淹水对三峡库区消落带香附子生长及光合特性的影响

为了阐明三峡库区消落带水位变化对香附子实生幼苗的影响,本研究模拟三峡库区消落带水淹环境,设置对照(CK)、根淹(T1)、半淹(T2)、全淹(T3)4个处理组,揭示香附子对库区消落带水位变化引起的不同水淹环境的光合生理响应机制。结果表明:经过45d的水淹后,所有处理香附子植株的基径、茎高和非光化学淬灭都有所增加,说明香附子植株对不同水淹环境都做出了积极的响应;植株叶长、叶宽及地上生物量在不同水淹环境中有不同的响应,与对照相比,半淹处理植株叶长、叶宽及地上生物量有所增加,而根淹、全淹处理植株叶长、叶宽及地上生物量有所下降;随着水淹时间的增加,所有水淹处理植株叶片比叶面积、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学效率、电子传递速率以及光化学淬灭都显著低于对照,根淹和半淹植株虽有下降,但仍能保持较高的水平,而全淹植株则下降明显。研究表明,香附子能很好地适应水淹环境(尤其是部分水淹环境),未来可以应用于三峡库区消落带的植被重建,特别是针对长期遭受水位涨落的低海拔区域(145～160m),同时,香附子响应水淹的特性也为未来三峡库区消落带耐淹植物的筛选提供了依据。     

水淹胁迫对小蓬草(Conyza canadensis)的形态结构与生理生化特性的影响

为研究水淹胁迫对三峡库区消落带重要物种小蓬草(Conyza canadensis)的生理生化特性及解剖结构的影响, 以消落带区小蓬草为试验材料, 设置全淹组(SG)和半淹组(SsG)处理, 测定与小蓬草在淹水过程中随着时间增长的生理指标与根系解剖变化。结果表明: 水淹30 d, 淹水组小蓬草相对叶面积和平均茎高与对照相比都显著降低, 而根系主根长和侧根数量都显著高于对照组。SsG丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)活性及根系活力都升高, 与对照组达到了显著差异, SG组的以上指标及可溶性还原糖都与对照组达到了显著差异, 并且叶绿素、MDA和根系活力与SsG之间也达到了显著差异, 解剖结构中, 两种淹水处理的根系周皮细胞的气腔面积增加, 木质部出现溶生型气腔; 水淹50 d, SsG叶片边缘坏死, 心部小叶存活, SG地上部分基本腐烂, 两种淹水处理根系韧皮部出现坏死, 木质部残存, 解剖结构表明此时根系外围组织瓦解, 生理指标测定表明, 与对照相比, SsG的叶绿素极显著降低, 可溶性糖、MDA、脯氨酸及SOD都显著增加, SsG和SG根系活力较对照都显著降低。小蓬草在淹水过程中根系的存活时间超过叶片, 根系在通气组织结构上启动响应机制, 表明小蓬草在水淹胁迫中主要通过减少地上部分的生长量, 增加地下根系的生长与结构的调节来适应水淹具有短期耐淹能力, 这为库区消落带入侵物种的适应性及生态植被恢复提供参考数据。     

水淹胁迫下饲料桑苗(Morus alba)叶片形态及部分酶活性的变化

桑树因具有较强的耐水淹特性,近年来成为库区消落带植被恢复的备选树种。为探讨饲料桑适应水淹胁迫的机理,以2年生盆栽饲料桑苗为对象,采取室内模拟水淹的方法,研究不同水淹时间和深度下桑苗叶片形态以及叶片内无氧呼吸酶(PDC、ADH、LDH)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的变化。结果显示:(1)根淹组桑苗在水淹期间叶片受害程度较轻,深淹组桑苗叶片在水淹15 d即出现萎蔫和黄化,至水淹结束后叶片基本全部腐烂、脱落。但深淹组桑苗在水淹75 d后仍能萌发新芽,且浅淹组部分植株恢复生长状况良好。(2)相同水淹时间下,桑苗叶片内无氧呼吸酶和抗氧化酶活性随水淹深度的增加均呈现显著的上升趋势(P0.05)。(3)桑苗叶片SOD酶活性在水淹60 d显著上升,对照组和根淹组在水淹90 d分别降低了3.49%和9.22%,而POD和CAT酶活性在水淹90 d达到最大值,3组处理下2种酶活性分别比水淹30 d增加了8.03%、15.70%、10.23%和12.05%、6.45%、9.15%,差异显著(P0.05)。提高叶片无氧呼吸酶活性、增强3种抗氧化酶相互协调作用是桑苗水淹胁迫下的响应机制。综上,饲料桑苗具有良好的适应水淹胁迫能力,可作为三峡库区消落带植被恢复的备选树种。     

香附子光合生理对三峡库区消落带陆生环境的响应

植物在消落带水淹结束后的陆生环境中能否合成和储存足够的碳水化合物,对其在消落带长期定居、存活和扩散具有重要影响。香附子是能够适应三峡库区消落带生境的少数多年生草本植物之一。该试验通过对消落带水淹结束后生长在深水(22~27m)、浅水(2~7m)和未淹区段香附子光合生理的定期观测,研究其在陆生环境下的光合生理变化及其形成机制。结果表明:(1)生长在深水区段香附子的净光合速率(P_n)显著高于浅水区段与未淹区段。(2)随着香附子在陆生环境中生活时间的延长,其P_n、气孔导度、表观水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO_2利用效率增加。(3)与未淹区段相比,浅水淹没区段香附子的光饱和点显著升高,而光补偿点显著降低。研究发现,淹水胁迫后积极的自我调节能力和光合补偿机制是香附子能够适生于三峡库区消落带的重要原因。     

三峡库区狗牙根对深淹胁迫的生理响应

选取三峡库区自然消落带野生狗牙根(XC)和非消落带野生狗牙根(FC)为研究对象,采用三重复裂区设计试验,主区为两品种,副区为6个不同深度水淹处理(0,1,2,5,10m和15m),分析了各处理植株几种酶活性和碳水化合物含量的变化情况.结果显示:①不同生境狗牙根受深淹胁迫后,丙二醛(MDA)都呈递增趋势,表明狗牙根在深淹胁迫下受到了不同程度的膜脂过氧化伤害,且随胁迫程度的增加受伤害增大.②超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和醇脱氢酶(ADH)活性较对照都有所增加;XC处理POD和SOD的最大值出现在5m深水淹处理,而FC出现在2m深处理,且XC 5米深淹处理GR值较对照和其他处理明显大;各受淹处理地下茎可溶性糖含量和淀粉含量都保持在较高水平.③从抗氧化酶活性和ADH活性的变化规律,以及淹水胁迫下植株的能量代谢情况,初步得出XC与FC都具有一定的耐淹性,且XC较FC具更耐深淹的能力,表明狗牙根作为禾本科植物遗传上具有一定的耐淹性,自然消落带狗牙根因长期生长于水淹胁迫环境,耐淹能力得到了进一步强化.从狗牙根对深淹胁迫的生理响应上,证明狗牙根是宜用于三峡水库消落带植被恢复的物种.     

淹水对牡丹生理特性的影响

为探究牡丹对淹水的响应,以牡丹品种"乌龙捧盛"为试材,研究了人工模拟4个不同程度淹水处理对牡丹植株的形态、光合特性、抗氧化酶和渗透调节物质的影响。结果表明:轻度淹水处理对牡丹植株形态没有明显的影响,深度淹水处理组较早出现萎蔫,后期植株受到严重伤害。随淹水时间的延长,轻度淹水处理的叶绿素含量变化不明显,而深度淹水处理的叶绿素a和叶绿素(a+b)含量逐渐降低;不同处理牡丹叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)持续下降,胞间CO2浓度(Ci)则逐渐增加;各处理组的丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随胁迫时间的延长持续增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及可溶性糖和脯氨酸含量在轻度淹水处理组逐渐增加,而在深度淹水处理组则呈现先升高后降低的变化趋势。因此,深度淹水胁迫下牡丹的生长和光合机构受到了一定程度的损伤,抗氧化酶和渗透调节物质的积累对提高植株的耐淹性起到了一定的调节作用。     

淹水胁迫下北美鹅掌楸无性系生理生化响应差异

北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)是优良用材和绿化树种,但极不耐涝,阻碍了其广泛应用。本研究以前期试验筛选出的3个耐淹无性系(T4、T27和T37)和3个不耐淹无性系(S5、S9和S20)为实验材料,开展温室盆栽模拟淹水胁迫实验,通过比较丙二醛(MDA)含量、相对电导率(EL)、叶绿素含量,以及酶活性等生理生化指标的差异,探索不同无性系对淹水胁迫的响应和抗性差异。结果显示:北美鹅掌楸对淹水胁迫反应敏感,淹水4d时,耐淹无性系和敏感无性系均呈现下部老叶黄花,上部嫩叶、顶芽萎蔫现象,叶绿素含量减少,MDA、EL显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等酶活性极显著增加。淹水6 d后,敏感无性系受到的胁迫伤害进一步加剧,叶片萎蔫脱落,MDA、EL持续增加,叶绿素含量极显著降低,SOD和POD总体呈下降趋势;而耐淹无性系顶芽缓慢恢复,在叶片脱落后幼叶展开,叶绿素含量下降幅度较小,MDA和EL缓慢下降,SOD和POD持续升高,淹水20 d左右近水面的茎端形成不定根和大量膨大皮孔。研究表明:耐淹型北美鹅掌楸可通过形成不定根和肥大的皮孔、保持较高的抗氧化酶活性等方式增强其抗涝能力;EL、叶绿素含量、SOD活性可作为北美鹅掌楸耐淹无性系中期选育指标。     

三峡库区岸生植物野古草(Arundinella anomala Steud.)光合作用对水淹的响应

为了阐明水淹对三峡库区岸生植物野古草光合作用的影响,模拟了三峡库区消落带水淹发生情况,考察了在不同水淹处理下野古草(Arundinella anomala Steud.)的光合及叶绿素荧光特性。实验设置了对照 (不进行水淹,常规供水管理)、半淹 (植株置于水中,植株地上部分一半被淹没)、水下0.5m (植株置于水中,植株顶部在水面下0.5m)、水下2m (植株置于水中,植株顶部在水面下2m) 4个不同的水淹深度和0、20、40d和60d等 4个不同的水淹时间处理,测定了在不同水淹深度和水淹时间处理下野古草的净光合速率、总叶绿素含量、PSⅡ的最大光化学效率、电子传递速率、表观量子效率、叶绿素利用效率与羧化效率。结果发现,在水淹前期,水淹对野古草的光合特性影响较小,直到水淹60d后,才对野古草的光合特性产生明显影响,且影响程度随水淹深度的不同而不同。野古草在水淹20d和水淹40d后,各水淹处理的净光合速率与对照相比无明显降低,其中水淹20d后,半淹处理的野古草叶片净光合速率比对照还高出16.1%。水淹60d后,水下0.5m和水下2m的净光合速率显著低于对照和半淹,其净光合速率分别为7.51μmol•m－2•s－1和9.15μmol•m－2•s－1。结果表明,水淹20d和40d对野古草的电子传递速率、表观量子效率和羧化效率没有影响。水淹处理60d后,与对照植株相比,半淹处理植株的电子传递速率、表观量子效率、叶绿素利用效率和羧化效率没有明显变化,但水下0.5m和水下2m处理植株的电子传递速率、表观量子效率、叶绿素利用效率和羧化效率有明显降低。 在整个实验期间,半淹处理植株的净光合速率、电子传递速率、表观量子效率和羧化效率没有受到任何不利影响。尽管在水淹60d后水下0.5m和水下2m处理植株的净光合速率、电子传递速率、表观量子效率、叶绿素利用效率和羧化效率降低,但降低后的数值仍不低于甚至高于一些自然生长的未受水淹的植物物种。研究表明,野古草对水淹具有很好的耐受能力,是一种可以用于三峡库区消落区植被构建的优良植物物种。     

三峡库区消落带水位变化对落羽杉C、N、P生态化学计量特征的影响

为了解落羽杉C、N、P生态化学计量特征对三峡库区消落带水位变化的响应,2016年9月测定重庆市忠县汝溪河消落带植被修复示范基地内种植于海拔165 m(重度水淹组)、170 m(中度水淹组)、175 m(对照组)的落羽杉根、枝条、叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量以及植株生长指标,分析水位变化对其生长和C、N、P生态化学计量特征的影响。结果表明:(1)三峡库区消落带落羽杉通过降低生长速率来适应水位变化,植株整体生长状态良好;(2)落羽杉各器官C含量分配比较均衡,N集中在叶片中,P主要贮存在根中,未见严重缺素现象;(3)重度水淹组植株叶片C含量受到水位变化显著提高;水位变化显著降低了中度水淹组植株根P含量却显著提高了其叶片P含量,导致中度水淹组植株叶片C∶P和N∶P显著降低,根C∶P显著升高。研究结果表明,三峡库区消落带落羽杉能保持器官之间合理的元素分配来保障其生长所需,表现出对三峡库区消落带水位变化的良好适应性。     

水分胁迫对太阳扇扦插苗形态和生理特征的影响

采用持续干旱和淹水处理,测定太阳扇的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量和抗氧化酶体系等指标的变化,分析太阳扇对不同程度水分胁迫响应特征的差异及形成的机制.结果表明:水分胁迫初期(5 d)内,太阳扇受害指数和大部分生理生化指标与对照差异不显著;随着干旱胁迫强度的增加和时间的延长,太阳扇产生较严重的伤害直至最后死亡,其受害指数、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性均急剧上升,叶绿素含量明显减少,而丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量呈先减少而后增加的趋势;淹水胁迫下,太阳扇可溶性糖和叶绿素含量呈先下降到实验后期有所上升,丙二醛和可溶性蛋白含量呈降-升-降的趋势,SOD、POD活性实验初期增加然后有所减少,CAT活性和脯氨酸含量均呈持续上升趋势;持续干旱和淹水胁迫对太阳扇形态和生理特征造成严重影响,太阳扇对淹水胁迫的响应不及干旱胁迫,持续干旱对扦插苗伤害较大,太阳扇基本丧失自我调节适应不良环境的能力.     

樟子松幼树株高及其逆境生理指标对沙埋的响应特征

以3龄樟子松幼树为材料,2013年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下其株高、叶片膜透性、渗透调节物质含量及保护酶活性变化,以揭示沙埋条件下樟子松幼树生长及其对逆境的生理响应特征。结果显示:(1)在沙埋深度低于株高以上2cm时被埋樟子松幼树能够正常生长,其株高和芽长均明显高于非沙埋对照,并以沙埋深度为株高的50%时增长幅度最大;当沙埋深度超过株高2cm以上时,虽然植株高度和芽长也较埋前有一定增长,但均低于对照,且所有处理植株均未破土,后来全部死亡。(2)所有沙埋处理的叶片可溶性糖含量均显著低于对照,而POD活性显著高于对照,可溶性蛋白质和脯氨酸含量也高于对照。(3)随沙埋深度增加,叶片相对含水量总体呈增加趋势,但大多数处理与对照差异不显著;丙二醛含量基本呈显著下降趋势,可溶性蛋白和脯氨酸含量先增加后下降,而大多数处理的膜透性与对照差异不显著;随着沙埋深度增加,叶片可溶性糖含量显著下降,SOD和POD活性均先增加后下降。(4)相关分析显示,樟子松幼树叶片膜透性变化与MDA含量变化相关性几乎为零,可溶性蛋白与脯氨酸含量呈显著正相关关系,可溶性糖含量与脯氨酸含量呈显著负相关关系。研究表明,沙埋深度低于樟子松株高以上2cm能够促进其幼树生长;沙埋并没有导致樟子松幼树体内的膜脂过氧化,也没有引起细胞膜的损伤,在受到沙埋胁迫时,樟子松幼树体内SOD、POD以及可溶性蛋白和脯氨酸分别在防止其膜脂过氧化和维持细胞膨压中起到重要作用,而可溶性糖含量在沙埋过程中没有起到渗透调节作用。     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

超重力胁迫下‘平邑甜茶’幼苗叶片生理指标及其转录组分析

该试验以‘平邑甜茶’60 d龄幼苗为材料,设置T₁(5 000 r/min×3 h)、T₂(5 000 r/min×6 h)、T₃(10 000 r/min×3 h)和T₄(10 000 r/min×6 h)超重力处理,以未进行超重力处理为对照(CK),考察超重力处理下幼苗叶片叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛、脯氨酸含量和膜透性等与逆境相关的生理指标的变化,并对其进行转录组分析,初步探究‘平邑甜茶’在超重力处理下的转录组响应机制。结果表明：(1)超重力处理造成‘平邑甜茶’幼苗叶片由舒展状生长状态向不同萎缩生长状态转变,其中T₄处理萎缩生长状态明显。(2)超重力处理下,‘平邑甜茶’幼苗叶片叶绿素和丙二醛含量在T₃和T₄处理下显著高于CK, T₁和T₂处理下与CK无显著差异;叶片脯氨酸含量在各超重力处理下均显著高于CK;膜透性在T₄处理下显著高于CK, T₁、T₂、T₃处理与CK无显著差异;可溶性蛋白含量在各超重力处理下均不同程度降低,但均与CK差异不显著。(3)样品测序结果显示,大多数转录本的序列长度在1 000 nt以上,有37 725个,占全部转录本79.15%,且CK、T₂、T₄样品以及相对应的新基因中均以FPKM值小于5.0的转录本数为主,其转录本数依次分别有21 412、20 162、22 368个和1 352、1 411、1 406个,占比分别为45.78%、43.10%、47.82%和81.45%、85.00%、84.70%。(4)GO功能注释与富集分析显示,随着超重力处理强度的加大,差异表达基因在GO富集分类中存在明显不同的途径,说明‘平邑甜茶’对超重力的响应是复杂的,但主要集中在转录因子活性、蛋白质去磷酸化过程方面。(5)差异转录因子表达分析显示,随超重力处理强度的增加表达上调幅度比较大的基因家族有bZIP、WRKY和ERF,其中bZIP和WRKY转录因子家族中的基因表达量均随超重力处理强度的增加呈上升趋势,但ERF家族中的MD01G1177100、MD08G1096000、MD13G1130700基因表达量随超重力处理强度的增加有下降的趋势。研究表明,超重力处理对‘平邑甜茶’幼苗造成了不同程度的伤害,且叶片总叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量以及膜透性均受到显著影响,故幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛及脯氨酸含量以及细胞膜膜透性均可作为评价超重力胁迫的抗性指标;研究推测超重力胁迫对‘平邑甜茶’转录因子的影响主要集中在WRKY、bZIP和ERF转录因子家族。该研究结果为候选抗性基因的挖掘和筛选奠定了理论基础。     

不同光质对烟草组培苗生长及生理特性的影响

以‘云烟87号’生根组培苗为试材,以荧光灯为对照(CK),采用LED光源发射的单色光谱红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)等不同光质配比组合光照处理,研究光质对烟草组培苗生长和生理特性的影响。结果显示:(1)与CK相比,红蓝绿(RBG)和红蓝白(RBW)组合光质使烟草组培苗植株株高、叶长、叶宽、叶面积、茎粗、根数、根长和干重显著增加,植株叶绿素含量也有提高但差异不显著。(2)RBW组合光质照射的植株可溶性糖含量和C/N比值显著高于其他光质处理,RBG组合光质处理植株的游离氨基酸含量显著高于其他光质处理,且各光质及其组合处理的烟草叶片可溶性蛋白含量显著高于对照,红蓝配光(1RB)使植株可溶性淀粉含量较对照显著提高。(3)各光质及其组合处理的烟草膜脂过氧化物MDA含量较对照均显著降低,而其SOD、POD和CAT活性较对照均显著提高;其中红光处理的植株膜脂过氧化物MDA含量最低,CAT活性最高。研究表明,LED光源不同光质及其组合光照均能够显著降低烟草组培苗的MDA含量,降低膜脂过氧化的伤害,促进烟草组培苗的生长,其主要通过调节抗氧化物酶活性的合成代谢来应对光氧化胁迫;LED光源的RBG和RBW组合光质可作为烟草组培苗生根阶段的最适光质。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。     

2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

以具有较高药用和观赏价值的美丽鼠尾草和贵州鼠尾草为实验材料,分析2种鼠尾草在NaCl(0、200、300、400、500、600mmol·L-1)胁迫下的生长、叶绿素含量、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的变化,以明确2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性差异及其生理机制。结果显示:(1)在实验NaCl浓度范围内,美丽鼠尾草的受害程度均高于贵州鼠尾草;(2)随着NaCl浓度的提高,贵州鼠尾草叶片叶绿素含量无显著变化,而美丽鼠尾草叶绿素含量逐渐显著降低;(3)当NaCl浓度从0增加到500mmol·L-1时,2种鼠尾草叶片的POD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量逐渐升高,且美丽鼠尾草叶片的SOD活性也逐渐升高;(4)当NaCl浓度达到600mmol·L-1时,美丽鼠尾草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量继续增加,SOD、POD和CAT活性开始降低但仍显著高于对照,而贵州鼠尾草叶片的POD和CAT活性继续增加,可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量开始降低但仍显著高于对照。研究表明,贵州鼠尾草在NaCl胁迫下具有较高的渗透调节物质含量,而且随着NaCl浓度的增加能够维持较高的保护酶活性,因此对NaCl胁迫的耐受性强于美丽鼠尾草。     

平茬高度对香椿生长及其光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响

该研究以4年生香椿为试验材料,设置平茬20 cm(T₁)、50 cm(T₂)、80 cm(T₃)和不平茬(CK)4种处理,观测其萌枝和叶片生长情况,以及叶片的气体交换参数、光合色素含量、非结构性碳水化合物(NSC)含量的变化,分析不同平茬高度的生长生理响应差异,以明确平茬措施下香椿植株更新复壮再生的生理机制。结果表明：(1)平茬能够显著提高香椿的萌枝能力,促进侧枝和叶片生长,其萌枝数、侧枝长度在T₃处理下最高,成枝数、叶长、叶宽、叶面积及侧枝粗度在T₂处理下达到最大值。(2)随着平茬高度的增加,香椿叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均先升后降,并在T₂处理达到最大,较CK分别显著提高了17.33%、10.00%、13.51%和6.98%;平茬也提高了叶片光合色素含量,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和类胡萝卜素含量在T₂处理下分别比CK显著提高了18.34%、27.07%、21.11%和23.05%。(3)不同平茬高度处...     

Extent of ipt gene expression and resulting amount of cytokinins affect activities of carboxylation enzymes in transgenic plants

Three types of transgenic plants of Solanum tuberosum cvs. Kamyk and Oreb, and Nicotiana tabacum cvs. Maryland Mammoth and Trapezond were selected according to intensity of introduced ipt gene expression and resulting amount of synthesised cytokinins (CKs). In comparison with controls, original transgenic regenerants grown in vitro showed a massive increase of CK contents, in tobacco by 379 % and in potato by 159 % (MAS). Potato grown in soil from tubers of transgenic plants demonstrated a moderate increase (44 %) of CK contents (MOD). Transgenic tobacco grown from seeds in vitro did not show any significant change in CK contents (NOT). Initial (RuBPC_i and RuBPO_i) and total (RuBPC_t) activities of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBPCO), and the activity of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) were not significantly affected by the transformation in the NOT plants. In the MOD plants, the RuBPCO activities were stimulated by up to 34 % whereas the PEPC activity was decreased by 17 %. On the other hand, all the measured enzyme activities were 32 – 91 % lower in the MAS. Leaf area, fresh and dry masses, and chlorophyll and soluble protein contents also went down with increasing CK amounts in the transformants. Dependence of RuBPC_i/RuBPO_i and RuBPC_t/PEPC ratios on the relative CK amounts in transgenic plants revealed that the individual enzyme activities were not affected uniformly. Endogenous CK contents in the MAS thus apparently exceeded an optimum needed for positive effects on many physiological traits and became a stress factor for such plants.     

巨桉不同状态叶片浸提液对萝卜幼苗形态和抗性生理特性的影响

以珍珠岩作为基质,选择4年生巨桉(Eucalyptus grandis)嫩叶(T1)、老叶(T2)、表层凋落叶(T3)、腐解凋落叶(T4)4种状态的叶片,每种状态叶片设置3个浸提液浓度水平[分别称取风干叶片30g、15g和7.5g加入900mL蒸馏水进行浸提,以蒸馏水为对照(CK)],采用水培法研究了不同状态叶片浸提液对萝卜(Raphanus sativus)幼苗形态生长和抗性生理特性的影响。结果显示:(1)巨桉不同状态叶片浸提液显著抑制了萝卜幼苗的根长,其中嫩叶的抑制作用最强,腐解凋落叶抑制作用最弱。(2)各状态叶片浸提液处理后萝卜幼苗中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性均呈现升高趋势,嫩叶各浓度处理以及其他状态叶片的高浓度处理下超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,而其余浓度处理的SOD活性降低。(3)各状态叶片浸提液处理萝卜幼苗的丙二醛(MDA)含量在低浓度处理时低于CK,其余处理下则高于CK。(4)嫩叶各浓度处理萝卜幼苗的可溶性糖(SS)含量显著高于CK,且随着老叶和表层凋落叶浸提液浓度的升高,幼苗SS含量先升后降,腐解凋落叶各浓度处理下则呈渐增的趋势;而可溶性蛋白(SP)含量则随浸提液浓度的增加而升高,且T2和T3两种状态叶片的各浓度处理与CK差异显著。研究表明,巨桉不同状态叶片浸提液对萝卜幼苗生长和抗性生理产生了强烈的抑制作用,其中以嫩叶最强,老叶和表层凋落叶次之,腐解凋落叶最弱。     

滨海沙地植物厚藤叶片生理特征的季节变化

滨海沙地条件恶劣,季节气候环境差异较大,植物生存困难。厚藤是南方滨海沙地广泛分布的重要固沙植物。为探究厚藤对不同季节环境变化的适应机制,研究其叶片生理性状的季节变化,该文以广西滨海沙地自然生长的厚藤为实验材料,分别测定了不同季节厚藤叶片的叶绿素含量、渗透物质含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光参数等生理指标,并进行相关性分析和主成分分析。结果表明:(1)叶绿素含量随季节变化的趋势一致,春季均显著大于其他三个季节,但叶绿素a/b在各季节间无显著变化。(2)叶绿素荧光参数的F_v/F_m和F_v/F_o具有相同的变化趋势,整体表现为夏冬季显著高于春秋季。(3)脯氨酸含量随季节逐渐增大,冬季时含量最高; 可溶性糖含量冬季显著高于其他三个季节; 丙二醛(MDA)含量各季节间差异不显著。(4)春季的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于其他季节,夏秋冬季节间无显著差异; 过氧化物酶(POD)活性在各季节间差异不显著。(5)相关性分析和主成分分析显示,各生理指标与气候因子间存在一定的关联。温度和日照数显著影响可溶性糖含量; 叶绿素含量和抗氧化酶活性能够较好地反映厚藤对季节气候变化的响应。综上可知,厚藤可通过调节叶绿素a与叶绿素b含量使叶绿素a/b保持稳定,同时提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性以适应季节变化,其中光合作用和抗氧化酶系统是影响其季节性适应能力的关键。