外源亚精胺对高温下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜热敏感品种‘长春密刺’和耐热品种‘津春4号’为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法研究了外源亚精胺(Spd)预处理对短期高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果显示:(1)随高温胁迫时间的延长,2个黄瓜品种幼苗叶片相对电导率升高、MDA含量增加,热敏感品种的膜脂过氧化程度大于耐热品种;高温胁迫4h,SOD活性降低,POD、CAT、APX活性升高,抗坏血酸(AsA)含量升高,类胡萝卜素(Car)含量降低,且随胁迫时间反映出耐热品种抗氧化系统的自我调节能力大于热敏感品种。(2)外源Spd预处理能有效抑制高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,增强SOD、POD、APX活性以及AsA和Car含量,增强植株抗氧化能力,且在热敏感品种上的应用效果优于耐热品种。研究表明,外源Spd预处理能有效提高黄瓜幼苗叶片处于高温胁迫时的抗氧化能力,对缓解高温胁迫有重要作用。

亚精胺对干旱胁迫下决明种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探寻缓解决明种子及幼苗干旱胁迫的方法,该文研究了在15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,施加不同体积分数的外源Spd对决明种子发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)及活力指数(Vi)的影响,以及Spd处理对决明幼苗叶片的总叶绿素、超氧阴离子(O2-.)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、游离脯氨酸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.结果表明:①在15%PEG-6000胁迫下,决明种子萌发受到显著抑制,经过不同体积分数的Spd处理后各项萌发指标均有显著提高,0.50mmol/L的Spd处理各项指标值增幅最大,种子发芽率(84.67)、发芽指数(95.10)和活力指数(7.30)与干旱对照相比分别提高了1.84,1.19和1.96倍.②不同体积分数Spd处理决明幼苗叶片后,与干旱对照的值相比,总叶绿素质量分数、SOD及POD活性显著升高,而可溶性蛋白、游离脯氨酸、O2-.、MDA质量分数及CAT活性则有不同程度的降低,且以0.50mmol/L Spd处理后的效果最为显著.研究表明适宜体积分数(0.50mmol/L)的Spd能显著提高干旱胁迫下决明种子的萌发能力,通过调节保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对决明幼苗的伤害,缓解渗透调节物质的过度积累,提高决明种子及幼苗的耐旱能力.

亚精胺及其抑制剂对黄瓜去顶苗雌花分化及内源多胺的影响

在MS培养基中添加0.05mmol/LSpd(亚精胺)处理的离体黄瓜去顶苗的雌花诱导率为46%,CK组(对照)的为5%,而5mmol/LDCHA(二环己胺)处理的为0。检测发现:Spd处理的去顶苗的内源Spd含量、Spd含量/Put(腐胺)含量比值明显高于CK组和抑制剂DCHA处理的,表明高水平的内源Spd含量、Spd含量/Put含量比值有利于黄瓜去顶苗的雌花分化;Spd处理的内源Spm(精胺)、Cad(尸胺)含量明显低于DCHA处理和CK组,表明内源Spm、Cad含量的变化与雌花分化无直接的关系。由此可见,外源Spd是通过影响黄瓜去顶苗的内源Spd含量及Spd含量/Put含量比值变化,进而影响雌花分化。

亚精胺对牡丹花膜脂过氧化的影响

在牡丹花绿蕾期全株喷洒0.2、0.5和0.8 mmol·L-1的亚精胺(Spd)水溶液,其中0.2和0.5 mmol·L-1的Spd溶液使花瓣中超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高,超氧阴离子(O2-)产生速率、丙二醛(MDA)含量和花瓣外渗液的相对电导率下降,以0.2 mmol·L-1Spd的处理效果较好;而0.8 mmol·L-1Spd溶液处理降低了花瓣SOD活性,并使O2-产生速率、MDA含量和花瓣外渗液的相对电导率略有升高。

外源亚精胺对盐胁迫下燕麦幼苗生长及生理特性的影响

为探讨外源喷施亚精胺(Spd)对燕麦幼苗生长和耐盐性的影响,该研究选用燕麦品种‘白燕5号’为试验材料,通过水培试验研究70 mmol/L盐胁迫下(NaCl和Na2SO4摩尔比1∶1混合),叶面喷施不同浓度的亚精胺对燕麦幼苗生长、根系活力、抗氧化酶活性以及丙二醛、游离脯氨酸和离子含量的影响。结果显示:(1)盐胁迫显著抑制了燕麦幼苗生长,喷施0.75 mmol/L Spd使盐胁迫下幼苗地上、地下干重和根系活力分别显著提高34.1%、23.8%和24.7%。(2)喷施0.75 mmol/L Spd使幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性较对照分别显著增加了17.0%、22.9%和23.7%,根系中分别显著增加了43.0%、19.4%和91.2%,并使幼苗叶片和根系中的MDA含量分别显著降低了25.2%和12.8%。(3)喷施0.75 mmol/L Spd使燕麦幼苗叶片和根系游离脯氨酸(Pro)含量分别显著增加了63.3%和362.6%,并使叶片Na^(+)/K^(+)、Na^(+)/Ca^(2+)和Na^(+)/Mg^(2+)值分别降低了6.7%、16.3%和4.9%。研究表明,在盐胁迫环境下,叶面喷施适宜浓度(0.75 mmol/L)Spd可通过提高燕麦幼苗抗氧化和渗透调节能力,维持生物膜系统的稳定,有效减轻渗透胁迫和离子毒害对幼苗的伤害,从而增强其耐盐性,促进幼苗生长。

叶面喷施亚精胺对根部高温胁迫下生菜生长及光合特性的影响

以长叶生菜‘Romaine’为材料,采用营养液栽培方式,研究了叶面喷施亚精胺(Spermidine,Spd)对根部高温胁迫下生菜生长及光合特性的影响。结果表明:在营养液温度为35℃条件下,叶面喷施0.50 mmol/L的Spd后,生菜植株的干重、鲜重显著提高,净光合速率(P_N)、气孔导度(G_s)显著上升,表观量子效率(AQY)、RuBP羧化效率(CE)、饱和光强和饱和CO_2浓度下最大光合速率显著升高,电子传递效率和碳同化效率显著提高。叶面喷施0.50 mmol/L的Spd提高了生菜植物的光合作用,主要是通过提高植物的气孔导度及有效地保护电子传递链和碳同化实现的。

外源ALA和Spd对低温弱光下辣椒幼苗光合作用及抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)和亚精胺(Spd)对低温弱光下辣椒幼苗叶片影响及相关生理机理。【方法】以辣椒幼苗为试材,利用人工气候室模拟低温(15℃/5℃)(昼/夜)弱光(20—30μmol.m-2.s-1)逆境,通过叶面喷施0.5 mg.L-1ALA和0.5 mmol.L-1Spd,研究Spd和ALA对辣椒耐低温弱光的影响。【结果】ALA和Spd处理可减缓持续低温弱光下辣椒幼苗光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数qP和PSII反应中心光能捕获效率(Fv'/Fm')的下降,同时显著提高了辣椒幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),并且显著提高了叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)抗氧化酶活性,同时减缓辣椒幼苗MDA含量和细胞膜透性的持续增大。可溶性蛋白质和脯氨酸(Pro)含量与耐性呈正相关。【结论】ALA和Spd能够提高低温弱光下辣椒幼苗的耐冷性与激活了辣椒的防御系统及保护了细胞膜系统有关;同时通过提高植株SOD、POD和CAT活性来促进辣椒幼苗活性氧代谢,从而保护细胞光合性能。

外源亚精胺调控黑麦草根系响应镉胁迫及其转录组学分析

应用外源生长调节物质是增强植物抗逆能力的有效手段之一.以黑麦草为受试植物,进行水培试验,探究外源基施0.1 mmol·L^(-1)亚精胺(Spd)对不同水平(0、5和10 mg·L^(-1))镉(Cd)胁迫下黑麦草根系生理学和分子生物学两方面的影响.生理学研究结果表明,Cd胁迫显著降低黑麦草根系的生理机能,而添加Spd可有效缓解Cd引起的负面作用.其中对根系可溶性蛋白含量的影响最为显著,较5 mg·L^(-1)和10 mg·L^(-1)Cd单独处理,分别提高了90.91%和158.35%.Spd还通过提高抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量、过氧化物酶(POD)活性来抑制氧化胁迫产物丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))的积累,对根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响则不显著.分子生物学研究结果表明,10 mg·L^(-1)Cd胁迫致使黑麦草根部大量基因发生了差异表达,应用外源Spd后差异表达基因的数目、差异显著性和差异倍数均显著降低,GO富集分析最显著的部分由响应有机环状化合物、醛基/酮基转移酶活性变为响应三价铁离子和2'-脱氧麦根酸2'-双加氧酶活性.单基因表达热图分析发现,外源Spd上调了锌铁转运蛋白和2'-脱氧麦根酸2'-双加氧酶相关基因的表达,提高了根系对铁的吸收利用能力.综上所述,施用一定浓度的Spd可有效调控黑麦草根系对Cd胁迫的响应,增强其耐性生理,减轻Cd的毒害效应.

外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗氮素代谢的影响

以较为耐热的黄瓜品种‘津春4号’为试材,在人工气候箱中,采用石英砂培加营养液浇灌的栽培方式,研究了外源亚精胺(Spd)对高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗氮素代谢的影响。结果表明:短期高温胁迫处理,尤其是4h内,植株硝态氮含量降低而铵态氮含量升高;外源Spd预处理使幼苗体内硝态氮和铵态氮含量升高且硝酸还原酶(NR)活性增强。较长期高温胁迫处理下,幼苗根系中硝态氮含量升高但向地上部运输受阻,根系NR钝化,根系和叶片中铵态氮含量均显著升高;高温胁迫下喷施Spd,除进一步促进根系吸收硝态氮且向地上部运输外,根系和叶片NR活性亦有所升高,从较长期的效果看,外源Spd还具有防止铵态氮过度积累、促进幼苗体内氮素代谢趋于正常的作用。

外源亚精胺对 As^5+胁迫下水稻种子萌发和As吸收积累的影响

农田As污染对农作物生长有毒害作用,导致农作物产量降低、品质下降.研究了外源添加亚精胺(Spd)对As^5+胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,外源添加Spd能够促进As^5+胁迫下水稻种子的萌发过程,提高种子的发芽势和发芽率,促进幼苗根系生长.添加Spd可以不同程度地提高As^5+胁迫下水稻幼苗和根系中的抗氧化酶系统过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低水稻幼芽和根系中的丙二醛(MDA)含量.当As^5+浓度为25μmol·L^-1时,添加500μmol·L^-1和1 000μmol·L^-1 Spd使水稻根系中的MDA含量比对照处理分别降低12.3%和31.3%,水稻幼芽CAT活性分别提高105.1%和101.4%,水稻根系CAT活性分别提高29.9%和57.1%.添加Spd也影响水稻对As的吸收积累.当As^5+浓度为25μmol·L^-1时,添加500μmol·L^-1和1 000μmol·L^-1 Spd导致水稻幼芽As含量与对照相比分别降低69.4%和75.1%,水稻根系As含量分别降低7.6%和24.4%.Spd可以有效地缓解As^5+对水稻的毒害作用.

多胺对紫斑牡丹切花衰老过程中瓶插寿命和生理特性的影响

以紫斑牡丹‘京墨洒金’为试材,通过测定其最佳观赏期、瓶插寿命、花径变化率、鲜质量变化率、水分平衡值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质含量,研究了亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对紫斑牡丹切花采后瓶插品质及生理特性的调控作用,以期为延长紫斑牡丹切花瓶插寿命和观赏期提供参考依据。结果表明:2种多胺均可以延长切花最佳观赏期,延迟了水分平衡值到达0的时间,减少水分亏缺,增加花枝鲜质量。Spm处理能够显著延长瓶插寿命、增大花径。2种多胺均能提高花瓣的活性,降低了丙二醛(MDA)含量,维持了活性氧代谢的平衡。Spm可以显著延缓可溶性蛋白质的降解,而Spd处理的可溶性蛋白质含量于瓶插末期低于对照。Spm处理能有效维持紫斑牡丹切花花瓣的水分平衡,提高抗氧化防御能力,延长切花的瓶插寿命。