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胡杨异形叶渗透调节物质及抗氧化酶活性对地下水埋深梯度的响应

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植物科学学报 2024年第2期42卷 221-231页

作者：王雨晴周守航马富龙王海珍韩路塔里木大学生命科学与技术学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300

以塔里木荒漠区建群种胡杨(Populus euphratica Oliv.)为实验材料,研究3种典型异形叶的渗透调节物质和抗氧化酶活性沿地下水埋深(GWD)梯度的变化规律及适应干旱胁迫的策略。结果显示:(1)随GWD的增加,3种异形叶的相对含水量、叶水势、可... 详细信息

以塔里木荒漠区建群种胡杨(Populus euphratica Oliv.)为实验材料,研究3种典型异形叶的渗透调节物质和抗氧化酶活性沿地下水埋深(GWD)梯度的变化规律及适应干旱胁迫的策略。结果显示:(1)随GWD的增加,3种异形叶的相对含水量、叶水势、可溶性蛋白质(SP)含量和过氧化物酶(POD)活性呈降低趋势,水分饱和亏缺、游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(SS)含量和丙二醛(MDA)含量呈增加趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)始终保持较高活性且较稳定。(2)条形叶Pro、SS含量与GWD呈极显著正相关,卵形叶SS、SP含量与GWD呈显著正相关,锯齿阔卵形叶SS含量与GWD呈极显著正相关。(3)条形叶主要以Pro和SS协同维持细胞渗透势以应对水分胁迫,卵形叶以增强渗透调节能力(SP、Pro、SS)来提高其抗旱性,锯齿阔卵形叶则以SS、Pro维持细胞膨压,并通过POD、SOD清除活性氧(ROS)协同适应干旱的荒漠环境。

关键词：胡杨异形叶地下水埋深渗透调节物质抗氧化酶活性水力限制叶形分化

不同生境黄柳叶片渗透调节物质含量及抗氧化酶活性研究

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内蒙古林业科技 2024年第2期50卷 29-34页

作者：刘冠志李梓豪张艳成张世琦马少薇兰庆刘果厚内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 植物学国家级实验教学示范中心内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010011 农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010011 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 正蓝旗林业和草原局林业工作站内蒙古正蓝旗027200 内蒙古农业大学林学院呼和浩特010019 内蒙古师范大学科技处内蒙古呼和浩特010022

渗透调节物质与抗氧化酶活性在植物生态适应中发挥着重要的调控作用。本研究对浑善达克沙地不同生境黄柳(Salix gordejevii)叶片渗透调节物质、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量进行测定,并分析其与土壤理化因子的相关性,以期揭示黄柳的... 详细信息

渗透调节物质与抗氧化酶活性在植物生态适应中发挥着重要的调控作用。本研究对浑善达克沙地不同生境黄柳(Salix gordejevii)叶片渗透调节物质、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量进行测定,并分析其与土壤理化因子的相关性,以期揭示黄柳的生理生态适应机制。结果表明:(1)不同生境黄柳叶片游离脯氨酸(Pro)含量具有显著性差异,流动沙地Pro含量最大,为20.27μg.g^(-1),半固定沙地最小,为11.21μg.g^(-1);可溶性糖和可溶性蛋白含量无显著性差异。(2)不同生境黄柳叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性具有显著性差异,丘间低地SOD活性(242.61 U.g^(-1))和CAT活性(337.50 U.g^(-1))高于其他生境;各生境过氧化物歧化酶(POD)活性和MDA含量无显著性差异。(3)不同生境间具有明显的异质性,但土壤理化因子与黄柳叶片渗透调节物质、抗氧化酶活性及MDA间无相关关系。Pro、SOD和CAT是黄柳适应浑善达克沙地不同生境的主要调节物质,反映了黄柳具有较强的生理生态适应性。

关键词：黄柳渗透调节物质抗氧化酶活性生理生态适应

褪黑素对盐碱复合胁迫下黄瓜幼苗光合特性和渗透调节物质含量的影响

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应用生态学报 2022年第7期33卷 1901-1910页

作者：吴鹏吕剑郁继华刘娜李金武金莉金宁王舒亚甘肃农业大学园艺学院兰州730070 甘肃省干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070

为明确外源褪黑素(MT)对黄瓜盐碱胁迫的缓解效应,以‘新春四号’黄瓜为试材,采用复合盐碱(NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶Na_(2)CO_(3)∶NaHCO_(3)=1∶9∶1∶9)模拟胁迫,测定外源根施MT和盐碱胁迫下黄瓜叶片光合特性和渗透调节物质含量。结果表明... 详细信息

为明确外源褪黑素(MT)对黄瓜盐碱胁迫的缓解效应,以‘新春四号’黄瓜为试材,采用复合盐碱(NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶Na_(2)CO_(3)∶NaHCO_(3)=1∶9∶1∶9)模拟胁迫,测定外源根施MT和盐碱胁迫下黄瓜叶片光合特性和渗透调节物质含量。结果表明:与正常生长黄瓜幼苗相比,在40 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,外源施加10μmol·L^(-1) MT能够显著增加黄瓜幼苗叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递速率和光化学淬灭系数,而胞间CO_(2)浓度、非光化学淬灭系数、蔗糖、果糖、淀粉和脯氨酸含量减小了11.1%、13.8%、12.7%、27.5%、1.3%和32.8%,同时,碳同化关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶、果糖-1,6-二磷酸酯酶活性显著升高,且Rubisco亚基(CsrbcS和CsrbcL)、CsFBA、CsRCA、CsFBPase、CsTK的mRNA水平均下调表达。综上,外源MT能够提高盐碱胁迫下黄瓜幼苗的叶绿素、渗透调节物质含量、光合化学效率和碳同化关键酶活性,增强幼苗光合能力,减轻复合盐碱胁迫对植株的伤害。研究结果可为抗盐碱栽培提供理论依据。

关键词：褪黑素盐碱复合胁迫黄瓜光合特性渗透调节物质

水淹胁迫对饲料桑苗(Morus alba)生长及渗透调节物质的影响

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生态学杂志 2022年第10期41卷 1873-1880页

作者：李思源饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

桑树具有较强的耐水淹特性,为揭示水淹胁迫下桑树生长特征和生理响应,选择4年生饲料桑苗为研究对象,采用盆栽方法,设置对照(CK)、浅淹(QY)、半淹(BY)和深淹(SY)等4个不同水分条件处理,定期观测并记录桑苗的株高变化量和不定根数目,同时... 详细信息

桑树具有较强的耐水淹特性,为揭示水淹胁迫下桑树生长特征和生理响应,选择4年生饲料桑苗为研究对象,采用盆栽方法,设置对照(CK)、浅淹(QY)、半淹(BY)和深淹(SY)等4个不同水分条件处理,定期观测并记录桑苗的株高变化量和不定根数目,同时分析不同水淹时间内桑苗的叶绿素含量(SPAD)、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)和丙二醛(MDA)等生理指标的变化。结果表明:4个处理桑苗株高在水淹过程中均有不同程度的增长,且在水淹20~60 d,CK和QY的株高增长量显著高于BY和SY。水淹10 d,水淹各组桑苗在茎基部开始产生少量不定根,水淹结束时,BY产生的不定根数量显著高于SY。水淹组桑苗叶片的SPAD值在遭受水淹后显著下降,水淹60 d后,QY、BY和SY的SPAD值均达到了最小值,与CK相比分别显著下降了59.65%、62.37%和64.91%。水淹胁迫初期,水淹组桑苗叶片的可溶性糖均显著增加,随着水淹时间的增加,水淹各组可溶性糖呈下降趋势,但仍高于CK。水淹60 d,QY与CK相比无明显差异,BY和SY与CK相比分别显著上升了34.61%和13.65%。水淹处理能显著提高桑苗叶片的可溶性蛋白、脯氨酸与MDA含量,水淹60 d,BY和SY的3种物质含量均显著高于CK。研究表明,桑苗能通过生成不定根和增加渗透调节物质含量以适应水淹环境,具有较强的耐淹能力。

关键词：饲料桑苗水淹胁迫叶绿素渗透调节物质

外源褪黑素对镉胁迫下棉花种子萌发、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响

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棉花学报 2023年第4期35卷 313-324页

作者：马鑫颖宋晨孟妍君刘连涛张科张永江孙红春白志英李存东河北农业大学生命科学学院河北保定071000 河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室河北保定071000

【目的】镉(cadmium,Cd)是严重的环境污染物之一,Cd胁迫影响种子萌发。褪黑素(melatonin,MT)作为1种抗氧化剂,能够促进种子萌发。本研究通过分析外源MT对Cd胁迫下棉花种子萌发性状、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响,明确MT对Cd... 详细信息

【目的】镉(cadmium,Cd)是严重的环境污染物之一,Cd胁迫影响种子萌发。褪黑素(melatonin,MT)作为1种抗氧化剂,能够促进种子萌发。本研究通过分析外源MT对Cd胁迫下棉花种子萌发性状、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响,明确MT对Cd胁迫下棉花种子萌发的调控效应。【方法】试验以转基因抗虫棉农大棉601种子为材料,筛选出Cd胁迫浓度(100μmol·L^(-1))以及MT浓度(50μmol·L^(-1)),设置4个处理CK(纯水对照)、MT(褪黑素)、Cd(镉胁迫)、CM(镉胁迫+褪黑素),研究了不同处理下棉花种子的发芽势、发芽率、幼苗生物量以及抗氧化酶活性、渗透调节物质含量。【结果】100μmol·L^(-1)Cd胁迫下棉花种子的发芽势、发芽率、胚根和胚芽长度以及胚根生物量显著降低,但对胚芽生物量没有显著影响;Cd胁迫下棉花种子中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性降低,可溶性蛋白含量降低,脯氨酸、可溶性糖含量、丙二醛含量升高。施用50μmol·L^(-1)MT提高了Cd胁迫下棉花种子的发芽势和发芽率,提高了种子中SOD、POD、CAT活性,提高了可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量,降低了丙二醛含量,显著提高了胚根和胚芽长度以及胚根的生物量。【结论】施加50μmol·L^(-1)MT能够有效缓解100μmol·L^(-1)Cd胁迫对棉花种子萌发的抑制作用。

关键词：棉花褪黑素镉萌发抗氧化酶渗透调节物质

土壤干旱过程对裸果木荧光特性及渗透调节物质的影响

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西北林学院学报 2022年第3期37卷 30-36页

作者：马步东黄海霞陆刚周晓瑾张君霞甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

以2年生裸果木盆栽幼苗为试验材料,在土壤干旱过程中,监测叶片荧光参数和渗透调节物质的含量,揭示裸果木幼苗对水分变化的生理响应机制,以期为裸果木抗旱机理的研究提供理论依据。结果表明,初始荧光(F_(o))和非光化学猝灭(NPQ-Lss)系数... 详细信息

以2年生裸果木盆栽幼苗为试验材料,在土壤干旱过程中,监测叶片荧光参数和渗透调节物质的含量,揭示裸果木幼苗对水分变化的生理响应机制,以期为裸果木抗旱机理的研究提供理论依据。结果表明,初始荧光(F_(o))和非光化学猝灭(NPQ-Lss)系数随土壤水分含量的减少而持续上升;最大荧光(F_(m))、原初光能潜在活性(F_(v)/F_(o))、光化学最大量子产量(F_(v)/F_(m))、光化学猝灭(qP-Lss)系数和稳态光量子效率(QY-Lss)随土壤水分含量的减少而呈现下降的趋势;荧光衰减率(Rfd-Lss)在土壤相对含水量达到23.23%时迅速下降。土壤水分含量减少时,叶片PSⅡ反应中心的活性降低,光合作用的原初反应过程受抑制,但叶片能通过显著提高NPQ-Lss,消耗过剩的光能来减轻干旱对光合机构的伤害。随着土壤干旱程度的逐渐加剧,脯氨酸(proline,Pro)含量显著积累,增加幅度却逐渐减小;可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量先下降,当土壤相对含水量低于31.38%时开始显著增加;可溶性糖(soluble sugar,SS)含量持续增加。在干旱过程中,裸果木叶片能够通过积累Pro、SS和SP,来降低渗透势,起到一定的抗旱作用。

关键词：裸果木土壤干旱荧光参数渗透调节物质

混合盐碱胁迫对骏枣渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响

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山东农业科学 2022年第5期54卷 37-43页

作者：闫敏王艳鲍荆凯王程成卢登洋吴翠云塔里木大学植物科学学院/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室新疆阿拉尔843300 塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

本试验选取多年生骏枣为试材,设计不同浓度(30、60、90、120、150 mmol·L^(-1))的NaCl和NaHCO_(3)混合盐溶液来模拟南疆土壤盐碱复合胁迫环境,以清水为对照(CK),分析叶片形态和叶绿素含量、抗氧化酶活性、细胞膜透性和渗透调节物质含... 详细信息

本试验选取多年生骏枣为试材,设计不同浓度(30、60、90、120、150 mmol·L^(-1))的NaCl和NaHCO_(3)混合盐溶液来模拟南疆土壤盐碱复合胁迫环境,以清水为对照(CK),分析叶片形态和叶绿素含量、抗氧化酶活性、细胞膜透性和渗透调节物质含量的变化,并利用隶属函数法进行耐盐碱性综合评价,以期为盐碱地种植骏枣提供参考。结果表明,随着混合盐浓度的增加,骏枣叶面积和叶绿素含量普遍下降,相对电导率及丙二醛、可溶性蛋白含量逐渐增加,SOD、CAT活性及可溶性糖、有机酸和脯氨酸含量均呈先升后降的变化趋势,其中,SOD、CAT活性在60 mmol·L^(-1)混合盐处理下达到峰值,分别是CK的2.07、1.57倍;可溶性糖、有机酸含量则在90 mmol·L^(-1)混合盐处理下达到峰值,分别是CK的1.49、1.33倍;脯氨酸在120 mmol·L^(-1)混合盐处理下达到峰值。利用隶属函数法对其耐盐性进行综合评价,在0~150 mmol·L^(-1)混合盐处理下,骏枣植株均表现出较强的耐性,其中,60 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下其保护机制运行较好。

关键词：混合盐碱胁迫骏枣叶绿素含量渗透调节物质抗氧化酶活性细胞膜透性

高温胁迫对宽叶绿绒蒿抗氧化酶及渗透调节物质的影响

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分子植物育种 2023年

作者：柏松林先玉朱芸绮屈燕西南林业大学园林园艺学院国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心

为了探究宽叶绿绒蒿响应高温胁迫的生理机制，设置20℃（CK）、30℃和32℃三个温度梯度，并设置0 h、24 h、48 h、72 h及r48 h (恢复48小时)的时间节点，以测定短时间内抗氧化酶活性及渗透调节物质含量，比较和分析各条件下各指标的变... 详细信息

为了探究宽叶绿绒蒿响应高温胁迫的生理机制，设置20℃（CK）、30℃和32℃三个温度梯度，并设置0 h、24 h、48 h、72 h及r48 h (恢复48小时)的时间节点，以测定短时间内抗氧化酶活性及渗透调节物质含量，比较和分析各条件下各指标的变化差异及相关性。结果表明：(1) 30℃条件下，宽叶绿绒蒿在短时间内能够实现细胞稳态；而在32℃条件下，宽叶绿绒蒿在短时间内会受到不可逆的损伤。(2)随着温度的升高和胁迫时间的延长，各指标（除了POD活性）均呈现总体增长的趋势。POD活性在32℃可能受到一定的抑制。(3)在CK和30℃条件下，宽叶绿绒蒿的相关抗逆指标相关性不显著，而在32℃条件下呈现显著的相关性。本研究发现在高温胁迫下宽叶绿绒蒿的抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的变化规律，为宽叶绿绒蒿的高温引种提供一定的参考。

关键词：宽叶绿绒蒿高温胁迫抗氧化酶渗透调节物质

植物生长调节剂对白刺平茬更新后渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响

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植物生长调节剂对白刺平茬更新后渗透调节物质及抗氧化酶活性的影...

作者： Domm Alizeet Didi 甘肃农业大学

学位级别：硕士

植物生长调节剂(PGRs)是天然激素和合成激素的类似物。本研究选取的植物生长调节剂包括生长素IAA、脱落酸ABA和赤霉素GA3,在低浓度下,这些激素通过调控植物细胞的分裂、细胞膨胀以及细胞结构和细胞功能来调节由于环境对植物造成的压力。... 详细信息

植物生长调节剂(PGRs)是天然激素和合成激素的类似物。本研究选取的植物生长调节剂包括生长素IAA、脱落酸ABA和赤霉素GA3,在低浓度下,这些激素通过调控植物细胞的分裂、细胞膨胀以及细胞结构和细胞功能来调节由于环境对植物造成的压力。IAA除了具有调控植物生长的功能外,同时在植物叶面喷施IAA还具有提高产量、生物化学性质和抗氧化活性的作用。ABA在分子和生理水平上对植物具有许多重要的功能,特别是在逆境条件下,其作为信号物质响应非生物应激和刺激编码抗氧化酶基因的表达,能增加这些酶的活性。赤霉素(GA3)是一种重要的植物信号激素,能够促进植物的许多生理和发育过程,诸如种子萌发、开花、细胞分裂和成熟以及根的形成等。此外,GA3还能调节抗氧化酶活性,降低胁迫条件下细胞内过量的活性氧(ROS),保护植物免受逆境胁迫。本研究采用完全随机设计(CRD),分别以50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L和200 mg/L浓度的IAA、ABA和GA3喷施唐古特白刺叶片,研究唐古特白刺叶片渗透调节物质(SP、SS、PRO)和抗氧化酶(SOD、POD)以及质膜过氧化(MDA)对外源IAA、ABA和GA3的响应机制。本研究结果如下:1.唐古特白刺经IAA、ABA、GA3处理后,叶片SS、SP和PRO显著增加,各浓度处理均高于对照,特别是100 mg/L、150 mg/L和200 mg/L的浓度处理。IAA处理后和平茬后,SS分别比对照增加196.90%,SP 162.86%,Pro分别比对照增加226.54%。ABA处理后和平茬后,SS分别比对照增加178.20%,SP分别比对照增加75,04%,Pro分别比对照增加140.75%。GA3处理后和平茬后,SS分别比对照增加133.96%,SP分别比对照增加138.89%,Pro分别比对照增加130.01%。2.唐古特白刺经IAA、ABA、GA3处理后,SOD和POD活性显著提高,平茬前和平茬后均显著高于对照。IAA处理后和平茬后,SOD和POD分别比对照增加135.26%,96.25%。ABA处理后和平茬后,SOD和POD分别比对照增加68.46%,178.08%。GA3处理后和平茬后,SOD和POD分别比对照增加90.16%and 88.49%。3.MDA含量在喷施IAA,ABA and GA3后,其含量显著低于喷施前,但平茬后的MDA含量比喷施后平茬前的MDA含量略有增加,二者之间差异不显著,但均低于对照。4.50 mg/L和150 mg/L的IAA处理能显著提高平茬后的株高生长,与对照相比,差异显著。而ABA、GA3处理对株高生长无显著促进作用,与CK相比,无显著差异。综上所述,我们的研究表明,100 mg/L、150 mg/L和200 mg/L的IAA、ABA、GA3能显著改变唐古特白刺叶片在平茬前和平茬后的生理生化特性。结果表明,100mg/L、150 mg/L和200 mg/L浓度的IAA、ABA和GA3处理对唐古特白刺叶片渗透调节物质的增加和抗氧化酶活性的提高均有显著效果。但在100mg/L、150 mg/L和200 mg/L 3个处理中,IAA在200 mg/L处理后平茬后的处理效果最好。这些研究结果为提高唐古特白刺灌木对非生物和生物胁迫的耐受性,提高其对环境的适应性和更好的繁殖途径提供了一种有效的策略。

关键词：植物生长调节剂渗透调节物质抗氧化酶唐古特白刺平茬