硫化氢对盐碱胁迫裸燕麦脯氨酸和精氨酸代谢的影响

采用盆栽土培试验,在裸燕麦抽穗期喷施50μmol/L硫氢化钠(Na HS,硫化氢供体)溶液,研究硫化氢对盐碱(水溶性盐浓度3.18 g/kg,Na Cl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃∶Na HCO₃=12∶8∶1∶9)胁迫下叶片脯氨酸、精氨酸代谢和产量构成因素的影响。结果表明：盐碱胁迫下,喷施Na HS后第7 d显著提高了裸燕麦叶片Δ¹-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸-δ-氨基转移酶(δ-OAT)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性和脯氨酸、亚精胺含量及(亚精胺+精胺)/腐胺比值,显著降低了鸟氨酸(Orn)含量和精氨酸酶(ARG)活性;第14 d,喷施Na HS裸燕麦叶片脯氨酸含量、精氨酸含量、亚精胺含量、(亚精胺+精胺)/腐胺比值和ARG活性显著提高,而脯氨酸脱氢酶(Pro DH)和二胺氧化酶(DAO)活性、Orn和一氧化氮(NO)含量显著降低。另外,喷施Na HS显著缓解了盐碱胁迫下裸燕麦穗粒数和籽粒产量的下降。表明外源硫化氢能够通过调控脯氨酸和精氨...     

盐碱胁迫对苜蓿萌发种子呼吸代谢的影响

通过对含不同浓度 NaCl、NaHCO_3和 Na_2CO_3的营养液中培养24小时的苜蓿种子表观呼吸强度的研究,结果表明,不同浓度的同一盐碱对各条呼吸代谢途径抑制剂处理后的表观呼吸强度的影响与总呼吸有相似规律。因盐、碱不同,苜蓿种子分别在含500ppmNaCl、1000ppmNaHCO_3和125pprnNa_2CO_3营养液中呼吸强度最高,而在含125ppm 的 NaCl、NaHCO_3和 Na_2CO_3的营养液中均具有一盐呼吸峰。说明不同盐碱对呼吸代谢的影响是不同的。     

盐碱胁迫对草地早熟禾生长和生理代谢的影响

以两个耐盐碱性差异较大的草地早熟禾品种‘午夜'(Midnight,耐盐碱性强)和‘旅行者Ⅱ号'(Voyager Ⅱ,耐盐碱性弱)为试验材料,分析了在生长箱水培模拟中性盐和碱性盐两种条件下,盐碱胁迫对早熟禾生长、电导率、叶绿素、光合特性、脯氨酸和有机酸代谢的影响。结果表明,盐碱胁迫下早熟禾两个品种的生长率下降,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,尤其是在碱胁迫下,但在耐性强的品种中变化程度均小于耐性弱的品种;两个品种叶片脯氨酸含量主要在盐胁迫下升高,碱胁迫下无显著变化甚至下降;根系分泌的有机酸主要为草酸,且仅在碱胁迫下升高;盐碱胁迫下草酸在叶片和根系中的含量均呈下降趋势,尤其是根系在碱胁迫下;叶片和根系的苹果酸、柠檬酸和琥珀酸在盐胁迫下无显著变化,在碱胁迫下则显著升高,其中‘午夜'显著高于‘旅行者Ⅱ号'。由此可见,碱性盐比中性盐对草地早熟禾的伤害更大,中性盐胁迫下主要以积累脯氨酸等物质来调节渗透压,而在碱性盐胁迫下主要通过加强有机酸的代谢、积累和分泌来调节植株体内和根际环境的pH值;耐盐碱的品种在盐碱胁迫下能维持较高的光合作用和有机酸代谢,提高了植株内和根际环境pH的调节能力,因此具有较强的耐盐碱能力。     

盐碱胁迫下紫花苜蓿叶片蛋白组的初步分析

以紫花苜蓿（Medicago sativa）品种"WL343HQ"为材料,对其幼苗进行150 mmol·L^-1的Na₂CO₃和NaHCO₃混合盐碱胁迫,采用iTRAQ技术结合反相液相色谱与液相串联色谱,分析盐碱胁迫叶片中蛋白表达的变化,并对获得的差异蛋白进行生物信息学分析。结果表明,在盐碱胁迫处理下共鉴定到318个显著差异蛋白,包括172个上调蛋白和146个下调蛋白,这些差异蛋白的功能涉及多种代谢途径,其中与光合作用相关的蛋白质表达量总体下调,与苯丙素生物合成、苯丙氨酸代谢和类黄酮生物合成相关的蛋白质表达量总体上调。通过蛋白组学分析技术可有效筛选紫花苜蓿叶片中差异表达蛋白,可为深入研究紫花苜蓿应对盐碱胁迫的分子机制提供一定的理论基础。     

外源一氧化氮提高裸燕麦幼苗的耐碱性

采用营养液砂培方法,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaHCO₃胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明,1~200 μmol/L SNP能够缓解75 mmol/L NaHCO₃胁迫对裸燕麦幼苗生长的抑制作用,25 μmol/L SNP的缓解作用最明显,可降低裸燕麦叶片O2·-、H₂O₂、丙二醛和有机酸含量,增强幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和质膜H⁺-ATPase活性,提高叶片谷胱甘肽、可溶性糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸、脯氨酸含量和K⁺/Na⁺,但对抗坏血酸含量影响不大。分析表明,外源NO可能通过激活抗氧化系统活性、促进渗透溶质积累和改善Na⁺、K⁺平衡缓解碱胁迫对幼苗的伤害和生长抑制,从而提高裸燕麦的耐碱性。     

盐碱胁迫对野生大豆种子萌发的影响

目的 探讨不同盐碱胁迫对内蒙古兴安盟野生大豆种子萌发的影响,为优质野生大豆种质资源的开发利用提供参考。方法 分别利用NaCl溶液（20、40、80、120 mmol/L）、Na₂SO₄溶液（10、20、30、40 mmol/L）、Na₂CO₃溶液（20、40、60、120 mmol/L）对野生大豆种子进行盐碱胁迫处理,以不做盐碱胁迫的处理为对照组（CK）。每种溶液每个浓度设置3个重复,每个重复50粒种子。测定并比较3种溶液处理下野生大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、相对伤害率,以及幼苗的根长、苗长。结果 用NaCl溶液处理野生大豆种子时,80 mmol/L处理组的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数最高,相对伤害率最低;根长、苗长随NaCl浓度增加而降低,80、120 mmol/L处理组根长、苗长显著（P<0.05）低于20、40 mmol/L处理组。用Na₂SO₄溶液处理野生大豆种子时,30 mmol/L处理组发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数最高,相对伤害率最低;根长、苗长随Na₂SO₄浓度增加而降低,10 mmol/L处理组野生大豆的根长及苗长最长,与CK差异不显著（P>0.05）。用Na₂CO₃溶液处理野生大豆种子时,随Na₂CO₃浓度的增加,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数呈逐渐降低趋势,相对伤害率呈逐渐升高趋势;120 mmol/L处理组的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均为0,相对伤害率为100%;20 mmol/L处理组发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与CK差异不显著（P>0.05）。结论 低浓度盐碱胁迫对内蒙古兴安盟野生大豆种子萌发指标影响较小,弱碱、中性盐在一定浓度内可以促进其萌发;不同浓度盐碱胁迫均对野生大豆幼苗生长性状有影响,浓度越高,伤害越大。     

盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿生理特性的影响

以紫花苜蓿公农1号为试验材料,研究了在不同浓度的盐碱胁迫下,苗期紫花苜蓿生理生化特性指标(可溶性糖、脯氨酸、束缚水和自由水、叶片持水力)的变化情况。结果表明,随着盐碱胁迫浓度的增大,公农1号中可溶性糖和脯氨酸的含量均有一定的上升趋势,最大值分别达到87.16%和753.49 μg/g;束缚水与自由水比率随着盐碱浓度的增加逐渐增大,经盐碱处理7 d后,束缚水/自由水达到0.94;而随着盐碱胁迫浓度的增大,离体叶片持水力下降了12%~48%。     

盐碱胁迫下新疆野豌豆种子萌发及幼苗生理响应

以新疆野豌豆为材料,研究不同浓度NaCl(0,50,100,150和200 mmol/L)和Na₂CO₃ (0,10,20,30,40 mmol/L)胁迫对种子萌发和幼苗生理状态的影响。结果表明, 1)随着两种胁迫浓度的升高,种子萌发率呈下降趋势,其中Na₂CO₃胁迫下种子萌发率下降幅度显著高于NaCl胁迫; 2)两种胁迫条件下丙二醛和脯氨酸含量均呈上升趋势,Na₂CO₃胁迫上升幅度明显大于NaCl胁迫; 3)两种胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均表现出先升高后降低的趋势,其中Na₂CO₃胁迫降低幅度稍大;4)可溶性糖含量在Na₂CO₃胁迫下呈升高趋势,而NaCl胁迫则表现出先升高后降低的趋势。该研究结果显示碱性盐(Na₂CO₃)胁迫对新疆野豌豆萌发和生长的抑制作用显著高于中性盐(NaCl)胁迫,此结论为新疆野豌豆的品种选育和推广种植提供一定的理论指导和技术参考。     

盐碱胁迫下羊草种子的萌发特性

时羊草Leymus chinensis种子在NaCl,Na2CO3和混合盐胁迫下的发芽率进行测定.在NaCl 12.5～600mmol/L,Na2CO312.5～150 mmol/L和混合盐37.5～250 mmol/L条件下羊草的发芽率均高于对照,在NaCl,Na2CO3浓度为1 2.5 mmol/L,混合盐75 mmol/L时发芽率最高,并且NaCl胁迫下的发芽率高于Na2CO3和混合盐,表明适宜的盐碱能促进种子发芽,中性盐更有助于促进种子发芽.方差分析表明羊草种子在3种胁迫下的发芽响应已产生分化,发芽率的变异系数为64.190 5%～66.625 5%.在不同环境条件下,羊草种子具有生态可塑性.     

盐碱胁迫对藜麦幼苗叶片光合特性及抗氧化系统的影响

为探究混合盐碱胁迫下碱性盐比例及胁迫时间对藜麦(Chenopodium quinoa)幼苗光合作用及抗氧化能力的影响,本研究以藜麦种子为材料,用150 mmol·L-1盐碱混合溶液处理藜麦幼苗,分析其光合特征、丙二醛含量及抗氧化酶活性的变化.结果表明:随碱性盐比例及胁迫时间的增加,各盐碱胁迫处理组藜麦叶片叶绿素含量先升...     

NaHS引发提高裸燕麦种子活力的生理机制

硫化氢(H2S)信号在作物种子萌发中发挥着重要作用.为探讨外源H2S供体NaHS引发提高作物种子活力的作用及其生理机制,以裸燕麦种子为材料,分别用不同浓度NaHS(0、50、100、200、400、800、1600μmol·L-1)引发18 h和800μmol·L-1 NaHS引发不同时间(6、9、12、15、18、2...     

外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长的影响

通过将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按碱性盐比例增加方式模拟出 5种混合盐碱胁迫(pH 7.33~10.39),采用50、100、150、200 μmol·L^-1硝普钠(SNP)为外源NO供体对藜麦种子进行处理,分析外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:盐碱胁迫显著抑制藜麦种子的萌发及幼苗的生长发育,且当混合盐碱溶液pH>9时,藜麦种子在萌发的第7天开始腐烂。各浓度SNP均显著促进混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长,其中100和150 μmol·L^-1 SNP处理效果最佳。A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)胁迫下施加SNP,藜麦幼苗根长最大增加了74.08%和70.77%,生物量最高增加了1.72和3.97倍。C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9: 1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9)胁迫下施加SNP阻止种子的腐烂,根长分别是CK的1.03、0.83和0.60倍,生物量分别是CK的1.13、1.13和0.82倍。随SNP浓度增加,盐碱胁迫下幼苗脯氨酸含量及SOD、POD、CAT、APX活性先增加后降低,MDA含量先降低后增加。以上结果说明SNP对藜麦萌发生长的调控具有浓度效应,可通过增加渗透调节和抗氧化酶活性来缓解细胞损伤,从而促进幼苗生长。本研究为SNP提高藜麦耐盐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

外源NO对镧胁迫下燕麦幼苗活性氧代谢和矿质元素含量的影响

为探讨外源NO对稀土元素镧(La)胁迫下燕麦幼苗生理响应的调节作用,采用水培方法,研究了NO供体硝普钠(SNP)对20 mmol/L La³⁺胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和矿质元素吸收的影响。结果表明,La³⁺胁迫下燕麦幼苗根长、株高和植株干重明显下降,根系和叶片活性氧(O2·-和H₂O₂)水平及丙二醛(MDA)含量显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量提高;施加100 μmol/L SNP能显著缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,降低La³⁺胁迫下燕麦幼苗根系和叶片O2·-、H₂O₂、MDA、AsA和GSH含量,提高SOD、CAT、POD和APX活性。La³⁺胁迫提高了燕麦幼苗根系和叶片La和铜(Cu)的富集量,抑制了钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)的吸收;施加100 μmol/L SNP可显著抑制燕麦从根系向叶片La的转运,缓解La³⁺胁迫对K、Ca、Mg、Fe吸收的抑制及对Cu吸收的促进效应,使根系中Zn、Mn含量下降,叶片Zn、Mn含量增加。由此表明,外源NO能够通过提高抗氧化酶活性及影响La的转运和矿质元素吸收,缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗的氧化伤害和生长抑制。     

镉胁迫下裸燕麦幼苗对外源H2O2的生理响应

镉(Cd)是生物毒性最强的污染物之一,为探讨外源信号分子H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦生理响应的调节作用,采用珍珠岩栽培,以裸燕麦品种“定莜6号”为材料。试验设4个处理:1) 叶面喷施蒸馏水,根部浇灌营养液(对照);2) 叶面喷施5 mmol·L^-1 H₂O₂溶液,根部浇灌营养液;3) 叶面喷施蒸馏水,根部浇灌含有50 mg·L^-1 Cd²⁺的营养液;4) 叶面喷施5 mmol·L^-1 H₂O₂溶液,根部浇灌含有50 mg·L^-1 Cd²⁺的营养液。研究外源H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢、光合参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:喷施H₂O₂显著缓解了Cd胁迫下裸燕麦幼苗根长、株高、鲜重和干重的下降程度,降低了Cd胁迫下裸燕麦幼苗叶片中超氧阴离子、H₂O₂、丙二醛和抗坏血酸含量及过氧化氢酶活性,提高了超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及谷胱甘肽、类黄酮、总酚和原花青素含量,而对过氧化物酶活性的影响不大。另外,喷施H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦叶片中叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素a/b、气孔导度和蒸腾速率无显著影响,但提高了类胡萝卜素含量、净光合速率及核酮糖1, 5-二磷酸羧化酶、景天庚酮糖1, 7-二磷酸酯酶和果糖1, 6-二磷酸醛缩酶和转酮醇酶活性,降低了胞间CO₂浓度。上述结果表明,外源H₂O₂能够通过调控活性氧清除系统降低Cd胁迫诱导的氧化损伤,并提高碳同化关键酶活性,减轻Cd胁迫对光合作用的抑制,从而缓解Cd对裸燕麦幼苗生长的抑制,增强裸燕麦对Cd胁迫的耐性。     

外源SA对盐胁迫下颠茄生理生化、氮代谢及次生代谢的影响

采用无土栽培的方式,研究0.75 mmol/L 水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗生理生化、氮代谢与次生代谢的影响。结果表明,外源SA处理后:颠茄叶片叶绿素含量增多,最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v'/F_m')、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(qN)明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显增强,丙二醛(MDA)含量明显降低;可溶性蛋白含量显著升高,脯氨酸和可溶性糖含量降低;NO3-含量增加,NH4+含量减少,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性提高,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性降低;次生代谢产物莨菪碱和东莨菪碱含量显著提升。说明0.75 mmol/L外源SA能显著改善100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗的光合性能,调节有机渗透物质含量,提高抗氧化酶活性,减小膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫造成的伤害。并使氮代谢相关酶活性恢复或增强,为生物碱的合成提供更多的前体物质和能量,从而直接或间接地促进了次生代谢产物的合成与积累。     

Repeated restraint stress modifies fatty acid and amino acid metabolism in the mouse skin

In modern society, stress caused by relationships and emotions is one of the greatest social problems. Similar to humans, domestic and captive animals live under various stresses. Several stresses have been associated with skin disorders, such as atopic dermatitis, but there is a lack of reliable and objective indicators for the characterization of this association. This study aimed to define the changes in fatty acid composition and amino acid concentration in the skin following repeated restraint stress in ICR mice. Mice subjected to 30 min of daily restraint stress for 8 days showed changes in the composition of saturated fatty acids, such as an increase in palmitic acid content, which are the substrates of Δ-9 desaturase. Conversely, unsaturated fatty acids decreased with stress treatment, which appeared to be a result of these fatty acids being the substrate of Δ-6 desaturase. Changes in fatty acid composition after stress treatment may be one of the factors that cause skin inflammation. The water-retention capacity may have been lowered by stress treatment because histidine and leucine, which are natural moisturizing factors, were significantly decreased. The collagen content in the skin gradually decreased after repeated stress treatment. Our results indicate that repeated restraint stress may impact skin health through changes in both the fatty acid composition and amino acid concentration in mice.     

高寒地区播期对三种裸燕麦品种灌浆特性影响的研究

以青引3号,白燕2号和坝燕3号莜麦为研究对象,在青藏高原地区开展了播期对3种裸燕麦品种灌浆速率及灌浆特性的研究,旨在掌握和了解3种裸燕麦籽粒灌浆特性,为青藏高原地区裸燕麦种子生产提供理论依据.结果表明,3种裸燕麦不同播期籽粒灌浆规律均符合Richards曲线,灌浆进程可划分为前,中和后3个时期,各时期持续时间分别为16~20 d,7~9 d和4~7 d,中期灌浆速率最大,平均1.54 g/(d·千粒),分别是前期和后期的2.53和3.23倍.灌浆过程中其干物质积累量(千粒重)呈现"慢-快-慢"的递增变化,籽粒含水量呈现"慢-快-慢"的递减变化,灌浆速率和脱水速率呈现先增后减的变化,平均灌浆速率呈现"降-增-降"的变化.播期对3种裸燕麦灌浆进程无显著影响,但对其千粒重增加影响较大,4月3日播种条件下3种裸燕麦品种较晚7和14 d播种的最大灌浆物质积累量平均分别高2.59和4.05 g/千粒.不同播期下3种裸燕麦千粒重的增加与灌浆速率呈负相关,而与灌浆持续期呈正相关.千粒重较大的白燕2号莜麦具有较大的灌浆速率,达到1.22 g/(d·千粒),千粒重较大的裸燕麦品种通过增加平均灌浆速率来实现物质积累,而与实际灌浆时间关系不大.在青藏高原高寒地区裸燕麦种子中,播期对籽粒灌浆速率和干物质积累量影响较大,选择4月初播种可显著增加裸燕麦干物质积累量,实现高产.     

盐碱胁迫下黑麦草生长及离子微区分布特征

盐碱生境通过离子毒害和渗透胁迫等抑制植物的生长发育。离子微区分布调控主要通过调整盐分在不同部位的分布来减轻Na⁺等高浓度离子对重要组织器官的毒害作用,是盐碱胁迫下植物生存的重要策略之一。为探究黑麦草在盐碱胁迫下的离子微区分布特征,本研究通过水培法,采用不同盐碱浓度(0、50、100、200 mmol·L^-1)培养液处理黑麦草植株,考察其生长、离子吸收、运输选择性和微区分布变化,揭示黑麦草对盐碱胁迫的适应机制。结果表明:1) 盐碱胁迫下,植株的相对含水率、叶绿素含量逐渐降低,电解质外渗率显著升高;当盐碱浓度大于100 mmol·L^-1时,根长、株高和生物量均显著降低,即黑麦草的耐盐阈值是100~200 mmol·L^-1;2) 盐碱浓度为50 mmol·L^-1时,植株根中K⁺/Na⁺较空白升高了48.3%,Ca²⁺/Na⁺升高了54.1%,说明黑麦草根部可通过增强K⁺、Ca²⁺的吸收来维持细胞渗透压并缓解高浓度Na⁺的毒性;3) 在50~200 mmol·L^-1的盐碱浓度下,黑麦草叶片中可溶性组分及细胞壁中Na⁺的相对含量较对照显著增加,但细胞器内Na⁺的相对含量降低,说明叶部将Na⁺富集在液泡和细胞壁中,以减少Na⁺对细胞器的毒害作用;4) 叶片微观结构的SEM电镜图片显示,盐碱胁迫下叶片表皮增厚、导管数量减少和孔径缩小。综上所述,盐碱胁迫下黑麦草不同器官的适应机理不同,根部主要通过强化K⁺、Ca²⁺的吸收,降低对Na⁺的吸收,并将Na⁺区隔化在液泡中以降低离子毒害和维持渗透调节,而叶片主要通过将Na⁺区隔在液泡及细胞壁中,以及微观结构的变化来保护细胞器免受离子毒害。本研究可为黑麦草的耐盐碱适应机制及其在盐碱土上的种植提供理论依据。