锌对铁胁迫下小麦幼苗脯氨酸代谢的影响

以西旱3号小麦幼苗为供试材料,研究了不同浓度ZnCl2(50,250μmol·L-1及2 mmol·L-1)对300μmol·L-1FeCl3胁迫下小麦幼苗脯氨酸含量以及脯氨酸代谢途径关键酶活性的影响.结果发现:单独Fe处理下小麦根、叶脯氨酸含量与鸟氨酸转氨酶(OAT)活性显著升高,而脯氨酸脱氢酶(PDH)与谷氨酸激酶(GK)活性均降低;不同浓度Zn的使用减少了Fe处理下小麦根叶脯氨酸积累、降低了OAT和GK活性;50或250μmol·L-1 Zn与Fe复合处理下根、叶PDH活性与单独Fe处理相比升高,而2mmol·L-1 Zn与Fe复合处理抑制了叶PDH活性.结果表明,Fe处理诱导小麦根叶脯氨酸含量的升高与OAT活性的升高及PDH活性的降低有关;Zn的使用减少了Fe胁迫下小麦根叶中脯氨酸的积累,这可能与Zn与Fe复合处理下OAT活性的降低及PDH活性的升高有关.     

盐胁迫下2种小麦幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环的比较

以春小麦新品种陇春27和陇春30为供试材料,研究了不同浓度NaCl(0,25,100和200mmol·L~(-1))胁迫下2种小麦幼苗的抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循坏中抗氧化物含量和相关酶活性的变化.盐胁迫下2种小麦根中AsA、脱氢抗坏血酸(DHA)以及AsA/DHA比值均有不同程度地增加.与对照相比,25mmol·L~(-1) NaCl处理使陇春27号根中GSH含量减少而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量升高,陇春30号中含量均减少.100和200mmol·L~(-1) NaCl处理下2种小麦根GSSG含量均增加.盐胁迫诱导2种小麦根抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现先下降后上升的变化趋势.200mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春27根和25mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春30号根中抗坏血酸氧化酶(AAO)无显著变化,其他盐浓度胁迫导致陇春27号根中该酶活性都升高,而陇春30根活性下降.不同的是,盐处理下2种小麦根中脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性与AAO活性变化不同,呈现出相反的变化趋势.在25mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春27根中脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性无显著变化,其他浓度的盐处理下2种小麦幼苗根中的这2种酶活性较对照相比均显著增加.结果表明,盐胁迫下2种小麦根可通过提高AsA和DHA的含量及AsA/DHA的比值提高AsA-GSH循环的循环率,增强幼苗的抗氧化能力,缓解NaCl对小麦幼苗造成的氧化损伤;此外,盐诱导的陇春27根中AsA的积累可能与DHAR活性升高有关,而陇春30号AsA含量的增加可能是由于AAO活性的抑制及MDHAR和DHAR活性的增强.     

茶多酚对盐胁迫下小麦幼苗根渗透调节作用的影响

以春小麦新品种"陇春30号"为材料,研究了不同浓度(25和100mg·L~(-1))的茶多酚(Tea polyphenols,TP)对NaCl(150mmol·L~(-1))胁迫下小麦幼苗渗透调节物及脯氨酸代谢相关酶活性的影响.结果表明,150mmol·L~(-1) NaCl处理诱导小麦根中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量较对照显著升高,而25和100mg·L~(-1) TP单独处理对这些指标无显著影响;与单独150mmol·L~(-1) NaCl处理相比,添加100mg·L~(-1) TP诱导盐处理的根可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著降低.盐胁迫、单独TP处理和盐+TP处理都导致小麦根脯氨酸脱氢酶(PDH)活性明显下降;鸟氨酸转氨酶(OAT)活性在盐处理下较对照无明显变化,其他各个处理下活性减弱.谷氨酸激酶(GK)活性在各个处理中无明显变化.盐胁迫和单独TP处理均诱导小麦根Na,K元素含量显著增加,不同浓度TP的加入不显著影响盐诱导的Na,K含量的变化,小麦根在150mmol·L~(-1) NaCl处理后K/Na显著减小,TP的添加不显著影响这种变化.盐胁迫下小麦根Ca元素减少,然而盐胁迫下加入不同浓度(25和100mg·L~(-1))TP后,根中Ca含量显著增加.总之,盐胁迫诱导的小麦根可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量的增加,提高了渗透性调节能力,以缓解盐对植物的伤害;TP的加入逆转了盐诱导的小麦根可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透性调节物的积累及Ca元素含量的减少.     

外源Ca~(2+)和NO缓解小麦幼苗盐害的生理机制

本文以小麦(Triticum aestivum L.)品种"豫麦49"幼苗为材料,利用CaCl2与NO供体硝普钠(sodium nitroprusside ,SNP)处理盐胁迫下小麦幼苗,研究Ca2+ 和NO缓解NaCl胁迫对小麦生长抑制的机理.结果显示:NaCl胁迫下,外施10 mmol·L-1 CaCl2可很好地抑制小麦茎叶电导率升高及根中丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量上升,并能促进小麦叶片中叶绿素及根部脯氨酸(proline, Pro)的积累,从而缓解盐伤害;50 μmol·L-1 SNP处理可获得与CaCl2处理相似的结果.CaCl2与 SNP共同处理可明显增强盐胁迫下小麦幼苗根部Pro积累,提高小麦幼苗过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等缓解盐胁迫,但50 μmol·L-1 SNP与1 mmol·L-1乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸[ethyleneglycol bis(2-aminoethyl ether)tetraacetic acid,EGTA]同时处理则部分地抑制SNP对盐害的缓解作用.推测,NO可能主要通过激活小麦根部细胞质膜Ca2+ 通道促进Ca2+ 的吸收,改变胞内Ca2+ 浓度来发挥其对NaCl胁迫伤害的缓解作用.2+ 和NO缓解NaCl胁迫对小麦生长抑制的机理.结果显示:NaCl胁迫下,外施10 mmol·L-1 CaCl2可很好地抑制小麦茎叶电导率升高及根中丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量上升,并能促进小麦叶片中叶绿素及根部脯氨酸(proline, Pro)的积累,从而缓解盐伤害;50 μmol·L-1 SNP处理可获得与CaCl2处理相似的结果.CaCl2与 SNP共同处理可明显增强盐胁迫下小麦幼苗根部Pro积累,提高小麦幼苗过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等缓解盐胁迫,但50 μmol·L-1 SNP与1 mmol·L-1乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸[ethyleneglycol bis(2-aminoethyl ether)tetraacetic acid,EGTA]同时处理则部分地抑制SNP对盐害的缓解作用.推测,NO可能主要通过激活小麦根部细胞质膜Ca2+ 通道促进Ca2+ 的吸收,改变胞内Ca2+ 浓度来发挥其对NaCl胁迫伤害的缓解作用.     

盐胁迫下内源ROS与NO的产生及其对小麦幼苗生理特性的影响

以小麦新品种陇春27为试材,研究施用过氧化氢酶(CAT、H_2O_2清除剂)、DPI(质膜NADPH氧化酶抑制剂)或PTIO(NO清除剂)对100 mmol/L NaCl处理下小麦幼苗生长、抗氧化反应以及渗透性调节的影响.结果显示:NaCl处理抑制小麦幼苗根、茎的生长,诱导根中活性氧(ROS)和NO的积累.CAT、DPI、PTIO的加入更显著地抑制盐胁迫下小麦幼苗根茎的生长,且DPI的效应最明显.这3种药品能够缓解NaCl诱导的超氧阴离子(·O_2~-)和NO的积累,但DPI或PTIO使NaCl处理的根中H_2O_2含量进一步增加,而CAT或DPI使羟自由基(·OH)含量减少.盐胁迫导致幼苗根中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶活性减弱,而过氧化物酶(POD)活性无显著变化.CAT的加入能缓解NaCl对CAT活性的抑制作用;DPI的加入减缓了盐对SOD、CAT的抑制效应,使POD活性降低;PTIO显著地增加了盐处理根中POD活性.盐处理导致小麦幼苗根中脯氨酸质量分数、可溶性糖质量浓度、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)质量分数均增加.DPI导致盐处理根中脯氨酸质量分数、可溶性糖质量浓度均增加.CAT不影响NaCl对根的氧化损伤,DPI的加入导致盐处理小麦根MDA质量分数增加为对照的184%,而PTIO能够缓解盐诱导的氧化损伤.盐处理抑制小麦幼苗根茎的生长,诱导的内源性ROS和NO的产生相互影响,特别是二者共同作用调控幼苗根的生长和抗氧化反应.     

胞间活性氧产生对盐胁迫下两种小麦叶抗氧化反应的影响

以春小麦新品种"陇春27号(27号)"和"陇春30号(30号)"为研究材料,分析过氧化氢酶(CAT)和二苯基氯化碘盐(DPI)对NaCl胁迫下小麦叶片渗透性调节和抗氧化反应的影响.结果表明,盐诱导两种小麦叶中w(脯氨酸)、ρ(可溶性糖)、w(可溶性蛋白)和c(丙二醛)均增加, CAT的加入减少了盐诱导的27号ρ(可溶性糖)及30号w(脯氨酸)和w(可溶性蛋白)的积累, DPI提高了两种小麦w(脯氨酸)、ρ(可溶性糖)和c(丙二醛),降低了w(可溶性蛋白).盐处理导致小麦27号c(O2·-)、w(H2O2)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均降低,使c (·OH)及过氧化物酶(POD)活性增高;小麦30号c(O2·-)、c (·OH)及APX活性增高, CAT和POD活性减弱.与单独盐处理相比,外源CAT使盐处理下两种小麦w(H2O2)降低,谷胱甘肽还原酶(GR)活性及27号APX和30号CAT活性增强; NaCl+DPI处理导致两种小麦w(H2O2)及27号APX活性降低,两种小麦c(O2·-)及POD和GR活性均增高, 30号小麦SOD与APX活性变化与27号相反.表明盐胁迫提高了两种小麦叶中渗透性调节物w(脯氨酸)、ρ(可溶性糖)和w(可溶性蛋白),导致不同的抗氧化反应,可能与胞间H2O2及质膜烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶O2·-的产生有关,因为胞间H2O2的清除和NADPH氧化酶活性的抑制改变了盐诱导两种小麦的渗透性调节和抗氧化反应,且二者的效应不同.     

盐胁迫对小麦幼苗叶片H2O2产生和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性不同的两个小麦品系89122和9614为材料,研究了NaCl处理对其幼苗叶片H2O2、MDA及SOD、CAT和APX等生理指标的影响.NaCl处理后89122和9614小麦幼苗叶片中H2O2的含量都增加.检测MDA含量显示:150 mmol.L-1NaCl处理12 h和24 h,89122小麦叶片MDA含量变化不明显,处理48 h MDA含量与对照比增加约为30%;同样,NaCl处理使9614幼苗叶片内MDA含量增加.150 mmol.L-1NaCl处理后89122小麦叶片SOD活性增加;而9614小麦叶片SOD的活性与对照比变化不明显.盐处理的早期89122小麦叶片的CAT活性变化不明显,处理48 h后活性比对照增加约20%;而盐处理使9614小麦的CAT活性明显下降.150 mmol.L-1NaCl处理12,24,48 h使89122叶片APX活性分别增加为对照的135%、133%和119%,而9614小麦叶片中APX活性分别降为对照的73%、70%和71%.实验结果表明:NaCl处理使89122和9614小麦叶片中H2O2、MAD含量增加,但89122小麦增加的幅度明显小于9614小麦.此外,盐胁迫使89122小麦叶片的SOD、CAT和APX活性增加;但9614小麦SOD活性变化不明显,而CAT和APX活性明显抑制.     

盐胁迫对黄花补血草幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以盐生植物黄花补血草幼苗为供试材料,研究了不同浓度NaCl(0,25,50,100,150mmol·L~(-1))胁迫下叶片抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化物质含量和抗氧化酶活性的变化.结果显示:150mmol·L~(-1) NaCl处理诱导幼苗叶片AsA和总抗坏血酸含量增加;所有盐浓度诱导脱氢抗坏血酸(DHA)含量、GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值升高,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸酶(AAO)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性增强,而AsA/DHA比值、GSSG含量和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性降低.此外,低浓度盐胁迫下幼苗叶片GSH含量升高,而高浓度盐处理诱导叶片GSH含量降低.表明盐胁迫下黄花补血草幼苗叶片提高了非酶抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,增强了幼苗清除活性氧的能力,增强了对盐胁迫的耐受能力.     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下丝瓜幼苗生理的影响

在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下,研究了0.05 mmol·L-1～1.0 mmol·L-1外源NO供体硝普钠(SNP)处理对丝瓜幼苗生长、叶片保护酶活性和氧化损伤及光合作用的影响.结果表明,0.4 mmol·L-1SNP处理缓解NaCl胁迫伤害的效果最好,显著提高了丝瓜幼苗的生长速率、叶片相对含水量、保护酶(SOD、POD和CAT)活性、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr);显著降低了叶片MDA含量和胞间CO2浓度(Ci).说明外源NO对缓解丝瓜幼苗NaCl胁迫具有剂量效应,以0.4 mmol·L-1 SNP的效果最好,从而增强植株的耐盐性.     

NaCl处理对大叶落地生根叶片肉质化的影响

为研究NaCl处理是否引起大叶落地生根叶片肉质化,用浓度为0、50、100、200 mmol·L-1的NaCl溶液处理大叶落地生根幼苗,7 d后测其叶片肉质化、水分参数、可溶性溶质含量及净光合速率.结果表明:100、200 mmol·L-1 NaCl处理显著降低了大叶落地生根叶片肉质化程度,同时其叶片含水量、相对含水量、渗透势、可溶性有机物质含量和光合速率均显著降低,而Na+ 、Cl-离子含量显著升高.NaCl处理使大叶落地生根叶片肉质化程度降低可能与其叶片光合作用及有机质下降有关.