紫花苜蓿CW787对酸胁迫的生理响应

通过模拟典型酸性环境中的酸胁迫因子,以砂培结合营养液培养的方法,对紫花苜蓿CW787(Medicago sativa L.cv.CWNo.787)进行不同酸度环境下的酸胁迫试验,探讨紫花苜蓿对不同的酸度下的生理变化。研究发现:苜蓿植株的质膜透性、根系活力、光能转化效率在pH≥4的酸性环境下与对照差异较小,在撤除胁迫后各生理指标能恢复到较好的状态。其中pH=5的处理下,植株根系的根系活力和光能转化效率最强,质膜透性最低。在pH≥4的环境酸度下,随环境pH值的降低,质膜透性显著增大,而叶绿素含量、光合转化效率和根系活力显著下降,撤除胁迫后亦不可恢复,植株不能耐受而死亡。     

环境酸度对紫花苜蓿早期生长和生理的影响

采用沙培的方式研究酸性土壤中土壤酸度对紫花苜蓿生理和生长的影响。结果表明,pH值在5～6的弱酸性环境为苜蓿的最适生长环境,这一酸度范围内幼苗生长正常或受到促进,如单株叶片数高于对照(pH=7)处理23.6%～27.2%、单叶面积高出对照20.87%～25.50%,叶绿素含量高出对照31.2%～27.9%,差异均达显著水平(P<0.05)。而出苗率、株高、根瘤数、根瘤等级、根长和地上、地下生物量亦高于对照;而pH值低于4的环境酸度为低适生长环境,可使苜蓿幼苗受到严重胁迫,出苗率、株高、单叶面积、单株叶片数、根瘤数、根长和地上、地下生物量均低于其他处理。在不同土壤酸度下,质膜透性、叶绿素含量、光化学效率(Fv/Fo)等均存着显著差异(P<0.05),pH＜4的各项生理指标均明显低于pH≥5的处理,其中地上生物量和根系活力分别不足对照处理的55.6%和61.1%(P<0.05)。     

2酸度水平下亚铁离子对苜蓿幼苗生理特性的影响

为探明酸环境和亚铁离子胁迫对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗各生理特性指标的影响,寻求酸性土壤中适宜紫花苜蓿生长发育的环境亚铁离子浓度区间,于2007年2月以苜蓿品种W525为试验材料,采用砂培的方法研究了酸性(pH=4.5)和弱酸性(pH=6)环境中Fe²⁺(10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg,150 mg/kg和200mg/kg)对苜蓿幼苗生理特性的影响。结果表明:酸铁胁迫共存的环境中,叶绿素含量变化主要由环境酸度引起;根系活力对Fe²⁺浓度变化更为敏感;而光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)、可溶性糖含量和膜透性同时受酸环境和Fe²⁺浓度的共同影响;酸性环境(pH=4.5)中100 mg/kg的Fe²⁺含量已达到苜蓿幼苗的耐受极限;弱酸环境(pH=6)下150 mg/kg的Fe²⁺含量才达到苜蓿幼苗的耐受极限,而50 mg/kg的Fe²⁺浓度尚能促进的苜蓿生长;10 mg/kg~50 mg/kg的Fe²⁺含量是苜蓿在两种酸度土壤中共同的最适生长区间,两种酸度环境下该Fe²⁺浓度范围内的根系活力、光化学效率(Fv/Fm)和光系统Ⅱ潜在活性(Fv/Fo)均显著高于100 mg/kg~200mg/kg的Fe²⁺处理(P<0.05)。     

酸和铁胁迫对紫花苜蓿根系质膜H＋-ATPase活性的影响

以紫花苜蓿品种WL-525为材料，研究了在pH4．5和pH6．0的环境下，缺Fe^2＋和富Fe^2＋胁迫对紫花苜蓿根系质膜H^＋-ATPase活性的影响。实验结果表明：紫花苜蓿根系质膜H＋-ATPase酶的活性在强酸胁迫、缺Fe^2＋和富Fe^2＋胁迫，以及酸、铁共同胁迫下均发生明显的变化，呈现出短时间胁迫，质膜H^＋-ATPase活性升高，然后随着处理时间的增加，酶活性呈现不同程度的下降趋势。研究结果说明，在强酸和Fe^2＋胁迫下，苜蓿根系质膜H＋-ATPase酶的活性会发生变化，以减轻苜蓿根系受到的伤害。     

广州地区几种草坪草低温胁迫效应研究

通过低温胁迫处理匍匐剪股颖粤选1号Agrostis stoloniferacv.Yuexuan No.1、伪针茅Pseudoraphisspinescens、狗牙根Cynodon dactylon、沟叶结缕草Zoysia matrella、长花马唐Digitaria longiflora5种草坪草,分别测定叶片、匍匐茎、根系质膜相对透性和根系活力以及田间草坪草叶片叶绿素含量。结果说明,低温胁迫下,草坪草叶片、匍匐茎、根系质膜相对透性显著增加,并且,沟叶结缕草膜透性最高,伪针茅与匍匐剪股颖膜透性总体上较低;低温胁迫下,伪针茅、匍匐剪股颖根系活力高,狗牙根根系活力低;冬季草坪草叶绿素含量为伪针茅>匍匐剪股颖(粤选1号)>长花马唐>狗牙根>沟叶结缕草。     

广州地区几种草坪草低温胁迫效应初报

通过低温胁迫处理匍匐翦股颖粤选1号、海滨雀稗、杂交狗牙根品种老鹰草、沟叶结缕草4种草坪草,测定膜透性、根系活力及叶绿素含量。结果表明,低温胁迫下,草坪草叶片,匍匐茎和根系质膜相对透性显著增加,并且,沟叶结缕草膜透性最高,匍匐翦股颖膜透性最低;低温胁迫下,匍匐翦股颖根系活力最高,老鹰草根系活力最低;叶绿素含量从高到低为匍匐翦股颖粤选1号>海滨雀稗>杂交狗牙根(老鹰草)>沟叶结缕草。     

盐胁迫下硅对草地早熟禾生理特性的影响

在调节pH、消除陪伴离子影响的基础上,通过盆栽试验,探讨了供硅对盐胁迫条件下草地早熟禾逆境生理指标和成活率的影响.结果表明:与对照相比,盐胁迫条件下早熟禾叶片质膜透性和丙二醛含量增加,过氧化氢酶活性降低;供硅能够降低盐胁迫下草地早熟禾叶片的质膜透性和丙二醛含量,提高过氧化氢酶活性和游离脯氨酸含量,早熟禾成活率比单盐处理提高1.25～1.86倍,植株干重增加11.76％～35.29％.在土壤氯化钠含量为0.40％时,以0.32g(SiO2)/kg土处理的效果最好.     

4种多年生禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽育苗法,在4种多年生禾本科牧草苗期连续干旱胁迫下测定植株的叶片相对含水量、质膜相对透性、游离脯氨酸含量、丙二醛含量4个抗旱生理指标,以综合评价4种多年生禾草的抗旱性能.研究结果表明供试材料在连续干旱胁迫下,叶片相对含水量呈下降趋势,质膜相对透性、游离脯氨酸含量及丙二醛含量都有所增加.综合分析结果,4种多年生禾草的苗期抗旱性按照从强到弱的顺序依次为无芒雀麦＞苇状羊茅≥老芒麦＞披碱草.     

酸铜对紫花苜蓿种子萌发及根系生长的影响

为探讨酸铜胁迫对紫花苜蓿种子萌发及根系生长的胁迫作用以及酸铜离子对紫花苜蓿危害的临界浓度,以非秋眠型紫花苜蓿品种"甘农5号"为研究对象进行酸性条件下铜离子胁迫浓度的种子萌发试验。研究结果表明:随着Cu2+浓度的增大,紫花苜蓿种子萌发指标和根系指标均不同程度的减小,其中发芽率、相对发芽率、发芽势和发芽指数呈极显著指数递减(P0.01);根据相对发芽率回归方式推导紫花苜蓿Cu2+半致死浓度为107mg/L,致死浓度为308mg/L。Cu2+胁迫浓度达到6.250mg/L时,幼苗的根系指标出现跳跃式下降,耐性指数显著下降,Cu2+6.250mg/L(pH 5)是紫花苜蓿胚根生长的敏感浓度。     

8份云南苜蓿属优异种质资源对铝胁迫的生理耐受响应研究

以8份云南苜蓿资源为研究材料,研究了铝胁迫对苜蓿幼苗生长及生理生化指标的影响。结果表明,低浓度（≤100 μmol·L^-1）铝处理对苜蓿幼苗的植株生长及根系伸长的抑制作用较弱,但对苜蓿根系活力抑制作用较大,且促进了丙二醛在根尖的积累,破坏膜系统的通透性;由于在逆境中苜蓿自身调节机制作用缓解铝毒害,当胁迫处理浓度≥200 μmol·L^-1时,根系活力下降及丙二醛积累变化趋势较为平缓。随着铝处理浓度的增加,苜蓿根尖受胁迫影响随之增大,氧化酶活性呈逐级递减的趋势。采用隶属函数法对8份供试苜蓿材料耐铝性进行评价,可将供试材料分为耐铝型、中等耐铝型和敏感型三种,综合分析认为紫花苜蓿（No.12）在不同浓度铝胁迫处理下耐铝性表现均较好,可在南方酸性富铝化土壤中推广应用。     

4种多年生禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽育苗法,在4种多年生禾本科牧草苗期连续干旱胁迫下测定植株的叶片相对含水量、质膜相对透 性、游离脯氨酸含量、丙二醛含量4个抗旱生理指标,以综合评价4种多年生禾草的抗旱性能。研究结果表明:供试材料 在连续干旱胁迫下,叶片相对含水量呈下降趋势,质膜相对透性、游离脯氨酸含量及丙二醛含量都有所增加。综合分析 结果,4种多年生禾草的苗期抗旱性按照从强到弱的顺序依次为无芒雀麦>苇状羊茅≥老芒麦>披碱草。     

原花青素对酸铜胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响

为研究原花青素对酸铜胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响,以6个紫花苜蓿品种为试验材料与不同浓度原花青素(0、12. 5、25. 0、37. 5、50. 0毫克/千粒种子)进行拌种,研究其酸铜胁迫下的发芽试验。结果表明:不同原花青素浓度均能促进紫花苜蓿种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数等萌发指标和根长、根系表面积等根系性状指标。随着原花青素浓度的增大,酸铜胁迫下紫花苜蓿种子萌发指标和根系指标都增大,但是不呈连续增长趋势,且不同紫花苜蓿品种间表现有差异。     

外源一氧化氮对镉胁迫下黑麦草生长和抗氧化酶活性的影响

利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)0.1 mmol/L、Cd2 200 mg/L和SNP 0.1mmol/L Cd2 200 mg/L分别处理黑麦草幼苗.结果表明,与对照比较,SNP 0.1 mmol/L处理可增加黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,降低丙二醛(malondialdehyde,MEA)含量、超氧阴离子(O2-·)产生速率和质膜透性,增强抗氧化酶活性;与对照比较,200 mg/L的Cd2 处理降低了黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,使MDA含量和O2-·产生速率增加、质膜透性增大,抗氧化酶活性下降,植株体内积累Cd2 ;与Cd2 200 mg/L处理比较,SNP 0.1 mmol/L cd2 200 mg/L处理可提高黑麦草的生物量、叶绿素含量、根系活力,降低MDA含量和O2-·产生速率、质膜透性,而抗氧化酶活性增强,植株体内Cd2 积累量也明显下降.因此,外源NO对Cd胁迫下黑麦草生长有一定的缓解作用,可以增强黑麦草对Cd毒害的抗性.     

盐胁迫对菘蓝幼苗生长和抗性生理的影响

以“定蓝1号”为试验材料,采用不同浓度NaCl溶液(0,30,60,90,120和150 mmol·L^-1)对菘蓝幼苗进行处理,胁迫14 d后测定了其生长指标、生物量积累、叶片相对含水量、根系活力、根质膜透性、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对菘蓝幼苗生长和抗性生理的影响。结果表明:NaCl胁迫对菘蓝幼苗株高和根长都有抑制作用,对根和叶的物质积累也有显著影响,并随浓度的递增呈降低的趋势;菘蓝幼苗叶片相对含水量和根系活力均随NaCl浓度的增加呈现下降趋势,而根质膜透性、叶片脯氨酸含量则呈升高趋势;丙二醛(MDA)含量、组织自动氧化速率(RAD)、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势。但当NaCl浓度低于90 mmol·L^-1时,菘蓝幼苗的生长没有受到盐胁迫的明显抑制,根系活力降低不明显,脯氨酸、丙二醛含量和保护酶活性也未显著升高,说明菘蓝幼苗对低浓度盐环境具有一定的耐受性。     

高温胁迫下高羊茅草坪草生理特性研究

从美国引进的39个高羊茅草坪草种分成了5个生态类型,在1999—2000年从每类中找出一个具有典型性状的草种,测定其周年草坪坪质表现、根系活力、叶片可溶性糖含量变化,同时测定各类草种在高温胁迫下保护酶活性与质膜透性的变化。结果表明,根系活力及可溶性糖含量在一定程度上影响着草坪坪质的周年变化。同时,草坪草叶片MDA含量的增长率和草坪草叶片的质膜透性增长率具有显著的正相关效应。在40℃高温胁迫下,草坪草叶片SOD与POD相对活性和MDA含量的增长率及PMP增长率具有显著的负相关效应,5个草种对高温的抗性能力大小顺序是:Gooden>Regi ment>Tomahawk>SR-8210>Brandy。在此基础上,最后对草坪草抗性的准确快速检测方法进行了讨论。     

不同pH值和Fe^2＋胁迫对紫花苜蓿幼苗根系Fe^3＋还原力的影响

通过营养液培养的方法,研究了短时间不同pH值、铁浓度处理对紫花苜蓿（Medicagosativa）根系铁还原力的影响。结果表明：在酸胁迫下根系Fe^3＋还原力在短时间内显著提高,表明根系Fe^3＋还原力受到pH值影响,但随着处理时间的增加,影响逐渐减小;高铁诱导了根系铁还原力的提高;在短时间酸和铁共同胁迫下,紫花苜蓿根系Fe^3＋还原力随着溶液中铁浓度的增加而提高,并且pH4．5下的Fe^3＋还原力从处理开始就表现较高,表明酸性条件诱导铁还原力的提高;各处理间的还原力在处理开始时差异不明显,随着处理时间的增加,各处理间的还原力差异逐渐明显;总的来说,pH4．5下的铁还原力在处理初期比pH6．0下的还原力要高,然后随着处理时间的推移,pH4．5下的铁还原力有下降的趋势,而PH6．0下的铁还原力则有上升的趋势。     

铝和酸胁迫对苜蓿根瘤菌生长和抗氧化酶系的影响

在铝和酸胁迫下,比较分析了天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌的生长及SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、及GR(谷胱甘肽还原酶) 等抗氧化酶系响应特点。铝胁迫设5个梯度,即0,25,50,75,100 μmol/L;酸胁迫设4个pH水平,即4,5,6,7。结果表明,铝和酸胁迫下,2种苜蓿根瘤菌的OD_A600均显著降低,生长受到抑制,且天蓝苜蓿根瘤菌的OD_A600显著高于紫花苜蓿根瘤菌。在pH水平为4和5时,紫花苜蓿根瘤菌没有生长。在铝毒胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌的SOD酶活性一定程度减小后缓慢上升,而CAT、POD和GR酶活性随铝浓度增大显著下降;紫花苜蓿根瘤菌的SOD,CAT及GR酶活在低Al胁迫下无显著变化,在高铝胁迫下显著下降。随着pH水平的下降,天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌均表现为SOD、CAT、POD、GR酶活性的显著下降。在不同铝及酸胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌各抗氧化酶活性显著高于紫花苜蓿根瘤菌。综合分析认为天蓝苜蓿根瘤菌较之紫花苜蓿根瘤菌有较强的耐酸、耐铝性。     

水土保持植物类芦对土壤酸胁迫的形态生理响应

土壤酸度低是限制一些金属矿山废弃地植被恢复的主要因素之一,类芦可在酸度极低的稀土矿废弃地正常生长,其中可能存在对酸胁迫特殊的形态生理响应机制。因此,采用室内土培盆栽模拟胁迫试验,设计不同强度酸胁迫处理(pH: 3.5,4.5,5.0和5.6),测定不同酸胁迫条件下,类芦地上部分和根系生长、生物量、抗氧化酶活性及MDA含量等指标,探讨类芦对土壤酸胁迫的适应策略。结果表明,类芦对土壤酸胁迫有一定的耐性,pH 3.5处理仍能较正常生长;随土壤pH的逐渐增大,类芦地上部分和根系各生长指标整体表现为先增大后减小的变化趋势,弱酸胁迫对类芦根系生长有一定促进作用,pH 4.5处理均达最大值,为类芦最适宜生长的土壤酸度;酸胁迫条件下,类芦可通过加快根直径的生长,增大根系的生物量分配,以适应酸胁迫条件,但酸胁迫对类芦体内抗氧化酶活性具有一定抑制作用。     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体Q_A~-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_(abs))、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_(PSⅠ/PSⅡ))随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

44个紫花苜蓿品种的酸铝适应性与耐受性评价

为了解紫花苜蓿在贵州地区的适应性及耐酸铝胁迫机理，以44份紫花苜蓿品种为研究对象，研究紫花苜蓿处于酸铝胁迫下的生理变化，并揭示其生理变化与耐酸铝胁迫间的关系。利用基因与环境互作模型对两个地点1年的紫花苜蓿进行产量分析，筛选出阿尔冈金、新疆大叶苜蓿、Trifecta、Vernal和中牧1号苜蓿5个耐酸铝强适应品种。利用敏感型UC-1465和耐受型阿尔冈金进行酸铝胁迫试验。结果表明：相同处理下，耐受型紫花苜蓿的电导率、相对铝含量、死亡率显著低于敏感型；紫花苜蓿对酸铝胁迫的响应主要通过柠檬酸、苹果酸、乙酸、酒石酸、反丁烯二酸和草酸的显著（P<0.05）增加来体现，其中苹果酸的合成和分泌增多可能是其耐酸铝胁迫的重要原因。