Zn^(2+)胁迫对小麦幼苗生理活性影响的研究

以郑州9023为供试材料,采用室内水培方法,研究了不同浓度Zn2(+0、30、60、120、240、360mg·L-1)对小麦幼苗生理活性的影响,初步阐明了Zn2+对小麦幼苗的毒害机理。结果表明,在Zn2+胁迫下,随处理浓度的升高,小麦幼苗叶片中超氧阴离子自由基(O·2-)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先下降后上升的趋势;抗坏血酸(ASA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先上升后下降的趋势,可溶性蛋白和叶绿素含量呈下降趋势。对SOD、POD、CAT同工酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳结果分析表明,正常情况下,小麦幼苗叶片主要表达Rf值(相对迁移率)分别为0.98、0.96、0.9、0.8、0.6、0.48的6条SOD同工酶带;POD同工酶带主要分为5区,至少包括10条同工酶酶带;CAT主要表达2条同工酶带。浓度小于120mg·L-1的Zn2+抑制SOD同工酶的表达,促进CAT同工酶的表达,浓度大于240mg·L-1的Zn2+促进SOD同工酶的表达,抑制CAT同工酶的表达,Zn2+诱导小麦幼苗中POD同工酶的表达。Zn2+没有诱导新的CAT、SOD和POD同工酶的表达。

As Zn复合污染对小麦幼苗生长及生理生化反应的影响

采用室内培养方法研究了As、Zn复合污染对小麦籽粒发芽及幼苗生理生化反应的影响。结果表明,低浓度Zn(≤100mg·L-1)对小麦生长起促进作用,但随处理浓度增大(300～500mg·L-1)对小麦的生长有明显的抑制作用,表现为发芽势、发芽率、芽长、芽重、根长、根重均减小,叶绿素含量降低,α-淀粉酶活力降低,MDA含量增大;低浓度A(s10mg·L-1)对小麦生长起抑制作用,As浓度越大抑制作用越明显。两者复合处理,As浓度≤20mg·L-1时,As、Zn表现一定的拮抗作用,Zn的加入能够缓解As对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗的生长及叶绿素含量和α-淀粉酶活力的提高,使小麦幼苗根和芽中As含量下降;当As浓度>20mg·L-1时,二者表现一定的协同作用,加剧了单一污染对小麦幼苗造成的毒害。

Cd^(2+)胁迫对小麦幼苗生理活性的影响

以郑州9023为供试材料,采用水培方法,研究了不同浓度Cd2+胁迫对小麦幼苗生理活性的影响。结果表明,随着Cd2+胁迫浓度的升高,小麦幼苗叶片ASA含量、可溶性蛋白含量、Chla、Chlb、总Chl含量呈下降趋势,而O2-含量、MDA含量、PPO活性、POD活性、还原糖及可溶性总糖含量均随处理浓度的升高而增加;对POD同工酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳结果分析表明,Cd2+诱导小麦幼苗中POD同工酶的表达。

Zn^(2+)胁迫下不同品种小麦籽粒萌发及幼苗Zn含量特征的研究

采用室内水培方法研究了不同浓度Zn2+胁迫对郑州9023、豫麦18、周麦16三个品种小麦籽粒萌发、幼苗生长的影响及幼苗Zn含量的分布特征,并对不同品种间的差异进行了分析。结果表明,随Zn2+胁迫浓度的增加,小麦籽粒的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗的芽长、根长、芽重、根重均呈下降趋势,且Zn2+胁迫对小麦根的抑制作用明显大于对芽的抑制;同时小麦幼苗根和芽中Zn含量随胁迫浓度增大而增大;对不同品种分析发现,3个小麦品种籽粒对Zn2+胁迫的反应互不相同:郑州9023种子活力较高,从根向植株上端迁移Zn最少,对Zn胁迫耐受能力较强;周麦16种子活力低,但从根向植株上端迁移Zn较少,对Zn胁迫耐受能力最强;豫麦18种子活力虽然高,但从根向植株上端迁移Zn较多,对Zn胁迫耐受能力较差。

灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫对小麦旗叶生理活性的影响

采用田间模拟Cd、Cu、Zn污染的试验方法,以郑州9023为试验材料,研究了灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫下小麦旗叶的呼吸速率、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量和相对电导率六项生理指标的变化动态。结果表明,在小麦灌浆过程中,Cd、Cu、Zn胁迫均降低了旗叶的叶绿素含量,提高了旗叶呼吸速率、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA的含量和相对电导率。在这3种重金属元素中,Cd对小麦旗叶的伤害作用在灌浆前期较强,而Cu则在灌浆后期显示出较强毒害。

砷对小麦生长发育的影响及其污染防治途径

当土壤砷含量达到一定浓度时,会对小麦产生毒害进而危害人体健康。笔者综述了砷对小麦籽粒萌发、生长发育的影响,及其在植株中积累的特征,并探讨了小麦砷污染防治途径,以期为无砷污染小麦的生产提供参考。

砷胁迫对小麦萌发过程中戊聚糖含量和木聚糖酶活性的影响

为探讨重金属砷胁迫下小麦幼苗生长过程中戊聚糖的累积变化规律,本试验采用室内水培方法,研究了不同浓度砷胁迫下小麦籽粒萌发、幼苗生长形态指标及籽粒、根、芽3个部位在培养7 d内戊聚糖含量和木聚糖酶活性的动态变化。结果表明,≤5 mg/L的砷对小麦发芽率、根长、芽长、籽粒重、芽重有促进作用,>5 mg/L的砷抑制小麦生长和发芽;随着砷浓度的升高,籽粒中戊聚糖含量呈先上升后下降的趋势,根和芽中戊聚糖含量呈下降趋势;随着砷浓度的升高,籽粒中木聚糖酶活性仍呈先上升后下降的趋势,根和芽中木聚糖酶活性则呈先下降后上升的趋势。对小麦幼苗3个部位来说,戊聚糖含量平均值大小依次为根>籽粒>芽,木聚糖酶活性平均值大小依次为籽粒>芽>根。说明≤5 mg/L的砷促进籽粒中戊聚糖的积累和木聚糖酶的活性,>5 mg/L的砷则抑制之,>5 mg/L的砷对根和芽中木聚糖酶活性有促进作用。

氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO_3对As(Ⅲ)胁迫下小麦幼苗生物效应及成熟期籽粒As含量的影响

采用盆栽的方法,研究了在As污染土壤中施加氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO3对小麦籽粒萌发、幼苗生理及成熟期籽粒w(As)的影响,并探讨了4种改良剂对在As污染土壤上种植小麦的有效改良方法.结果表明:适量的氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO3对As污染土壤的小麦萌发和幼苗生长具有明显的促进作用,能有效缓解As对小麦的毒害,并降低成熟期籽粒的w(As).表现为出苗率、幼苗株高、植株鲜重增大,w(叶绿素a)升高,丙二醛(MDA)含量和w(游离脯氨酸)下降,成熟期籽粒的w(As)降低.

As(Ⅲ)胁迫对小麦发芽过程中木聚糖酶活性及基因表达动态变化的影响

采用室内水培方法,研究了不同浓度As(Ⅲ)胁迫对小麦发芽过程中籽粒、幼根、幼叶3个部位在培养180h内木聚糖酶活性的动态变化。并以小麦稳定表达的肌动蛋白基因作为对照,利用半定量RT-PCR技术,对小麦木聚糖酶基因的表达进行了研究。结果表明,小麦发芽过程中3个部位木聚糖酶活性平均值大小顺序为籽粒>幼芽>幼根。随着As(Ⅲ)浓度升高,籽粒中木聚糖酶活性呈现低促高抑的趋势,幼根和幼叶中木聚糖酶活性呈上升趋势。4个浓度As(Ⅲ)处理后木聚糖酶基因表达强度依次为25mg/L>5mg/L>0mg/L>0.1mg/L。

As(Ⅲ)胁迫对小麦萌发的影响及幼苗As含量特征的研究

采用室内水培方法,选择郑州9023、豫麦18、周麦16小麦品种为试验材料,研究了不同浓度As(Ⅲ)胁迫对小麦籽粒萌发、幼苗生长的影响及幼苗As含量的特征,并探讨了品种间的差异,结果表明,随着As(Ⅲ)浓度的增加,3个品种籽粒的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗的芽长、根长、芽重、根重几项指标均呈下降的趋势,且对小麦幼苗根的抑制作用明显大于对芽的抑制;幼苗As含量则呈现出随胁迫浓度的增大而增大的趋势,且3个品种小麦幼苗根和芽的As含量互不相同。周麦16耐As污染能力最强。