水稻耐盐机理的研究Ⅲ.不同基因型对NaCl吸收和运转的动力学比较

本文应用动力学研究方法比较了具有不同耐盐性的3组共6个水稻基因型对NaCl吸收和运转的差异,结果表明,在外部低NaCl浓度(0.1mmolL~(-1)时,水稻对Na~+的吸收为被动吸收,耐盐基因型对Na~+的吸收速率显著低于盐敏感基因型;对Cl~-的吸收为主动吸收,不同耐盐性基因型吸收Cl~-的动力学参数(V_(?)、K_(?))差异不显著,在外部高NaCl浓度(50mmolL~(-1))时,耐盐基因型对Na~+和cl~-的吸收速率均低于对应的盐敏感基因型。耐盐基因型水稻的Na~+、cl-从根部向地上部的运转率低于对应的盐敏感基因型,这种差异在高盐浓度时更为明显。表明了耐盐基因型水稻地上部对NaCl的排斥作用是吸收控制和运转控制共同作用的结果,使地上部Na~+、Cl-含量相对降低而显出较高的耐盐性。     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及其相关酶活性的影响

研究了Ca~(2+)对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及相关酶活性的影响.结果表明,脯氨酸含量在低盐胁迫下增加不明显.高盐胁迫下显著增加;可溶性糖含量及吡咯琳-5-羧酸还原酶(P5CR)活性与其变化趋势一致; 吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)活性在盐胁迫下变化不明显;脯氨酸脱氢酶(PDH)活性在高盐胁迫下显著增加;盐胁迫下K~+含量显著降低,Na~+含量明显增加.加入Ca~(2+)后,脯氧酸含量在低盐胁迫下变化不明显,高盐胁迫下显著降低,与可溶性糖含量和P5CR活性变化一致;Ca~(2+)对P5CS活性无明显影响,而使高盐胁迫下PDH活性显著增加;Ca~(2+)明显降低了盐胁迫下Na~+含量,提高了K~+含量及K~+/Na~+.这说明脯氨酸仅在高盐胁迫下显著积累,Ca~(2+)明显降低了高盐胁迫下的脯氨酸含量,这一效应主要与P5CR活性降低、PDH活性及K~+/Na~+增加有关.     

盐胁迫大麦苗体内的Na^＋K^＋分配与叶片耐盐量

以耐盐性强的大麦品种鉴4和耐盐性弱的科品7号为材料,研究了盐胁迫对幼苗干物质积累,Na~+、K~+分配和叶片电解质渗出率的影响,分析了它们之间的因果联系。盐胁迫下鉴4根系的 Na~+/K~+比明显高于科品,叶片的 Na~+/K~+比却明显低于科品。鉴4根中的 Na~+向地上部分运输较少,而对 K~+的运输选择性较高,与植株较高的干物质积累基本一致。叶片 Na~+含量达到1.1m mol·g~(-1)DW后,叶片电解质渗出率随 Na~+含量升高而直线增大,两者呈极显著相关。叶片致死含 Na~+量约为2.1～2.5m mol·g~(-1)DW,两品种间无显著差异。膜伤害主要是 Na~+胁迫所致。     

干旱—盐胁迫对花生幼苗渗透调节物质含量的影响

以花生品种花育22和花育25为试材,对其幼苗实施干旱和盐胁迫处理,并通过测定其可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白和游离氨基酸含量变化来研究花生幼苗在干旱和盐交叉逆境胁迫下的反应机制。结果表明,花生幼苗在单一盐胁迫后,可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白和游离氨基酸含量显著上升,且在干旱—盐交叉胁迫下各渗透调节物质含量上升均较高。因此,可以初步断定,干旱预处理可以提高花生幼苗的抗盐性。     

菌根提高植物耐盐性机理的研究

综述了盐胁迫环境下菌根对植物耐盐性的影响,指出了菌根主要通过以下几个方面提高宿主植物的耐盐性:促进植物对K~+的吸收来调节K~+/Na~+平衡,进而维持细胞内离子平衡;增强植物对营养元素的吸收;增强宿主植物对水分的吸收,缓解由盐胁迫引起的生理干旱;调节组织渗透平衡,减少宿主植物对Na~+和Cl~-的吸收;增加宿主植物的抗氧化胁迫能力。     

NaCl胁迫对西伯利亚白刺根系生长及K+/Na+平衡的影响

【目的】探讨西伯利亚白刺根系生长特征及根系中K~+/Na~+平衡与NaCl胁迫的关系。【方法】以西伯利亚白刺水培幼苗为材料,研究0(对照),100,200,300,400 mmol/L NaCl处理对其植株生物量积累、分配,根系形态特征及根系中K~+、Na~+、Cl~-积累情况的影响。【结果】随着NaCl浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶、冠层生物量和根冠比均呈先升高后下降的趋势,其中最大值均出现在200 mmol/L NaCl处理下,而400 mmol/L NaCl处理明显降低了西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶、冠层生物量。随着NaCl浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根长、平均直径、表面积及根尖数均呈先升高后下降的趋势,其中最大值均出现在200 mmol/L NaCl处理下,300 mmol/L NaCl处理下西伯利亚白刺根系平均直径和表面积较对照略有增加,但差异不显著,而400 mmol/L NaCl处理下根系生长受到显著抑制。不同浓度NaCl处理下,西伯利亚白刺幼苗根系对Na~+、Cl~-和K~+的吸收增加,但K~+/Na~+随着NaCl浓度的升高逐渐降低。【结论】低浓度(≤200 mmol/L) NaCl处理下,西伯利亚白刺可以通过增加根系生物量、总长度、表面积、根尖数促进根系生长,并通过增加根系离子含量提高根系渗透势差来适应盐胁迫;高盐(400 mmol/L NaCl)处理下则通过提高根系对K~+的选择性吸收来降低根系中K~+/Na~+,从而降低单盐毒害作用,提高其耐盐性。     

盐胁迫下小麦幼苗离子吸收运输的选择性与叶片耐盐量

研究了小麦品种 LD-1(耐盐)和扬麦5号(不耐盐),在盐胁迫下植株体内 K~+、Na~+积累及其吸收、运输过程中的选择性和叶片电解质渗漏率的变化.结果表明,盐胁迫后 LD-1叶片〔Na~+〕/〔K~+〕明显低于扬麦5号,而其 S_(k,Na)(K~+,Na~+选择性比率)显著大于扬麦5号.2品种间根系〔Na~+〕/〔K~+〕及 S_k,Na均没有显著差异,根系离子吸收的选择性相似.LD-1从根系至地上部的离子运输过程中,具有较大的 K~+选择性,是它具有较强耐盐性的主要原因.2品种间叶片耐盐阈值及叶片致死盐量均无显著差异,叶片细胞的耐盐力相似.     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

45份偃麦草种质苗期耐盐性综合评价

采用土培法,对苗期45份偃麦草(Elytrigia repens)种质进行递进式NaCl胁迫,在150 mmol/L及300 mmol/L NaCl盐胁迫下对其枯黄率、地上生物量、叶片K~+含量、叶片Na~+含量及叶片K~+/Na~+进行综合评价。结果表明,随着盐胁迫的增加,偃麦草的枯黄率、Na~+含量均呈上升趋势,而地上生物量、K~+含量、K~+/Na~+呈下降趋势。隶属函数综合评价及聚类分析表明,材料E48为耐盐性种质,材料E25、E26、E19、E28、E04、E23、E03、E08为不耐盐种质,其余耐盐性居中。     

盐胁迫下调控玉米胞内Na~+/K~+比稳定的主要机制与措施

土壤盐渍化显著抑制玉米生长,降低产量。随着盐渍化土壤面积的不断增加,提高玉米耐盐性是育种工作者面临的重要课题。盐害产生的主要变化是Na~+富集造成的离子毒害,Na~+不断积累导致K~+含量呈减少趋势,Na~+/K~+比是衡量盐害程度的重要指标,维持适宜Na~+/K~+比是缓解盐胁迫的关键。本文综述了盐胁迫对玉米生长发育的影响、玉米响应盐胁迫的生理生化和分子机制以及玉米维持低Na~+/K~+比的信号转导与应答机制,这可为后续玉米响应盐胁迫分子机制的深入研究提供支撑。     

盐胁迫对玉蕊幼苗生长及矿质元素吸收和转运的影响

【目的】探明盐胁迫对玉蕊幼苗生长和矿质元素吸收及转运的影响,从离子转运机制角度解析玉蕊的盐胁迫耐受性,为玉蕊的野生种群保护、迁地保育、推广利用及造林的立地选择提供科学参考。【方法】以二年生玉蕊实生苗为试验材料,采用自动潮汐模拟全日潮装置,对玉蕊幼苗设0（CK）、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰和40‰共7种盐度胁迫处理,对比分析玉蕊在盐胁迫下根、茎、叶对钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、氯（Cl）、钠（Na）5种矿质元素的吸收量、转运系数及生长指标与矿质元素吸收的相关性。【结果】低盐度（0~15‰）胁迫下,玉蕊植株生长良好,高盐度（30‰~40‰）胁迫导致玉蕊叶片急剧脱落,生物量下降,严重抑制玉蕊植株的生长发育。盐胁迫使玉蕊体内Na和Cl元素的积累量升高,玉蕊幼苗根部对Ca和Mg元素的吸收量下降,而叶片部位对Ca、Mg和Fe元素的吸收量升高,茎段部位对Ca、Mg和Fe元素的吸收量无明显差异。盐胁迫下玉蕊幼苗对Ca、Mg和Cl元素的转运系数均大于1.0,对Fe元素的转运系数小于1.0,对Na元素的转运系数在盐度为35‰~40‰时大于1.0。相关分析结果表明,玉蕊生物量与地上部分各元素间均呈负相关,叶片脱落率、根冠比与地上部分各元素间均呈正相关。【结论】全日潮淹浸6 h/d的环境下,玉蕊幼苗在水体盐度为0~15‰范围内生长良好,在20‰~25‰盐度范围内有一定的耐受能力,而当水体盐度≥30‰时,玉蕊幼苗无法正常生长。其耐盐性主要是通过根系对Na元素的聚积,限制Na元素向茎叶运输,同时增强Ca、Mg、Fe和Cl元素向茎叶的转运来实现。在玉蕊迁地保育过程中,可将盐度作为立地选择的一个重要因素,同时在热带亚热带地区进行半红树林人工造林时应选择高潮位、中低盐度区域种植玉蕊。     

花生品种苗期耐盐性评价与筛选

为明确不同花生品种耐盐性差异和筛选培育耐盐性品种,发展盐碱地花生生产,设置0%和0.3%(W/W)盐胁迫浓度处理,采用盆栽试验,对近年来推广应用面积较大的30个花生品种的出苗率、出苗速率、第一对侧枝长、植株高度和干质量等指标调查研究,通过聚类和主成分综合分析。结果表明：供试的30个花生品种其耐盐性划分为5种类型,即：高度耐盐型、耐盐型、中间型、盐敏感型和高度盐敏感型;通过逐步回归建立花生品种耐盐性预测方程,F=2.694RPH+1.34RPW+2.539REV-3.353(R²=0.958);确立了相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率,可作为花生品种耐盐性鉴选的主要指标,其中相对株高对品种耐盐性的直接影响较大。花生品种粒型大小与其耐盐性呈极显著相关,相关系数为0.614。花生品种耐盐性与其粒型大小呈极显著相关,可将品种相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率等作为其耐盐性鉴选的主要指标。     

基于花生//高粱间作模式的花生盐胁迫耐受性效应研究

【目的】研究旨在探究花生//高粱间作下花生对盐胁迫的响应,以期为逆境栽培提供新的视角。【方法】本试验以耐盐花生品种（花育25）和耐盐高粱品种（辽杂15）为试验材料,在正常（N）和0.25%盐胁迫（S）条件下设置花生单作（SP）和花生//高粱间作（IP）,分别为正常土壤条件下单作花生（N-SP）;正常土壤条件下间作花生（N-IP）;盐胁迫条件下花生单作（S-SP）和盐胁迫条件下花生间作（S-IP）,共4个处理组合。通过连续2年进行田间种植箱模拟试验,测定花生盐耐受指数（STI）、邻体效应指数（RII）、Na⁺/K⁺和根际养分等指标,研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生//高粱间作模式下,花生RII均为负值,但在盐胁迫条件下,特别是连续种植2年后,S-IP处理组的负RII明显减弱,STI明显提高。在2019年,S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%,相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外,花生//高粱间作有利于不同类型根系的发育,从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加,这可能是植物维持根际土壤Na⁺/K⁺稳态的初始防御响应,从而通过影响Na⁺、K⁺的选择性吸收与运输调控了花生体内Na⁺/K⁺稳态。相较S-SP处理,S-IP处理叶片Na⁺/K⁺降低了20.63%,叶片盐害系数（LSHC）减少了53.95%,光合潜力和光能转化效率得到明显改善,干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显,相较2018年,2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生//高粱间作能有效缓解花生的负相互作用,显著提高了花生盐耐受指数,并通过改善土壤养分状况和调控花生Na⁺/K⁺稳态缓解盐胁迫,维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。     

盐响应信号途径SOS与植物K+吸收关系

【目的】在盐胁迫条件下研究SOS突变体K+吸收的变化,旨在解析植物高盐胁迫响应与K+吸收的关系。【方法】以SOS信号途径的3个主要基因sos1、sos2、sos3突变体和野生型拟南芥（WT）为试验材料,在含有不同Na+/K+浓度比例的培养基上处理试验材料,观察各突变体与WT的表型差异,进行根系扫描、测定植物的RGR（相对生长率）,植株体内Na+、K+的含量,计算植株体内Na+/K+浓度比值,同时,利用qRT-PCR分析K+转运体基因AKT1、AKT2、SKOR在突变体和WT间的表达差异。【结果】不同浓度K+进行处理时,突变体和WT之间没有明显差异;在30 mmol•L-1 NaCl处理下,植株形态、RGR和体内Na+/K+浓度比值,体内K+浓度的测定结果显示,当K+浓度从0.2 mmol•L-1 增加到60 mmol•L-1 时,K+浓度增加缓解了高盐胁迫对突变体生长的抑制作用。所有植株体内的Na+/K+值降低,体内K+浓度提高。在相同处理条件下,突变体的Na+/K+值高于WT,WT体内K+浓度高于突变体;当K+浓度升高到80 mmol•L-1 时,突变体的生长又重新受到抑制。所有植株体内的Na+/K+值升高,体内K+浓度降低。3个K+转运体AKT1、AKT2、SKOR的real-time PCR分析结果显示,在30 mmol•L-1 NaCl处理时,在低钾条件下（0.2 mmol•L-1 K+）AKT1和SKOR表达比较低,而高钾条件下（20.05 mmol•L-1 K+或者60 mmol•L-1 K+）AKT1、AKT2、SKOR的表达量没有明显差异,这3个基因的表达方式在突变体之间没有明显的差异。【结论】在中度盐胁迫条件下,外界K+浓度增加可以缓解盐胁迫对植物生长造成的抑制作用,但是当外界一价阳离子的总浓度高于110 mmol•L-1时,拟南芥的生长重新受到抑制。SOS信号途径对植物K+吸收没有直接的调节作用。     

盐胁迫下植物体内保持高K/Na比率的机制

维持细胞内高K+/Na+比率是植物耐盐的关键因素.近年来已经鉴定与保持K+/Na+比率相关的基因和转运蛋白.这些基因和蛋白在K+与Na+的吸收、转运和排出过程起重要作用,在维持K+/Na+方面起调控功能.文章对植物体在盐胁迫下保持高K+/Na+比率的机制作以综述     

海雀稗种质资源的耐盐性评价

对海雀稗耐盐体系进行优化,并通过测定坪用质量和枯黄率对27份海雀稗种质资源进行了耐盐性评价。结果表明,7个不同NaCl浓度（0,5,10,15,20,25,30 g·L?1）处理下,坪用质量、枯黄率和叶色各指标之间存在显著差异（P<0.05）。随着NaCl处理浓度的增加,坪用质量显著下降（P<0.05）,枯黄率显著增加（P<0.05）,叶色显著变浅（P<0.05）。建立回归方程,以枯黄率50%为标准,确定海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L?1。利用25 g·L?1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出2种极端耐盐种质:USA17-18（耐盐）和USA17-26（敏盐）。对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐处理后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。     

不同盐浓度对紫花野百合种子萌发特性的影响

以紫花野百合的蒴果为试验材料,模拟中性盐胁迫和碱性盐胁迫,对紫花野百合种子 在不同Na＋浓度下萌发情况进行研究,测定萌发过程中的萌发率、萌发势、萌发指数,分析不同 类型盐胁迫对种子萌发参数的影响。结果表明,中性盐胁迫下,Na＋浓度为30、50mmol.L-1 时, 促进种子的提前萌发,种子萌发率、萌发势、萌发指数提高;碱性盐胁迫下,随着Na＋浓度的升 高,萌发率、萌发势、萌发指数均呈现显著下降趋势,当中性盐和碱性盐Na＋浓度分别达到170、 130mmol.L-1 时,完全抑制种子的萌发。紫花野百合对中性盐的耐受水平比碱性盐高,盐胁迫下 表现出增效、负效和完全抑制三个方面的萌发特性。     

盐胁迫对苗期湖南稷子K +、Na +含量与分布的影响

以湖南稷子(Echinochloa frumentacea)为材料,设置不同浓度(0、25、50、75、100、125、150、200 mmol·L ^-1)的NaCl和Na₂SO₄作为胁迫处理,探讨盐胁迫对湖南稷子苗期K ⁺、Na ⁺吸收与分布特性的影响。结果表明,随着NaCl和Na₂SO₄浓度的增加,湖南稷子叶片、茎鞘和根系中Na ⁺含量均增加,K ⁺含量均降低,K ⁺/Na ⁺均下降。其中,Na ⁺含量与分布表现为根系>茎鞘>叶片,叶片和茎鞘Na ⁺含量显著低于根系,K ⁺/Na ⁺明显高于根系;K ⁺含量与分布总体表现为低盐浓度时茎鞘>根系>叶片,中、高盐浓度时茎鞘>叶片>根系。盐胁迫下根系向茎鞘的运输选择性系数(ST1_K,Na)与茎鞘向叶片的运输选择性系数(ST2_K,Na)在盐浓度>25 mmol·L ^-1时均显著高于对照,且ST1_K,Na值大于ST2_K,Na值。当盐浓度≥125 mmol·L ^-1时,Na₂SO₄胁迫下地上部K ⁺/Na ⁺趋于稳定,茎鞘和根系中的K ⁺含量和ST1_K,Na值高于相同浓度的NaCl胁迫,叶片和茎鞘中的Na ⁺含量低于相同浓度的NaCl胁迫。ST2_K,Na值在Na₂SO₄胁迫下呈上升趋势,在NaCl胁迫下先升高后降低。因此,湖南稷子幼苗根系对K ⁺具有较高的选择性吸收能力;高盐浓度下,湖南稷子对Na₂SO₄具有更强的耐性。     

盐胁迫对油葵幼苗生长及离子吸收、分布的影响（摘要）

[目的]研究不同NaCl浓度对油葵幼苗干、鲜重变化及离子吸收和分布的影响。[方法]不同浓度NaCl溶液模拟盐胁迫环境,测定油葵幼苗干、鲜重及离子含量。[结果]NaCl胁迫抑制油葵幼苗生长,降低了幼苗干、鲜重。叶片鲜重下降最明显,200mmol/LNaCl时下降约60%;子叶鲜重下降最少,200mmol/LNaCl时下降约13%。干重的下降程度同鲜重相似,200mmol/LNaCl时根、茎、叶、子叶的干重与对照组相比分别下降约35%、39%、55%和8%。NaCl胁迫下,油葵幼苗根和茎中Na＋含量上升,K＋含量下降;Na＋主要集中在根和茎中,叶片中较少;根中K＋含量下降最明显,叶片中K＋含量相对较高。根和茎中Ca2＋、Mg2＋含量下降,叶片和子叶中Ca2＋含量相对稳定,子叶中Mg2＋含量略上升。[结论]葵幼苗在NaCl胁迫下保持较高的矿物质元素吸收和运输以及相对稳定的离子平衡,这可能是油葵具有较高耐盐性的部分原因。