胁迫对菜用大豆种子抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol/L NaCl 胁迫下,对耐盐性不同的两个菜用大豆［Glycine max (L.)Merr.］品种种子的过氧化氢（H2O2）含量及抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环进行了研究。结果显示,NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的H2O2含量,但耐盐品种 绿领特早的增幅低于盐敏感品种理想高产95-1。NaCl胁迫期间,绿领特早种子中抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,AsA、GSH含量以及AsA/DHA值和GSH/GSSG值的增幅高于同期的理想高产95-1,或降幅低于同期的理想高产95-1; 脱氢抗坏血酸（DHA）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量的增幅低于同期的理想高产95-1。表明 绿领特早种子在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H2O2的积累,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一。     

NaCl 胁迫下外源壳聚糖对菜用大豆叶绿体抗氧化系统的影响

【目的】 叶绿体是植物体产生活性氧 (ROS)、且对盐最敏感的细胞器,本试验研究了外源壳聚糖对 NaCl 胁迫下菜用大豆[Glycine max (L.) Merr.]叶绿体内抗氧化系统的影响,以期探讨壳聚糖对 NaCl 胁迫下光合作用的调节机制。 【方法】 试验于 2014 年 4 月至 6 月在内蒙古民族大学试验基地日光温室内进行。采用蛭石栽培,选用菜用大豆盐敏感品种 ‘理想高产 95-1’ (LX)、耐盐品种‘绿领特早’ (LL)为试材。试验设 4 个处理:1) 叶面喷洒清水,根部浇灌营养液 (对照);2) 叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌营养液;3) 叶面喷洒清水,根部浇灌溶有 NaCl 的营养液;4) 叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌溶有 NaCl 的营养液。 【结果】 外源壳聚糖显著降低了 NaCl 胁迫下两品种菜用大豆叶绿体 H₂O₂的含量,显著提高了过氧化物酶 (POD)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶 (MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GPX)活性以及胁迫中期还原型抗坏血酸 (AsA)、还原型谷胱甘肽 (GSH)含量;与盐敏感品种 LX 相比,耐盐品种 LL 在胁迫 6～15 d 期间维持了相对较低的 H₂O₂含量,相对较高的 DHAR 活性及 AsA 含量,在整个胁迫期间维持了相对较高的 APX、GR、GPX 活性,在胁迫后期(12 d、15 d)维持了相对较高的 GSH 含量。 【结论】 外源壳聚糖对 NaCl 胁迫下菜用大豆叶绿体内 POD 活性及 AsA-GSH 循环产生了显著诱导作用,但对不同品种的诱导效果不同,耐盐品种 LL 的 AsA-GSH 循环维持了相对较强的活性氧清除能力,这可能是其维持较强光合能力,进而维持较旺盛生长的重要原因之一。      

甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的抗氧化应答

本文主要研究了甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的抗氧化应答情况。结果表明,在200mmol／L NaCl胁迫下,随着胁迫时间的延长,油菜幼苗叶片的相对含水量逐渐下降,细胞内的电解质渗出物逐渐增多,电导率逐渐升高;POD、SOD和CAT三种抗氧化酶活性在开始时都逐渐提高,24h后达到最大值,随后逐渐降低。对NaCl胁迫过程中这三种抗氧化酶基因进行实时荧光定量PCR分析,分析结果显示这三种抗氧化酶基因的表达与其酶活性的变化一致。因此,NaCl胁迫诱导了POD、SOD和CAT三种抗氧化物酶基因的过量表达,抗氧化酶活性相应提高,从而在一定程度上提高了植物对NaCl胁迫的耐受能力。     

NaCl胁迫对不同基因型大麦花药离体培养的影响

以2份耐盐大麦和3份未经耐盐性鉴定的大麦为供试材料,比较了它们的离体培养花药对诱导培养基中添加0.3%NACL、愈伤组织对分化培养基中添加0.3%NACL的培养反应。实验结果表明:在不添加NACL诱导培养基上培养的花药反应率与供试材料耐盐性无相关性;不添加NACL培养基上形成的愈伤组织在不添加NACL分化培养基上形成绿苗分化率与供试材料的耐盐性相关性不明显;添加NACL培养基上形成的花药反应率与供试材料耐盐性呈明显相关;添加NACL培养基上形成的绿苗分化率与供试材料的耐盐性相关性明显;愈伤组织诱导和苗分化二阶段连续给予NACL胁迫比分别给予NACL胁迫更易鉴定出供试材料的耐盐性。     

铝胁迫下外源抗坏血酸对水稻幼苗抗氧化性能的影响

为探讨外源抗坏血酸(AsA)对铝胁迫下水稻抗氧化损伤的效应,以滇优35号(杂交稻,粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究外源AsA对不同铝浓度(0、50、100、200、400μmol·L^-1)胁迫下水稻根尖H₂O₂含量及抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明,水稻根尖氧化损伤程度随铝浓度的递增而加剧,与对照相比,400μmol·L^-1铝胁迫可导致水稻根尖H₂O₂和MDA含量增加1.53和3.16倍,脯氨酸含量、SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.73、1.39、1.42、1.76和1.56倍,内源AsA含量减少0.53倍;而施用外源AsA处理的根尖H₂O₂和MDA含量只增加1.04和2.69倍,内源AsA含量减少0.46倍,脯氨酸含量增加1.96倍,SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.48、1.63、1.90和1.89倍。综上所述,外源AsA可通过增强渗透调节物质含量来维护质膜结构的完整性...     

不同基因型小麦对NaCl胁迫的反应

在液培条件下研究了NaCl胁迫对小麦生长及体内矿质营养含量的影响。结果表明 ,与对照相比 ,NaCl胁迫明显降低了小麦地上部、地下部的干、鲜重以及降低根中钾和镁含量 ,而茎叶中钾和镁含量仅在 200mmol/LNaCl处理时降低 ;提高了茎叶和根中钠含量和根中钙含量 ,茎叶钙含量在 50mmol/L时降低、200mmol/L时上升。植株茎叶钠含量与生物量高度负相关。4个品种抗盐性大小的顺序是 :J9428LK7LK6J411。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·...     

棉花幼苗AsA-GSH循环对低温胁迫的响应机制研究

为探究棉花幼苗营养器官抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统对低温胁迫的响应机制,以新陆早57号为试验材料,研究4℃低温胁迫不同时间(0、1和2 d)对根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性的影响。结果表明,与对照(0 d)相比,随着低温胁迫时间延长,棉花幼苗根中还原型抗坏血酸(AsA)含量及单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈上升趋势,氧化型抗坏血酸(DHA)含量先减少后增加,氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性先升高后降低,谷胱甘肽氧化还原状态(GSH/GSSG比率)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性总体呈下降趋势,抗坏血酸氧化还原状态(AsA/DHA比率)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性无显著性差异;茎和叶中AsA和GSH含量、AsA/DHA比率及APX、MDHAR和GR活性总体呈上升趋势,且茎中DHAR活性升高,DHA和GSSG含量先减少后增加,GSH/GSSG比率和GPX活性无显著性差异,而叶中DHA含量和GSH/GSSG比率先不变后增加,DHAR活性先升高后降低,GSSG含量和GPX活性无显著性差异。综合分析显示,棉花幼苗通过调节根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性来清除活性氧,从而适应低温胁迫,减轻低温伤害。此外,低温对根中AsA-GSH循环影响最大。本研究结果为揭示低温胁迫对棉花幼苗AsA-GSH循环代谢机制提供了理论依据。     

燕麦幼苗对氯化钠和氯化钾胁迫的生理响应差异

为探讨燕麦对NaCl和KCl胁迫的生理响应差异,采用水培法,研究了不同浓度NaCl和KCl胁迫对幼苗生长,活性氧代谢和渗透调节的影响。结果表明:(1)在75和150mmol/L浓度下,NaCl胁迫对燕麦幼苗的膜脂过氧化伤害和生长抑制大于KCl胁迫。NaCl胁迫下叶片中的超氧化物岐化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量低于KCl胁迫;当浓度增大到225mmol/L时,KCl胁迫叶片中O-2.,H2O2,丙二醛(MDA),可溶性蛋白和可溶性糖含量显著大于NaCl胁迫,而SOD,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量则相反。(2)225mmol/L KCl和NaCl处理的植株叶片水势分别为-0.867和-1.034 MPa,渗透势分别为-1.409和-1.252 MPa,说明KCl对燕麦的更强伤害不是渗透胁迫所致;经225mmol/L KCl胁迫后,燕麦叶片中Na+含量下降至对照的36.5%,而K+含量上升为对照的1.49倍,而补充20mmol/L NaCl显著提高了225mmol/L KCl胁迫下叶片Na+的含量及SOD,APX活性,降低了K+,H2O2,O-2.和MDA含量,说明离子毒害引起的活性氧积累可能是高浓度KCl胁迫对燕麦幼苗伤害大于NaCl胁迫的重要原因。     

外源抗坏血酸对酸雨胁迫油菜幼苗的缓解效应

为探讨抗坏血酸（AsA）对酸雨胁迫油菜毒害效应的缓解效果,以苏油1号为供试材料,采用盆栽土培的方法研究了不同浓度的外源AsA处理对pH2.5酸雨胁迫下油菜幼苗生长的影响。结果表明,pH2.5酸雨显著抑制了油菜幼苗的生长,喷施外源AsA后,一定浓度范围的AsA可明显缓解油菜的酸雨胁迫,生物量、叶片色素含量、抗氧化酶活性等显著高于酸雨胁迫的油菜,丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著低于酸雨处理油菜。但随着AsA喷施浓度的增加,缓解效应下降,生物量、叶绿素含量等下降,而MDA和电导率上升。可见适宜浓度的外源AsA对酸雨胁迫下的油菜幼苗具有一定的缓解效应,但浓度过高则产生促氧化作用,在试验中以4.0 mmol.L-1的效果最佳。     

水稻苗期耐低磷基因型差异研究

采用难溶性磷酸盐Ca3 (PO4) 2 液相控释方法试验研究不同水稻品种 (系 )苗期耐低P基因型差异结果表明 ,各水稻基因型耐低P胁迫能力存在极显著差异 ,其中“汕优 6 3”、“IR74”、“汕优 16 1”、“IR70 6 17 4B B19 2”、“IR6 4”5个品种 (组合 )耐低P能力最强 ;“IR70 6 5 1 3B 3 2 2 2”、“IR71331 2B 2 1”、“南川”、“IR71379 2B 10 2 3 1”和“IR72 4 13 3R 2 6 2”5个品种 (系 )对低P胁迫较敏感 ;而“IR73384 11 7 8 3 2 3 3 3”、“IR73382 111 9 19 19 2 3 1 2”、“IR72 4 17 3R 6 2”、“IR36”、“IR72 4 17 3R 8 3”和“IR72 4 12 3R 11 3”6个品种 (系 )P效率则属中间型。     

Effects of drought stress on the seedling growth,development, and metabolic activity in different cultivars of canola

ABSTRACT

The comparative effects of drought stress on seed performance, growth parameters, free proline content, lipid peroxidation, and several antioxidative enzymes activities were studied in both cultivars of Brassica napus L. Drought stress increased mean germination rate and mean of day germination in both cultivars, and its effect was more pronounced in RGS003. The length and dry weight of root increased significantly in both cultivars under drought. RGS003 was more tolerant and obtained more biomass under drought than that of Sarigol. Proline content and pyrroline-5-carboxylate synthetase expression increased in Sarigol under drought. Measurement of malondialdehyde content in seedlings showed that lipid peroxidation was lower in RGS003 than in Sarigol. Antioxidant enzyme activities showed different trends in the two cultivars under drought stress but were higher in RGS003 than in Sarigol. These results suggest that RGS003 is better protected against drought-induced oxidative damage. Lipoxygenase activity only induced under water deficit condition in RGS003. Changes of respiratory enzymes activities of RGS003 subjected to drought stress showed a pattern different with Sarigol. Drought stress induced aconitase activity in RGS003, but it reduced fumarase and succinate dehydrogenase activity in Sarigol. This study showed that RGS003 exhibits a better protection mechanism against oxidative damage and RGS003 is more drought-tolerant than Sarigol possibly by maintaining and/or increasing growth parameters, antioxidant enzyme activities, and respiratory enzymes activities.     

氮胁迫对黄瓜幼苗抗氧化酶系统的影响

氮是植物所需的重要营养元素之一,氮缺乏会影响黄瓜的生长发育、营养品质及产量。该研究以黄瓜9930为材料,测定缺氮条件下黄瓜幼苗活性氧和丙二醛含量,抗氧化酶活性及基因表达量的变化。结果表明:缺氮处理6 h后黄瓜叶片内过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率均显著上升,处理6 h时分别增长约100%和37%,丙二醛随着处理时间的延长不断累积,处理48 h时上调约25%,说明植物膜系统遭到破坏;植物抗氧化酶系统中的3种抗氧化酶(SOD、POD和CAT)的酶活性在缺氮的黄瓜叶片中均显著上升,处理48h分别上调约37%、24%和26%;这3种抗氧化酶的相关编码基因表达上调,其中SOD2、POD1和CATs上调幅度较大,SOD2上调约5倍,POD1和CATs上调约10倍。因此,该研究发现氮缺乏处理对黄瓜幼苗产生胁迫作用并诱导植株抗氧化酶系统响应,为了解黄瓜在氮胁迫下的抗逆机制提供有价值的线索。     

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。     

六个生长时期高粱对NaCl胁迫的响应

为了解高粱不同生长时期对NaCl胁迫的响应机制,以高粱杂交品种济粱1号为研究材料,采用自来水(CK)和0.6%NaCl溶液(T)对萌发期、苗期、拔节前期、拔节后期、孕穗期和开花期的济粱1号进行28 d处理。结果表明,与CK相比,萌发期开始NaCl胁迫,其株高、茎粗、地上部鲜重和根干重均差异显著,相对盐害率(RSR)最大,受NaCl胁迫危害最严重。拔节前期NaCl胁迫对穗鲜重影响最显著,其次是拔节后期和孕穗期。拔节前期、拔节后期和孕穗期开始NaCl胁迫对抽穗期影响均不显著。与CK相比,萌发期、拔节后期、孕穗期和开花期开始NaCl胁迫其叶片SPAD值显著降低;与CK相比,6个生长时期进行NaCl胁迫均显著提高了叶片和根中Na⁺含量;除萌发期外,NaCl胁迫后,其他5个生长时期叶中K⁺含量显著高于CK。在6个生长时期,NaCl胁迫根中K⁺含量以及叶片和根中K⁺/Na⁺显著低于CK。因此,萌发期开始NaCl胁迫对高粱幼苗形态建成影响最大,拔节前期NaCl胁迫对穗鲜重的积累影响最显著,在...     

NaCl胁迫对菜用大豆种子膨大初期蛋白质表达的影响

采用蛭石栽培,对开花后10 d的菜用大豆 [Glycine max (L.) Merr.] 进行100 mmol/LNaCl处理,利用双向电泳（Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE）技术对胁迫5 d时的种子蛋白质进行分离,并对处理与对照2-DE图谱中蛋白质表达进行比较分析。在对照和处理的2-DE图谱上均检测到327个蛋白点,有28个差异表达蛋白,其中16个较对照显著上调,另外12个显著下调。利用基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱（Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）对其中6个丰度差异较大（丰度变化在2.5倍以上）的蛋白进行分析,通过数据库检索,从中鉴定出5个蛋白质,分别是大豆球蛋白前体G2、肌动蛋白、大豆球蛋白前体G2相似蛋白、类-微管蛋白和Kunitz型胰蛋白酶抑制剂,并对这些蛋白质在NaCl胁迫下可能的作用进行了讨论。结果表明,NaCl胁迫对菜用大豆种子膨大初期的蛋白质代谢产生了显著影响,肌动蛋白、类-微管蛋白和Kunitz型胰蛋白酶抑制剂可能参与了对NaCl胁迫的应答反应。     

不同硼效率甘蓝型油菜苗期对硼镁营养的反应

利用溶液培养研究硼低效和高效甘蓝型油菜(Brassica.napus)苗期对硼镁营养的反应。结果表明,低硼浓度下提高镁时,油菜的生长受影响不大,硼含量和累积量降低,镁含量和累积量及叶绿素上升。低镁浓度下提高硼时,油菜镁含量、镁积累量降低,且硼低效品种降低幅度大于硼高效;叶绿素降低幅度则硼高效大于硼低效品种。高硼浓度下提高镁时,硼镁含量和累积量及叶绿素含量均提高,提高幅度为硼高效品种大于低效品种。高镁浓度下提高硼时,硼镁表现出显著的相互促进,硼高效品种促进效应大于低效品种。在很大程度上镁影响油菜叶绿素a的含量,而硼影响油菜叶绿素b的含量。硼镁营养对锌含量无大的影响;在低镁浓度下,油菜低效品种锰含量显著增加。无论是低镁或高镁浓度下提高硼,硼高效和低效品种铁含量均有所增加,低效品种增加显著。     

丛枝菌根真菌Glomus mosseae 提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性和真盐生植物盐地碱蓬耐盐性

Arbuscular mycorrhizal (AM)-mediated plant physiological activities could contribute to plant salt tolerance. However, the biochemical mechanism by which AM fungi enhance salt tolerance of halophytic plants is unclear. A pot experiment was conducted to determine whether salt tolerance of the C 3 halophyte Suaeda salsa was enhanced by the AM fungus Glomus mosseae. When 60-day-old S. salsa seedlings were subjected to 400 mmol L-1 NaCl stress for 35 days, plant height, number of leaves and branches, shoot and root biomass, and root length of G. mosseae-colonized seedlings were significantly greater than those of the nonmycorrizal seedlings. Leaf superoxide dismutase (SOD) activity at all sampling times (weekly for 35 days after salt stress was initiated) and leaf catalase (CAT) activity at 2 and 3 weeks after salt stress was initiated were also significantly enhanced in G. mosseae-colonized S. salsa seedlings, while the content of leaf malondialdehyde (MDA), a product of membrane lipid peroxidation, was significantly reduced, indicating an alleviation of oxidative damage. The corresponding leaf isoenzymes of SOD (Fe-SOD, Cu/Zn-SOD1, and Cu/Zn-SOD2) and CAT (CAT1 and CAT2) were also significantly increased in the mycorrhizal seedlings after 14 days of 400 mmol L-1 NaCl stress. Our results suggested that G. mosseae increased salt tolerance by increasing SOD and CAT activities and forming SOD and CAT isoforms in S. salsa seedlings.