg·L-1)和高浓度(200 mg·L-1)SA处理的1年生杉木幼苗SOD、POD总体上表现为递减趋势.     

对羟基苯甲酸胁迫下间作对蚕豆枯萎病发生和根系抗氧化酶活性的影响

连作障碍是限制蚕豆生产的重要因素,利用植物间化感作用的间作栽培模式是解决连作障碍的有效手段。为了探究对羟基苯甲酸胁迫下蚕豆与小麦间作对蚕豆生长和枯萎病发生的影响及其生理响应,通过盆栽土培试验研究不同浓度[C0(0 mmol·L~(-1))、C1(0.36 mmol·L~(-1))、C2(0.72 mmol·L~(-1))和C3(1.45 mmol·L~(-1))]对羟基苯甲酸处理下,小麦与蚕豆间作蚕豆生长、枯萎病发生、抗氧化酶(POD和CAT)活性和膜质过氧化程度(MDA含量)的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作缓解对羟基苯甲酸自毒效应的机制。结果表明,随着对羟基苯甲酸处理浓度提高,蚕豆生物量呈先增加后降低的趋势;C1和C2提高了蚕豆根系POD和CAT活性,降低了镰刀菌的数量,减轻了枯萎病的发生;C3降低了根系POD和CAT活性,增加了镰刀菌的数量,促进了枯萎病发生;随对羟基苯甲酸处理浓度增加,MDA含量显著增加,证实了对羟基苯甲酸是导致蚕豆连作障碍形成的主要自毒物质。与单作相比,对羟基苯甲酸胁迫下间作显著提高了根系POD活性(4.17%~22.22%)和CAT活性(10.53%~11.11%),显著降低了MDA含量(11.20%~52.80%);镰刀菌数量降低4.63%~23.65%,病情指数降低13.33%~50.00%,蚕豆干重显著增加15.73%~20.63%。综上,小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻对羟基苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解对羟基苯甲酸自毒效应的有效措施。本研究结果为间作缓解连作障碍中的自毒效应提供了理论论据。     

连作植烟土壤具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应评价

为科学评价连作植烟土壤中具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应,丰富现有连作障碍机理,以烤烟品种K326为试验材料,基于前期田间实测结果设置不同浓度梯度(间苯三酚:0.20、1.00、5.00 mg·kg^-1,对羟基苯甲酸0.02、0.10、0.50 mg·kg^-1)进行盆栽试验。结果表明,两种酚酸物质均显著抑制了烤烟种子萌发。间苯三酚抑制了幼苗根系的生长,且浓度越大抑制作用越强;对羟基苯甲酸对幼苗根系生长的影响表现出"低促高抑"的浓度效应。随着间苯三酚浓度的增加,叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势;随着对羟基苯甲酸浓度的增加,叶片SOD、CAT和POD活性均呈先升后降趋势。此外,两种酚酸物质均降低了烤烟幼苗叶片叶绿素含量,增加了丙二醛(MDA)含量。随着处理时间的延长,胁迫作用趋势相同。由此可知,间苯三酚和对羟基苯甲酸不同程度地抑制了烤烟幼苗的生长,且存在浓度效应。间苯三酚表现为抑制作用,浓度越高抑制作用越强;对羟基苯甲酸浓度≤0.10 mg·kg^-1时...     

化感物质对土壤硝化反应影响的研究

研究了４种化感物质硝化反应的影响，试验结果表明，化感物质能减少ＮＨ＾＋４向ＮＯ３＾－氧化，且高浓度比低浓度效果显著。４种化感物质的硝化抑制顺序为：阿巍〉对叔丁基苯甲酸〉对羟基苯甲酸〉苯甲酸。不同的温度和肥料可影响化感物质的硝化抑制作用。     

酚酸化感作用对栝楼生理特性及根际微生态的影响

酚酸类物质对植物产生明显化感作用，威胁植物生长和加工产品质量。以栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)为研究对象，通过室内盆栽试验，在土壤中添加3种不同浓度(0,50,100,150,200 mg/kg,分别为CK、T1、T2、T3、T4)的对羟基苯甲酸(pHBA)、苯甲酸(BA)、肉桂酸(CA)处理液，研究酚酸对栝楼生理和土壤特性的影响，阐明酚酸化感作用的强度和规律。结果表明：(1)T1浓度pHBA能够促进栝楼根系伸长，根鲜重增长率可达19.25%;BA影响栝楼生物量的积累，T4浓度下可抑制鲜重和根鲜重至CK的35.17%和58.38%;T4浓度下CA对株高和根长的抑制效果最为明显，最大降幅达到66.19%和63.13%。(2)高浓度pHBA能降低根系活力，最大抑制率为33.55%;BA对根系活力的化感效应与浓度呈正相关，最大抑制率为47.41%。3种酚酸对蒸腾速率的作用效果略有不同，但高浓度下均表现为抑制作用。(3)pHBA与CA提高SOD、POD活性，下调CAT活性；BA使SOD、POD、CAT活性都被抑制，分别降低47.42%,59.07%,45....     

苯甲酸胁迫下间作对蚕豆自毒效应的缓解机制

苯甲酸是引起蚕豆连作障碍的主要自毒物质之一。本文采用水培试验,研究了不同浓度苯甲酸[C0(0 mg?L-1)、C1(50 mg?L-1)、C2(100 mg?L-1)和C3(200 mg?L-1)]处理对与小麦间作的蚕豆幼苗生长和枯萎病发生的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作对缓解苯甲酸自毒效应的机制,为合理利用间作缓解连作障碍,实现农业可持续发展提供科学依据。结果表明:与C0处理相比,不同浓度苯甲酸处理均显著抑制了蚕豆幼苗的生长,并且随处理浓度升高,抑制效应增强;同时显著提高了蚕豆枯萎病发病率和病情指数;蚕豆根系和叶片的MDA含量显著提高,但抗氧化酶(POD和CAT)活性和病程相关蛋白(β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶)活性均随苯甲酸处理浓度升高而降低。表明不同浓度苯甲酸处理均显著抑制了蚕豆的生长,降低蚕豆的生理抗性而促进枯萎病发生。与单作蚕豆相比,蚕豆与小麦间作显著提高了苯甲酸胁迫下蚕豆的地上部干重(17.0%~47.1%),降低了发病率(11.1%~25.0%)和病情指数(20.0%~42.1%);蚕豆根系和叶片中POD活性分别提高12.9%~16.9%和9.3%~24.9%,CAT活性分别提高10.3%~54.0%和6.6%~20.5%,蚕豆根系的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性分别提高4.7%~13.1%和6.7%~15.8%,MDA含量分别降低19.5%~25.4%和20.5%~29.9%。C2处理下间作提高抗氧化酶和病程相关蛋白活性的效果最好,抗病效果最佳。表明小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解苯甲酸自毒效应的有效措施。     

当归营养期的化感作用

为探讨当归(Angelica sinensis)自毒作用与连作障碍的关系并建立合理的轮作制度,利用4个浓度当归营养期根部及茎叶部水浸液对当归及其种植区常见作物油菜(Brassica campestris)、小麦(Triticum aestivum)和燕麦(Avena sativa)的种子和幼苗进行了生物测定。分析结果表明,当归具明显的自毒作用(敏感指数M3=-0.258 3),茎叶部分的自毒效应强于根部,且作用强度随浓度增加而增强;小麦和燕麦对当归的化感作用有一定的耐受能力,综合敏感指数(M)分别为-0.075 5和-0.144 7;而油菜对当归的化感作用较为敏感,综合敏感指数为-0.307 9,这一结果与实际种植情况不符,推断可能与当归化感物质在土壤中的转化导致化感作用降低有关。在种间化感作用的研究中发现根部的化感作用强于茎叶,并有高抑制低促进的浓度效应。试验结果说明当归的自毒作用是造成连作障碍的原因之一;当归对小麦和燕麦的化感作用较弱,可以用于当归轮作体系,缓解因自毒作用而引起的连作障碍。     

药用植物的化感自毒作用与连作障碍

本文阐述了药用植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,指出药用植物的药用活性成分与化感自毒物质的同源性是药用植物栽培中连作障碍与化感自毒作用更重要的根本原因.文章分析了连作障碍产生的原因与药用植物化感自毒作用的关系,结合作者运用DGGE和T-RFLP技术对根际土壤微生物区系的系统研究结果,提出综合运用农艺措施减缓连作障碍与化感自毒作用的危害.     

N+注入对不同倍性双胚苗水稻幼苗生长及酶活性的影响

以同源四倍体双胚苗水稻品系09-04-01和相应的二倍体09-02-01为研究材料,对其不同剂量离子注入后种子电解质外渗率及幼苗生长状况和酶活性做了初步研究.结果表明:离子注入后,09-04-01种子电解质外渗率与对照相比的平均增幅低于09-02-01;09-02-01在1.0×1017N+/cm2注入剂量下幼苗生长状...     

低温胁迫对决明属牧草苗期活性氧化谢及其自适性响应的研究

试验研究低温胁迫对决明属牧草“CPI86134”品系苗期活性氧代谢及其自适性响应结果表明,随低温胁迫强度的提高和低温胁迫时间的延长,植株体内活性氧净产生速率、过氧化氢和丙二醛含量、叶片电解质渗透率均增加;植株体内活性氧清除酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性在0~48h胁迫时间内以较快速率提高,48h后其提高速率趋缓。活性氧清除酶活性的提高是“CPI86134”品系对低温胁迫伤害的一种自适性反应,活性氧、过氧化氢大量积累最终导致“CPI86134”植株体膜脂过氧化和膜系统的损伤。     

Study of oxidative stress cadmium(Cd)-induced in Eisenia fetida based on mathematical modeling

As a sensitive biological indicator, earthworms are widely used to monitor various pollutants of soil and provide an early warning for soil pollution.However, because many indices are involved in the exposure-induced oxidative stress response, practical applications of these indices are quite inconvenient.Therefore, it is appropriate to investigate the key monitoring index for use in early warning and pollution monitoring. Using Eisenia fetida as an experimental model in an indoor simulation experiment, the mathematical modelling of the effect on oxidative stress in earthworms under cadmium(Cd) stress was studied.The test lasted 40 d, with the removal of one earthworm every 10 d. The Cd~(2+)concentration gradient was set as 0, 1, 10, 20, 100, 200, 400, and 800 mg kg~(-1) dry weight. The earthworms were divided into two sections from the clitellum for the determination of total protein(TP) and peroxidase(POD), superoxide dismutase(SOD), glutathione-S-transferase(GST), glutathione peroxidase(GPX), catalase(CAT), malondialdehyde(MDA), and acetylcholinesterase(AChE)activities. Results showed that POD was the key index of oxidative stress in head tissues after 10 d of exposure, TP was the key index at 20 d, and POD became the key index again at 30 and 40 d. By contrast, in tail tissues, MDA and SOD were the key indices at an exposure time of 10 d, GPX at 20 d, CAT and TP at 30 d, and POD and MDA at 40 d. These results contribute to establishing a scientific method for ecotoxicological diagnosis and revealing the mechanism of soil Cd toxicity.     

水杨酸对废电池胁迫下绿豆幼苗抗氧化酶活性及生理特性的影响

采用室内有培养土的纸杯培养方法,研究了不同浓度水杨酸（SA）处理对废电池胁迫下,绿豆幼苗抗氧化酶及生理特性的影响。结果表明,废电池胁迫下,超氧化物歧化酶（SOD）活性升高,过氧化物酶（POD）活性降低,光合色素、可溶性蛋白含量下降,脯氨酸和丙二醛（MDA）含量升高,电导率增大,膜稳定性降低,显示出一定的毒害效应;低浓度（≤100mg·L-1）的外源SA处理能够明显增强废电池胁迫下绿豆叶片SOD、POD活性,改善多项指标,但随着SA浓度升高,SOD和POD酶活性逐渐降低。说明低浓度SA能通过刺激抗氧化酶活性,减轻氧化胁迫,缓解废电池对绿豆幼苗的毒害作用,但高浓度SA（≥100mg·L-1）缓解作用降低。     

Study of cadmium (Cd)-induced oxidative stress in Eisenia fetida based on mathematical modelling

As a sensitive biological indicator, earthworms are widely used to monitor various pollutants of soil and provide an early warning for soil pollution. However, because many indices are involved in the exposure-induced oxidative stress response, practical applications of these indices are quite inconvenient. Therefore, it is appropriate to investigate the key monitoring index for use in early warning and pollution monitoring. Using Eisenia fetida as an experimental model in an indoor simulation experiment, the mathematical modelling of the effect on oxidative stress in earthworms under cadmium (Cd) stress was studied. The test lasted 40 d, with the removal of one earthworm every 10 d. The Cd²⁺ concentration gradient was set as 0, 1, 10, 20, 100, 200, 400, and 800 mg kg^-1 dry weight. The earthworms were divided into two sections from the clitellum for the determination of total protein (TP) and peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), glutathione-S-transferase (GST), glutathione peroxidase (GPX), catalase (CAT), malondialdehyde (MDA), and acetylcholinesterase (AChE) activities. Results showed that POD was the key index of oxidative stress in head tissues after 10 d of exposure, TP was the key index at 20 d, and POD became the key index again at 30 and 40 d. By contrast, in tail tissues, MDA and SOD were the key indices at an exposure time of 10 d, GPX at 20 d, CAT and TP at 30 d, and POD and MDA at 40 d. These results contribute to establishing a scientific method for ecotoxicological diagnosis and revealing the mechanism of soil Cd toxicity.     

外源水杨酸缓解低温胁迫对玉米种子萌发和早期幼苗生长伤害的生理机制

为探讨低温胁迫下外源水杨酸(SA)对植物种子萌发和早期幼苗生长影响的生理机制,本研究以先玉335玉米品种为试验材料,用0.05 mmol·L~(-1)的SA水溶液和去离子水(对照,记作CK)对种子进行浸种处理,研究外源SA对低温胁迫下种子发芽、种胚淀粉酶、氧化损伤水平、抗氧化酶、抗氧化物质和渗透调节物质等的影响。结果表明,与CK相比,SA处理玉米种子的发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗干重和鲜重分别显著提高了5.57%、7.20%、23.76%、15.49%和28.52%。SA处理的玉米种胚淀粉酶活性显著提高,在种子萌发第2、第6、第8、第10天比CK提高了28.6%、15.1%、9.6%和16.9%;而超氧阴离子(O_2~)和丙二醛(MDA)含量经SA处理后显著下降。SA处理提高了种胚抗氧化酶的活性,在种子萌发第2、第4、第6和第8天时,超氧化物歧化酶(SOD)活性比CK分别提高了36.6%、25.9%、43.6%和46.3%;过氧化物酶(POD)活性在种子萌发12 d时比CK提高了9.0%;和过氧化氢酶(CAT)活性在第4、第6、第8天时比CK分别提高了13.0%、5.7%和17.0%。此外,SA处理还提高了种胚抗氧化物质还原型谷胱甘肽(GSH)和渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的含量。综上所述,SA可以通过改善渗透调节能力和加速淀粉转化来缓解低温胁迫诱导的氧化损伤。本研究结果为探究SA调控低温胁迫下种子萌发和早期幼苗生长的机制开拓了新视野。     

Effects of exogenous SA supplied with different approaches on growth,chlorophyll content and antioxidant enzymes of peanut growing on calcareous soil

To assess the role of salicylic acid (SA) supplied with 5 approaches in alleviating chlorosis induced by iron (Fe) deficiency in peanut plants growing on calcareous soil, SA was supplied as soil incorporation, making slow-release particles, seed soaking, irrigation and foliar application. SA application, particularly, SA supplied by slow release particles, dramatically increased growth parameters, yield and quality of peanut, and increased Fe concentration in peanut grain. Meanwhile, SA application increased the H⁺-ATPase activity, reduced pH of soil, increased Fe³⁺-Chelate Reductase (FCR) activity in roots, and increased Fe concentration in roots. Furthermore, SA increased active Fe content and increased chlorophyll content. In addition, SA improved enzymes activities containing superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT), and protected Fe deficiency induced oxidative stress. Therefore, SA has a good effect on alleviating chlorosis induced by Fe deficiency on calcareous soil. However, in the 5 SA supplied approaches, foliar application and making slow release particles were more effective.     

杉木紫色酸性磷酸酶基因ClPAP18b的克隆及表达分析

  【目的】  以速生丰产型杉木无性系洋023、洋036、洋6421和拟南芥为材料,研究杉木中紫色酸性磷酸酶 (PAPs) 的功能作用,以筛选具有磷素高效利用特性的杉木无性系。  【方法】  采用PCR技术克隆PAP18b基因,分析其序列特征和同源性,并对杉木无性系洋023、洋036、洋6421进行正常供磷 (1.0 mmol/L KH₂PO₄) 和低磷胁迫 (0.1 mmol/L KH₂PO₄,0.9 mmol/L KCl) 砂培盆栽处理0、10、15、30和60天,测定酸性磷酸酶活性及全磷含量,定量分析根和叶中ClPAP18b基因表达量、磷含量及酸性磷酸酶活性的关系,并将ClPAP18b基因过表达至拟南芥,进行该基因的功能验证。  【结果】  成功克隆获得杉木PAP18b基因CDS序列 (1 212 bp),命名为ClPAP18b,该基因编码404个氨基酸,亚细胞定位于胞间区,这表明ClPAP18b基因可能发挥调控酸性磷酸酶分泌至胞外的功能。酸性磷酸酶活性测定结果表明,30天磷处理后,正常供磷和低磷处理下,杉木洋036和洋6421无性系根中的酸性磷酸酶活性均高于叶,而根中酸性磷酸酶活性低磷处理下高于正常供磷处理;洋023的根和叶中酸性磷酸酶活性在低磷胁迫诱导下多高于正常供磷条件下根和叶中酸性磷酸酶活性。磷含量分析结果表明,杉木洋023、洋036和洋6421无性系的地上部磷含量高于地下部,不同水平供磷处理后,不同杉木无性系或同一杉木不同组织磷含量存在差异。RT-qPCR 结果显示,低磷胁迫诱导杉木ClPAP18b基因表达。低磷条件下,ClPAP18b过表达拟南芥植株长势优于对照组,且过表达植株中的酸性磷酸酶活性叶高于对照组,但花青素积累量低于对照组。此外,相比于正常供磷处理植株,过表达ClPAP18b拟南芥中PHT1; 2、PHT1; 8和AtPAP26等与磷胁迫相关的基因表达量显著高于对照组,而AtPAP12和AtPAP17基因表达量明显降低。  【结论】  低磷胁迫诱导杉木ClPAP18b基因表达和酸性磷酸酶活性增强,但不同杉木无性系对磷缺乏的适应性存在明显差异,过表达ClPAP18b基因可促进拟南芥植株耐低磷胁迫,ClPAP18b基因可能在杉木低磷胁迫调节机制中发挥调控作用,可作为改良杉木耐低磷的重要候选基因。