亚低温下干旱胁迫对番茄幼苗叶片水分及活性氧代谢的影响

【目的】探讨亚低温下干旱胁迫对番茄幼苗叶片水分状况以及活性氧代谢系统的影响,为日光温室冬春季水分的科学管理提供参考。【方法】以"金鹏1号"番茄为材料,利用植物气候箱,采用盆栽试验,以常温(昼/夜温度25℃/18℃)下正常水分(田间持水量的75%~85%)处理为对照,研究了常温下干旱胁迫(田间持水量的55%~65%,以下简称干旱胁迫)处理及亚低温(昼/夜温度15℃/8℃)下正常水分(以下简称亚低温)处理和干旱胁迫(以下简称亚低温干旱胁迫)处理的番茄幼苗叶片中水分含量、渗透调节物质、活性氧物质、抗氧化酶活性及AsA-GSH循环物质的变化。【结果】亚低温处理下番茄叶片水分含量减少,亚低温干旱处理不会进一步加剧水分的减少,但影响番茄叶片水分的恢复。干旱胁迫下渗透调节物质以脯氨酸为主,亚低温胁迫下以可溶性糖为主,亚低温干旱胁迫下两者含量均最高。亚低温干旱胁迫比单一胁迫处理叶片MDA含量高、细胞膜相对透性大。不同处理的活性氧产生及清除机制不同,亚低温处理下活性氧积累主要为超氧阴离子,活性氧清除以SOD及CAT为主;干旱胁迫下则主要为过氧化氢,活性氧清除以SOD及POD为主;亚低温干旱胁迫下,活性氧积累最多,SOD和CAT活性最高。与对照相比,在亚低温干旱胁迫下,AsA-GSH循环中APX活性、GR活性、AsA含量和GSSG含量均最高。【结论】设施栽培番茄叶片对亚低温胁迫比干旱胁迫更敏感,科学灌水可减少亚低温对番茄幼苗造成的伤害。     

低温对番茄幼苗叶片活性氧代谢的影响

对两个耐低温性不同的番茄品系幼苗进行了低温下活性氧含量、保护酶活性和膜脂过氧化作用的比较研究.结果表明短时间的低温处理,活性氧含量下降,保护酶活性上升;而长时间的低温会导致活性氧含量上升,保护酶活性下降.在低温处理过程中,MDA含量、细胞膜透性恒定升高,而脂氧合酶(LOX)活性与低温持续时间的长短无明显关系.(13±1)℃/(7±1)℃的低温处理未造成细胞膜系和LOX等酶系统活性的破坏和急剧下降.低温环境下,耐低温品系97-66能维持高保护酶活性、低活性氧和MDA含量;不耐低温品系97-72则相反.     

干旱胁迫下外源物质对番茄幼苗活性氧代谢及光合作用的影响

以番茄品种‘金棚一号’为试验材料,研究不同外源物质(10mmol/L CaCl2、5mmol/L GABA、0.5mmol/L Put、0.5mmol/L Spd)对干旱胁迫下番茄幼苗活性氧代谢及光合作用的影响。结果表明:与对照相比,干旱胁迫处理抑制了番茄幼苗的生长,使幼苗光合系统Ⅱ(PSⅡ)能力降低,叶片可溶性蛋白质含量降低,游离氨基酸及可溶性糖含量升高,活性氧代谢的变化造成MDA积累;外源物质CaCl2、GABA、Put、Spd均可提高幼苗的株高、茎粗、干重和鲜重以及叶片中可溶性蛋白质、游离氨基酸、可溶性糖含量,通过提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了O2.-产生速率、H2O2和MDA含量,维持较高的叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、ETR,从而在一定程度上缓解干旱胁迫对幼苗的伤害。平均隶属函数分析表明,不同外源物质缓解干旱胁迫的途径不同,外源添加Put处理缓解干旱胁迫的作用主要体现在促进植物生长方面,GABA处理则主要体现在减缓干旱胁迫对叶片光系统Ⅱ和活性氧代谢的伤害,Ca2+处理在增加渗透调节物质含量方面更为明显。     

低温胁迫对核桃枝条活性氧代谢的影响

以抗寒性不同的香玲和鲁果12号核桃品种为试材,在-15、-20、-25、-30、-35℃低温梯度胁迫下,分别测定了离体枝条的质膜相对透性、MDA和H2O2含量、O2-·产生速率、SOD和CAT保护酶活性等指标,分析了低温胁迫对核桃枝条活性氧代谢的影响,结果表明:低温胁迫显著增加了核桃枝条的膜透性、O2-·产生速率、MDA和H2O2含量,但耐寒品种鲁果12号的增幅低于香玲品种;2个品种的SOD酶活性均呈现"升—降—升—降"的趋势,CAT酶活性则先升高后降低,但不同品种之间的变化幅度较大;由此可知,鲁果12号在低温胁迫期间可有效地增加保护酶活性,抑制H2O2的积累,从而降低活性氧对核桃的伤害,这可能是其抗寒性较强的重要原因之一。     

低温胁迫对核桃枝条活性氧代谢的影响

以抗寒性不同的香玲和鲁果12号核桃品种为试材,在-15、-20、-25、-30、-35℃低温梯度胁迫下,分别测定了离体枝条的质膜相对透性、MDA和H2O2含量、O2-·产生速率、SOD和CAT保护酶活性等指标,分析了低温胁迫对核桃枝条活性氧代谢的影响,结果表明:低温胁迫显著增加了核桃枝条的膜透性、O2-·产生速率、MDA和H2O2含量,但耐寒品种鲁果12号的增幅低于香玲品种;2个品种的SOD酶活性均呈现"升—降—升—降"的趋势,CAT酶活性则先升高后降低,但不同品种之间的变化幅度较大;由此可知,鲁果12号在低温胁迫期间可有效地增加保护酶活性,抑制H2O2的积累,从而降低活性氧对核桃的伤害,这可能是其抗寒性较强的重要原因之一。     

盐碱胁迫下GABA对番茄幼苗活性氧代谢及光合性能的影响

采用番茄‘中杂9号’为试验材料,在营养液中加入NaCl和NaHCO3模拟盐碱胁迫,研究外源GABA对幼苗生长、活性氧代谢及光合性能的影响。结果显示:与对照相比,盐碱混合胁迫处理的幼苗地下部和地上部鲜重均显著降低,虽然SOD、POD、CAT活性明显升高,但O_2·-产生速率和MDA含量仍显著增高,导致幼苗光合能力减弱;外源GABA显著增加了胁迫后的幼苗地上部和地下部鲜重,显著提高幼苗根系和叶片中的SOD、POD和CAT活性,显著降低O_2·-产生速率和MDA含量;幼苗光合能力也得到显著改善;而正常条件下外源GABA处理显著提高了幼苗的3种抗氧化酶活性,但对其他参数的影响较小。结果表明,外源GABA通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性、降低O_2·-产生速率和MDA的积累;缓解了盐碱胁迫对幼苗光合系统的损害,提高了番茄幼苗的耐盐碱性。     

外源GABA对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢及叶绿素荧光参数的影响

采用水培法,研究了外源添加2.5 mmol/L GABA(γ-氨基丁酸)对NaCl胁迫下‘金棚一号'番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗活性氧(ROS)代谢及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:NaCl胁迫处理导致番茄幼苗ROS积累,同时抗氧化酶(SOD、CAT)活性显著提高,但抗氧化酶活...     

钙素对夜间低温胁迫下番茄光合产物生产与积累的影响

以番茄品种辽园多丽为试材,利用人工气候室模拟设施生产中的夜间低温环境,研究钙素对6℃夜间低温下番茄叶片光合产物生产和积累抑制的缓解效应。结果表明,与正常温度生长的植株相比,6℃夜间低温显著降低了番茄叶片的光合作用及各器官的干物质积累和果实产量与品质;用钙素灌根处理均比低温生长对照植株提高了番茄叶片的光合作用、根系活力及果实产量和品质;但是用抑制剂EGTA和LaCl3灌根则进一步促进了夜间低温的抑制效应。说明钙素灌根处理能显著缓解夜间低温对番茄植株的光合物质生产和积累的抑制。     

干旱胁迫对番茄活性氧代谢的影响

干旱胁迫导致番茄叶片ＲＷＣ、Ｃｈｌ和可溶性蛋白质含量下降，质膜透性和ＡＴＰａｓｅ活性提高．短期干旱胁迫可提高叶片ＳＯＤ和ＣＡＴ活性．４ｄ以内的干旱胁迫后复水，ＲＷＣ、Ｃｈｌ和可溶性蛋白质含量升高，清除活性氧保护酶ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ的活性显著提高，抗氧化物质ＡｓＡ和ＧＳＨ的水平得到恢复，ＭＤＡ得到清除，自动氧化速率降低，重新建立了活性氧产生与清除的平衡系统，ＡＴＰａｓｅ活性降低，膜系统的损伤得到修复，透性降低，恢复了原有正常的生理代谢机能．长期干旱胁迫导致叶片清除活性氧的平衡体系受到破坏，ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ活性以及ＡｓＡ和ＧＳＨ的含量下降，膜脂过氧化加剧，自动氧化速率提高，ＭＤＡ积累，影响番茄正常代谢，从而加速衰老进程     

不同药剂处理对低夜温下番茄幼苗的影响

[目的]研究4种不同的药剂对低夜温下番茄(Lycopersicon esculentum)幼苗的影响,探讨番茄幼苗耐低温的指标和易行的提高番茄幼苗耐低温的方法,以期降低番茄育苗生产中的加温成本。[方法]以番茄L402为供试材料,用50、100和200 mg/L的氯化钙(CaCl_2)、水杨酸(SA)、硝普纳(SNP)和壳聚糖(CS)处理低夜温下的番茄幼苗,清水为对照(CK)。测定其鲜干重、相对生长率和生理指标。[结果]CaCl_2、SA、SNP和CS均能增加番茄幼苗的耐低温能力,SNP、CS和SA的效果好于CaCl_2;叶绿素、MDA和可溶性蛋白含量与相对生长率存在显著相关,适合作为番茄幼苗耐低温指标;200 mg/L SNP和100 mg/L CS处理后番茄幼苗抗低温表现最强;4种药剂中,SNP促进耐低温的浓度范围宽,各项指标随浓度变化缓,易于生产上应用。[结论]叶绿素和MDA含量适于作为番茄幼苗的耐低温指标,4种药剂中,SNP更适合用于提高番茄幼苗的耐冷性。     

苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖合成能力的影响

[目的]探讨苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖合成能力的影响。[方法]以15℃夜温为对照,研究了6℃夜间低温处理1、3、5、7d对番茄叶片中蔗糖合成能力的影响。[结果]经过夜间低温处理,番茄叶片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量在处理期间6：00时皆大于对照,11：00时则相反;处理和对照植株在6：00时番茄叶片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量皆低于11：00时。番茄叶片中的淀粉含量在处理期间6：00和11：00时皆较对照有所增加。夜间低温处理使番茄糖代谢酶活性发生了改变,处理期间6：00和11：00时处理植株的酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性皆高于对照,而蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性皆低于对照;处理植株11：00时的所有酶活性皆高于6：00时,对照植株11：00时与6：00时相比转化酶活性降低,而合成酶活性升高。在夜间低温处理过程中处理植株的蔗糖合成酶活性降低,叶片中11：00时蔗糖增加量小于对照,说明夜间低温处理降低了番茄叶片的蔗糖合成能力。[结论]为番茄设施高产栽培的环境控制提供了理论依据。     

钙对根区低温胁迫下黄瓜幼苗抗冷相关生理指标的影响

采用在低温营养液中增加不同浓度Ca^2＋的方法研究钙对根区低温下黄瓜幼苗相关抗冷指标的影响。结果表明，短时间（24h）低温可使根系活力上升；增加营养液中Ca^2＋浓度可以使低温条件黄瓜幼苗SOD活性先下降后上升，POD活性先上升后下降，电解质相对渗漏率和丙二醛含量先下降后再上升。     

纳米硅对低温胁迫下番茄根系构型及土壤酶活性的影响

研究纳米硅对低温胁迫下番茄根系构型及土壤酶活性的影响。以番茄品种‘中杂9号’为材料,于人工气候箱中进行基质培养,叶面喷施纳米硅溶液,共设置2个温度处理（常温：25 ℃/16 ℃;低温：15 ℃/6 ℃）、3个纳米硅施用浓度（0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L）,研究外源喷施纳米硅对低温胁迫下番茄幼苗生物量、根系构型、土壤脲酶活性、土壤蔗糖酶活性的影响。试验结果表明,与常温相比,低温胁迫显著降低了番茄幼苗的生物量、根系构型指标及土壤酶活性;外源喷施纳米硅后,番茄幼苗的生物量、根系构型指标及土壤酶活性均有明显提高。 综上所述,低温胁迫对番茄幼苗根系生长具有抑制作用,同时会降低土壤蔗糖酶活性和土壤脲酶活性。而喷施纳米硅可以通过提高总根长,增加根尖数和提高分形维数促进番茄植株生长;通过降低土壤脲酶活性,提高土壤蔗糖酶活性改善根际环境,对提高番茄的耐寒性具有重要意义。     

根系边缘细胞对肉桂酸胁迫下黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响

【目的】了解肉桂酸（CA）胁迫下根系边缘细胞（RBC）对黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响,探索RBC增强根尖抵御CA胁迫的生理机制,阐明黑籽南瓜抵御CA胁迫能力强于黄瓜的原因。【方法】选用‘中农16’黄瓜和云南黑籽南瓜种子,采用悬空培养的方法,待根系长到5 mm时分成两组。组1：每隔1 h对黄瓜和黑籽南瓜的初生根分别喷施0和0.25 mmol·L^-1的CA水溶液（pH 6.0）;组2：种子的初生根先用小水流（蒸馏水）每4 h冲洗一次,去除RBC,再用0和0.25 m mol·L^-1的CA水溶液每1 h喷施根系1次。处理0、12、24和36 h时测量活性氧代谢指标;处理24 h时测量根系鲜重、根系呼吸速率和根系活力等指标。【结果】无CA胁迫时,有无RBC对根尖的鲜重和生理代谢没有显著影响。当根尖附着RBC时,CA胁迫导致黄瓜根系鲜重和根系活力下降,活性氧（ROS）水平和丙二醛（MDA）含量显著增加,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）的活性明显上升,呼吸速率和抗CN呼吸速率也明显上升;与黄瓜明显不同的是,CA胁迫对黑籽南瓜根系鲜重、根系活力、ROS水平、MDA含量、SOD、CAT及POD的活性、呼吸速率和抗CN呼吸速率影响均不显著。RBC去除后,CA胁迫对黄瓜根系的生理代谢影响趋势和RBC去除之前相一致,胁迫程度更大;黑籽南瓜受到CA胁迫的影响与黄瓜基本一致,较RBC去除前差异显著。【结论】RBC通过降低根系中ROS水平及MDA含量,减轻了CA对黄瓜和黑籽南瓜根系的毒害;黑籽南瓜的RBC防御CA对自身根系毒害的能力明显强于黄瓜;若根尖没有RBC保护,CA对黄瓜和黑籽南瓜均造成明显的毒害。     

植物一氧化氮及其对活性氧代谢的影响

介绍了植物一氧化氮(NO)的来源;论述了活性氧系统对NO的响应及NO对活性氧代谢调节的可能途径。     

碳酸盐胁迫对偃伏梾木活性氧产生和抗氧化酶系统的影响

为评价偃伏梾木(Cornus stolonifera Michx.)的耐盐性,采用盆栽方法对1年生苗木在不同质量分数的NaHCO3(1.0、2.0、4.0g/kg沙土)的胁迫(7,14、21d)下叶片活性氧产生和清除系统的变化和膜质过氧化过程进行了研究.结果表明,短期胁迫时,偃伏梾木在各盐处理下叶片O-.2产生速率和H2O2的含量与对照无显著差异;CAT和APX酶活性大部分显著升高(P<0.05),分别达到对照的1.8～3.0、1.0～2.0倍;SOD活性无显著变化;丙二醛、电解质外渗率与对照无显著差异.中期胁迫叶片O-.2产生速率和H2O2的含量分别达到对照的1.9～2.9和1.2～1.5倍(P<0.05);SOD、CAT和APX酶活性均显著增加(P<0.05),SOD和CAT在中盐处理下达到最高,APX在高盐处理下达到最高;MDA含量、电解质外渗率在中低盐处理下与对照无显著差异,高盐胁迫下分别达到对照的3.0和1.4倍(P<0.05).长期胁迫叶片O-.2产生速率和H2O2的含量为对照的1.3～1.6和1.3～1.9倍(P<0.05);SOD活性在高盐处理下降低,接近对照,CAT比对照降低38%(P<0.05),APX酶仍保持较高活性(P<0.05);MDA含量、电解质外渗率分别是对照的1.3～4.7和1.8～2.8倍(P<0.05).偃伏梾木对低于2.0g/kg沙土的碳酸盐胁迫有一定的适应性.     

植物体内活性氧（ROS）的产生及其作用研究进展

活性氧（Reactive oxygen species,ROS）是植物体内正常代谢的信号小分子,在植物的生长发育和抗逆反应中具有重要作用。综述了植物体内ROS产生的过程、对植物蛋白的修饰及在植物体内的主要功能。     

苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖合成能力的影响

[目的]探讨苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖合成能力的影响。[方法]以15℃夜温为对照,研究了6℃夜间低温处理1、3、5、7d对番茄叶片中蔗糖合成能力的影响。[结果]经过夜间低温处理,番茄叶片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量在处理期间6：00时均大于对照,11：00时则相反;处理和对照植株在6：00时番茄叶片中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均低于11：00时。番茄叶片中的淀粉含量在处理期间6：00和11：00时均较对照有所增加。夜间低温处理使番茄糖代谢酶活性发生了改变,处理期间6：00和11：00时处理植株的酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性皆高于对照,而蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性皆低于对照;处理植株11：00时的所有酶活性均高于6：00时,对照植株11：00时与6：00时相比转化酶活性降低,而合成酶活性升高。在夜间低温处理过程中处理植株的蔗糖合成酶活性降低,叶片中11：00时蔗糖增加量小于对照,说明夜间低温处理降低了番茄叶片的蔗糖合成能力。[结论]为番茄设施高产栽培的环境控制提供了理论依据。