外源褪黑素对镉胁迫下小麦幼苗生长生理特征及镉含量的影响

以小麦矮抗58为研究对象,采用室内培养实验对不同浓度镉(Cd)胁迫下外源褪黑素处理对小麦幼苗生长生理特征及Cd含量进行了研究。结果显示：在Cd胁迫下,外源褪黑素处理在一定程度上促进了小麦幼苗的生长;随着褪黑素浓度的增加,小麦芽中超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性总体上呈先增加后降低的趋势,丙二醛含量则在低浓度Cd胁迫下有所降低、在高浓度Cd胁迫下有所增加;外源褪黑素在一定程度上显著降低了小麦根部和芽中的Cd含量,在低水平Cd胁迫浓度(100μmol·L^-1)时,Cd在小麦中的转移系数显著增加,说明外源褪黑素在影响小麦对Cd吸收的同时促进了Cd在小麦中的转移,但在Cd浓度增加的情况下,较高浓度褪黑素对Cd在小麦幼苗中转移的影响并不显著。     

生物炭对烟草幼苗氯化钠胁迫的缓解效应

  目的  研究外源添加生物炭对烟苗NaCl胁迫的缓解作用。  方法  以烤烟品种K326为供试材料,通过盆栽试验,施用150 mmol/L NaCl溶液进行盐胁迫,设置0、10、20和30 g/kg生物炭添加量,以不加盐和生物炭为对照（CK）,通过检测烟株生物量、水分含量、抗逆生理指标及矿质元素含量等,明确生物炭对烤烟盐胁迫的缓解作用。  结果  盐胁迫导致烟株发育迟缓,叶片含水率降低,自由水与束缚水比值降低,添加20~30 g/kg生物炭可显著提高烟株干鲜重,提高叶片的相对含水率,提高自由水与束缚水的比值。在同一时期,盐胁迫下添加20 g/kg生物炭可显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量;而添加30 g/kg生物炭显著降低了丙二醛（MDA）和H₂O₂含量;同时,盐胁迫增加了叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,加入生物炭后SOD和POD酶活性显著降低。与CK相比,盐胁迫下烟株地上部Ca2+、K+和Mg2+含量分别下降34.36%、15.04%和11.37%,Na+含量增加542.90%,而在移栽后75 d,添加30 g/kg生物炭烟株地上部Ca2+含量增加34.05%,Na+含量降低54.99%。  结论  外源添加生物炭可以改善盐胁迫下烟草叶片水分状况、促进根系发育和烟株生物量积累,缓解由盐胁迫导致的活性氧增多引起的膜脂过氧化反应,调节烟株地上部的离子平衡,本研究中以添加20~30 g/kg生物炭对150 mmol/L NaCl胁迫下烟草生长的缓解效果较好。      

外源MT和EBR对干旱胁迫下烤烟幼苗的缓解效应

  目的  为探明外源褪黑素（melatonin, MT）与2, 4-表油菜素内酯（2, 4-epibrassinolide, EBR）对干旱胁迫下植物的缓解作用。  方法  以烤烟（Nicotiana tabacum L.）品种‘豫烟6号’为试材,采用营养液水培法,研究了15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,单独和复配施用外源MT、EBR对烤烟幼苗生长、活性氧生成、抗氧化系统、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。  结果  干旱胁迫下,MT、EBR单独和复配处理均能显著促进干旱胁迫下烤烟幼苗的生长,增强根系活力,降低超氧阴离子（O₂-）生成速率和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,提高叶绿素相对含量（SPAD）、叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、水分利用率（WUE）、气孔导度（G_s）、气孔限制值（L_s）、光系统Ⅱ最大光化学效率（F_v/F_m）、光系统Ⅱ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）,降低胞间二氧化碳（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）,其中以MT和EBR复配处理效果最好。  结论  外源MT、EBR单独和复配处理均能通过提高烟苗的抗氧化酶活性,减少活性氧的积累,提高光合电子传递速率,增强光合作用能力,促进烤烟幼苗的生长,从而增强其对干旱胁迫的耐受性,且MT和EBR复配在提高烤烟幼苗抗旱方面具有协同增效的作用。      

烟草对污染土壤中镉胁迫的响应机制及影响因素研究进展

低危害烟叶的开发研究一直是国内外烟草研究的热点。大量研究表明,土壤镉(Cd)污染是影响我国烟草品质安全性的主要因素之一。烟草属于易累积Cd的作物之一,Cd污染胁迫不仅影响烟草的生理过程,同时也会降低烟叶的品质。笔者针对目前国内外对Cd在土壤-烟草系统中的迁移、转化规律及其影响因素进行了综述,并对降低烟草Cd吸收的主要措施及相关研究进行了展望。     

外源添加肉桂醛提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  为了探究添加肉桂醛对Na₂SO₄胁迫下烟草幼苗生长的影响机制。  方法  以烤烟K326为材料,在烟草幼苗期用不同浓度的Na₂SO₄和肉桂醛进行处理,结合烟草幼苗根系发育状况、活性氧含量、抗氧化酶活性及相关基因表达量等指标进行分析。  结果  Na₂SO₄浓度越高,对烟草生长的抑制作用越明显,烟苗根系发育越缓慢,H₂O₂积累越多;75 mmol/L Na₂SO₄胁迫下,0~25 μmol/L肉桂醛可以促进烟草幼苗根系生长,降低H₂O₂和MDA含量,诱导降低SOD和POD的酶活,提高CAT酶活,从而提高幼苗的抗氧化能力,增强烟苗的抗盐能力。  结论  在烟草幼苗阶段,20 μmol/L的肉桂醛可以有效提高烟草幼苗对75 mmol/L Na₂SO₄的抵抗能力,主要通过促进根系发育,调节活性氧含量,诱导抗氧化物质活性变化,缓解盐胁迫的抑制作用。      

低钾胁迫对烟草幼苗活性氧及抗氧化酶系统的影响

作物对养分胁迫的响应机制已成为新的研究热点,而在低钾胁迫下,烟草苗期体内活性氧（ROS）及抗氧化酶系统的响应机制需要进一步的深入研究。采用控制水培试验,以不同耐低钾型烟草品种（耐低钾基因型烟草品种NC89和不耐低钾烟草品种云烟1号）为材料,研究了低钾胁迫对不同耐低钾型烟草品种苗期生长及内源活性氧清除系统的影响。研究表明:与正常供钾处理相比,在低钾胁迫处理下不同钾基因型烟草品种的根系生物量、总根长和根系总体积均显著下降,而不耐低钾烟草品种云烟1号降幅均大于耐低钾型烟草品种NC89;与正常供钾相比,在低钾胁迫处理下不耐低钾烟草品种云烟1号显著增加了根系中丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O₂-）产生速率,增幅分别为30.32%和18.78%,而耐低钾型烟草品种NC89差异不显著;同时,低钾胁迫显著增加了不同钾耐性烟草品种过氧化氢酶（CAT）活性,在低钾处理条件下NC89地上部和根系中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的含量均显著增加,而云烟1号地上部POD和根系SOD显著增加。因此,在低钾胁迫条件下,耐低钾型烟草品种体内抗氧化酶活性更强,能更有效的清除ROS,更好的抵御低钾胁迫带来的氧化损伤。      

外源CBD缓解烟草Cd胁迫的代谢组学分析

【目的】探究外源大麻二酚（CBD）对镉（Cd）胁迫下烟草的缓解效应。【方法】以烟草品种K326为研究对象,施用乙酸镉,并将CBD喷施于Cd胁迫烟株叶面,测定各处理烟株Cd含量,并基于GC-MS和LC-MS/MS的靶向和非靶向组学方法分析烟株代谢物的差异。【结果】（1）CBD能提高烟株的Cd耐受系数,显著降低烟株地上部分的Cd积累量。（2）不同处理烟株代谢物存在明显差异,其中有15种初生代谢物、8种生物碱、12种植物激素差异显著。（3）施用CBD后,Cd胁迫下烟株根部的有机酸（苏糖酸、棕榈酸、丁二酸、乙醇酸、葡萄糖酸）、肌醇半乳糖苷、丙氨酸等初生代谢物含量减少;生物碱与植物激素合成趋于正常水平。（4）烟株中葡萄糖酸、乙醇酸、乳酸、肌醇半乳糖苷、甘油含量与烟碱呈正相关,其可能是重金属胁迫下,调控生物碱合成的潜在物质。（5）CBD可以调节烟株色氨酸、酪氨酸代谢等响应胁迫的代谢通路恢复正常,并通过调节硫代谢,改善植株对养分的吸收利用,使TCA循环等能量代谢通路恢复,保证烟草中生物碱类等特异性次生代谢物的稳定合成。【结论】外源CBD可通过改变代谢途径缓解烟株Cd毒害,为降低烟草重金属污染提供新途...     

镉对烟草的毒害及烟草抗镉机理研究进展

近年来,烟草的重金属安全性引起了人们的广泛关注,也一直是国内外烟草研究的热点之一。烟草属于易富集镉的作物,土壤镉污染已成为影响我国烟叶品质安全的重要因素。镉不仅抑制烟草的生长发育、影响烟叶品质,还对烟草吸食者的健康构成潜在的威胁。作者综述了镉胁迫对烟草生长发育、生理特性及烟叶品质的影响,探讨了烟草对镉毒害的抗性机理,并对烟草镉防治相关研究进行了展望。     

干旱胁迫下外源褪黑素对旺长期烤烟生理特性的影响

为明确外源褪黑素对干旱胁迫下旺长期烤烟生理特性的影响,采用盆栽试验,以西南烟区主栽品种K326为材料,研究了根部浇灌和叶面喷施不同浓度（0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.40 mmol/L）褪黑素对干旱胁迫下旺长期烤烟的生理调控效应,并利用主成分分析筛选出缓解烤烟干旱胁迫的指标,同时通过隶属函数法进行综合评价。结果表明,干旱胁迫可导致烤烟生物量降低,生长受到明显抑制。外源褪黑素能有效提高干旱胁迫下烤烟生物量,提高叶片相对含水率（RWC）、叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、脯氨酸（Pro）和可溶性蛋白（SP）含量,降低叶片丙二醛（MDA）含量和超氧阴离子（O2-）产生速率。主成分分析表明,在褪黑素缓解烤烟干旱胁迫评价的指标中,以抗氧化因子占比最大,其次是光合因子和渗透调节因子。通过隶属函数综合评价分析可知,烟株叶面喷施0.10 mmol/L褪黑素溶液处理效果最佳。因此,施用外源褪黑素可缓解干旱胁迫对旺长期烤烟生长的抑制作用,增强烤烟对干旱胁迫的适应性。     

外源褪黑素对酿酒酵母发酵及抗氧化体系的影响

本文研究了外源褪黑素对酿酒酵母发酵能力、主发酵产物、抗氧化体系和抗氧化能力的影响,并测定了褪黑素含量的变化。发现对照组在发酵的第8 d发酵基本停止,处理组直到发酵的第14 d发酵终止,但最终的CO2总失重量、残糖和酒精含量无显著影响。褪黑素在发酵的第8 d及以后能显著地降低海藻糖、甘油的生成量,发酵第8 d时,对照组甘油含量达到最大值6.25 g/L,而低、中、高浓度褪黑素处理组甘油含量比对照组分别低7.57%、12.29%、11.99%。低浓度的褪黑素能刺激酵母超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性提高,减少丙二醛(MDA)的积累,发酵结束时低、中浓度褪黑素处理组SOD酶活分别比对照组高68.15%和59.89%,低、中、高褪黑素处理组CAT酶活分别是对照组的2.85、2.87、1.84倍,同时高浓度褪黑素处理组的MDA含量只有对照组的71.44%。发酵液抗氧化能力随褪黑素浓度增加而增强强,褪黑素含量在发酵过程中逐渐降低,后期趋于稳定。     

外源甜菜碱及水杨酸对锰胁迫下烟草生理特性的影响

[目的]筛选最佳缓解锰胁迫的外源物质的浓度,探究其对锰胁迫下烟草生理特性的影响.[方法]采用500 mg/kg的一水合硫酸锰(MnSO4·H2O)对盆栽烤烟进行胁迫试验,设置不同浓度的外源甜菜碱及水杨酸进行缓解试验,测定锰胁迫及外源物质作用下烟叶的锰含量、相对电导率及丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及活性氧产...     

二氧化硫胁迫下褪黑素对酵母细胞凋亡的影响

该研究对SO₂胁迫下褪黑素对酵母细胞凋亡的影响进行研究。通过在培养基中添加或不添加褪黑素,测定不同发酵体系中酵母细胞的成活率、线粒体膜电位水平、细胞色素C的变化等。结果表明,与未添加褪黑素的菌液相比,添加褪黑素培养的酵母细胞存活率提高了7.73%,线粒体内膜电位的荧光强度提高了22.76%,细胞色素C浓度和胞内活性氧荧光强度分别降低了44.59%和21.43%。由此可以推断在SO₂诱导的酵母细胞凋亡过程中,褪黑素可以减少酵母细胞的凋亡,对细胞起到一定的保护作用。酿酒酵母广泛应用于生物技术、食品工业等领域,因此在发酵工业生产中以该研究为基础分析褪黑素应用于不同胁迫损伤下的保护具有重要的生产意义。     

尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应

为探讨尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应,阐明适宜紫苏生长的最佳除草施肥条件。采用随机区组试验设计,在紫苏六叶期喷施不同浓度的尿素（0、1、2、4和8g/L）和6.9%骠马水乳剂（0、1.33、2.66、5.32和7.98mL/L）,分析其对紫苏光合特性指标、荧光特性、杂草防效和籽粒产量的影响。结果表明,骠马显著降低紫苏叶片的叶绿素含量指数（CCI）,净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）也均不同程度降低,胞间CO2浓度（Ci）升高,说明骠马显著抑制紫苏的光合特性,且表现出一定的剂量效应;叶绿素荧光分析表明,除草剂显著降低了PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）及光化学荧光淬灭系数（qP）,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈一定的上升趋势。表明在除草剂骠马胁迫下紫苏叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻;8g/L的尿素处理效果相同;而1~4g/L浓度的尿素处理则效果相反。1~4g/L的尿素（N）和不同浓度的骠马（P）先后处理,比单用骠马处理效果好,如P1N3处理可使籽粒产量比单独施用骠马增产11%,杂草防效提高11.35%,表明先施4g/L的尿素再施1.33mL/L的骠马,能显著缓解骠马对紫苏的胁迫,提高其光合性能,并使其光系统Ⅱ维持较高的光化学效率,该施药模式具有平衡除草施肥、安全高产等特点,有较高的推广价值。     

不同土壤改良剂对烟草吸收镉的影响

采用盆栽试验,利用黄壤与红壤土研究了蛭石、草木灰、花生壳生物黑炭、秸秆生物黑炭、海泡石、腐植酸钠6种改良剂对降低烟叶中镉含量的效果.结果表明,与对照相比,除施用草木灰和腐植酸钠外,其他改良剂均不同程度降低了烟叶中镉含量,以海泡石处理的效果最好,可分别使黄壤和红壤土上栽培的烟叶镉含量降低32％～42％和86％,两种生物黑炭处理仅在红壤中效果较好,可降低烟叶镉含量31％～52％.不同改良剂处理的土壤有效态镉与烟叶中镉含量呈极显著正相关(r=0.95,P＜0.01),改良剂的作用是通过降低土壤中镉的有效性而达到降低烟叶镉含量的效果.土壤pH与土壤有效态镉含量呈负相关关系,但相关程度随土壤性质不同而有所差异,黄壤土的pH与土壤有效态镉含量呈极显著负相关(r=-0.93,P＜0.01),但红壤土中二者关系不显著.说明改良剂在不同类型土壤中的作用机制存在差异.     

干旱胁迫下外源ALA对烤烟幼苗光合特性和抗氧化能力的影响

为进一步探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对干旱胁迫下烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以烤烟品种豫烟10号幼苗为试验材料,采用营养液培养的方法,研究叶面喷施不同浓度的（0~80 mg/L）外源ALA对干旱胁迫下烤烟幼苗烤烟光合特性和抗氧化能力的影响。结果表明干旱胁迫下烤烟叶片细胞活性氧和硫代巴比妥酸（TBARS）含量增加,叶绿体遭到破坏,光合速率降低,植物生长受到抑制。干旱胁迫下外源ALA能够显著降低烤烟叶片活性氧水平,提高抗氧化酶活性,以喷施20 mg/L ALA效果最为显著。其中与PEG处理相比,净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）分别提高96.19%、96.79%和132.43%,抗氧化物酶（SOD、POD、CAT、APX）活性分别提高49.05%,61.97%,64.17%和70.08%。喷施适宜浓度的外源ALA可有效提高烤烟叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。     

烟草对镉的吸收及控制措施研究综述

综述了烟叶中镉的含量、转运、吸收,以及镉在烟株地上和地下部、不同叶位及叶片中的分配,并对影响烟叶中镉积累的因素进行了分析,提出了控制烟草镉积累的建议.     

镉在烟草中的积累分配及其对烟草生长的影响

为了探明镉在烟草中的积累分配规律,采用盆栽试验,调查了不同镉浓度处理下烟草全生育期的生长及镉在烟草中的分配积累规律。结果表明,随着镉浓度的提高,同一时期烟草叶片的干物质量显著降低(p<0.01),茎部干物质量先升高后降低,根部干物质量在生长前期(30 d和45 d)逐渐降低,生长后期(60 d和75 d)先升高而后降低。各添加镉处理后,叶片镉含量均显著高于茎和根部,而对照镉含量根>茎>叶。烟叶中的镉含量表现为:下部叶>>中部叶>上部叶。烟草镉积累速率随着镉浓度的增加而升高,烟草各部位的镉积累规律为:快速积累-快速降低-缓慢积累。     

烟草水分胁迫研究进展

综述了烟草水分胁迫与烟株生长发育、烟株生理变化以及产、质量的关系,并展望了今后的研究方向.     

低钾胁迫对烟草幼苗碳氮代谢基因表达谱的影响

为探索烟草响应低钾胁迫的分子机制,对K326烟草幼苗进行了0、6、12和24 h的低钾胁迫处理,并利用定制的烟草全基因组芯片,分析了烟草幼苗基因表达谱的变化。结果表明,与0 h相比,6、12和24 h的3个时间点差异表达在2倍以上(p<0.05)的基因总数为3790个。从功能方面看,这些差异表达基因广泛参与了烟草的各种生物学过程,包括抗氧化活性、应激反应、运输活性、发育过程、催化活性、生物调节、代谢过程等。其中包括了硝酸还原酶基因NIA2等10个参与烟草氮代谢的基因,以及UGP等44个参与烟草碳水化合物与糖代谢的基因。本研究结果说明,低钾胁迫对烟草的基因表达产生了广泛的影响,进而可能影响到烟草的碳氮等基础代谢。     

低钾胁迫下钙调素拮抗剂对烟草幼苗钾积累的影响

为探讨低钾胁迫下钙调素（CaM）拮抗剂对植株幼苗钾积累的影响及其生理机制,采用室内水培法,以烟草品种K326为试验材料,设置2个钾水平和2种钙调素拮抗剂（氯丙嗪和三氟拉嗪）处理,分别测定叶片钙离子及钙调素含量、植株各部位钾含量、根系钾离子吸收相关基因的相对表达量、植株生理特征。结果表明,与常钾水平相比,低钾胁迫下植株各部位钾含量、叶片抗氧化酶活性、叶绿素含量及光合特性指标（除水汽压饱和亏外）明显降低。其中,植株地上部及根系钾含量分别显著降低了23.80%和55.50%,根系中NKT2、NtKC1和NtHAK1基因的相对表达量分别增加了4.05、2.98和12.74倍。2个钾水平下,施加钙调素拮抗剂后,植株各部位钾含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量及光合特性6项指标（除水汽压饱和亏外）明显降低。低钾胁迫下,与未添加钙调素拮抗剂相比,钙调素拮抗剂处理的叶片钙调素含量、植株各部位钾含量、根系钾吸收相关基因表达量、叶绿素总含量及光合特性6项指标（除水汽压饱和亏外）显著降低,其中植株地上部及根系钾含量平均降低了23.69%和60.00%,根系中NKT2、NtKC1和NtHAK1基因的相对表达量平均降低了82.84%、94.18%和52.44%。低钾胁迫下添加钙调素拮抗剂会抑制钙调素含量,阻碍Ca²⁺-CaM复合体的形成,影响信号传导,导致叶片抗氧化酶活性及光合作用降低,根系中K⁺吸收相关基因的表达量减少,抑制植株K⁺吸收和积累。