辽宁滨海稻区耐盐碱水稻生理基础研究

以前期筛选出的辽宁滨海稻区耐盐高产水稻品种盐丰47为试材,研究了盐胁迫下对供试材料叶片叶绿素含量、渗透调节物质积累和离子吸收及转运的影响。结果表明:盐碱胁迫下,供试材料叶绿素含量降低,且随胁迫浓度增加降幅增大,盐丰47降幅均小于秋光。果糖、葡萄糖、可溶性蛋白和游离氨基酸等渗透调节物质积累量增加,盐丰47增幅大于秋光。各器官水平上Na~+含量均随梯度增加而增大,其中叶片的增幅盐丰47小于秋光,茎部的增幅盐丰47大于秋光。K~+、Ca~(2+)吸收量降低,盐丰47降幅小于秋光。可见,盐碱胁迫下,耐盐品种盐丰47具备积累较多的渗透调节物质和较强器官水平上的拒盐能力,这是其更能适应盐胁迫环境的生理优势。     

外源钙对盐胁迫下玉米幼苗不同器官离子含量的影响

以郑单958为试验材料,采用水培法研究盐胁迫下外源钙对玉米幼苗根、生长叶、成熟叶叶鞘和叶片生长的影响及K+、Na+、Mg2+、Ca2+含量,探讨盐胁迫下外源钙对玉米幼苗不同器官离子含量的影响。结果表明,外源钙可缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,促进干物质积累及根冠比的增加。外源钙可明显降低根系对Na+的吸收量,减少Na+向地上部的运输量;增加对K+、Mg2+、Ca2+的吸收量和运输量;降低盐胁迫下玉米幼苗各器官Na+/Ca2+值、Na+/K+值,表明Ca2+可改善玉米幼苗体内的离子平衡,缓解盐胁迫造成的伤害。     

碱性盐胁迫对燕麦矿质离子吸收与分配的影响

为探讨燕麦耐碱性与矿质离子的关系,通过盆栽试验,将碱性盐Na2CO3、NaHCO3按摩尔比1∶1混合设置不同浓度(0、50和100mmol·L-1)胁迫处理,分析燕麦耐碱性品种vao-9和碱敏感性品种白燕5号根、茎、叶对Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+的吸收及分配规律。结果表明,碱性盐胁迫下2个品种根、茎、叶中Na+含量增加,K+、Cu2+含量下降;Ca2+、Mg2+含量在根中增加,在茎、叶中下降,Fe2+、Zn2+含量在不同胁迫程度下和不同器官中变化不同。与白燕5号相比,vao-9吸收的Na+总量较低,K+、Ca2+、Cu2+总量较高,Mg2+、Fe2+、Zn2+总量变化不大。在胁迫浓度达到100mmol·L-1时,vao-9茎中截留Na+,叶片中较K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+和Zn2+分配较多,而白燕5号叶片中积累Na+较多,茎中积累K+较多,根中积累Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+较多,从而使碱性盐胁迫下vao-9较白燕5号叶片中保持的Na+/K+、Na+/Ca2+和Na+/Mg2+低。可见,在高浓度碱性盐胁迫下vao-9茎中区域化Na+,选择吸收K+、Ca2+、Cu2+,并在叶片中分配较多的矿质离子来保持燕麦体内离子平衡,以适应盐碱胁迫。     

NaCl胁迫对续随子离子吸收及荧光特性的影响

以续随子为材料采用温室盆栽法,研究了NaCl胁迫处理对其生长发育、离子分布和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：(1) 25mmol•L-1 NaCl胁迫时续随子幼苗的鲜重、干重和株高比对照略有下降,但不显著;随着NaCl浓度的继续增加,三指标均显著降低。(2)盐胁迫影响植物组织的离子分布,Na +浓度增加时,K+、Ca2+和Mg2+浓度均持续下降,K+/ Na+、Ca2+/ Na+、Mg2+/ Na+ 也急剧下降。(3) NaCl胁迫下,续随子幼苗叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ实际光化学效率均降低。但在0～25 mmol•L-1NaCl浓度下,Fo、Fm与对照差异不显著。可见,NaCl胁迫下,续随子产生了光合作用的光抑制伤害。     

盐对柚幼苗的胁迫效应分析

以坪山柚为材料,研究了盐对坪山柚幼苗的胁迫效应。结果表明:40mmol/LNaCl胁迫30d,坪山柚幼苗受害症状轻,幼苗生长受影响小;80~200mmol/LNaCl胁迫30d,随NaCl浓度提高,坪山柚幼苗受害症状逐渐加重,幼苗株高、叶面积、地上部干重和根部干重明显降低。不同浓度NaCl胁迫20d,坪山柚幼苗根及地上部Na+,Cl-,甜菜碱质量分数增加,K+质量分数及K+/Na+质量比下降。NaCl胁迫影响坪山柚幼苗生长与Na+和Cl-大量积累有关。NaCl胁迫下,维持相对稳定的根与冠干重比、保持根K+与Na+质量比>1及根部具有较高的甜菜碱含量,是坪山柚幼苗耐盐胁迫的一种适应。      

不同程度盐胁迫对大豆苗期生物量及生理指标的影响

为研究大豆在不同程度盐胁迫下的耐盐规律,并探讨盐胁迫下影响植株生长的主要生理原因,以4份不同耐盐性大豆品种为供试材料,采用营养液水培法,用不同浓度NaCl溶液处理,测定苗期大豆植株生长指标、叶片SPAD、各部位Na~+、K~+、Cl~-含量并进行规律分析。结果表明:(1)植株地上部鲜重和干重及地下部鲜重随盐溶液浓度的升高先增大后减少,在200 mmol·L~(-1)高浓度盐胁迫下均显著低于对照,植株地下部干重在盐胁迫下变化未达显著水平。耐盐性品种在高浓度盐胁迫下植株生物积累量受抑制程度较低。高浓度盐胁迫显著降低了植株叶片SPAD,进而影响其光合作用,抑制植株生物量的积累。(2)植株根茎叶中Na~+和Cl~-含量随盐溶液浓度升高而增加,根中Na~+和Cl~-的积累较茎和叶对盐胁迫更敏感,耐盐性品种在盐胁迫下根中Cl~-积累较少,茎叶中Na~+积累较多。植株根茎中K~+含量随盐溶液浓度的升高而减少,叶片中的K~+含量在盐溶液处理下变化未达显著水平。(3)除耐盐品种晋大73外,其它品种在盐胁迫下植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量呈显著负相关,所有品种植株叶片中Na~+和Cl~-的含量与叶片SPAD呈显著负相关,表明盐害离子的积累是造成植株生物量减少、叶片失绿的重要原因。耐盐品种植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量相关性不显著,表明盐害离子对耐盐品种植株生物积累量影响不明显。     

人心果在NaCl胁迫下的离子效应及耐盐方式

为了研究人心果在NaCl胁迫下的离子效应及耐盐方式,本试验测定了人心果根、枝条、叶在NaCl胁迫下Cl-、Na+、K+、Ca2+的含量及分布特点.结果表明,人心果根、枝条、叶的Cl-、Na+、Ca2+含量随处理浓度升高而升高,K+、K+/Na+随处理浓度升高而降低.在8‰处理浓度时,根、枝条、叶的Cl-含量分别为对照的8.94、6.77、4.49倍,Na+含量分别为对照的2.16、2.88、2.45倍,K+/Na+分别为0.13、0.43、0.35.相同处理浓度下,根的Cl-、Na+含量均最高,含量高低顺序如下:Cl-:枝条＜叶＜根;Na+:叶＜枝条＜根;K+:根＜叶＜枝条;Ca2+:根＜枝条＜叶.研究结果表明:Cl-、Na+进入植物体后,较大部分滞留在根部,人心果具有根系截留效应,推测其抗性方式为避盐性,研究结果还推测人心果的盐害和细胞Ca2+的自动动态平衡遭到破坏有关.     

马铃薯试管苗对盐胁迫的生理反应

利用不同浓度的NaCl对马铃薯大西洋试管苗进行了20d胁迫。结果发现:随着盐浓度的增加,根和茎叶中Na+含量大幅度增加,K+含量基本稳定,Na+/K+呈极显著的上升趋势;叶片中叶绿素含量下降,但丙二醛含量增加,质膜透性增大,脯氨酸大量积累,且在一定盐度下脯氨酸含量与丙二醛含量和质膜透性间呈极显著的正相关,表明盐胁迫下脯氨酸积累的多少可反映马铃薯试管苗的受伤害程度。研究表明,Na+积累、膜透性增大和叶绿素含量下降是影响马铃薯试管苗生长的主要原因。     

盐胁迫对油菜幼苗离子吸收和分配的影响

以宝杂油1号和本课题组选育品系南盐油11号为材料,比较了100和200mmol·L-1NaCl胁迫10d对两个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种(系)幼苗生长及其离子吸收和分配的效应。结果表明,盐胁迫明显抑制油菜幼苗的生长,其中南盐油11号的耐盐性明显高于宝杂油1号。盐胁迫导致植株盐分(Na+、Cl-)含量上升,地上部Na+、Cl-积累明显高于根系;植株体内K+、Ca2+含量明显降低。盐胁迫下,维持体内较高的K+/Na+、Ca2+/Na+比率,维持较高的SK,Na、SCa,Na(离子吸收和运输的K+、Ca2+、Na+选择性比率)是南盐油11号耐盐性高于宝杂油1号的重要原因。     

外源赤霉素对盐胁迫下水稻幼苗生长及生理基础的影响

采用人工气候箱水培试验,研究了外源赤霉素对盐胁迫下水稻幼苗生长的缓释效应。结果表明:外源赤霉素处理可以缓解水稻幼苗受到的盐伤害,提高了水稻幼苗苗高、主胚根长、地上部和地下部干重,其中50 mg/L GA3处理效果最佳。外源赤霉素处理增加了盐胁迫下幼苗叶片可溶性糖和脯氨酸含量,耐盐品种长白9号脯氨酸增幅远大于盐敏感品种越光。外源赤霉素处理显著提高了越光幼苗叶片SOD和POD活性,而长白9号幼苗叶片SOD和POD活性增加效果不明显,甚至低于单盐胁迫水平。外源赤霉素对耐盐性不同水稻品种的缓释效应存在差异。     

Effects of Exogenous Glycinebetaine on Growth and Ultrastructure of Salt-Stressed Rice Seedlings (Oryza sativa L.)

Abstract

The effects of exogenously applied glycinebetaine on the salt-stress-induced inhibition of growth and ultrastructural damages in rice seedlings were investigated. Glycinebetaine was not effective in alleviating the NaCl-induced inhibition of root growth and rather enhanced the NaCl-induced inhibition. However, it was found to alleviate the inhibition of shoot growth induced by NaCl stress. Concentrations of Na were higher in salt-stressed plants than in unstressed plants. Stressed plants receiving glycinebetaine had a significantly lower Na and higher K concentrations in the shoots than the plants grown without application of glycinebetaine. Salinity induced ultrastructural damages in leaf such as swelling of thylakoids, disintegration of grana stacking and intergranal lamellae and destruction of mitochondria (deficiency of cristae, swelling and vacuolation). Such damages were largely prevented by pretreatment with glycinebetaine resulting in greening of the plants. In roots, the epidermis, cortex and root cap were more sensitive to salt stress than the meristem and stele. The most frequently observed ultrastructural alteration due to NaCl salinity was the formation of many large vacuoles in the root tip and root cap cells. The number of mitochondria was increased and they were aggregated in the cytoplasm of the root tip and root cap cells by treatment with NaCl or NaCl plus glycinebetaine. Glycinebetaine could not prevent the NaCl-induced ultrastructural damages in root cells. The effects of glycinebetaine to mitigate the ultrastructural damages in the chloroplast and mitochondria induced by NaCl might be due to the production of many vacuoles in root cells which may act to store Na and decrease its accumulation in the shoot.     

盐胁迫对小粒大豆幼苗生长发育及光合特性的影响

本文研究了不同盐(NaCl∶Na_2SO_4=1∶1和NaHCO_3∶Na_2CO_3=1∶1)胁迫对小粒大豆东农690植株生长发育及光合特性的影响。结果表明:低浓度的中性盐对小粒豆生长具有一定的促进作用,低浓度的碱性盐对小粒豆生长抑制作用不明显;较高浓度盐胁迫抑制小粒豆生长。在两种盐浓度高于60 mmol·L~(-1)胁迫条件下,植株的生长发育及光合特性大幅改变,与对照相比差异极显著。小粒豆株高、根长、根瘤菌数、单株叶面积、干鲜比、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)各值与两种盐胁迫均呈极显著负相关;叶绿素含量与中性盐胁迫呈显著负相关,与碱性盐胁迫呈极显著负相关;叶片外浸液相对电导率、胞间CO_2浓度(Ci)与两种盐胁迫均呈极显著正相关。     

缺乏不同营养元素对剑麻幼苗生长和养分含量的影响

探究不同营养元素N、P、K、Ca、Mg缺乏对龙舌兰麻H.11648幼苗生长和养分含量的影响.通过砂培试验,设置了缺氮(-N)、缺磷(-P)、缺钾(-K)、缺钙(-Ca)、缺镁(-Mg)处理,调查了幼苗的株高、根长、叶片数、地上部和根系生物量、叶片和根系养分含量.结果表明:-N和-Ca处理剑麻幼苗株高、叶片数、地上部和根系干重均明显减小,其它缺素处理影响不明显.各缺素处理剑麻植株叶片和根系相应元素含量均降低.-K、-Ca处理植株含N量降低,-N、-K处理植株含P量明显增加,-Mg处理植株含K量以及-K处理植株含Ca量也明显增加,而-N处理植株含Mg量明显降低.说明N、P、K、Ca、Mg缺乏对剑麻幼苗生长和叶片养分含量均造成一定程度的影响,但影响程度不同,缺氮影响最大,缺钙次之.     

盐胁迫下 4 个不同耐盐基因型水稻 Na+ 、K+ 积累效应

选取耐盐性较强的水稻株系‘Fl478’、‘JX99’、‘Pokkali’和盐敏感型品种‘IR29’,设置 6 个 NaCl 浓度梯度处理, 分别为 0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,采用桶栽土培的方法培育至孕穗期,研究盐胁迫对孕穗期水稻植株不同 器官 Na+ 、K+ 分配规律与积累的影响。结果表明：（1）盐胁迫下水稻株系不同器官 Na+ ,K+ 的积累效应存在差异,水稻 株系耐盐性的差异主要表现在根系,而叶鞘对 Na+ 、K+ 的吸收与分配的差异明显。（2）耐盐植株根系聚 Na+ 能力较强, 叶片、叶鞘积累较多的 K+ ,而感盐品种根系积累 K+ 和 Na+ 以缓解根系渗透胁迫,调节根系 Na+ /K+ 平衡稳态,保持水稻 正常的代谢活动。（3）叶鞘是水稻植株关键的 Na+ -K+ 调库,通过吸收和分配 Na+ 来调节根、叶、叶鞘 Na+ /K+ 平衡以提 高水稻耐盐性。（4）耐盐株系叶鞘向叶片选择运输 K+ 的能力、限 Na+ 运输能力强于盐敏感品种,叶鞘对 Na+ 、K+ 吸收 与分配运输能力的大小,决定水稻株系的耐盐性,具体表现耐盐品种叶鞘向吸收与运输 K+ 能力较强、根系限 Na+ 能力 显著高于感盐植株。（5）0.4%~0.5%盐浓度限制水稻叶鞘 Na+ -K+ 库吸收与分配能力,各组织中 Na+ /K+ 失衡,植株耐盐 性降低,受盐害程度加深。（6）盐胁迫促进水稻株系叶鞘向根系吸收较多 Na+ 和向叶片、根系输出 K+ ,却限制 Na+ 对 叶片的分配,保证根系保持较高的 K+ /Na+ ,耐盐幼嫩叶片积累较多的 K+ 以维持叶片组织保卫细胞渗透平衡,保证水稻 植株获得生活必需的光合原料,而盐敏感植株积累的 K+ 主要用于缓解组织渗透胁迫,以维持正常生命活动。     

NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长的影响

以甜菜品种HI0466为供试材料,通过水培试验,研究NaCl和KCl胁迫(0mmol/L(CK)、NaCl和KCl分别为100 mmol/L、200 mmol/L、280 mmol/L 7个处理)对甜菜幼苗生物量、叶面积及叶绿素含量的影响。结果表明:低浓度NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长、叶面积就产生一定的抑制作用,随着胁迫浓度的增加,对甜菜幼苗生长和叶片膨大抑制更加严重,并且高浓度KCl胁迫导致甜菜幼苗33.3%的致死率,对甜菜根系伤害和叶面积降低亦甚为严重。低浓度NaCl和KCl以及中浓度NaCl胁迫未影响甜菜幼苗叶片叶绿素的含量;中浓度KCl胁迫已经明显降低叶绿素含量;高浓度NaCl和KCl胁迫均显著降低甜菜幼苗叶片叶绿素含量,KCl胁迫甚为严重。因此,随着NaCl和KCl胁迫浓度的升高,甜菜幼苗生长抑制作用不断加重,中高浓度胁迫下KCl比NaCl盐害更重。     

向日葵对盐逆境伤害的生理反应及耐盐性研究

栽植于蛭石的向日葵用0．3％，0．6％，0．9％，1．2％NaCl水溶液胁迫处理，20d,40d时测定生理指标。结果表明：盐逆境对向日葵生长有明显伤害，对叶面积的影响大于对株高的影响；膜透性极显著增加，并随处理时间延长呈上升趋势；脯氨酸含量呈初期上升后期下降趋势；光合速率下降原因与盐浓度有关，低盐度胁迫伤害主要是气孔因素造成的，高盐度胁迫伤害则主要来自非气孔因素。     

Effect of Azotobacter vinelandii and compatible solutes on germination wheat seeds and root concentrations of sodium and potassium under salt stress

The effect of plant growth-promoting Rhizobacteria (PGPR) and exogenous application of compatible solutes on seed germination and root concentrations of sodium and potassium of two wheat varieties (Triticum durum L.) were evaluated under saline stress. In this experiment, Azotobacter vinelandii strain DSM85, glycine betaine and proline were used. Inoculated seeds for each variety were placed on Whatman paper in 9 cm Petri dishes containing 15 mL of distilled water or NaCl solutions at various concentrations (control, 100, 200, 300 mM) supplemented with or without glycine betaine (GB) or proline at 5 mM. The results indicated that addition of proline (5 mM) stimulated the production of indol acetic acid and the growth of A. vinelandii at 200 and 300 mM NaCl, respectively. The germination rate index and the germination final percentage decreased significantly (p < 0.05) with increasing salinity level. The germination was significantly diminished at 300 mM with significant variation among varieties and Waha variety had higher germination percentage than Bousselam variety. Inoculation of seeds by A. vinelandii and exogenous application of proline had significantly positive effect on the germination at this concentration of NaCl. The rate of accumulation of Na+ in roots was important at 100 mM and increased at 200 mM. The concentration of K+ decreased when salinity increased. The effect of inoculation or inoculation with proline decreased the accumulation of Na' and reduced the loss of K+ under salt stress. From the present study we can conclude that the use of A. vinelandii strain DSM85 and external application of low concentrations of proline on seeds might be considered as a strategy for the protection of plants under saline stress.     

葡萄糖浸种对NaCl胁迫下燕麦幼苗生长和渗透调节的影响

为了解外源葡萄糖对燕麦幼苗耐盐性的调节作用,以燕麦盐敏感品种白燕8号和耐盐品种草莜1号为材料,采用沙培试验法,研究了NaCl胁迫下葡萄糖浸种对燕麦幼苗生长和根系活力、叶片叶绿素含量、质膜透性及渗透调节的影响。结果表明,白燕8号和草莜1号幼苗分别在100和200mmol·L-1 NaCl胁迫下根系活力和叶绿素含量下降,质膜透性和渗透调节物质增加;葡萄糖浸种可提高燕麦幼苗的耐盐性,且在重度盐胁迫下效果显著,轻度盐胁迫的促进作用大于葡萄糖的调节能力。葡萄糖浸种浓度为0.5mmol·L-1时,可提高燕麦幼苗叶片和根系渗透调节物质含量,缓解盐胁迫,是适宜的浸种浓度。