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...     

γ-氨基丁酸对盐胁迫下番茄活性氧代谢及叶绿素荧光参数的影响

 【目的】探讨外源γ-氨基丁酸(GABA)对提高番茄耐盐性的作用。【方法】采用营养液水培法,以番茄‘金棚1号’为材料,研究外源添加GABA(5 mmol?L-1)对NaCl(50 mmol?L-1)胁迫下番茄幼苗的生长、活性氧代谢、叶绿素含量、净光合速率(Pn)及叶绿素荧光参数的影响。【结果】在正常营养液中添加GABA对番茄幼苗的生长、APX、AsA、H2O2、MDA影响不大,但显著提高了SOD、POD、CAT、GR活性及 的积累;此外,叶绿素含量、Pn、最大光化学效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)没有发生显著变化,而Chla/b、光合电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ实际量子效率(фPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)明显提高;NaCl胁迫下,外源GABA明显提高了番茄叶片生长速率、SOD、POD、APX、GR的活性以及AsA、GSH含量,减少了 、H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累,但对CAT影响不明显;外源添加GABA处理显著提高了盐胁迫下叶绿素含量、Pn、Fv/Fm、ETR、фPSⅡ和qP,而NPQ显著降低,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】NaCl胁迫下,外源添加GABA通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻盐胁迫对番茄光系统Ⅱ的伤害,增强番茄的耐盐性。     

干旱胁迫对黄瓜幼苗光合及活性氧代谢的影响

为了探讨不同干旱胁迫条件下黄瓜幼苗的光合和活性氧代谢之间的关系,采用土壤称重法模拟干旱胁迫,测定了黄瓜幼苗的光合和活性氧代谢等生理指标,并进行了相关性分析。结果表明:干旱胁迫使光合速率下降,活性氧增加,超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性受到抑制,超氧阴离子(O2-)产生速率及丙二醛(MDA)含量与净光合速率(Pn)呈显著负相关。说明干旱胁迫下大量发生的活性氧可导致膜脂质过氧化,引起光合速率的下降。     

有机肥对混合盐碱胁迫甜菜光合特性及产量的影响

【目的】研究有机肥施用水平对混合盐碱胁迫甜菜生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响,为应用有机肥改良盐碱土壤及提高作物产量提供参考。【方法】以甜菜品种KWS0143为材料,采用盆栽模拟盐碱土胁迫,将NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3以物质的量比2∶1∶4∶2混合后拌入盆栽桶中的12kg风干土壤中,使混合物中Na占土壤质量的0.88%。试验共设6个处理,分别为CK(不施肥对照)、S(加盐碱)、SF1(盐碱+1 500kg/hm~2有机肥)、SF2(盐碱+2 250kg/hm~2有机肥)、SF3(盐碱+3 000kg/hm~2有机肥)和SF4 (盐碱+3 750kg/hm~2有机肥),待第3对真叶完全展开后采样测定各处理甜菜叶片光合色素含量、光合特性指标、叶绿素荧光参数及植株干质量、根冠比和产量等指标。【结果】盐碱胁迫下施有机肥能有效改善甜菜叶片的气体交换参数(Pn、Gs、E和Ci),提高叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及Fv/Fm、Yield(Ⅱ)、qP和表现电子传递速率(ETR),降低非光化学淬灭系数(NPQ)。随有机肥施肥量的增加,甜菜叶片除NPQ呈先降后升趋势外,上述其余指标及干物质量、根冠比、块根产量和产糖量均呈先增后降趋势,其中以施用3 000kg/hm2有机肥处理的表现最佳。【结论】施加有机肥可明显提高甜菜叶片叶绿素含量,改善甜菜的光合特性和叶绿素荧光特性,缓解盐碱胁迫的伤害,增加干物质积累量,提高产量与产糖量,且以3 000kg/hm~2有机肥处理效果最佳。     

硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响

【目的】研究硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响,为揭示H₂S增强裸燕麦耐盐碱性机理提供理论依据。【方法】以盆栽砂培裸燕麦品种‘定莜9号’为材料,在抽穗期灌根施用50 mmol/L的盐碱溶液,同时喷施50 μmol/L H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液或结合灌根施用1 mmol/L H₂S合成抑制剂羟胺(HA),研究H₂S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶黄素循环色素含量和相关基因相对表达量、卡尔文循环关键酶活性及植株生长的影响。【结果】盐碱混合胁迫下,喷施NaHS可显著缓解裸燕麦叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、水分利用效率(WUE)的下降和胞间CO₂浓度(C_i)的提高;显著提高光化学淬灭系数(qL),紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)基因相对表达水平以及转酮醇酶(TK)活性;降低紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量和叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)活性;缓解裸燕麦根系和地上部干质量的下降幅度;而对裸燕麦叶片叶绿素含量、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子产量［(F_m-F_o)/F_m］、实际光化学量子产量［Y(Ⅱ)］、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量［Y(NO)］、调节性能量耗散量子产量［Y(NPQ)］和相对电子传递速率(ETR),以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性无显著影响。增施HA后部分或完全逆转了上述喷施NaHS的作用。【结论】H₂S通过加快叶黄素循环运转、提高光系统Ⅱ反应中心开放程度、协调卡尔文循环关键酶活性,缓解盐碱胁迫对裸燕麦光合作用和生长的抑制作用,从而增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力。     

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。     

外源亚精胺对盐碱胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

【目的】探讨外源亚精胺(Spd)对盐碱胁迫下番茄(Solanum lycopersicum L.)幼苗叶片光合特性的调控效应,以从光合调控的角度评价Spd对番茄幼苗耐盐碱性的作用机制。【方法】采用水培法,以抗盐碱性不同的2个番茄品种‘中杂9号’(耐性较弱品种)和‘金棚朝冠’(耐性较强品种)为试验材料,每个品种随机分成4组进行不同处理(对照,1/2倍Hoagland营养液+叶面喷蒸馏水;单纯盐碱胁迫处理,75mmol/L盐碱溶液+叶面喷蒸馏水;单纯喷施亚精胺(Spd)处理,1/2倍Hoagland营养液+叶面喷0.25mmol/L Spd;盐碱+喷施Spd处理,75mmol/L盐碱溶液+叶面喷0.25mmol/L Spd),研究盐碱胁迫下外源Spd对番茄幼苗地上部干鲜质量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、瞬间水分利用率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的影响。【结果】与对照相比,单纯喷施Spd处理对‘中杂9号’幼苗地上部鲜质量、叶绿素含量以及‘金棚朝冠’幼苗地上部干鲜质量、叶绿素a/b均有显著促进效应(P0.05),同时对‘中杂9号’Gs和Ci有显著抑制效应(P0.05)。与对照相比,单纯盐碱胁迫处理‘中杂9号’幼苗地上部干鲜质量、叶绿素含量、叶绿素a/b、Pn、Tr、WUE、Gs、Ls以及‘金棚朝冠’幼苗地上部干质量、叶绿素含量、叶绿素a/b、Pn、Tr、Gs、Ci均显著降低(P0.05),其中‘中杂9号’和‘金棚朝冠’的Pn分别降低68.0%和48.1%,同时‘中杂9号’的Ci以及‘金棚朝冠’的Ls均显著升高(P0.05)。与单纯盐碱胁迫处理相比,盐碱+喷施Spd处理显著提高了2个番茄品种的地上部干质量、叶绿素含量、Pn、Tr、WUE、Gs(P0.05),表明叶面喷施Spd可以有效缓解叶绿素降解,降低盐碱胁迫对番茄叶片光合作用的气孔限制或非气孔限制,显著增加盐碱胁迫下叶片的瞬间水分利用率(‘中杂9号’和‘金棚朝冠’的WUE分别提高13.3%和10.4%),且对‘中杂9号’的效应更为明显。【结论】叶面喷施Spd可以提高番茄幼苗的耐盐碱性,有利于促进盐碱胁迫下番茄植株的生长,这种促进作用与Spd对光合机构的保护效应密切相关。     

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。     

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。     

Effects of exogenous nitric oxide on growth, active oxygen species metabolism, and photosynthetic characteristics in cucumber seedlings under NaCl stress

The study was conducted by means of nutrient solution culture to investigate the effects of exogenous nitric oxide (NO) on growth of cucumber seedlings, active oxygen species metabolism and photosynthetic characteristics in cucumber leaves under 50 mmol/L NaCl stress. The results showed that 10–400 μmol/L exogenous sodium nitroprusside (SNP), especially 100 μmol/L SNP, significantly alleviated the injury to seedlings and increased seedling growth. The activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), and the contents of photosynthetic pigments and proline also increased under 50 mmol/L NaCl stress. Similarly, net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), and transpiration rate (Tr) also increased significantly. However, exogenous nitric oxide application markedly decreased membrane permeability, rate of O ₂ ^.− production, the contents of malondialdehyde (MDA) and H₂O₂, and intercellular CO₂ concentration (Ci) under 50 mmol/L NaCl stress. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(2): 546–553 [译自: 生态学报]     

NaCl胁迫对沼泽小叶桦光合特性的影响

为研究沼泽小叶桦的耐盐强度,以其新疆特有种05年生实生苗叶片为试材,测定不同质量浓度NaCl胁迫对其叶绿素荧光参数的影响。结果表明：盐胁迫后,沼泽小叶桦的PSⅡ 最大光能转换效率 (Fv /Fm)、光化学猝灭系数 （qP） 和非循环光合电子传递速率 (ETR) 总体上均随NaCl质量浓度的增大而逐渐减小,与NaCl质量浓度呈负相关;而非光化学猝灭 （NPQ） 随着NaCl质量浓度的增大而增大,且随着胁迫时间的延长呈显著变化。沼泽小叶桦具有较强的耐盐性。     

盐胁迫下外源Si和Spd对番茄幼苗生长及光合荧光特性的影响

试验以"中杂9号"番茄(Solanum lycopersicum L.)为试验材料,采用水培法,研究外源硅(Na_2SiO_3,1.5 mmol·L~(-1))和亚精胺(Spd,0.25 mmol·L~(-1))对盐胁迫下(150 mmol·L~(-1)NaCl)番茄幼苗生长及光合荧光特性的影响。结果表明,盐胁迫下番茄幼苗生物量积累、根系活力、叶绿素含量及净光合速率均显著下降,其对光合作用的抑制以非气孔因素为主。外源Si和Spd均可缓解盐胁迫对番茄植株的伤害,具体表现为根冠比、叶片相对含水量、根系活力、光合作用增强。外源Si和Spd均可促进盐胁迫下番茄叶绿素积累,Si主要通过维持光合系统完整性提高叶片对光能利用效率;Spd则通过增加叶片气孔开放比例促进CO_2同化过程,增强其光合作用;Si和Spd复合处理下番茄生物积累量、叶片相对含水量及渗透势均达最大,但Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR、qP却均呈不同程度降低,其对叶片光合特性的正调控效应较单施Si或Spd处理弱。综上所述,根施外源1.5 mmol·L~(-1)Na_2SiO_3和喷施0.25 mmol·L~(-1)Spd均可缓解NaCl胁迫伤害,Si和Spd主要通过促进盐胁迫下叶绿素合成,增强植株光合能力缓解胁迫伤害;Si及Spd复合处理则通过调节渗透系统提高番茄抗盐能力。     

外源激素对盐胁迫下草莓光合性能的影响

以草莓为试验材料,研究在盐胁迫条件下喷施外源激素赤霉素、水杨酸对草莓光合性能的影响.结果表明:喷施外源激素,能有效地缓解草莓的盐害,提高草莓的净光合速率和蒸腾速率,增大气孔导度,降低胞间CO2浓度,增加气孔限制值,增加叶绿素含量,增强根系活力.     

外源一氧化氮供体硝普钠对番茄幼苗盐胁迫伤害的缓解作用

以硝普钠(SNP)为NO供体,番茄品种秦丰保冠幼苗为材料,研究50~800 μmol·L^-1 SNP对100 mmol·L^-1 NaCl下番茄幼苗生长、光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。结果显示:1)盐胁迫下,不同浓度SNP处理的番茄幼苗生长抑制均能得到有效缓解,同时叶片叶绿素含量、光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(qN)显著降低,且SNP浓度为100 μmol·L^-1时变幅均达最大;2)番茄幼苗在盐胁迫下叶片过氧化氢酶(CAT)活性变化不显著,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著升高,除400、800 μmol·L^-1 SNP处理抑制POD活性升高外,各浓度SNP处理均可促进上述3种酶活性的升高,并使叶片丙二醛含量和电解质渗出率显著降低,其中以100 μmol·L^-1 SNP处理时变化最显著。研究表明,外源NO供体SNP主要通过增强番茄幼苗叶片的光合能力来缓解盐胁迫对其造成的氧化伤害,进而提高了番茄植株的耐盐性。     

不同红光与远红光比值对盐胁迫下番茄光合能力的影响

为了研究不同红光与远红光比值(R∶Fr)对番茄幼苗耐盐性的影响,以'Money Maker'番茄幼苗为试材,研究在盐胁迫条件下不同R:Fr比值对番茄幼苗形态、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合速率的影响.结果 表明,在NaC1胁迫下,适当降低番茄幼苗光环境中R:Fr比值,番茄幼苗的株高、叶面积、茎粗、地上地下部的干鲜重、净光合速率和叶绿素含量均显著升高(P＜0.05),促进了番茄幼苗的生长,提高了番茄幼苗的耐盐性.植物叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的活性在盐胁迫下最易受到影响.番茄幼苗光环境中的R:Fr比值降低,使番茄叶片的PSII最大光化学效率(FV/Fm)、实际光化学量子产量(Fv'/Fm)、PSII反应中心实际光化学效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(apparent photosynthetic electron transport rate,ETR)和光化学淬灭系数(qP)显著升高,而非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching,NPQ)显著降低(P＜0.05).说明降低光环境中的R∶Fr比值,使番茄叶片保持了较高PSII反应中心光化学效率.因此,可以通过调控番茄植株光环境中的R∶Fr比值来调控番茄植株的耐盐性,促进番茄植株的生长.