铅对不同品种玉米幼苗抗氧化酶活性及根系活力的影响

通过营养液培养试验,研究了受Pb2+胁迫的不同品种玉米幼苗根系活力和抗氧化酶活性的变化。结果表明:受Pb2+的影响,叶片叶绿素含量降低,根系活力下降。随着Pb2+胁迫浓度的提高,“中单9409”的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高,“农大108”的过氧化氢酶(CAT)活性明显增强,而“唐抗5”的SOD活性始终维持在一定水平。各品种的过氧化物酶(POD)活性基本呈先升高后降低的变化趋势,说明不同玉米幼苗通过不同抗氧化酶活性的维持或提高来增强抗氧化能力。

蚯蚓(Eiseniafetida)细胞色素P450及抗氧化酶系对环境浓度苯并(a)芘的响应

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为供试生物,草甸棕壤为供试土壤,以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系以及谷胱甘肽转移酶活性为指标,进行了土壤中苯并(a)芘[B(a)P]暴露与酶活性的量-效关系研究。结果表明,在接近沈抚灌区实地污染状况B(a)P(0.1～2.0mg.kg-1)暴露下,第1、3、7以及第14d取样时,P450和SOD有较好的响应:SOD在第1、3d显著升高,而在第7、14d时降低;P450总体表现为低浓度B(a)P诱导下降低,高浓度下升高的趋势。CAT、POD以及GST的敏感性相对较差。比照其他4个指标,蚯蚓P450的敏感性更为优异,具有较好的应用前景。指标敏感性总体表现为:P450>SOD>CAT/POD>GST。

水分处理对沙地樟子松幼苗膜脂过氧化作用及保护酶活性影响

通过盆栽控水实验,模拟科尔沁沙地由东至西50年的年均降水量及最大、最小年降水量下的土壤水势,分析了不同水分处理(土壤水势分别为-16.18、-5.09和-4.50bars,即A、B和C处理)对樟子松2年生幼苗膜脂过氧化产物[丙二醛(MDA)、脂膜相对透性(RC)和超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率]、渗透调节物质[可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)]和膜保护酶(SOD酶和POD酶)的影响。不同水分处理对樟子松幼苗针叶内的保护酶、渗透调节物质及膜脂过氧化的作用影响显著。随着土壤水势的降低,幼苗的SOD酶呈现微下降再升高的趋势;POD酶活性呈逐渐升高的趋势;幼苗的渗透调节物质(SS、SP和Pro)的含量均呈现上升趋势;3种水分处理的可溶性糖和可溶性蛋白含量上升的幅度最大,A处理分别是C处理的1.8倍和2.4倍,脯氨酸的含量持续积累;随干旱胁迫加重,MDA、RC和O2.-产生速率均有明显上升趋势,以O2.-产生速率上升幅度最大。这表明,樟子松幼苗通过体内的生理生化机制,尤其是增加渗透调节物质的含量,实现对干旱胁迫较强的忍耐性和较好的适应性。A处理针叶内的自由基大量积累和膜脂过氧化程度加重,对植物造成不可逆的损伤。

水分胁迫对玉米叶片关键防御酶系活性及其同工酶的影响

本文对协同完成自由基清除的关键防御酶系中SOD、POD、CAT的酶活性及同工酶在水分胁迫条件下的变化做了研究。结果表明:水分胁迫下玉米叶片内的SOD、POD、CAT的酶活性和同工酶谱均发生了变化。其中,POD同工酶谱的变化最为明显,谱带颜色深浅和条数均有变化,部分酶分子失去了酶活性而谱带消失,另一部分酶分子活性则明显提高或出现新的谱带。SOD、CAT同工酶谱的变化相对不强。同时POD、CAT同工酶谱在不同玉米基因型间差异较明显,SOD则无太大差异。说明从抗旱育种角度出发,可将其作为抗旱性鉴定的生化指标。

土壤镉污染毒性效应的多指标综合评价

以草甸棕壤为供试土壤,以蚕豆幼苗根尖有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率,幼苗叶片内抗氧化酶活性、植物内源激素含量为指标,采用盆栽方法研究了0~10 mg.kg-1镉胁迫对植物细胞的遗传和生态毒性效应.结果表明,在此浓度范围内,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率均随镉浓度增加呈显著的剂量-效应正相关关系,其中微核率变化最为明显,处理组微核率分别为对照组的1.43~3.22倍;蚕豆幼苗叶片内的SOD和POD活性变化呈先升高后下降的趋势;而CAT活性随镉浓度增加其变化规律与SOD、POD相反.此外,镉胁迫下植物激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)与细胞分裂素类的玉米素和玉米素核苷总含量(Z&ZR)均表现出低浓度下诱导和较高浓度下诱导率降低的趋势,在镉浓度为2.5 mg.kg-1时3种植物激素含量均达到最高值,分别比对照组增加了6.6%、4.0%和12.6%.研究表明,各指标对污染物的毒性具有响应且响应的域值及其敏感度不同,将各指标综合使用可使土壤镉污染的遗传和生态毒性诊断更为有效.

脱落酸对UV-C胁迫下小麦幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

研究了UV-C辐射下短期和长期脱落酸(ABA)处理对小麦幼苗CO2同化作用、羧化效率、光合CO2响应以及抗氧化酶活性等的影响.结果表明,在无UV-C辐射情况下,短期和长期ABA处理能提高光合速率,比对照增加14·69%和20·46%,降低气孔导度,比对照降低14·74%和17·31%,但对胞间CO2浓度和羧化效率影响不大.当受到UV-C辐射时,光合速率、羧化效率、气孔导度和胞间CO2浓度逐渐降低.长期ABA处理变化最小,其次为ABA短期处理,对照降低最大.ABA处理能够提高小麦光合对CO2的响应,UV-C辐射抑制光合对CO2的响应.ABA处理能够提高小麦抗氧化酶(CAT、SOD、POD)活性而降低MDA含量.在UV-C辐射下,CAT活性先升高随后降低,在辐射处理1h时活性达最大值,ABA处理的SOD和POD活性先升高后降低,且ABA长期处理比短期处理增加明显,对照则逐渐降低.ABA处理可能通过提高小麦CO2同化作用和抗氧化酶活性增强对UV-C胁迫的抗性,且ABA长期处理比短期处理效果更明显.

脱落酸对小麦幼苗光合及抗氧化酶的影响

研究了短期和长期外源脱落酸(ABA)处理对小麦幼苗CO2同化作用、羧化效率、光合CO2响应以及抗氧化酶等的影响.外源ABA处理能提高小麦叶片光合速率,但使气孔导度、胞间CO2浓度和羧化效率略有降低.ABA处理能够提高小麦光合对CO2的响应.无论是长期还是短期ABA处理都能够不同程度提高小麦抗氧化酶(CAT、SOD、POD)活性,且对SOD影响最明显.结果表明,ABA处理可能主要通过提高小麦抗氧化酶活性从而增强对环境胁迫的抗性,且长期处理效果好于短期处理.

外源一氧化氮对干旱胁迫下杨树光合作用的影响

NO是生物体中一种自由基分子,其NO对树木叶片光合作用的影响研究未见报道.本文研究了外源NO对杨树叶片水分状况、光合作用和抗氧化物酶活力的调节作用.不同浓度SNP处理对杨树叶片含水量具有显著影响,杨树叶片含水率随着SNP浓度的提高而增加.当SNP浓度增加到500μmol·L-1后各处理杨树叶片含水率变化趋于稳定.外源NO能提高水分胁迫下杨树叶片的光合、原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等的比值.其效果随水分胁迫时间的延长而降低.与此对应的是,短时间水分处理(1h)的杨树叶片SOD和POD抗氧化物酶的活性显著高于长时间(3h)水分胁迫处理.SNP能显著提高不同干旱时间处理组的POD活性,而对SOD活性影响不明显.同时,随SNP浓度的增加,POD和SOD活性呈现先升后降的趋势.因此,干旱胁迫可引起杨树叶片光合效率降低,出现氧化伤害症状,外源NO可诱导抗氧化物酶POD和SOD活性的升高,缓解原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等值的降低,从而延缓活性氧积累,减轻水分胁迫对杨树叶片光合作用的影响.

一氧化氮对杨树耐旱性的影响

探讨了外源NO对水分胁迫下杨树叶片质膜相对透性、叶片光合作用和氧化伤害保护酶的影响.结果表明,NO供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)能提高杨树叶片的含水率,在水分胁迫(PEG6000渗透液处理)下,能缓解叶片的水分丢失.NO对杨树叶片光合作用具有双重性,低浓度SNP(200、500μmol·L-1)能促进叶片的光合,高浓度SNP(1000、2000μmol·L-1)则明显抑制叶片的光合.较短时间水分处理胁迫(1h))的杨树叶片SOD和POD活性显著高于较长时间(3h)水分胁迫下叶片的酶活性.经SNP处理后,各处理组POD、SOD活性明显上升.同时,随SNP浓度的增加,POD和SOD活性表现出先上升后下降的趋势.外源NO可通过诱导POD和SOD活性的上升,延缓活性氧的积累,从而减轻水分胁迫对杨树的伤害,增强树木的耐旱能力.

一氧化氮是脱落酸诱导杨树叶片气孔关闭的信号分子

研究了外源NO和ABA对杨树气孔运动调节作用 .结果表明 ,外源NO和ABA都能诱导杨树离体叶片气孔关闭 ,且具有剂量效应 ,NO可加强ABA诱导气孔关闭的作用 .NO清除剂 (c PTIO)可大大减弱NO和ABA对气孔关闭的诱导作用 .证实了NO参与ABA调控气孔开闭运动过程 ,不同浓度NO供体SNP和ABA处理杨树离体叶片 ,SOD活性变化不明显 ,POD活性受到显著抑制 .杨树叶片粗酶液的体外实验表明 ,不同浓度SNP对POD活性的抑制呈明显的浓度及时间效应 ;而ABA对POD活性则几乎没有影响 .本研究证明 ,NO调节ABA诱导的树木气孔关闭作用 ,是ABA诱导树木气孔关闭的一种重要信号分子 .

有机酸对铅胁迫小麦幼苗部分生理特性的影响

通过对小麦幼苗部分生理指标的分析,研究了外源有机酸(乙酸、草酸和柠檬酸)对铅胁迫小麦幼苗的缓解效应。结果表明:加入3种外源有机酸均能够减轻铅对小麦叶绿素的破坏;低浓度的有机酸能提高受铅胁迫小麦的保护酶(SOD、POD、CAT)的活性,降低MDA含量,但随着外源有机酸处理浓度的增加,缓解作用降低或消失,保护酶活性降低,MDA含量增加。3种有机酸中草酸对铅胁迫的缓解作用最明显。

增强UV-C辐射作用下小麦和豌豆幼苗光合响应及其相对抗性

以小麦和豌豆为材料,研究了UV-C辐射(波长<280nm)对叶片光合特性及抗氧化酶活性的影响.结果表明:UV-C辐射增强,可使豌豆叶片光合速率减弱,气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和羧化效率明显降低,而对小麦叶片上述各项指标的影响则是先增加、后降低;在UV-C辐射下,豌豆的CO2补偿点逐渐升高,而小麦的CO2补偿点先降低、后升高.UV-C辐射除了使豌豆的POD活性和小麦的SOD活性逐渐降低外,其他抗氧化酶活性则呈先升高、后降低的变化趋势.小麦对短时间UV-C辐射的抗性比豌豆强,但随着UV-C辐射时间的延长,小麦和豌豆的抗氧化酶活性均降低,光合作用减弱.

植物CytP450和抗氧化酶对土壤低浓度菲、芘胁迫的响应

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,以微粒体细胞色素P450及抗氧化酶SOD、POD和CAT酶活性为指标,进行了土壤中菲、芘单一及复合胁迫响应研究。结果初步表明,菲、芘胁迫引起植物体内解毒代谢和抗氧化防御酶反应。菲、芘单一胁迫浓度为1mgkg-1时对细胞色素P450产生显著诱导;4mgkg-1时P450酶含量明显被抑制,表明低浓度菲、芘单一胁迫对植物代谢解毒系统产生损伤;而菲、芘复合1mgkg-1时P450酶含量明显被抑制,说明菲、芘复合胁迫对植物的代谢解毒具有协同毒性效应。土壤中菲、芘单一胁迫未引起SOD酶活性的明显改变,复合胁迫下SOD酶活性出现微弱下降;菲、芘单一胁迫对CAT和POD酶活性具有显著抑制作用;复合胁迫对CAT产生抑制作用,而POD酶活性并未对菲、芘复合产生增强毒性响应。研究从代谢解毒和抗氧化防御酶系统两方面,为土壤低浓度PAHs污染诊断提供了实验依据。

植物CytP450和抗氧化酶对土壤菲、芘暴露的生态毒理响应

以玉米(ZeamaysL.)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,以微粒体细胞色素P450含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性为指标,进行了土壤菲、芘暴露的生态毒理响应研究.结果表明,菲、芘暴露均能引起植物代谢解毒和抗氧化防御系统的胁迫响应,不同程度引发植物代谢解毒及抗氧化能力的改变.P450酶活性与低浓度菲、芘单一暴露浓度具有相关性(r=0.834,p<0.01),与菲、芘复合暴露浓度负相关,说明菲、芘复合暴露导致代谢解毒能力下降,对植物的代谢解毒具有协同毒性效应;SOD酶活性与菲、芘单一暴露浓度负相关,CAT酶活性与菲、芘单一暴露浓度正相关,POD酶活性与菲的水溶解度正相关,而与芘的总浓度负相关.SOD、CAT和POD酶活性与菲、芘复合暴露浓度均呈正相关,说明菲、芘复合暴露导致氧化损伤程度减弱,对植物的氧化损伤具有拮抗作用.

植物氨基酸液肥浸种对甜玉米幼苗生理及生长的影响

研究了不同浓度的植物氨基酸液肥浸种对甜玉米幼苗生理生化指标和生长发育的影响。结果表明:浸种后提高了幼苗的根数、根干重、根冠比和根系活跃吸收面积,叶片叶绿素含量明显高于对照,过氧化物酶穴POD雪含量提高,膜质过氧化物丙二醛穴MDA雪含量降低。说明用植物氨基酸液肥浸种处理甜玉米,不仅有壮苗效果,还有稳定膜结构、延缓衰老、增强幼苗抗逆性的作用。