干旱胁迫下不同品种大麦生理及蜡质基因表达研究

选取大麦品种P25(抗旱型)、Golden Promise(GP)和野生大麦H602为试验材料,待幼苗生长至两叶时,用一定浓度的PEG-6000溶液模拟干旱处理,取大麦幼苗叶片测定各项生理生化指标和蜡质基因表达量.结果表明:干旱胁迫24 h后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈上升趋势,脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量均上升;检测的10个蜡质相关基因中,8个表达上调,2个表达下调,且基因的表达存在种间差异性.该研究初步探讨了具有代表性的大麦品种之间抗旱性的差异.     

NO供体SNP浸种显著缓解盐胁迫对小麦幼苗的氧化损伤

以小麦品种德抗961为材料,用NO供体硝普钠(SNP)浸种研究外源NO对盐胁迫下小麦幼苗氧化损伤的影响.结果表明:0.02~0.1 mmol/L的SNP浸种24 h对盐胁迫下小麦幼苗生长的抑制均有一定程度的缓解作用,其中以0.06 mmol/L的SNP浸种预处理效果最好.并从叶绿素含量、质膜相对透性、MDA含量3个方面证实:0.06 mmol/L的SNP浸种预处理对盐胁迫下的小麦叶片氧化损伤有明显的缓解作用.同时能显著诱导盐胁迫下小麦叶片SOD活性、APX活性、CAT活性,从而减轻盐胁迫下小麦叶片的氧化损伤.     

外源一氧化氮对PEG6000水分胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

采用10%的聚乙二醇6000对小麦幼苗根部进行轻度水分胁迫处理,并通过添加不同浓度的一氧化氮供体硝普钠(SNP),研究外源NO处理对水分胁迫下小麦幼苗生理特性的影响.结果表明,0.05 mM SNP能显著降低水分胁迫下小麦幼苗丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2-)产生速率,但能显著增加小麦幼苗叶绿素a,类胡萝卜素、叶绿素(a+b)含量及株高、根长、叶面积和干重.表明外源0.05 mM SNP处理对水分胁迫下小麦幼苗具有明显的保护作用,可以促进植株生长.     

外源一氧化氮对铬胁迫下小麦幼苗根系生长和抗氧化能力的影响

研究了在40mg/L Cr6+胁迫下,0.1～1.0mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗根系生长、氧化损伤、保护酶活性及可溶性糖含量的影响.结果表明,0.2mmol/L SNP处理缓解Cr6+胁迫伤害的效果最好,显著提高了小麦幼苗根系生长,保护酶SOD、POD、CAT活性和可溶性糖含量;显著降低了MDA含量.表明外源NO通过促进Cr6+胁迫下保护酶活性和渗透调节物质的提高,降低MDA水平,缓解Cr6+胁迫对小麦幼苗根系生长的抑制作用,增强植株的耐重金属能力.     

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.     

外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)及一氧化氮供体硝普钠(SNP)对干旱胁迫下金荞麦幼苗生理特性的影响

采用20%的聚乙二醇对金荞麦幼苗进行干旱胁迫处理,并通过添加不同体积质量分数的外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)及一氧化氮供体硝普钠(SNP),研究外源ALA和外源NO处理对干旱胁迫下金荞麦幼苗叶片的叶绿素质量分数、可溶性糖质量分数、丙二醛(MDA)质量分数以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果显示PEG-6000(20%)胁迫下的金荞麦幼苗生长受到显著抑制,但是经过不同体积质量分数的ALA或SNP处理后,均提高了幼苗可溶性蛋白的质量分数,降低了叶片的MDA质量分数和可溶性糖质量分数,显著地提高了SOD,POD和CAT 3种酶的活性和叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、叶绿素a/b的水平.50mg/L的ALA处理后SOD的活性达到最大值(0.039U/(mg·min));75mg/L的ALA处理后POD的活性达到最大值(2.359U/(mg·min));0.10mmol/L的SNP处理后CAT的活性达到最大值(0.052U/(mg·min)).然而,75mg/L的ALA比50mg/L的ALA处理后,金荞麦幼苗叶片的MDA质量分数少.因此,适宜体积质量分数的ALA和SNP能够有效地减缓干旱胁迫对金荞麦幼苗产生的伤害,提高幼苗的抗干旱能力.     

外源一氧化氮对铬胁迫下小麦幼苗生理的影响

研究了在40 mg·L^-1Cr6＋胁迫下,0.1 mmol·L^-1～1.0 mmol·L^-1外源NO供体硝普钠（SNP）处理对小麦幼苗生长、叶绿素含量、丙二醛含量、相对电导率、叶片保护酶（SOD、POD和CAT）活性和可溶性糖含量的影响.结果表明,NO缓解小麦幼苗Cr6＋胁迫具有剂量效应,以0.4 mmol·L^-1SNP的效果最好.     

水杨酸对水分胁迫下菜豆若干生理指标的影响

考察了外源水杨酸处理对水分胁迫下菜豆幼苗叶片的含水量、光合色素含量、电解质外渗率及SOD、POD、CAT活性和根的电解质外渗率及SOD、POD、CAT活性的影响．结果表明：外源水杨酸能减缓水分胁迫下菜豆幼苗叶片含水量和光合色素含量的下降，保持叶片的SOD、CAT和根的SOD、POD、CAT活性，但却增加了叶片和根的电解质外渗率，降低了叶片POD的活性．由此看出，水杨酸可以在一定程度上够缓解水分胁迫对菜豆幼苗造成的伤害．     

外源GSH对NaCl胁迫下番茄幼苗生长及AsA-GSH循环的影响

采用营养液栽培法,研究叶片喷施还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和谷胱甘肽合成抑制剂(BSO)对NaCl胁迫下番茄幼苗植株生长、叶片丙二醛(MDA)和H2O2含量、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化酶活性及氧化还原水平的影响。结果表明:外源喷施GSH通过显著提高NaCl胁迫下番茄幼苗还原力水平和叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、AsA-GSH循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DAHR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,有效提高了活性氧清除能力,显著缓解了NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制。外源喷施GSSG虽然降低了GSH/GSSG比值,但由于通过上调了AsA/DHA比值和SOD、AsA-GSH循环关键酶活性,一定程度缓解了NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用。喷施BSO显著降低了NaCl胁迫下番茄幼苗叶片的还原力水平和SOD、GR、APX和MDHAR的活性,导致H2O2清除能力降低,从而进一步抑制了NaCl胁迫下番茄幼苗的生长。     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以酸枣水培幼苗为实验材料,研究了CaCl2对NaCl(200 mmol/L)胁迫下酸枣幼苗叶片和根的细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:随着NaCl胁迫时间的延长,酸枣叶片和根系胞质膜透性增大,MDA的积累增加,叶片SOD、POD和CAT活性先升高后降低,根系SOD、CAT持续升高;营养液中加入CaCl2(10 mmol/L)后,与未施加外源CaCl2酸枣幼苗相比,叶片和根系细胞质膜透性、MDA含量降低,抗氧化酶SOD、POD、CAT不同程度提高。可见外源CaCl2可通过促进NaCl胁迫下酸枣幼苗植株体内抗氧化酶活性的提高,降低膜脂过氧化水平,减缓NaCl胁迫对植株的伤害,从而增强对NaCl胁迫的适应性。     

一氧化氮对NaCl处理下白骨壤幼苗活性氧代谢的调节

研究了在600 mmol·L-1 NaCl处理下,外源一氧化氮供体SNP对白骨壤幼苗叶片中O2 - ·和H2O2水平、活性氧清除酶活性以及抗氧化小分子AsA、GSH和Car等含量的影响.结果表明0.1 mmol·L-1 SNP可以显著减少NaCl处理下白骨壤叶片中O2 - ·和H2O2的积累,增强SOD、POD和APX活性,但一定程度抑制CAT和LOX活性,促进AsA消耗,提高GSH和Car含量,从而缓解了NaCl处理下白骨壤叶片的活性氧胁迫.一氧化氮信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲基蓝可以不同程度消除SNP对H2O2、CAT、LOX、POD以及抗氧化小分子AsA、GSH和Car的调节作用,但不能消除SNP对O2 - ·、SOD和APX的调节作用.     

镁缺乏和过量胁迫对大麦幼苗生长以及生理生化指标的影响

以大麦品种Zju3和Morex为试材,采用溶液培养法,在MgSO_4浓度分别为对照组的0%、50%、100%、150%和200%处理下,研究了镁缺乏和过量胁迫对Zju3和Morex苗期的生长和生理生化指标的影响,试图揭示大麦对镁胁迫的生理机制.结果表明:镁胁迫下,两种大麦的根长、干重和SPAD值降低,丙二醛(MDA)浓度、过氧化物酶(POD)活性及GSH摩尔浓度增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性有下降趋势,但不显著,脯氨酸(Pro)的质量含量先增加后降低,而两种大麦的变化幅度并不显著.结果表明镁缺乏或过量均对大麦幼苗的生长、生理生化指标造成影响.     

外源过氧化物酶对Hg~(2+)胁迫下小麦幼苗叶片中POD,CAT,SOD同工酶的影响

采用水培法,用一定浓度的Hg2+和不同浓度的萝卜过氧化物酶(RsPrx)对小麦进行浸种处理后,对小麦幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性变化进行了研究.结果显示:在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗的叶片中的POD和SOD同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比,明显减少,更接近正常对照.在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗叶片中的CAT同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比明显增加,更接近正常对照.POD,CAT和SOD同工酶的表达量都有明显变化,但其谱带的数目没有发生明显变化.由此推测,一定浓度外源活性POD对Hg2+胁迫下的小麦幼苗的早期生长和发育可以起到一定的缓解作用.     

外源NADPH对NaCl胁迫下加工番茄幼苗生长及其抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,以加工番茄品种"里格尔87-5"为材料,通过对NaCl胁迫下加工番茄幼苗叶片分别喷施5、10、15μmol/L NADPH(还原型辅酶Ⅱ),研究外源NADPH对NaCl胁迫下加工番茄幼苗生长及其抗逆生理指标的影响。结果表明:外源喷施3种不同浓度的NADPH均能不同程度地改善NaCl处理下加工番茄幼苗的生长性状,提高根系活力和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,降低电解质渗透率及丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖的含量。其中尤以NaCl胁迫下外源喷施10μmol/L NADPH的效果最佳。这说明外源NADPH通过促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节及清除活性氧的酶促系统的防御能力,降低膜脂过氧化,保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制和提高了耐盐性。     

外源H_2O_2对NaCl胁迫下番茄幼苗生长及生理指标的影响

采用水培法研究外源过氧化氢(H_2O_2)对NaCl胁迫下番茄幼苗内源H_2O_2水平、生长及抗逆生理指标的影响。结果表明:NaCl胁迫导致H_2O_2积累、氧化胁迫加剧,显著抑制了番茄幼苗的生长;而外源喷施0. 01 mmol/L H_2O_2和5 mmol/L DMTU均能提高脯氨酸含量,增强抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,降低内源H_2O_2水平、电解质渗出率和MDA含量,从而缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用; NaCl胁迫下番茄幼苗叶片施用H_2O_2处理所产生的内源H_2O_2水平高于施用DMTU处理的,这与外源喷施H_2O_2缓解盐胁迫的效果优于喷施DMTU的结果一致,表明外源H_2O_2可通过诱导渗透调节能力及清除活性氧的防御能力、维持一定的内源H_2O_2水平、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

外源ALA对盐胁迫下豌豆幼苗生理特性的影响

在温室条件下研究外源ALA对盐胁迫下豌豆幼苗生理特性的影响.在100mmol/L NaCl盐胁迫下,研究0.001～1mmol/L ALA对豌豆幼苗生理特性的影响.100mmol/L NaCl盐胁迫导致豌豆幼苗氧化损伤,SOD等保护酶活性升高;0.1 mmol/L ALA处理对盐胁迫下的豌豆幼苗有显著的保护作用,使叶片MDA含量降低25.87%,SOD,POD和CAT活性分别提高28.74%,20.68%和36.83%,幼苗株高、鲜物质量分别提高0.975,0.15倍,从而增强幼苗的抗盐性.0.1mmol/L ALA能缓解盐胁迫下豌豆幼苗的氧化损伤,显著提高SOD等保护酶活性.     

外源水杨酸对高温胁迫下葡萄幼苗膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

为探讨外源水杨酸(SA)对高温胁迫下葡萄幼苗耐热性的影响,本试验以2年生克瑞森无核葡萄扦插苗为试验材料,对清洗干净的葡萄叶片喷施浓度为150μmol/L的水杨酸(SA)溶液,之后置于45℃高温胁迫0 min、10min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h,以喷施蒸馏水后置于45℃高温胁迫0 min、10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h为对照,研究外源水杨酸对电解质渗透率、丙二醛含量以及抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX、GR活性的影响。结果表明:高温胁迫下随着胁迫时间的延长(1 h),外源水杨酸显著降低了丙二醛的含量和相对电导率的增加量;并且随着胁迫时间的延长(2 h)外源SA可以显著提高SOD、POD、CAT、APX、GR的活性,能够维持较高的SOD、POD、CAT、APX、GR活性。外源水杨酸随着高温胁迫时间的延长可以显著降低丙二醛含量和电解质渗透率,显著降低了细胞膜质过氧化伤害;促进抗氧化物酶SOD、POD、CAT、APX、GR的活性,降低了高温胁迫对葡萄植株的氧化伤害,从而缓解了高温胁迫对葡萄幼苗的伤害作用,提高葡萄的耐热性。     

低温胁迫下外源水杨酸对栝楼幼苗抗寒性影响

以耐寒性较强的三门峡栝楼和耐寒性较弱的安庆栝楼为实验材料,研究了低温(4℃)胁迫下喷施不同浓度(0,0.25,0.5,1和2 mmol/L)的水杨酸溶液对栝楼幼苗叶片生理生长特性及抗氧化酶活性的影响.实验结果表明:在低温处理下,2个品种栝楼幼苗的细胞膜透性、游离脯氨酸(Pro)含量和可溶性蛋白含量均增加(P<0.05),而相对水含量出现了相反的变化趋势,植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、酯酶(EST)和细胞色素氧化酶(CYT)的活性呈现增加的现象,显示出2个栝楼品种的耐寒性差异;喷施低浓度的水杨酸溶液能够显著降低植株的相对电导率、质膜透性及Pro和可溶性蛋白的含量,而高浓度的水杨酸对于降低植株SOD,POD,PPO,EST和CYT的活性均没有低浓度的显著.由此可知,适宜浓度的水杨酸有缓解栝楼低温胁迫的效果,但不能消除冷胁迫对栝楼生长的抑制作用.外源水杨酸缓解栝楼低温胁迫的最适浓度是0.5 mmol/L.     

甜菜碱对铅胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

为进一步研究甜菜碱对重金属铅胁迫下玉米幼苗生长发育的影响,本实验用甜菜碱处理不同浓度重金属铅溶液胁迫下的玉米幼苗,观测玉米幼苗的生长状况,对玉米幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及丙二醛(MDA)含量等生理指标进行测定,探讨外源甜菜碱对玉米幼苗重金属铅胁迫的影响。结果显示,甜菜碱处理后,玉米幼苗体内POD,SOD,CAT活性都明显提高,而MDA含量的增加量明显降低,表明甜菜碱在一定程度上可缓解重金属铅对玉米幼苗的胁迫。     

Trxs基因对铝胁迫下转基因大麦幼苗叶片抗氧化酶的影响

以过量表达硫氧还蛋白S基因(Trxs)的转基因大麦为材料,采用水培法研究0.05 mmol/L AlCl3胁迫条件下转基因大麦株系(LSY-11-1-1 )幼苗叶片的蛋白质氧化损伤、膜脂氧化损伤以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),过氧化氢 酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性的变化.结果显示:(1)在0.05 mmol/L AlCl3胁迫处理下大麦叶片蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著高于非处理样品,表明铝胁迫 已造成大麦幼苗的氧化损伤;转基因大麦幼苗叶片的蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著低于非转基因对照:在胁迫处理6 h、72 h与96 h时其蛋白羰基含量分别为对照的94.4%、87.0% 与71.9%;MDA含量为对照的66.32%、75.74%和74.25%.(2)处理样品叶片中GSH-PX、CAT和A PX等抗氧化酶活性有不同程度的增加;与非转基因对照相比,转基因大麦幼苗叶片的抗氧化酶系活性普遍高于对照:GSH-PX活性在处理12 h、24 h、48 h、72 h与96 h时分别是对照的 1.19倍、1.21倍、1.12倍、1.24倍与1.35倍;APX活性在处理6 h达到高峰时是对照的106.7% .这些结果表明,过量表达Trxs可以有效提高转基因大麦幼苗叶片中上述抗氧化酶类的 活性,缓解铝毒对大麦幼苗叶片蛋白质和膜脂的氧化损伤,从而提高转基因大麦幼苗对铝胁迫的抗性.