水分胁迫下植物叶片抗氧化系统的响应研究进展

介绍了水分胁迫下植物活性氧酶促与非酶促保护系统的主要组成及其在不同水分胁迫条件下的响应的研究进展，提出了今后应进一步研究的问题。     

渗透胁迫对直叶灰藓活性氧代谢的影响

用不同浓度的PEG-6000溶液处理直叶灰藓,研究渗透胁迫处理对其活性氧代谢的影响.实验结果表明,不同强度的渗透胁迫处理引起直叶灰藓超氧阴离子(O2-·)的含量增加,导致膜脂过氧化,生成丙二醛(MDA),使膜透性增加.在不同强度的渗透胁迫下,直叶灰藓保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性先下降,随后又升高,其活性与超氧阴离子含量呈极显著负相关(P＜0.01).抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的含量在低胁迫强度下增加,当胁迫强度超过-1.0 MPa时其含量下降,抗坏血酸含量与超氧阴离子含量呈极显著正相关(R=0.935),并与保护酶协同作用.这说明直叶灰藓与其他高等植物一样具有完善的抗氧化系统,其较强的维持活性氧代谢平衡的能力是直叶灰藓对干旱环境的适应性生理机制之一.     

不同粒径垃圾堆肥对高羊茅抗旱性的影响

通过对草坪基质施用不同粒径的生活垃圾堆肥,研究了水分胁迫下垃圾堆肥对高羊茅生理生态的作用.结果表明:施用不同粒径垃圾堆肥对高羊茅生物量及株高的增加产生积极影响,叶绿素含量也有所提高.经粒径300nm的堆肥(堆肥1)处理,高羊茅的叶绿素a和总叶绿素含量分别比对照高出37.3%和14.9%;根长和须根数也有较为明显的增加,分别比对照提高了25.8%和27.8%(P<0.05).不同粒径的堆肥对水分胁迫下高羊茅的过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性具有积极的调控作用,其中堆肥1处理3种酶的活性分别比对照提高52.7%,65.3%和4.4%.水分胁迫下,堆肥处理对脯氨酸含量影响较小.但施入堆肥能明显降低高羊茅叶片丙二醛含量,其中以300nm粒径的堆肥1和1 700nm粒径的堆肥4处理分别比照降低了19.7%和35.1%.可见,在水分胁迫下,高羊茅草坪基质中施入不同粒径垃圾堆肥,尤其小粒径堆肥(300～600nm),可明显改善植物的生理生态调节功能,缓解水分胁迫带来的伤害,提高高羊茅的抗旱性.     

钙对铝胁迫下玉米幼苗膜保护酶及其它一些生理指标的影响

本文研究了在Al^3 的胁迫条件下,不同浓度的Ca^2 对玉米幼苗膜保护酶及其它一些生理指标的影响,结果表明：在0．20mmol.L6-1Al63 胁迫下,随着Ca/Al比含量增加,玉米幼苗膜保护酶SOD、POD、CAT活性依次增高,叶绿素、蛋白质含量增加,而脂质过氧化产物MDA含量和质膜透性降低,因此随着Ca^2 浓度的增加,Ca^2 缓解Al^3 对玉米 轩的毒富作用增强。     

干旱胁迫对沙棘抗氧化酶的影响

研究了不同程度干旱胁迫下沙棘过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化，同时利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对超氧化物歧化酶（SOD）进行了同工酶分析．结果显示：长期轻度及中度干旱胁迫下SOD活性能高于正常水平，POD活性在轻度干旱胁迫时大幅上升，重度干旱下二者均能在胁迫初期缓慢上升，表明干旱胁迫时沙棘酶促防御系统活性高，能有效清除体内活性氧减轻膜脂过氧化伤害．沙棘幼叶SOD同工酶谱带有五条，轻度及中度胁迫下SODⅢ、SODⅣ两区带酶活力明显增加，但胁迫未导致新的谱带产生．     

甘草多糖对小麦叶片膜损伤的保护作用

研究甘草多糖对盐胁迫导致的小麦幼苗叶片脂膜损伤的保护作用及其对相关酶活性的影响.实验使用微波提取法提取甘草中的甘草多糖,采用对照实验法比较未受到胁迫、受到盐胁迫和受到盐胁迫并加入了甘草多糖的小麦叶片的电导率、MDA的含量和SOD、CAT、POD活性的差异.结果显示甘草多糖对膜损伤和相关酶具有保护作用.研究结果可为合成、改造膜质保护剂提供理论依据.     

玉米蚕豆根际水分胁迫与膜脂过氧化的关系

本文研究了当前国际上提出的一种植物抗旱机制的新理论,即生物自由基与植物保护酶系统间的相互作用。 玉米、蚕豆幼苗随着水分胁迫的加强,体内的保护酶SOD、POD活性降低,自由基的产生大于清除,过量的自由基引发细胞膜脂过氧化,使膜脂过氧化产物MDA增生,膜结构破坏,电解质外渗,水势降低。证明了水分不足对植物的伤害与自由基的累积有密切关系。     

PEG模拟干旱条件下青竹复叶槭生理指标的变化

以PEG-6000(聚乙二醇)模拟不同程度的水分胁迫对青竹复叶槭幼苗进行处理,结果表明,随着胁迫浓度的增加和时间的延长,青竹复叶槭的质膜透性与MDA的含量增幅较缓;保护酶的活性明显增强,SOD活性表现为"双峰"变化曲线,CAT与SOD协同反应,呈现"N"字型的变化趋势,POD的活性则随着胁迫时间的延长经历了先降后升的变化趋势,3种保护酶协同作用,有效清除自由基,减轻干旱胁迫对细胞膜的伤害,增加了青竹复叶槭的抗旱性.     

甘氨酸对不同胁迫条件下高山离子芥试管苗的保护作用

以高山离子芥试管苗为试验材料,测定冷胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下,植株相对电导率、丙二醛浓度、脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、磷脂酶D基因相对表达量和膜结合态磷脂酶D活性等生理指标,探究甘氨酸对不同胁迫条件下高山离子芥的保护作用.结果显示:甘氨酸对冷胁迫和干旱胁迫对植物造成的伤害均有一定的保护作用,对盐胁迫对植物造成的伤害则未见明显保护作用.     

硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响

采用砂基培养方法,研究硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响。结果表明,硅使盐胁迫下玉米幼苗叶片保护酶（SOD、POD、CAT、AsA-POD)活性显著上升,抗坏血酸（AsA)含量明显增加,玉米叶片的丙二醛（MDA）含量和超氧阴离子自由基（O2.-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低。硅提高了盐胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素含量和叶绿素a/b值,增强了光合速率,因此硅可减轻盐胁迫对玉米幼苗的伤害。     

干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

以盆栽的2年生常绿欧洲荚蒾为试材,用控制浇水模拟干旱的方法,研究了干旱胁迫对常绿欧洲荚蒾叶片膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响.结果表明:与对照相比,短时间的干旱,常绿欧洲荚蒾叶片质膜透性和丙二醛含量变化不显著,随着干旱胁迫处理时间的延长,叶片质膜透性和丙二醛含量升高,干旱胁迫处理28 d,相对电导率增加了65%,MDA含量增加了51%;SOD和POD活性在短时间干旱胁迫下显著升高,然后下降并呈波幅变化,干旱胁迫处理28 d,SOD活性比对照增加了140%,POD活性增加了30%,表明常绿欧洲荚蒾有较高的抗干旱能力.     

不同水分条件下几种藤本植物幼苗的生理生化响应

采用人工模拟水分胁迫的方法,研究了安顺缫丝花、黄褐毛忍冬、葛藤3种藤本植物在不同水分胁迫条件下的生理生化响应.结果表明:在不同的水分条件下,3种藤本幼苗的叶片水分饱和亏缺、相对含水量、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及叶片质膜透性的变化趋势一致,表现为随着土壤相对含水量的降低,水分饱和亏缺和质膜透性升高、相对含水量降低、...     

华山松菌根化幼苗的抗旱特性

采用人工模拟水分胁迫方法,对华山松(Pinus armandii Franch)树种接种的菌根化苗和未接种苗的耐旱特性进行了对比研究,结果表明:随着水分胁迫的加剧,两种苗木的根系质膜相对透性和丙二醛含量上升,但二者相比,接种菌根化苗上升幅度较小;而叶绿素总含量、硝酸还原酶活性、根系活力及含水率下降,前者下降幅度比后者要低.综合分析表明接种菌根化苗抗旱性比未接种苗强.     

干旱诱导作物叶片膜损伤和膜脂过氧化的关系

聚乙二醇根际胁迫和自然干旱胁迫都使小麦、玉米和大豆幼苗叶片的膜透性增加、膜旨过氧化程度下降。ＰＥＧ胁迫下抗氧化酶活性发生变化，中度胁迫时，小麦的超氧化物歧化酶和过氧化物酶（ＰＯＤ）活性上升，而过氧化氢酶活性下降；玉米ＳＯＤ活性没有变化。     

干旱胁迫下壳聚糖对苹果幼苗抗旱性生理指标的影响

以"红富士"苹果幼苗为材料,采用盆栽控水的方法研究了干旱胁迫条件下低分子质量的壳聚糖(Chitosan,CTS)对提高苹果幼苗抗旱性的效应。结果表明,在一定浓度范围内(20、50、100、150、200 mg/L)苹果幼苗的抗旱性效果随壳聚糖浓度的增加而增强。壳聚糖浓度为100 mg/L时苹果苗抗旱性达到最佳,与干旱对照(CK2)相比,质膜透性和MDA分别下降29.89%和75.56%(p<0.05),SOD、CAT活性和可溶性糖含量分别提高79.31%、63.88%和73.85%(p<0.05),壳聚糖浓度再增大其作用效果不再提高。由此可知,在干旱胁迫条件下适宜浓度的壳聚糖可提高苹果幼苗的抗旱性机制可能是能够清除活性氧、保护质膜稳定性、维持或提高SOD和CAT保护酶活性、促进有机渗透调节物质的增加。     

抗旱剂对粳稻幼苗生长和一些生理特性的影响

以粳稻合系22-2为材料,研究幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA抗旱剂对幼苗生长和一些生理指标的影响。结果表明,幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA有利于促进粳稻幼苗叶片和根系生长,增加叶片叶绿素和可溶性糖含量,降低脯氨酸含量,提高叶片渗透调节能力和保水能力,显著降低丙二醛含量,减少细胞膜伤害,有利于抗旱保苗。两种抗旱剂中乙酰水杨酸处理对提高粳稻幼苗抗旱能力的效果较EDTA强,浓度均以1g/L较佳。     

油菜素内酯对羊草抗旱性的影响

采用叶面喷施不同浓度的油菜素内酯(Brassinolide,BR),盆栽控水模拟土壤干旱环境的方法,研究BR对羊草抗旱性的影响。对羊草的重要渗透调节物质以及质膜稳定性等进行了测定和分析。结果表明:与清水喷施相对比,经BR处理的羊草脯氨酸含量增加,质膜透性降低,叶绿素含量增加,叶片相对含水量提高,从而提高了羊草的抗旱性。其中,0.1 mg.L-1的BR对提高羊草的抗旱性效果最好。     

水分胁迫对三种木麻黄小枝活性氧伤害的研究

对三种木麻黄进行水分干旱胁迫处理。结果表明，水分胁迫使木麻黄小枝的相对含水量ＲＷＣ和叶水势ΨＴ下降。木麻黄小枝的Ｏ２＾－产生速率随水分胁迫处理强度加大而增加。ＭＤＡ含量的变化趋势与Ｏ２＾－产生速率的变化趋势相似，ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ的活性水平也与Ｏ２＾－的变化相一致，说明木麻黄小枝的水分胁迫损伤，是由Ｏ２＾－引发膜脂过氧化，致使ＭＤＡ含量增加，破坏了细胞膜系统所致，综合结果表明，普通木麻黄具有较     

干旱胁迫对两种沙地灌木能源树种光合特性的影响

为了研究干旱胁迫对两种灌木能源树种光合特性的影响,选择沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)1年生实生苗和多花柽柳(Tamarix hohenackeri Bunge)1年生扦插苗为试验材料,通过4个不同土壤水分条件下的盆栽试验,测定叶片叶绿素含量和光合参数。结果表明:多花柽柳在各个土壤水分条件下叶片叶绿素含量均低于沙枣,多花柽柳在中度干旱胁迫条件下叶绿素含量增加,沙枣在重度干旱胁迫条件下叶绿素仍然有较高含量。随着干旱胁迫程度加重,2个树种净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈下降的趋势,在中度干旱条件下净光合速率和蒸腾速率下降更明显,但胞间CO₂浓度呈上升趋势。多花柽柳净光合速率和蒸腾速率日变化均呈现出“双峰”曲线,11:00时出现“光合午休”现象,气孔导度呈现“单峰”曲线; 沙枣净光合速率日变化呈“单峰”曲线,上午明显高于下午。两树种蒸腾速率日变化和气孔导度日变化均表现为“双峰”曲线,呈现正相关性。     

苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究

采用干旱胁迫及人工模拟冷冻试验 ,进行苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究 ,结果表明 :不同年龄苏铁的耐旱性、抗寒性及光合生理指标存在明显差异 ,随苏铁叶龄增加 ,苏铁叶片水势、冻害敏感指数和 NR活力下降 ,蒸腾速率、自然饱和亏和叶绿素含量增加 ,苏铁耐旱及抗寒性增强 ;苏铁水分及光合生理指标对干旱胁迫反应敏感 ,随干旱胁迫加剧 ,苏铁叶片水势、蒸腾速率、叶绿素、NR活力及净光合速率下降 ,而自然饱和亏增大 ,以适应胁迫环境 ,使苏铁表现出较强的抗旱性和生命力。