SUPEROXIDE DISMUTASE FAMILY GENES IN WATERMELON AND THEIR RESPONSES TO DIFFERENT ABIOTIC STRESSES

• A total of 8 SOD genes from watermelon were identified and bioinformatically analyzed. • The SOD proteins from watermelon and other different plant species can be classified into five groups consistent with their metal cofactors. • ClSOD genes exhibited distinctive tissue-specific and abiotic stress responsive expression patterns. Superoxide dismutase (SOD) is an important enzyme in the antioxidant system of plants and plays a vital role in stress responses by maintaining the dynamic balance of reactive oxygen species (ROS) concentrations. Genome-wide analysis of the SOD gene family in various plant species has been conducted but little is known about this gene family in watermelon (Citrullus lanatus). Here, eight SOD genes were identified in the watermelon genome and are designated ClCSD1-5, ClFSD1-2 and ClMSD according to their metal cofactors. Phylogenetic analysis shows that SOD proteins from various plant species can be classified into five groups and members in the same group possess the same metal cofactor and similar subcellular localizations. Expression analysis of the ClSOD genes indicates that they had tissue-specific expression patterns with high expression in different tissues including the leaves, flowers and fruit. In addition, the expression of ClSOD genes differed appreciably under salinity, drought and abscisic acid (ABA) treatments, indicating that they may be involved in ROS scavenging under different abiotic stresses via an ABA-dependent signaling pathway. These results lay the foundation for elucidating the function of ClSOD genes in stress tolerance and fruit development in watermelon.     

铝离子污染胁迫对蚯蚓重要抗氧化酶活性的影响

为了探究铝离子对土壤生态环境中重要的生物——蚯蚓的毒性作用,研究了人工土壤中氯化铝污染胁迫对安德爱胜蚓(Eisenia andrei)过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性的影响。结果表明,氯化铝对蚯蚓CAT酶有一定的激活作用,且酶活随着染毒时间呈现先增后减的变化;对后2种酶则有抑制作用,其中对SOD抑制作用极显著(P<0.01);染毒时间对受铝毒胁迫的蚯蚓的SOD活性具有极显著影响(P<0.01)。     

超重力处理对大白菜生理生化特性影响的研究

以新丰抗90白菜种子为试验材料,在1 000×g、2 000×g、4 000×g 3种不同超重力的条件下分别处理20、40、60 min后,幼苗期采取叶片测定其游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性。结果显示,2 000×g,40 min处理游离普氨酸含量最低;4 000×g,60 min处理游离脯氨酸含量最高,与对照相比,所有处理均抑制游离普氨酸的形成。1 000×g,20 min处理后的POD活性最高;2 000×g,60 min处理后的POD活性最低,但高于对照,超重力处理能显著提高POD活性。1 000×g,40 min处理SOD活性最高,4 000×g,60 min处理SOD活性最低,适宜的超重力处理有利于提高SOD活性。     

沼液对水稻生长产量及其重金属含量的影响

沼气发酵残余液(沼液)是一种典型的优质有机物料,目前我国每年产生2亿多吨的沼液,农业生产中寻求沼液的资源化利用,对避免环境二次污染和实现畜禽养殖业的生态可持续发展具有重大的现实意义和社会意义.在田间小区试验条件下,以粳稻'亚优红一号'(Oryza saliva L)为试材,就沼液作为肥源代替化学肥料施用对其营养生长、稻谷产量及稻米中重金属含量的影响作了初步探讨.结果表明,沼液作基肥,追肥施复合肥获得的水稻产量最高,达55.9 g·plant~(-1).虽然与当地习惯施肥(基肥和追肥施复合肥)相比稻谷产量没有明显差异,但是基肥用沼液代替化学肥料,显著降低了水稻生产成本.同时,沼液作基肥,追施复合肥明显促进了水稻分蘖和生长,虽然稻米中Cu、Cd含量没有显著变化,但强化了稻米Fe、Zn营养,显著降低了Pb含量,明显提升了稻米营养品质.可是,试验结果也显示,沼液完全代替化学肥料施用对水稻生长及其产量形成是不利的.     

两种地被植物生长及生理指标对盐胁迫的响应

采用盆栽试验法对花叶蔓长春和金叶过路黄进行盐胁迫处理,以了解两种植物的耐盐能力及耐盐性差异。对新梢生长量和相对生长量、叶片中游离脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性等指标进行了测定分析。结果表明：随盐浓度升高,新梢生长量逐渐下降,花叶蔓长春的平均相对生长量高于金叶过路黄;叶片中游离Pro含量增加,MDA含量和SOD活性均呈先升后降趋势,且均表现为金叶过路黄的增幅大于花叶蔓长春;金叶过路黄叶片中的POD活性几乎无变化,而花叶蔓长春中则呈先升后降趋势。综合各测试指标、外部形态观察以及田间生长表现认为：花叶蔓长春的耐盐性较金叶过路黄强,但均可在含盐量为4mg·F^-1以下的土壤中正常生长。     

脱水处理对黄皮种子生理生化的影响

以成熟的黄皮种子为材料,研究了脱水处理对黄皮种子生理指标的影响。将黄皮种子置于装有饱和的LiCl(RH12%)、MgCl2(RH 32%)、Mg(NO3)2(RH 52%)、NaCl(RH 72%)、H2O(RH 100%)溶液的干燥器中脱水处理。7 d后,测定黄皮种子的发芽率、发芽势、蛋白质含量以及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果显示,脱水程度越高,种子的发芽率、发芽势、SOD活性、POD活性越低,可溶性蛋白含量的变化刚好相反。POD同工酶结果表明,脱水过程中POD不断被分解,尤其是小分子量的POD同工酶的降解更为明显。     

配方施肥对桔梗抗氧化酶活性的影响

为探讨桔梗在氮、磷、钾不同配方施肥下抗氧化酶活性的变化规律,采用盆栽正交试验设计,对桔梗叶片丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性进行了测定。结果表明：不同配方施肥对桔梗抗氧化酶活性有显著影响。氮、磷、钾配比合理时,丙二醛含量较低,膜伤害度较小,抗氧化酶SOD、CAT、POD 活性最高。最佳施肥配比为 N 0．15 g/kg、P2 O50．2 g/kg、K2 O 0．25 g/kg。     

Cu在小麦不同部位的分配特征

以郑州9023为材料,研究了小麦不同生育期植株不同部位Cu的含量、累积量以及不同生育阶段的吸 收量。结果表明,在整个生长过程中,小麦不同部位Cu的吸收、分配和累积随着时间的推移而不断变化,至灌 浆末期,各部位Cu含量从大到小依次为根>叶、废弃物、颖片>叶鞘>籽粒>茎、穗轴,地上各部位Cu累积量 从大到小依次为籽粒>茎、颖片>废弃物、叶鞘>叶>穗轴,因此,在小麦植株中较易富集Cu的部位是根、籽 粒和颖片;小麦在拔节-灌浆中期Cu吸收量及吸收速率明显高于其他时期。     

梯度磁场对水稻幼苗生理生化影响的研究

本文用梯度磁场处理旱稻２号,中百４号,旱梗子和秋光四个品种的水稻种子,结果表明,处理后的叶绿素,脯氨酸和蛋白质含量增加,ＳＯＤ活性升高,膜透性降低。ＰＯＤ活性下降,根,苗高于对照。     

植物喷施灵对北京桧柏不同器官SOD酶活性的影响研究

在不同植物喷施灵肥液处理下,对北京桧柏苗木不同器官的超氧化物歧化酶(SOD)进行了测定.结果表明:(1) 北京桧柏苗木各器官内的超氧化物歧化酶活性在整个年生长周期内呈规律性变化.(2)植物喷施灵处理可显著增大其茎、根部SOD活性.(3)SOD活性与北京桧柏的生理代谢以及抗逆性有关,因此可作为北京桧柏的抗逆性生化指标.研究旨在为北京桧柏苗木抗逆性机理提供基础理论依据,进而为植物喷施灵的推广应用提供科学依据.