碱胁迫对不同品种菊芋幼苗生物量分配和可溶性渗透物质含量的影响

【目的】探讨菊芋幼苗耐碱性与生物量和可溶性渗透物质在不同器官分配积累的关系。【方法】采用营养液砂培试验,以2个耐碱程度不同的菊芋品种‘南芋8号’(Ht1,耐碱)和‘南芋1号’(Ht2,耐碱性较弱)为材料,设置0.0、12.5、25.0以及37.5mmol·L-1Na2CO3溶液模拟碱胁迫,研究其幼苗不同器官生物量分配和可溶性渗透物质含量的变化。【结果】碱胁迫下,2种菊芋幼苗各器官生物量比、Na+含量、K+含量、可溶性糖以及脯氨酸含量存在较大差异。相比之下,Ht1在低碱胁迫(12.5mmol·L-1)时叶片保持了较高的K+含量,根系积累了较多的干物质;较高碱胁迫(25.0,37.5mmol·L-1)时叶片和根系积累了较多的可溶性糖,根系保持了较高的K+含量和较低的Na+含量,而Ht2根系Na+含量、各器官脯氨酸含量以及茎可溶性糖含量在所有设定碱浓度下均较高。【结论】菊芋幼苗品种间耐碱性差异与其不同器官生物量和可溶性渗透物质的分配积累有关。耐碱菊芋品种低碱胁迫时叶片保持了较高的K+含量,根系分配了较多的干物质,较高碱胁迫时叶片和根系保持了较高的可溶性糖含量,根系保持了较高的K+含量和较低的Na+含量,这可能是其耐碱性较强的重要原因之一。

H_2S对镉胁迫下白菜幼苗根系渗透胁迫的调节作用

以水培白菜幼苗为材料,研究了气体信号分子H_2S对重金属镉胁迫下白菜幼苗根系细胞膜透性和渗透调节物质的影响。结果表明,在2.5 mmol·L^(-1)和5 mmol·L^(-1)CdCl_2胁迫下,随处理时间的增加,白菜根系的膜脂过氧化产物丙二醛含量增加,白菜幼苗根细胞的相对电导率增大,细胞膜透性增大;H_2S的外源供体NaHS(1、5、10μmol·L^(-1))预处理,均使镉胁迫引起的白菜根细胞相对电导率显著下降并提高根部的相对含水量;5μmol·L^(-1)NaHS预处理可增加镉胁迫下白菜幼苗根部可溶性糖和脯氨酸的含量,可溶性蛋白和甜菜碱含量则无明显变化,1μmol·L^(-1)羟胺(H_2S生成抑制剂)处理降低了镉胁迫下可溶性糖和脯氨酸含量。因此,H_2S可以通过调节白菜幼苗根的渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的合成来降低镉对根系的伤害。

La(NO_3)_3对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及抗逆生理特性的影响

为探讨稀土元素镧(La)对牧草盐胁迫伤害的缓解作用,采用水培法研究了叶面喷施20 mg·L-1 La(NO3)3对NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长及其抗逆生理特性的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制黑麦草幼苗的生长,提高叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)、O2-和H2O2含量,其作用随盐浓度的增大而增强。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、脯氨酸含量随盐浓度增大呈先升后降趋势,可溶性糖和Na+/K+比逐渐增大,质膜H+-ATP酶活性逐渐降低,过氧化物酶(POD)活性及POD同功酶数量表达增强。喷施La(NO3)3处理可降低盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的O2-和H2O2含量,提高SOD、CAT、POD、APX和质膜H+-ATP酶的活性及POD同功酶的表达,使AsA、GSH、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量及幼苗生物量增加,Na+/K+比降低。表明La(NO3)3可通过提高抗氧化系统的活性和积累渗透溶质减轻盐胁迫伤害,从而提高黑麦草的耐盐性。

氮营养对干旱逆境下水稻体内可溶性渗透调节物质的影响

采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水稻短期干旱胁迫研究表明,适度氮素营养有利于旱稻品种“巴西陆稻”叶片中游离脯氨酸(Pro)和游离氨基酸总量(TFA)的积累,对常规水稻品种“中香1号”效应不明显,但是施氮均使两品种水稻叶片中可溶性糖(SS)含量下降.干旱逆境下水稻无机渗透调节物质以K+为主,且氮营养可促进水稻茎叶K+的积累.

逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢

本文介绍逆境胁迫下植物体内渗透调节物质的积累和作用 ,及其对活性氧的产生与清除的影响。阐述以脯氨酸为代表的渗透调节物质对活性氧的直接清除作用 ,Ca2 +、甜菜碱等对抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响。近年来人们广泛利用转基因技术合成脯氨酸、甜菜碱 ,为提高作物的抗氧化能力及培育抗逆新品种提供了一条有效途径。

低温对‘寒富’苹果花芽渗透调节物质含量和膜脂过氧化的影响

以‘寒富’苹果的花芽为试材,设置梯度低温(-25、-30、-35和-40℃)处理,研究顶花芽和腋花芽的渗透调节物质含量对低温的响应特点及对花芽低温适应性的影响。结果表明:随着温度下降,顶花芽和腋花芽的游离氨基酸含量变化趋势相似,但顶花芽的游离氨基酸含量一直高于腋花芽。腋花芽的可溶性糖和可溶性蛋白含量均是在-35℃达到高峰后显著下降;顶花芽的则是在-35℃达到最低点后显著升高。腋花芽的脯氨酸含量在-35℃达到高峰后保持在较高水平,顶花芽的则是在-35℃达到最低点后显著升高。腋花芽的MDA含量在-35℃之前保持在较低水平,此后迅速上升;顶花芽的MDA含量总体上呈上升趋势,且明显高于腋花芽。由此认为,腋花芽的渗透调节物质对低温的响应能力强于顶花芽,应是腋花芽低温适应性强于顶花芽的一个重要原因。

生长调节剂和渗透调节物质对水曲柳体胚发生的影响

以水曲柳成熟合子胚子叶为材料诱导体胚发生,通过改变诱导培养基中植物生长调节剂和渗透调节物质的种类及浓度,分析二者对水曲柳体胚发生的影响。研究结果表明:诱导培养基中的生长调节剂在水曲柳体胚发生过程中是必不可少的因素;高渗透压有利于体胚诱导:在添加生长调节剂的条件下,添加75 g·L^(-1)的蔗糖可提高体胚诱导率;通过在诱导培养基中添加100 g·L^(-1)蔗糖产生的体胚在含有BA的分化培养基上分化率更高。研究结果为提高水曲柳体胚诱导率、改善体胚发生状况和优化体胚发生体系奠定了基础。

镧对NaCl胁迫下黑麦草幼苗根系生理特性的影响

采用水培法研究NaCl胁迫下黑麦草幼苗根系活性氧代谢和渗透调节物质含量的变化及La(NO3)3对其变化的影响,结果表明:随着NaCl浓度的增加,黑麦草幼苗根中丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2.-)和过氧化氢(H2O2)含量增大,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质和脯氨酸含量先升后降,超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性糖、Na+含量不断提高,K+含量和质膜H+-ATP酶活性持续下降。添加20 mg/L La(NO3)3处理提高了NaCl胁迫下幼苗根中SOD、CAT和H+-ATP酶的活性及ASA、GSH、可溶性蛋白质、可溶性糖和K+的含量,降低了APX活性及O2.-、H2O2、MDA、脯氨酸和Na+的含量,POD活性在低浓度NaCl(50 mmol/L、100 mmol/L)时下降,高浓度(200 mmol/L、300 mmol/L)时升高。表明适宜浓度的La(NO3)3可通过提高盐胁迫下根系清除活性氧和渗透调节的能力,降低植株的膜脂过氧化,从而增强黑麦草的耐盐性。

黑麦草原生质体培养条件的初步研究

本试验研究了影响黑麦草悬浮细胞生长以及原生质体分离和培养的部分因素.结果表明:黑麦草悬浮细胞继代培养时的接种量对悬浮细胞的生长速度影响较大,其与培养基的比例为1∶20时,生长速度较快;当悬浮细胞与酶液的比例为2～3∶10时,每 ml 酶液原生质体产量最高;原生质体培养基中用葡萄糖代替蔗糖和甘露醇作碳源或渗透压稳定剂进时,原生质体的植板率较高。

渗调物质和fluridone对离体花生胚蛋白质合成的调节

离休花生胚发育过程中，渗透调节（简称渗调）物质提高了胚内源ＡＢＡ含量，促进了贮藏蛋白质花生球蛋白和伴花生球蛋白Ⅱ两个组分的合成，诱导和促进ＬＥＡ蛋白的合成，内源ＡＢＡ合成抑制剂ｆｌｕｒｉｄｏｎｅ抑制了渗调物质的作用。

干旱逆境下不同品种水稻叶片有机渗透调节物质变化研究

通过聚乙二醇 (PEG)模拟水稻短期干旱胁迫研究表明 ,干旱胁迫条件下 4个水、陆稻品种叶片中可溶性有机渗透调节物质如游离氨基酸总量 (TFA)、脯氨酸 (Pro)和可溶性糖 (SS)含量及Pro/TFA比值变化上具有种间一致性 ,均呈显著上升趋势 ,且巴西陆稻的变化较为明显 ;可溶性渗透调节物质适宜作为水稻抗旱能力筛选的参考指标。

外源H2S对盐碱胁迫下裸燕麦幼苗叶片渗透胁迫的调节作用

硫化氢(H2S)作为气体信号在植物抵抗盐碱胁迫中扮演着重要角色。为探讨H2S对盐碱胁迫下植物渗透胁迫的调节作用,以裸燕麦幼苗为材料,采用根部浇灌盐碱混合溶液(NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=12∶8∶9∶1)的同时叶面喷施H2S供体NaHS的方法,研究了H2S对盐碱混合胁迫下幼苗叶片细胞膜透性和渗透调节物质的影响。结果表明:在25、50和75 mmol·L^-1盐碱混合胁迫下,随着胁迫时间延长,裸燕麦幼苗叶片中膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性增大;喷施10、25和50μmol·L-1NaHS均可使50 mmol·L^-1盐碱混合胁迫引起的裸燕麦叶片MDA含量和细胞膜相对透性增幅显著下降,其中25μmol·L-1NaHS的作用最明显;用25μmol·L-1NaHS喷施可降低50mmol·L^-1盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片Na^+含量升高和K^+含量下降的幅度并提高K^+/Na^+;促进裸燕麦幼苗叶片在盐碱胁迫前期(12~48 h)可溶性糖和胁迫后期(60~72 h)可溶性蛋白质及整个胁迫期间(12~72 h)甜菜碱的积累;而对游离氨基酸、脯氨酸和有机酸含量总体上无明显改变或降低趋势。表明外源H2S可通过提高叶片K^+/Na^+和渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白质和甜菜碱的积累来缓解盐碱胁迫诱导的氧化伤害,从而增强裸燕麦对盐碱胁迫的耐性。

燕麦幼苗对盐胁迫的响应及过氧化氢对响应的调节

为了探讨‘定莜6号’燕麦对盐胁迫的生理生化响应及H2O2的调节作用,采用水培方法,研究外源H2O2对盐胁迫下燕麦活性氧代谢、渗透溶质积累和Na+、K+平衡的影响。结果表明:小于100 mmol·L-1Na Cl未对‘定莜6号’幼苗的生长造成明显影响,150 mmol·L-1及以上浓度Na Cl使幼苗干重和叶片K+/Na+显著降低,O2-·产生速率、H2O2、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质和脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)、质膜H+-ATP酶活性明显提高,但抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量变化不大;外施5μmol·L-1H2O2可显著缓解150 mmol·L-1Na Cl胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,使燕麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和CAT活性及H2O2、GSH含量明显提高,O2-·产生速率和MDA含量显著降低;5μmol·L-1H2O2还提高了150 mmol·L-1Na Cl胁迫下燕麦叶片可溶性蛋白质、可溶性糖、有机酸和脯氨酸含量及质膜H+-ATP酶活性和K+/Na+,降低了游离氨基酸含量;表明外源H2O2可调控燕麦幼苗活性氧代谢和渗透溶质积累,维持K+、Na+平衡,从而增强耐盐性。

盐处理对罗布麻(Apocynum venetum)幼苗渗透调节的影响

罗布麻(Apocynum venetum)是一种极具耐盐性的生态、经济、药用植物,在耐盐生理,特别是渗透调节机制方面开展研究是对其进行深度开发利用的基础。为研究盐处理对罗布麻幼苗渗透调节的影响,本试验用不同盐浓度(0,50 mmol/L,100 mmol/L,200 mmol/L NaCl)对罗布麻幼苗进行胁迫处理后,测定了无机渗透调节物质Na+、K+离子及脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱等有机渗透调节物质的含量。结果表明:在盐处理下罗布麻幼苗中虽然Na+含量明显增加,但是K+的含量却始终能够保持相对稳定;脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱有机渗透调节物质的含量随盐浓度的升高而显著增加。由此推测,罗布麻幼苗可以通过维持K+含量的相对稳定,并积累有机渗透调节物质来适应盐渍环境。本研究为盐渍环境下罗布麻的渗透调节机制提供一定的理论基础。