外源亚精胺对烤烟幼苗干旱胁迫的缓解效应研究

为揭示外源亚精胺（Spd）对不同干旱胁迫程度烤烟幼苗的缓解效应,以云烟87为供试材料,探究叶面喷施0.40mmol/L Spd对不同干旱胁迫程度下烤烟幼苗生物量、光合特性、根系活力、渗透调节物质含量、膜质过氧化物和抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了烤烟幼苗的生长发育,尤以重度干旱抑制效果最为显著。轻度干旱胁迫下喷施外源Spd能够显著提高烤烟幼苗的生物量、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和叶绿素含量,同时增强抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性和根系活力,提高渗透调节物质（可溶性蛋白、脯氨酸）含量,降低胞间CO₂浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量和O^-₂·产生速率,有效缓解轻度干旱胁迫造成的损害,而重度干旱胁迫下,喷施外源Spd对于提高烤烟幼苗生物量和光合能力没有显著效果。综合来看,叶面喷施0.40mmol/L Spd能够有效提高烤烟幼苗的抗旱能力,尤其对轻度干旱的烤烟幼苗作用最为显著。     

干旱胁迫下外源亚精胺、甜菜碱对菘蓝种子萌发和幼苗生理特性的影响

以菘蓝为试验材料,在10%聚乙二醇（PEG-6000）干旱胁迫处理下,研究了外源亚精胺（Spd）和甜菜碱（GB）对菘蓝种子萌发和幼苗渗透调节物质、活性氧生成及膜质过氧化的影响。结果表明,外源Spd（≤75mg/L）和GB（≤30mmol/L）处理可显著促进干旱胁迫下菘蓝种子的萌发;25~100mg/L的Spd和10~40mmol/L的GB处理均可提高幼苗叶绿素含量,降低脯氨酸含量、丙二醛积累和细胞膜透性,可有效缓解干旱胁迫伤害,且幼苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先上升后下降的趋势,并在Spd 75mg/L和GB 30mmol/L时达到最大值。由此可见,75mg/L的Spd或30mmol/L的GB能有效缓解干旱胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长产生的伤害,提高种子及幼苗的抗旱能力。     

亚精胺在缓解菜豆幼苗低温胁迫中的作用

为了研究外源亚精胺对菜豆幼苗耐低温性的影响。本研究以菜豆低温敏感型品种‘P16093’和耐低温型品种‘P16165’的幼苗为试验材料,设置常温对照(CK)、4℃低温(LT)以及4℃低温条件下喷施外源亚精胺(LT+Spd)3个处理组,对植株生长形态、抗氧化系统、渗透调节物质、生物膜、内源多胺含量进行测定。结果表明,低温条件下外源亚精胺的喷施能够促进植物生长,缓解低温对菜豆幼苗株高、茎粗、鲜重、干重的影响;与LT组相比喷施外源亚精胺使得低温下两品种幼苗叶片中电解质渗透率降低,最多下降了16.94%;丙二醛含量升高,在第8天分别上升了42.81%和70.59%;可溶性蛋白含量下降,脯氨酸含量上升;抗氧化酶活性升高;内源腐胺和亚精胺含量增加。研究结果表明外源亚精胺可以通过调控植物体内多胺代谢,增强ROS清除系统来缓解菜豆幼苗低温胁迫下受到的损伤。     

多胺对高温胁迫下小麦灌浆的影响及生理机制研究

以新春6号和新春31号为材料,采用大田试验在小麦灌浆初期模拟高温胁迫,在高温胁迫下对小麦进行喷施精胺(Spm)和亚精胺(Spd)处理,监测小麦籽粒灌浆动态、高温处理后的旗叶抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量等指标,分析外源Spm和Spd对高温胁迫下小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制。结果表明:高温胁迫对小麦籽粒灌浆显著抑制,外源Spm和Spd显著促进高温胁迫下小麦籽粒灌浆、旗叶POD和CAT活性、可溶性糖和脯氨酸含量以及抑制SOD活性和MDA含量的升高,外源Spd在喷施前期(花后13 d)对籽粒灌浆的调节效果优于外源Spm,此后外源Spm的缓解效果始终优于Spd。说明外源多胺对高温胁迫下小麦籽粒灌浆的影响与其调控叶片抗氧化酶活性、MDA含量以及渗透调节物质的含量有关,不同类型多胺在缓解高温胁迫对小麦灌浆抑制上存在时间差异。     

外源亚精胺对涝胁迫下玉米幼苗根系无氧呼吸代谢的调控效应

为了探讨多胺提高玉米抗涝性的机制,以2个抗涝性不同的玉米品种(郑单958,抗涝性较弱;浚单22,抗涝性较强)为材料,设置正常处理、涝胁迫处理、涝胁迫+亚精胺(1 mmol/L)3个处理,分别在处理0,2,4,6 d取幼苗根测定相对电解质渗漏率、无氧呼吸酶活性(乳酸脱氢酶(LDH)、丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH))、代谢产物(乙醇和乳酸)和亚精胺(Spd)含量,并测定幼苗相对干物质增长速率,研究了亚精胺对涝胁迫下玉米幼苗根系呼吸代谢的调控效应。结果表明:在正常生长情况下,2个玉米品种幼苗根系中无氧呼吸酶活性、代谢产物和亚精胺含量均无明显变化,且在2个品种间无明显差异;涝胁迫处理后,2个玉米品种幼苗根系中无氧呼吸酶活性以及乙醇、乳酸、亚精胺含量增加,且抗性较弱的郑单958的LDH活性和乳酸含量增加幅度大于抗性较强的浚单22,而抗性较强的浚单22的ADH活性和乙醇、亚精胺含量增加幅度大于抗性较弱的郑单958;涝胁迫+亚精胺处理后,2个玉米品种幼苗根系中PDC、ADH活性以及乙醇、Spd含量升高,LDH活性和乳酸含量下降,且抗性比较弱的郑单958的变化幅度大于抗性比较强的浚单22。结果显示,亚精胺与涝胁迫下玉米幼苗根系的呼吸代谢之间存在密切关系,亚精胺一方面可以通过提高玉米幼苗根系中无氧呼吸代谢酶PDC和ADH活性以及增加乙醇和Spd含量减少有害物质乙醛对细胞的伤害;另一方面可以通过降低LDH活性抑制乳酸的过量产生,避免细胞质的过度酸化,降低细胞膜的伤害,从而缓解涝胁迫对玉米幼苗造成的伤害,促进干物质的积累和玉米幼苗的生长。     

外源亚精胺对高温胁迫下萝卜幼苗生长发育的影响

为探索亚精胺(Spd)对高温胁迫下萝卜幼苗生长的影响,解决萝卜高温生长受抑制的问题,以‘满身红’(耐热型)萝卜为试验材料,采用水培培养,在3叶1心时,将幼苗放入温光培养箱中进行昼夜40℃/30℃的高温胁迫处理,并在不同的处理时间里喷施1 mmol/L Spd。通过测定幼苗生长量、叶片叶绿素含量、丙二醛、抗氧化酶活性等抗逆指标,研究高温对萝卜幼苗生长发育的影响以及Spd对幼苗生长的促进作用。结果表明,随着高温处理时间的延长,植株生长受到极大地抑制,叶绿素、可溶性蛋白质出现大幅度下降,MDA含量升高,过氧化酶活性出现先升高最后降低的规律。喷施Spd能有效促进萝卜幼苗的生长,提高叶绿素和可溶性蛋白质含量,降低MDA的含量,增强过氧化酶的活性,达到清除细胞内产生的活性氧、维持细胞膜结构和细胞内物质的稳定的目的,最终提高萝卜抗高温能力。     

外源亚精胺对镉胁迫下玉米幼苗抗氧化酶系统的影响

为了研究亚精胺提高玉米幼苗抗重金属毒害的内在机理,采用营养液培养法,研究了1.0mmol·L^-1亚精胺对不同浓度镉胁迫下玉米幼苗光合作用和抗氧化酶的影响。结果表明:1)叶绿素含量在镉的胁迫下先升后降,可溶性蛋白含量持续下降,外源亚精胺处理高于相应的对照;2)玉米幼苗丙二醛(MDA)和过氧化氢含量及O2^-.产生速率随着Cd浓度的增大而升高,外源亚精胺处理后低于相应的对照;3)随着Cd浓度的升高玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升后降,外源亚精胺处理高于相应的对照。试验结果说明亚精胺能够增强玉米幼苗抗Cd毒害能力。     

外源多胺对2种牧草耐旱性生理指标的影响

本研究通过人工模拟干旱胁迫,开展定量添加外源多胺(Spd)研究,探究Spd与牧草生理代谢和光合作用之间的相互关系,探寻Spd与牧草耐旱性之间的相互作用,旨在从生物化学角度分析调控植物耐旱性的措施,为干旱半干旱地区地区牧草丰产提供指导依据。本研究表明,在干旱胁迫下,外源添加Spd可提高牧草叶片超氧化物歧化酶、过氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,减少丙二醛含量,从一定程度减轻干旱胁迫对牧草的伤害。与此同时,外源添加Spd还可提高牧草叶片的净光合速率和气孔导度,进一步提高叶片水分利用效率。这表明,干旱胁迫下外源添加Spd (0.1 mmol/L)不仅可促进垂穗披碱草和老芒麦生长发育,还对其植物光合组织有一定的保护作用,使参与光合作用的保护酶系统维持较高的活性,有效减缓干旱胁迫对叶绿体造成的伤害,使得干旱胁迫下2种牧草的光合作用正常进行。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

水分胁迫下葡萄糖对小麦幼苗光合作用和相关生理特性的影响

以15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以不同浓度外源葡萄糖(Glc)处理小麦幼苗,探讨外源Glc对水分胁迫下小麦幼苗生长发育和光合特性的影响。结果表明,水分胁迫显著降低了小麦叶片水势和光合作用,抑制植株的生长,而水分胁迫下外源Glc处理能明显增加叶片水势和光合色素含量,并使水分胁迫和水分胁迫后复水处理条件下,小麦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)胞间CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,而使蒸腾速率(T_r)下降。同时,外源Glc处理显著提高了水分胁迫下叶片中可溶性糖和脯氨酸的积累,促进不定根和侧根的生长,植株干重比单一干旱处理提高14.32%~40.39%。由此表明,水分胁迫下外源Glc通过促进小麦根系生长和提高叶组织的渗透调节能力,改善叶片的水分状况,提高了叶片的光合功能,促进小麦幼苗的生长,降低了水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。