氯苯处理下小麦幼根生理学指标的变化及活性炭对氯苯毒性缓解作用的研究

以小麦幼根为材料,研究了不同浓度氯苯(1％,2％,3％,4％,5％)对小麦幼根生理学指标的影响及活性炭对小麦幼根的保护作用.结果显示,氯苯造成了小麦幼根生物量(根长、鲜重和干重)的下降,同时升高了小麦幼根细胞死亡水平、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、活性氧含量以及抗氧化酶活性.表明氯苯对小麦幼根造成生长抑制,增加了氧化压力...     

低温胁迫下交替呼吸途径对小麦幼根生长及氧化压力的调节作用

以小麦幼根为材料,采用化学抑制剂法,研究了低温胁迫下交替呼吸途径对小麦(Triticum aestivum L.)幼根生长及氧化压力的调节作用,探讨了交替呼吸途径在植物低温耐受机理中的角色.结果表明,低温降低了小麦幼根的生长,增加了小麦幼根的氧化压力,并导致明显的细胞死亡.进一步研究发现,低温增加了小麦幼根交替呼吸途径的水平.用二甲基硫脲(过氧化氢消除剂,DMTU)处理可降低低温胁迫下小麦幼根的氧化压力,并减缓了低温对小麦幼根生长和细胞死亡的影响.用1mmol·L-1水杨基氧肟酸(交替氧化酶专一性抑制剂,SHAM)处理进一步加剧了低温下小麦幼根的氧化压力和根的生长抑制,也进一步提升了低温下细胞的死亡程度.以上研究结果表明,低温通过增加氧化压力抑制小麦幼根的生长,并导致了幼根的细胞死亡;而低温胁迫下交替呼吸途径的上升有可能通过降低氧化压力而缓解低温胁迫对小麦幼根的上述不利影响.     

根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的活性氧代谢影响

为了探究根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的影响,以普通小麦品种"轮选988"为材料,采用溶液培养法,研究了根施甜菜碱对Pb2+胁迫下小麦根系生长的影响.结果表明:随着Pb2+浓度的提高,Pb~(2+)处理小麦的株高、根长和质量表现出先增加后降低的趋势,在Pb~(2+)5 mg·L~(-1)时达到最高值.在50 mg·L~(-1) Pb~(2+)胁迫条件下,小麦的生长发育受到强烈的抑制.然而,施用5.0 mmol·L~(-1)外源甜菜碱后,小麦幼苗的根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了29.8%、 11.54%、 25.13%、 42.5%; SOD、 POD、 CAT、 APX分别升高了41.54%、43.85%、40.15%、40.48%;超氧阴离子自由基(O_2~-)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量分别下降了87.16%、63.21%、20.86%、71.14%;可溶性糖含量和根系活力分别上升了34.34%和56.50%.因此,根施适宜浓度外源甜菜碱可显著增强小麦幼苗根系的抗氧化能力,恢复根系活力,从而有效缓解铅胁迫对小麦幼苗生长的伤害.     

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NO供体硝普钠(SNP)显著缓解NaCl对小麦幼根的生长和质子分泌抑制

笔者研究了NO供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下小麦(鲁麦15)幼根生长、质子分泌及离子含量的影响.结果表明:75 mmol·L-1的NaCl显著抑制小麦幼根的生长、质子分泌速率,增加Na+/K+比和MDA含量,而同时添加0.08 mmol·L-1SNP后,能显著缓解NaCl胁迫对小麦幼根生长的抑制作用,提高幼根质子分泌速率,降低Na+/K+比和MDA含量.这些结果表明NO可能通过增加根系质子分泌速率,维持低的Na+/K+ 比和膜脂过氧化水平,从而缓解NaCl引起的生长抑制.     

酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响

研究了酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响.结果表明,单独Cd胁迫下,随着Cd浓度的增大(0-50 mg·L-1),油菜种子根长和根鲜重逐渐降低(P<0.05),芽长和芽鲜重在Cd浓度较高(1-50 mg·L-1)时才逐渐降低(P<0.05);而仅高Cd浓度(50 mg·L-1)胁迫才使种子发芽势、发芽率显著降低(P<0.05).单独酒石酸胁迫时,随着酒石酸浓度的增大(0-10 mmol·L-1),油菜种子生长指标(根长、芽长和根鲜重等)均逐渐降低(P<0.05);而仅高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)胁迫才使种子萌发指标(发芽势、发芽率和发芽指数等)显著降低(P<0.05).当酒石酸和Cd共同作用时,低浓度酒石酸(1-2.5 mmol·L-1)对各浓度Cd胁迫下的油菜种子萌发指标(发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数)和芽鲜重均无显著影响(P>0.05);但高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)对各Cd胁迫下的各指标呈抑制作用(P<0.05),即高浓度酒石酸加重了Cd对种子萌发的毒害.同时表明酒石酸和Cd的胁迫对油菜种子生长的影响大于种子萌发,且对油菜种子幼根的抑制效应大于幼芽.     

地表UV-B辐射变化对冬小麦碳氮代谢的影响

本文采用室内盆栽实验,研究了地表UV-B辐射增加对冬小麦碳氮代谢的影响。结果表明:小麦的抽穗,UV-B辐射对碳代谢的影响表现为,UV-B辐射增加条件下,可以显著降低小麦呼吸速率。小麦叶片鲜重、地上部分鲜重均显著减少,根干重无显著差异。减少了叶绿素a,b含量及叶片中可溶性糖的含量,增加类胡萝卜素含量;UV-B增加对小麦叶片中N代谢过程的影响表现为:对N2O的排放影响不显著,但显著增加了可溶性蛋白质、游离氨基酸含量,促进谷氨酰胺合成酶活性,抑制硝酸还原酶活性,而对硝态氮、全N、全P含量无显著影响。     

重金属铬对几种蔬菜生长的影响研究

本实验以油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子为材料,研究了不同Cr3＋浓度及胁迫时间对其发芽率、幼苗株高、根长、干重的影响.试验结果表明：随Cr3＋浓度的增加和胁迫时间的延长,其对幼苗的毒害作用越明显,表现为Cr3＋对玉米幼苗的生长包括株高、根长、鲜重和干重有明显的抑制作用;随着Cr3＋浓度的增加和胁迫时间延长,Cr3＋胁迫对幼苗叶片叶绿素合成具有明显的抑制作用,低浓度的铬对油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子的芽和幼根的生长有刺激作用,高浓度的铬对其表现为抑制作用.     

Cu胁迫下水杨酸对当归幼苗叶绿素含量和荧光特性影响的研究

研究了Cu胁迫对当归幼苗叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响,以及外源水杨酸对Cu胁迫的缓解作用.研究发现,用CuCl_2处理当归幼苗24,48和72h后,和对照相比,当归幼苗的叶绿素含量、实际光化学效率(Y(Ⅱ)),PSⅡ电子传递速率(RET)、最大光化学效率(F′v/F′m)和光化学淬灭系数(qP)随胁迫时间的延长而显著下降,且叶片非光化学猝灭(qN和QNP)显著上升.在CuCl_2胁迫的同时,对当归幼苗叶片喷施水杨酸后,和未进行水杨酸处理的叶片相比,其叶绿素含量,Y(Ⅱ),RET,F′v/F′m和qP有所升高,而qN和QNP的上升有所下降.上述结果表明,Cu胁迫降低了当归幼苗的叶绿素合成和光化学效率,而水杨酸的施加能够有效缓解Cu胁迫对当归幼苗叶绿素合成以及光化学产生的不良影响.     

细胞外ATP影响铜诱导的细胞死亡和H_2O_2的产生（英文）

细胞外ATP是植物体中许多生理过程的调节信号.胞外ATP可以影响铜离子诱导的细胞死亡和H_2O_2的产生.100~700/μmol/L CuCl_2导致烟草悬浮细胞的死亡量显著上升,而且胞内H_2O_2和胞外H_2O_2的含量也随之上升.选择了300/μmol/L CuCl_2研究铜离子导致的细胞死亡量上升和H_2O_2产生的过程.结果表明,此浓度的CuCl_2提升了NADPH氧化酶的活性,而加入DPI(NADPH氧化酶抑制剂)缓解了CuCl_2引起的细胞死亡和H_2O_2的产生,这说明CuCl_2引起细胞死亡和H_2O_2产生与NADPH氧化酶活性的增加相关.加入50μmol/L ATP进一步增加了CuCl_2引起的细胞死亡、H_2O_2的产生、NADPH氧化酶.而DPI预处理后,外源ATP并未引起变化.这一实验表明,胞外ATP可以通过刺激NADPH氧化酶影响铜离子引起的细胞活性和H_2O_2产生的变化.     

植物促生菌对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应

为提高日益盐渍化耕地的作物抗盐性,从盐生植物根际土中分离得到4株含ACC脱氨酶的植物促生菌(PGPR),并在限菌条件下考察其对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应.结果表明,随盐分的升高,促生作用增大.在10 g/L NaCl盐分胁迫下,4菌株对燕麦初生苗均表现出显著的促生效应,但以假单胞菌属S1最显著,其根长、根鲜重和根干重比未接菌对照分别增加137.2%、138.1%和96.2%.4株PGPR的ACC脱氨酶活性与植物生长参数(根长、根鲜重、根干重和下胚轴长)之间具有极显著的正相关性(相关系数>0.93).接种含ACC脱氨酶活性的PGPR可以作为一种环境友好、经济实用的盐渍化土壤改良措施.     

三种纳米材料对小麦种子萌发的影响

利用不同浓度的纳米材料处理小麦"天宁38号"种子,观测不同尺寸不同种类的纳米材料处理下对发芽势、根长、根鲜重的影响.研究发现,石墨烯能抑制小麦幼苗的生长发育,延迟小麦种子的发芽时间,但不抑制小麦种子的发芽率,浓度为5 mg·L-1对小麦根长产生了极为显著的抑制,根鲜重最低;低浓度氧化石墨烯溶液对小麦的生长出现一定的促进作用,但是高浓度(100 mg·L-1)对小麦芽长和根长均产生了严重的抑制作用;纳米零价铁对小麦生长有一定的抑制作用,特别是对根的影响最大,50 mg·L-1时小麦的发芽率最低.     

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.     

外源H2S缓解小麦苗期干旱胁迫的生理生化基础

小麦是人类重要的粮食作物之一，而其生长发育过程常受干旱胁迫，致使减产降质.随着全球气候变化，极端天气频发，小麦受旱面积与旱灾程度正逐年加剧.探究小麦抗旱调控机制，增强小麦抗旱能力，对于缓解小麦干旱胁迫造成的减产降质具有重要意义.前期研究发现低浓度的H₂S可显著缓解小麦幼苗干旱胁迫.笔者以20%聚乙二醇（PEG-6000）模拟中度干旱胁迫处理水培百农207小麦幼苗，以1 mmol·L^-1NaHS为H₂S供体对小麦幼苗进行叶面喷施处理，研究结果表明，干旱胁迫条件下，与未喷施NaHS的干旱处理组相比，外源喷施NaHS 7 d时可显著缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应，主要表现在：株高和根长分别显著增加9.63%和19.7%;地上部分及地下部分干重分别显著增加17.63%和12.58%;内源H₂S显著增加了43.76%;光合效率显著增加了3.02%;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别显著增加了13.83%,11.57%,41.87%;丙二醛和过氧化氢的含量显著降低了36.1%和65....     

交替氧化酶对AlCl_3胁迫下烟草BY-2悬浮细胞死亡发生的影响

以烟草悬浮细胞BY-2为材料,探讨了在Al Cl3胁迫下交替氧化酶对烟草悬浮细胞死亡发生的影响.结果表明,随着Al Cl3的增加(30、50、80、100μmol/L),烟草悬浮细胞的细胞死亡水平逐渐上升,交替呼吸途径的容量水平随之增大.在Al Cl3胁迫下细胞中H2O2的浓度也有所增加.较之在Al Cl3处理下的细胞,将交替氧化酶抑制剂水杨基氧肟酸预处理后的细胞再置于Al Cl3的胁迫下,则导致了细胞死亡水平和H2O2含量的进一步上升;H2O2可以以剂量依赖的方式导致细胞死亡水平的上升,H2O2的清除剂可以降低Al Cl3胁迫及H2O2处理下细胞死亡的水平.在Al Cl3胁迫下植物细胞能够提升交替呼吸途径的容量,从而在一定程度上限制了细胞H2O2的积累,并由此缓解了细胞死亡的发生.     

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.     

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.     

废旧电池浸出液对小麦幼苗生长及生理特性的影响

研究了不同浓度的废旧电池浸出液对小麦生长和生理特性的影响.结果显示:不同浓度的废旧电池浸出液对各项生理指标影响不同,对根与叶的胁迫程度也不同.根对废旧电池浸出液反应更加敏感,受到的影响更加显著.在30％,45％,60％浓度时,根鲜重与地下长度生长受到严重的抑制,并且浓度大于30％时,随着电池浸出液浓度的增加,地下长度生长抑制更加明显.叶鲜重、地上长度也只是在45％或60％两高浓度时受到影响.实验还发现叶中丙二醛(Malondialdehyde MDA以下简称MDA)含量随着废旧电池浸出液浓度的增加而增加,45％与60％两高浓度实验组与对照组差异显著,同时由于脯氨酸含量也随之增加,所以没有对小麦叶片的膜透性产生影响.但在60％高浓度处理时,小麦中叶绿素含量明显低于对照组,从而影响了小麦的光合作用.     

细胞外ATP调节NaCl胁迫诱导的烟草悬浮细胞死亡和呼吸抑制

本文以烟草悬浮细胞BY-2为材料,探讨了胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡和呼吸抑制的调节作用.实验表明,随着NaCl浓度的逐渐上升(50、100、200、400mmol/L),细胞的死亡水平逐渐上升,而胞外ATP含量和细胞呼吸速率则随NaCl浓度的上升而逐渐下降.本文在200mmol/L NaCl处理下的细胞中探索了胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡和呼吸抑制的调节作用.结果发现,较之200mmol/L NaCl胁迫下的细胞,对NaCl胁迫的细胞加入外源ATP(20μmol/L)其使得细胞死亡水平显著性降低,也使得胞外ATP含量和细胞呼吸速率均有所回升.上述实验观察表明,NaCl胁迫诱导的植物细胞的死亡和呼吸抑制可能和细胞外ATP水平的变化有关,并且胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡具有一定的调节作用.     

盐和过氧化氢胁迫下交替氧化酶调节根生长和细胞死亡

用不同浓度的NaCl或外源过氧化氢(H_2O_2)溶液处理野生型(WT)拟南芥和交替氧化酶(alternative oxidase,AOX)基因反义抑制突变体(AS-12)拟南芥,发现随NaCl和过氧化氢浓度的增加,两种拟南芥幼根生长速率降低,且出现了明显的细胞死亡。在50和100 mM NaCl或在50 mM H_2O_2处理下,与WT植株相比,AS-12植株幼根的生长速率更低,且组织的细胞死亡程度也更加明显。150 mM NaCl或100及200 mM H_2O_2处理导致AS-12与WT幼根的生长停止和严重的细胞死亡,但两种植株幼根在生长速率和细胞死亡程度上无明显差别。以上实验结果说明交替氧化酶在一定水平的盐胁迫和氧化压力下能够影响幼根的生长和细胞死亡的发生。