外源褪黑素对高温胁迫下甜瓜幼苗抗氧化特性及其相关基因表达的影响

为了研究外源褪黑素诱导甜瓜幼苗耐热性的生理和分子机制,以‘农大甜5号’为试验材料,在人工气候培养箱内培养幼苗,用浓度为150μmol/L褪黑素喷施甜瓜幼苗叶片,高温胁迫36 h后,测定根系活力、抗氧化能力等相关生理指标以及抗逆基因表达。结果表明,高温胁迫对甜瓜幼苗生长有明显的抑制作用,热害指数高达92.59%,而叶面喷施外源褪黑素显著地降低热害指数。叶面喷施褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性普遍提高,而且与AsA-GSH循环相关酶的活性也有所升高,如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)。此外,喷施外源褪黑素提高了甜瓜幼苗 HSP70、 HSP90、 HSP101、SOD、APX基因的表达水平。可见,高温胁迫下,叶面喷施褪黑素通过调节抗氧化途径和抗逆相关基因的表达从而提高甜瓜幼苗的耐热性,缓解高温对甜瓜幼苗的伤害。     

外源褪黑素对盐胁迫下芦苇幼苗生长和生理特性的影响

为了揭示外援褪黑素提高芦苇抗盐胁迫能力的生理机制,以芦苇幼苗为试验材料,探究叶片喷施外源褪黑素(0.01 mmol/L)对盐胁迫下(150 mmol/L NaCl)芦苇幼苗干物质积累、光合特性、抗氧化酶活性、渗透物质含量以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明:盐胁迫抑制了芦苇幼苗的生长和干物质积累,对幼苗造成严重的生理伤害。喷施外源褪黑素通过增加芦苇幼苗叶片叶绿素含量和提高光合性能,提高超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,增加脯氨酸、可溶性蛋白等渗透调节物质含量,降低活性氧和MDA含量,缓解盐胁迫对芦苇幼苗的生长抑制。因此,叶面喷施褪黑素通过提高盐胁迫下芦苇幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质积累量,有效清除过量的活性氧,缓解氧化损伤,来增强幼苗的抗盐胁迫能力。     

诱抗剂BTH诱导甜瓜幼苗抗白粉病相关酶活性的研究

应用植物诱抗剂苯丙噻重氮(BTH)和接种白粉菌处理抗白粉病能力不同的2个甜瓜品种,通过测定不同部位叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,研究诱抗处理和病原菌侵染对甜瓜防御酶系统的影响。结果表明:BTH处理和白粉菌接种后,甜瓜叶片POD、PPO和PAL活性都显著提高;BTH对抗病品种POD、PPO活性的作用在时间和强度上都早于(大于)感病品种,BTH喷雾和白粉菌接种对不同抗性甜瓜叶片PAL活性的提高程度没有差异,但在时间上,对抗病品种的作用远早于感病品种。试验结果还表明,BTH诱导甜瓜叶片防御酶活性的效应可以通过植物的输导组织传导给其他未经处理的甜瓜组织,提高植物防御酶活性,具有系统诱导作用。     

不同外源物质对高温胁迫下平邑甜茶幼苗的缓解效应

为探究不同外源物质对高温胁迫下苹果植株的影响，以2年生平邑甜茶(Malus hupehensis)实生苗为试验材料，采用叶片喷施的方法，研究了水杨酸(SA)、褪黑素(MT)和多巴胺(DA)3种外源物质对植株叶片相关生理特性以及关键基因表达的影响。结果表明：高温胁迫下，3种外源物质预处理均显著提高了平邑甜茶幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量及光系统II的最大光量子产量(Fv/Fm)；降低了MDA、H2O2、相对电导率以及超氧阴离子产生速率；提高了SOD、POD和APX等抗氧化酶活性；同时还上调表达了MhSOD、MhPOD、MhcAPX等抗氧化酶相关基因，MhHSP17.3、MhHSP90-5、MhHSP70等热休克蛋白基因以及MhATG3a、MhATG5-1、MhATG18α等自噬相关基因。综上所述，施加SA、MT和DA能够通过延缓叶绿素降解、清除活性氧、提高抗氧化酶活性、上调热休克蛋白和自噬相关基因表达等途径缓解高温对平邑甜茶幼苗的伤害，其中以喷施100μmol/L的外源SA效果最佳。     

水杨酸对葡萄幼苗叶片膜脂过氧化的影响

 以一年生京秀葡萄 (Vitisviniferacv .Jingxiu)扦插苗为试材 ,研究了外源水杨酸对葡萄叶片膜脂过氧化的影响。结果表明 ,喷施 1× 10 -4mol·L-1的水杨酸后 ,葡萄幼苗叶片的丙二醛含量下降 ,可溶性蛋白质含量升高 ,抗氧化酶抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性和抗氧化剂类胡萝卜素、谷胱甘肽、抗坏血酸含量显著升高。水杨酸可能通过提高葡萄叶片对膜脂过氧化的抗性来诱导其对胁迫的抗性。     

甜瓜抗白粉病的生理机制

以对白粉病不同抗性的3个甜瓜品种(PMR-5、白兰蜜和黄河密3号)为材料,研究了在接菌前后酶活性变化.结果表明,甜瓜对白粉病的抗性与植株组织中的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)活性密切相关.不同抗性甜瓜品种对白粉病的抗性与上述酶活性可能存在一定的正相关.     

外源CaCl2预处理对高温胁迫烟草叶片光合作用的影响

 【目的】研究喷施不同浓度CaCl2对高温胁迫下烟草叶片光合荧光特性及活性氧清除酶系统的影响,探讨外源Ca2+对高温胁迫下烟草叶片光合作用的保护机制。【方法】以烟草品种K326为材料,喷施0、10、20、30 mmol?L-1CaC12,43℃高温处理2 h,测定处理前后及恢复1 d 后烟草叶片光合速率、叶绿素荧光诱导动力学曲线、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量和抗氧化酶活性等生理指标。【结果】高温胁迫下,CaCl2处理缓解了净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的降低程度。施钙显著缓解了PSII反应中心电子传递受阻程度和放氧复合体受破坏的程度,使PSII维持较高的活性。施钙明显激活了高温胁迫下烟草叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,减少了H2O2的积累;膜脂过氧化产物MDA含量显著降低。以喷施20 mmol?L-1 CaCl2时,烟草叶片的抗氧化酶活性较高,光合活性最高。【结论】施钙增强了烟草叶片抗氧化酶活性,H2O2的积累降低,从而减轻了高温胁迫对烟草叶片PSII反应中心和放氧复合体(OEC)的破坏,提高了烟草叶片的耐热性。     

钙对感染白粉菌甜瓜幼苗中苯丙烷类物质代谢的影响

采用钙和钙离子螯合剂EGTA喷施甜瓜幼苗叶片,研究了外源钙对接种白粉菌甜瓜叶片中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性以及阿魏酸、木质素、绿原酸含量的影响。结果表明,喷施CaCl2的植株再接种白粉菌时,叶片中PAL、PPO、POD的活性以及阿魏酸、木质素、绿原酸含量都显著高于未接种的对照1（K1）和单独接种白粉菌的对照2（K2）;而喷施EGTA的植株再接种白粉菌时,酚类物质含量及相关酶活性则低于对照2。以上结果说明,外源钙通过提高甜瓜叶片中相关酶的活性积累酚类物质,诱导对白粉病菌的抗性,而钙信号系统则可能参与了这个过程。     

脯氨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗活性氧代谢和渗调物质含量的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种新泰密刺为材料,研究了外源脯氨酸(Proline,Pro)对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片活性氧代谢和渗透调节物质含量的影响。结果表明,高温胁迫下,黄瓜幼苗叶片的超氧阴离子(O2-.)产生速率、丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率(EL)显著升高,细胞膜受到了明显的过氧化伤害;Pro预处理通过提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增强了对活性氧(ROS)的清除能力,有效地缓解了由高温胁迫诱导的膜脂过氧化伤害;同时,Pro预处理提高了游离Pro、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,增强了植株的渗透调节能力,从而维持了植株体内的水分平衡。结果说明,外源Pro通过提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,来降低体内ROS水平,提高植株的渗透调节能力,从而缓解高温胁迫对黄瓜叶片的膜脂过氧化伤害。     

外源海藻糖对NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片抗氧化系统的影响

以野鸢尾为研究对象,探讨叶面喷施20 mmol·L-1海藻糖对NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片抗氧化系统的影响.结果表明:NaHCO3胁迫下叶面喷施海藻糖的野鸢尾叶片中活性氧(O2.-和H2O2)产生速率、丙二醛含量以及电解质外渗率显著下降,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谷胱甘肽还原酶活性以及抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量明显提高.结果显示外源海藻糖在一定程度上可提高NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片细胞膜保护功能,减少叶片中活性氧的积累,抑制脂质过氧化,从而提高野鸢尾叶片抗NaHCO3胁迫的能力.     

BTH对新疆甜瓜抗病性的诱导研究

在大田中连续两年使用植物抗病性诱导剂BTH(100μg/mL和50μg/mL),并在皇后和早金甜瓜三个不同生长期施用,结果表明,BTH(100 μg/mL和50 μg/mL)对甜瓜的诱导处理,都能有效的抑制甜瓜白粉病和细菌性角斑病.其中,仅在甜瓜开花期施用一次,防病效果最差.在甜瓜三个不同生长期连续施用BTH,对甜瓜白粉病和细菌性角斑病防治效果最好.仅在采前一周喷洒BTH的处理甜瓜白粉病和细菌性角斑病的防治效果也较好,并且采前一周喷洒BTH和甜瓜三个不同生长期连续施用BTH在甜瓜白粉病和细菌性角斑病的病情指数上没有显著性差异.     

外源脯氨酸对番茄体内残留百菌清降解的调控作用

为探索外源脯氨酸(Pro)对番茄残留农药降解代谢的调控作用,以番茄浙杂205为供试植物,以杀菌剂百菌清为供试农药,研究外源Pro对番茄体内喷施百菌清后的农药残留量、活性氧含量、抗氧化酶和解毒酶的影响。研究表明,外源3 mmol·L^-1的Pro预处理显著降低了百菌清处理7 d后番茄体内的农药残留量。与对照相比,外源Pro预处理可显著提高百菌清处理后番茄过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)的活性,进一步提高农药处理后12~96 h的GSH/GSSG比值,及谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性和非蛋白结合态巯基化合物(NPT)含量。因此,外源喷施Pro可提高SOD、MDAR、CAT、POD等抗氧化酶活性,促进GSH的再生,提高GST等解毒酶活性,从而加速番茄体内百菌清的降解代谢,为促进蔬菜残留农药的降解提供一条新途径。     

白粉病菌胁迫下甜瓜叶片中Ca2+的细胞化学定位及外源Ca2+对POD、CAT和SOD同功酶的影响

【目的】对接种白粉病菌前后的甜瓜叶片中Ca2+ 进行细胞定位分析,并探讨外源Ca2+ 对白粉病菌胁迫下3种同工酶的影响,为研究甜瓜在白粉病胁迫下的信号转导及抗病机制奠定基础。【方法】通过电镜和细胞化学技术对抗病性不同的甜瓜幼叶在白粉病菌胁迫下的Ca2+ 进行超微细胞化学定位研究,采用Hoagland营养液栽培法,对不同外源Ca2+作用并接种白粉病菌的甜瓜叶片的POD、CAT和SOD同工酶进行分析。【结果】接种白粉病菌2 d时,Ca2+在抗病品种和感病品种叶肉细胞胞质内聚集;液泡和细胞间隙内Ca2+水平急剧下降;接种白粉病菌6 d后,抗病品种‘MR-1’胞质内Ca2+水平又逐渐恢复至接种前的状态,Ca2+主要分布在液泡和细胞间隙,而感病品种‘JS’叶肉细胞内Ca2+在细胞基质中分布集中并聚集成大的沉淀颗粒,细胞结构逐渐破坏,直至死亡,在液泡和细胞间隙未发生Ca2+恢复现象。外源Ca2+对3种同工酶谱的作用结果为：与对照相比,营养液增施6 mmol•L-1 CaCl2可明显缓解白粉菌对甜瓜的伤害,其POD、CAT和SOD同工酶活性高于对照水平;营养液增施75 mmol•L-1 的LaCl3 显著抑制了甜瓜幼叶POD、CAT和SOD同工酶的活性。【结论】白粉病菌胁迫下,抗病性不同的甜瓜叶片中Ca2+的时空定位分布有差异：抗病品种中Ca2+由胞内钙库（即液泡）释放入细胞基质,之后又被泵回液泡,而感病品种中Ca2+仅发生从液泡向胞质释放的过程;外源Ca2+可能增加了Ca2+向甜瓜叶片内的运输,促进白粉病胁迫信号向植株体内的传递,提高甜瓜叶片保护酶的表达量及其活性氧清除水平,从而延缓白粉病胁迫对甜瓜叶片的伤害。     

不同浓度EGCG对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发及其抗性的影响

以黄瓜为实验材料,研究不同浓度表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发、丙二醛(MDA)含量及胚根抗氧化酶活性的影响。结果表明,在非盐胁迫条件下,与对照相比,不同浓度 EGCG(10、100、1 000 μmol·L^-1)处理对黄瓜种子萌发、主根伸长及侧根的发生具有一定的浓度效应。在200 mmol·L^-1 NaCl处理条件下,对照组黄瓜种子萌发、主根伸长及侧根发生均显著受抑制,同时MDA含量和抗氧化酶活性显著上升;而不同浓度EGCG处理能明显缓解NaCl对黄瓜种子萌发、主根伸长及侧根发生造成的抑制作用,同时降低NaCl胁迫引起的MDA含量,以100 μmol·L^-1 EGCG处理效果最佳。测定黄瓜胚根抗氧化酶活性发现,不同浓度EGCG可能通过提高APX、CAT及SOD活性来降低NaCl胁迫下黄瓜的MDA含量。因此,外源添加EGCG可以促进黄瓜种子萌发,可能是通过提高胚根抗氧化酶活性来缓解NaCl引起的根系盐胁迫。     

Inhibitive Mechanisms of Two Silicon Compounds on Powdery Mildew of Melon

Seedlings of Yujinxiang melon were used to investigate the effect and inhibitive mechanism of sodium silicate and nanosized silicon oxide on powdery mildew. The results showed that the severity of powdery mildew on melon seedlings was lowered significantly by treatment with either of the two silicon compounds, although the effect of sodium silicate was more powerful than silicon oxide. Application of sodium silicate to the seedlings caused significant increases in the activity of peroxidase (POD) and of 3-1,3-glucosidase (GLU), both enzymes are known to be associated with the disease defence systems of plants. SEM-EDX analysis of sodium silicate-treated leaves of the melon seedlings showed an elevated level of silicon deposit at stomata and epidermis. Treatment with nanosized silicon oxide also resulted in a similar increase in silicon deposit, but the treatment did not cause a significant increase in POD activity.     

外源Spd对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以黄瓜品种津春2号为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和抗氧化酶基因表达的影响。结果表明,NaCl胁迫下,黄瓜幼苗超氧阴离子自由基(O.2-)产生速率、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率显著升高,而株高、茎粗和生物量显著下降;盐胁迫下喷施Spd明显上调了Cu/Zn-超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)基因的表达,提高了SOD、POD活性,显著降低了黄瓜幼苗O.2-产生速率、H2O2含量、MDA含量和电解质渗透率,且植株株高、茎粗和干鲜重下降幅度降低。表明外源Spd可通过上调盐胁迫下Cu/Zn-SOD和POD基因的表达,使SOD和POD酶活性升高,有效清除活性氧,从而缓解膜脂过氧化伤害,进而缓解盐胁迫对植株生长的抑制。     

纳米银和纳米氧化铁对甜瓜白粉病防治研究

为探究不同浓度纳米银和纳米氧化铁溶液对甜瓜抗白粉病的影响及其作用机理，于4叶1心期对甜瓜植株喷施纳米银（T1处理）、纳米氧化铁（T2处理）溶液及清水（CK），对薄皮甜瓜幼苗叶片病情指数及过氧化物酶（peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（hydrogen peroxidase，CAT）活性和丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量进行测定。结果表明，与对照相比，喷施纳米银和纳米氧化铁可显著提高薄皮甜瓜抗白粉病的能力，显著降低叶片病情指数，其中，T1-4和T2-4处理（10.00 μmol·mL^-1）病情指数比对照分别减少32.52%和34.96%。T1和T2处理均提高了叶片中POD和SOD活性，在病原菌接种后不同处理时间，T1和T2处理中POD活性呈现先升高后降低的趋势，最高值均出现在接种后72 h，其中，接种72 h后T1-3处理（5.00 μmol·mL^-1）POD活性较对照高56.6%，T2-4处理（10.00 μmol·mL^-1）比对照高61.1%。T1处理中SOD活性先升高，在72 h达到峰值后降低，T1-3处理（5.00 μmol·mL^-1）接种72 h后出现最大值，为376.0 U·g^-1 FW；T2处理中SOD活性呈现逐渐升高的特点，T2-4处理（10.00 μmol·mL^-1）接种96 h后较对照高85.6%。与对照相比，T1和T2处理叶片CAT活性呈现不一致的变化趋势。与对照相比，T1处理MDA含量较低，整体呈现先升高后降低的趋势，T1-3处理（5.00 μmol·mL^-1）48 h MDA含量较对照降低15.8%；T2处理中MDA含量除处理72 h低于对照组，其余均显著高于对照组，T2-1（1.25 μmol·mL^-1）处理24 h后MDA含量较对照组升高41.5%。综上所述，纳米银和纳米氧化铁处理对甜瓜白粉病具有一定的防治效果，研究结果为纳米银和纳米氧化铁对甜瓜白粉病防治提供了理论依据。     

几种化学诱导物对甜瓜白粉病抗性的诱导作用

采用5种化学物质分别对甜瓜叶片进行处理,研究了5种化学诱导剂对甜瓜抗白粉病的诱导作用以及对甜瓜白粉菌孢子萌发的抑制效果.结果表明:苯并噻重氮(BTH)、水杨酸(SA)、草酸(OAA)、硅酸钠(Na2SiO3)均能显著诱导甜瓜对白粉病的抗性.各种诱导剂的最适诱导浓度分别为BTH 0.35 mmol/L、SA 1.0 mmol/L、OAA30 mmol/L、Na2SiO310 mmol/L;适宜浓度下的诱导效果分别为:72.4%4、9.9%4、3.4%和34.9%.磷酸氢二钾(K2HPO4)在供试浓度范围内对甜瓜抗白粉病的诱导作用不显著.试验同时还表明,5种诱导剂在供试浓度范围内对甜瓜白粉菌无抑菌活性.