【目的】探究镉(Cd)、锌(Zn)复合胁迫对银中杨化学防御的影响。【方法】本实验将3种含量的Cd(0.5、1.5、2.5 mg/kg)和Zn(300、500、700 mg/kg),采用正交实验设计(3×3)分别复合施加到1年生银中杨生长的土壤中,在胁迫30、40和50 d后,分析各组银中杨叶片中的防御蛋白活性以及次生代谢物质的含量。【结果】在Cd、Zn复合胁迫下,银中杨叶片中防御蛋白活性以及次生代谢物质的含量均随Cd和Zn含量的增加而降低,且高含量Cd、Zn复合胁迫下的防御蛋白的活性和次生代谢物质的含量均显著低于中低含量复合胁迫(P <0.05)。【结论】Cd和Zn复合胁迫会抑制银中杨叶片内的化学防御水平,且抑制效果呈一定的浓度和时间效应。

【目的】探明Zn胁迫对银中杨生长发育的影响及银中杨化学防御对Zn胁迫的响应趋势。【方法】本研究用3种不同含量的Zn(300、500、700 mg/kg)处理盆栽1年生银中杨的土壤,分析其生长发育状况、叶片内营养物质和次生物质含量以及蛋白酶抑制剂活性。【结果】Zn各含量胁迫使银中杨的生长参数(株高、根长和地径)和生物量参数(根、茎、叶的鲜质量和干质量)均显著低于对照(P<0.05),且具有一定的浓度效应。在Zn胁迫后30、40和50d,各含量处理均使银中杨叶片中的蛋白质和可溶性糖含量显著低于对照(P0.05),而可溶性糖含量均表现为随Zn胁迫含量的增高而增高。Zn各含量胁迫均使银中杨叶片内的黄酮和木质素含量在各时间段显著高于对照,而叶片内的胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)活性却均显著低于对照(P<0.05)。【结论】生长基质中过量的Zn会抑制银中杨的生长发育,且能影响银中杨的化学防御水平。银中杨叶片内营养物质含量、抗虫相关次生代谢物质的含量、以及蛋白酶抑制剂活性对Zn胁迫的响应趋势不一致,体现为其营养物质含量减少、次生物质含量增多、蛋白酶抑制剂活性减弱。

为了解低氧胁迫条件下九孔鲍免疫防御因子的变化及机体抗病力变化,将九孔鲍置于不同的溶解氧环境中,观测相关免疫因子变化。结果显示,在水温为(22.1±1.3)oC,盐度为30.72±0.54,pH值为8.20±0.14的海水环境中,溶解氧含量由(7.49±0.14)mg/L下调至(2.53±0.16)mg/L后120 h内,平均体质量为(14.25±2.21)g的九孔鲍未见死亡,而每只鲍注射5.0×105CFU副溶血弧菌后120 h内实验鲍的累计死亡率高达91.11%±7.70%,比对照组(11.11%±3.83%)累计死亡率高出80%,血淋巴抑菌清除率下降至(3 340.47%±298.57%)...

为比较分析镉(Cd)锌(Zn)复合胁迫对不同紫花苜蓿(Medicago sativa)品种种子萌发和幼苗的影响以及各紫花苜蓿品种的耐镉锌性，本研究以紫花苜蓿为研究材料，采用Cd-Zn复合溶液(Cd~(2+)浓度分别为0、5、10、50、100和200mg·L~(-1)；除对照Zn~(2+)浓度为0 mg·L~(-1)外，混合液中Zn~(2+)浓度均为50 mg·L~(-1))处理紫花苜蓿种子，并计算发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长，最后利用隶属函数法对紫花苜蓿的耐Cd-Zn性进行综合分析。结果表明：Cd-Zn复合胁迫对紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长5个指标呈不同的影响。随着Cd-Zn复合溶液浓度的增加，‘中草3号’‘巨能2号’和‘大富翁’种子的发芽势、发芽率、发芽指数、胚芽长和胚根长先增大后减小；‘SK3010’‘中兰2号’‘WL363HQ’‘草原3号’‘佰苜202’‘巨能2号’和‘大富翁’种子的胚芽长和胚根长总体呈减小的趋势。Cd~(2+)浓度为200 mg·L~(-1)和Zn~(2+)浓度为50 mg·L~(-1)时对紫花苜蓿种子萌发具有显著的抑制作用。运用隶属函数法综合评价8个紫花苜蓿种子萌发期耐Cd-Zn性强弱为‘草原3号’>‘中草3号’>‘SK3010’>‘佰苜202’>‘WL363HQ’>‘大富翁’>‘中兰2号’>‘巨能2号’。对8个苜蓿品种耐Cd-Zn性进行聚类分析，苜蓿品种的耐Cd-Zn性可以分为强耐Cd-Zn型、中等耐Cd-Zn型和弱耐Cd-Zn型3类。

为明确常用杀虫剂对小麦防御性的影响,考察了吡虫啉、灭多威和氧乐果处理对小麦苗3种防御相关酶活性的影响。分别使用杀虫剂的田间推荐浓度、高于和低于其推荐浓度1倍的质量浓度3个处理,考察了吡虫啉、灭多威和氧乐果营养液内吸处理小麦苗后5d内,小麦苗中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)和脂氧合酶(LOX)活性的变化。结果表明:17.5和35.0mg/L吡虫啉处理小麦苗后6h时,小麦苗中PAL均受到抑制,活性显著降低,处理后12h时,PAL活性与对照相比显著上升,分别上升了38.9%和40.0%;100、200和400mg/L灭多威处理小麦苗后12h时,小麦苗中PAL活性显著升高。25...

在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下研究了水稻结实期叶片光合特性及防御酶活性。结果表明,结实期水分胁迫下,水稻叶面积减小,叶面积系数下降,光合速率随叶绿素含量和气孔导度的下降而下降,蒸腾速率下降,MDA含量升高。随土壤水分胁迫加剧和时间延长,叶绿素含量及剑叶光合速率、气孔导度降速快、幅度大。抽穗后0~14 d随胁迫时间的延长叶片SOD、CAT和POD 3种酶活性升高,抽穗14 d后3种酶活性又迅速下降。试验表明,水分胁迫加剧了水稻叶片膜脂过氧化程度,使水稻结实期叶片生理功能迅速衰退,加速了水稻叶片的衰老速度。

黄薇Heimia myrtifolia是具有较高价值的引种植物,但对其引种后的适应性研究仍较缺乏。为了探究黄薇对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟自然状态下干旱(对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱),高温(30, 36和42℃)及高温干旱协同胁迫对黄薇叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示:干旱胁迫下,过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度显著增加(P<0.05),脂膜过氧化程度加深,抗坏血酸-谷胱甘肽(AsAGSH)循环相关酶活性和相关还原物质均呈先上升后下降趋势,在中度胁迫下达到顶峰,与对照相比均显著增加(P<0.05)。高温胁迫下,抗氧化酶效率和AsA-GSH循环效率均有提高。高温干旱协同胁迫下,黄薇受到的伤害明显大于单一胁迫,超氧化物歧化酶(SOD)和POD显著上升(P<0.05)并于中度胁迫时达到顶峰,MDA质量摩尔浓度显著增加(P

分别研究了不同温度梯度、不同浓度镉离子处理以及二者复合污染对黑鲷的影响实验,其中复合污染实验采用均匀设计,按U7*(74)均匀设计表进行实验。结果表明,热污染对黑鲷48h的半致死温度为26.14℃;镉污染对黑鲷48h-LC50为35mg/L;通过均匀设计1.00分析得出热污染对整个回归的贡献率为98.8%,而镉对回归的贡献率几乎为0。这说明在48h内热和镉复合污染中热污染对黑鲷的影响是起决定作用的,而二者复合胁迫作用较小。

具有茉莉酸基本结构的茉莉酸类衍生物 ,广泛存在于植物界中 ,具有极为广谱的生理效应 ,主要表现为能诱导与生物抗逆境作用相关的物质的形成 ,促进衰老以及抑制生长等。同时 ,茉莉酸类衍生物可诱导许多植物特异基因如营养贮藏蛋白基因和与植物抗病虫害及其它逆境相关的基因的表达 ,产生特异的蛋白质。最近还发现茉莉酸能充当胁迫诱导反应的信号分子 ,由其通知植株未受伤部位和邻近植株进入警戒状态 ,因而再度成为植物生理学和植物分子生物学领域研究的热点。研究还发现茉莉酸 (JA)与脱落酸 (ABA)在促进衰老及对胁迫的反应上作用较为相似 ,两者可独立地发挥作用或以某种形式相互协调。笔者就茉莉酸类衍生物的生理生化作...

通过盆栽试验研究了镉(Cd)、锌(Zn)复合胁迫下,外源施加不同浓度的硅(0,1.5,2.0,2.5 mmol/kg)对水稻幼苗生物量及地上部和地下部Cd和Zn含量的影响。结果表明,无论是在Cd和Zn单一或者复合污染条件下,不同浓度的硅处理均能显著提高水稻幼苗地上部和根系的生物量,其中以硅浓度为1.5 mmol/kg时效果最好。硅处理能显著降低植株重金属Cd和Zn的含量,但不同品种和不同处理的效果存在差异。对于品种丰华占来说,降低幼苗Cd和Zn含量幅度最大的硅浓度分别为2.0～2.5 mmol/kg及1.5 mmol/kg;华航丝苗品种则在硅浓度为2.5 mmol/kg和2.0 mmol/kg...

采用盆栽实验,研究外源添加硅对水稻生物量及镉的化学形态的影响。选取对镉积累不同的水稻品种:‘沈稻18’和‘沈农315’,外源添加0、0.5 mg/kg镉及0、0.1、0.5 g/kg硅,灌浆期收获。结果表明,外源添加硅对2种水稻根和茎叶的干物质重均有影响,茎叶的干物质重随着硅含量的增大而增加;镉含量为0.5 mg/kg时,随硅含量的增大根干物质量先增大后降低;供试水稻根和茎叶中,氯化钠提取态镉所占比例最大,其次分别是醋酸提取态镉、离子水提取态镉、乙醇提取态镉,盐酸提取态镉含量最低。与‘沈农315’相比,‘沈稻18’中迁移性较强的去离子水提取态和乙醇提取态镉的比例较高,醋酸提取态和盐酸提取态比例...

为探讨强光对银杏叶片光合特性的影响 ,对银杏叶片进行强光 (12 0 0 μmolphotons·m- 2 s- 1 )胁迫 5h ,通过分析叶绿素a荧光参数和叶黄素循环组分研究了强光胁迫下银杏叶片的光抑制以及相关的光破坏防御机制。强光胁迫过程中 ,银杏叶片的PSⅡ最大光化学效率 (Fv Fm)明显下降 ,胁迫结束时 ,Fv Fm 接近 0 3。而初始荧光(Fo)则在整个胁迫过程中呈上升趋势。PSⅡ实际光化学效率 (ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率 (ETR)均大幅度下降 ,而非光化学猝灭 (NPQ)和天线热耗散 (HDR)明显上升 ,叶黄素循环关键组分玉米黄质 (Z)的相对含量则随着强光处...

【目的】分析镉胁迫下中辽1号杨的转录水平,筛选差异表达基因,挖掘与镉胁迫相关的功能基因,为深入探索中辽1号杨对镉胁迫响应的分子机制提供理论依据。【方法】以中辽1号杨为试验材料,采用盆栽试验的方法将其扦插于土壤Cd含量为20 mg/kg(M20)的花盆中,以不加Cd为对照(CK),80 d后采集不同处理中辽1号杨叶片进行转录组测序,使用DESeq2软件筛选CK与M20处理中辽1号杨的差异表达基因,将得到的差异基因在基因本体数据库(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白相邻类聚簇数据库(clusters of orthologous groups of proteins,COG)中进行注释,分析差异表达基因在不同数据库中的注释信息。随机挑选6个差异表达基因(超氧化物歧化酶(SOD)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STK)、脱落酸(ABA)、T复合蛋白1(TCP1)、MYB基因(MYB)、丝裂原活蛋白激酶12(MAPK12)),利用Primer 5软件设计特异性引物进行实时荧光定量PCR(RT-q PCR)试验,检测这6个基因表达水平的变化,验证转录组结果的准确性。【结果】在CK和M20处理的中辽1号杨中,共发现3 812个差异表达基因,其中上调表达的有2 209个,下调表达的有1 603个。GO分析发现,差异表达基因注释到3大类49个功能组中,其中与代谢过程有关基因最多。转录组KEGG代谢通路分析发现,差异表达基因主要在信号转导途径、代谢途径和生物合成途径富集。COG分析发现,1 455个差异基因被注释到22种分类中,其中一般功能预测基因注释最多,其次是信号转导机制基因。结合各数据库分析结果发现,Cd胁迫下中辽1号杨转录组的注释结果中代谢过程和信号转导过程相关基因较多。镉胁迫下差异表达基因最多的家族是ABC、MYB、WRKY、b HLH和NAC基因家族,挖掘出与镉胁迫相关基因WRKY家族基因47(WRKY47)、硝酸盐转运蛋白基因(NRT)、ABC家族转运蛋白基因2(ABC2)、苹果酸脱氢酶(MDH)、谷胱甘肽S-转移酶基因(GSTs)、NAC家族基因2(NAC2)的表达量显著上调,MYB家族基因44(MYB44)、重金属相关异戊二烯化植物蛋白基因39(HIPP39)的表达量显著下调。RT-q PCR结果显示,随机挑选6个差异表达基因表达量的变化趋势与转录组测序结果一致。【结论】镉胁迫后中辽1号杨转录组的差异表达基因主要富集在代谢过程和信号转导过程,挖掘出与镉胁迫相关基因,分别是WRKY47、NRT、ABC2、MDH、GSTs、NAC2、MYB44、HIPP39,为深入探索杨树对镉胁迫响应的分子机制提供了理论依据。

【目的】为研究重金属Cd对林木生理生化特性的影响,探讨林木对Cd胁迫的响应机制,为日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,测定其地径和苗高生长量及8个生理生化指标,评价不同无性系抗Cd2+胁迫的能力。【结果】镉胁迫导致无性系的CAT及MDA含量较CK呈先增加后减少的趋势;POD和SOD活性较CK也呈先增大后减小的变化趋势,其中L35、鲁林9号、鲁林16号的POD活性始终排在前3位;随着镉处理浓度的增加,无性系L35、I-107和中菏1号的脯氨酸及可溶性糖含量较CK均呈现逐渐上升趋势,而叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势,L35、I-107和中菏1号的叶绿素含量始终排在前3位。各无性系的地径和苗高在Cd胁迫下存在差异,苗高达到显著水平,而地径未达到显著水平,表明参试无性系苗高性状较地径对Cd的胁迫更为敏感。【结论】利用主成分分析对5个无性系生长量及生理生化指标进行综合评价,L35、中菏1号和I-107的抗重金属Cd能力较强,可作为修复重金属镉污染土壤的理想无性系。

【目的】研究重金属镉(Cd)对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响,探讨无性系对Cd胁迫的响应机制,为治理日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd~(2+)含量,评价不同无性系抗Cd胁迫的能力。【结果】随着Cd~(2+)质量浓度增加,胁迫后苗高与地径均呈下降趋势,各无性系苗高性状较地径对Cd胁迫更为敏感;胁迫后叶片数量整体呈下降趋势。通过对不同无性系叶片生物量均值分析发现,无性系I-107、L-35、中菏1号排在前3位,除15 mg/L Cd~(2+)质量浓度外,在其他质量浓度胁迫下差异均达显著水平。随着Cd~(2+)质量浓度增加,不同无性系茎生物量与根生物量变化趋势一致,整体先降低,后升高再降低。对不同质量浓度Cd~(2+)胁迫下茎与根生物量的均值进行分析,发现无性系I-107、鲁林9号、L-35的茎生物量排在前3位,I-107、鲁林16号、L-35的根生物量排在前3位。各无性系茎中Cd~(2+)含量随Cd~(2+)质量浓度的增加均有不同程度升高,其中无性系I-107较对照增长率最大,其次为鲁林9号。在最高质量浓度胁迫下,鲁林9号的茎中Cd_2~+含量较其他无性系差异达显著水平。不同无性系叶片和根中Cd~(2+)含量随质量浓度增加均有不同程度升高,在最高质量浓度胁迫下,无性系I-107、中菏1号、鲁林9号中叶片Cd~(2+)含量较对照增长率排在前3位。无性系中菏1号、I-107、L-35中根Cd_2~+含量较对照增长率排在前3位。总生物量呈先升高再降低的趋势,总Cd~(2+)含量呈先升高再降低再升高的趋势。【结论】利用主成分分析对5个无性系生长量、生物量及Cd~(2+)含量进行综合评价,发现无性系I-107、鲁林9号和L-35的抗重金属Cd能力较强,可为重金属Cd污染土壤的治理与修复提供试验材料。