盐胁迫对海岛棉种子萌发的影响

研究不同浓度盐胁迫对海岛棉种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明:两个供试品种新海21号和新海23号均表现为:①低浓度的NaCl(≤25mmol/L)对海岛棉种子发芽抑制作用较小或无影响,而高浓度的NaCl(≥50mmol/L)则表现出强烈的抑制作用;②无论盐浓度高低,都对海岛棉的幼苗生长产生抑制作用,当NaCl≥125mmol/L时,幼苗的根、茎、叶、根冠比和总干重均显著低于对照;③两个供试品种,新海23号较新海21号耐盐。     

甜菜碱对盐碱胁迫下海岛棉幼苗光合作用及生物量积累的影响

研究盐碱胁迫下甜菜碱对海岛棉幼苗光合作用和生物量积累的影响,及在生长发育中的作用,为其在海岛棉抗盐碱栽培生产中的应用提供参考。本研究采用三因素随机区组试验设计,以新海35号和新海48号为试材,盐碱浓度为0、120、180、240 mmol L~(-1),甜菜碱浓度为0、30、60 mmol L~(-1)。随着盐碱浓度升高, 2种海岛棉幼苗株高、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、植株鲜重及干重积累均呈显著下降趋势,喷施甜菜碱后海岛棉幼苗生长发育、光合特性及生物量积累均有不同程度的提高;同一盐碱浓度下,随着甜菜碱浓度升高,海岛棉幼苗各项指标均先升高后降低,且30 mmol L~(-1)60 mmol L~(-1)0 mmol L~(-1), 30 mmol L~(-1)与60 mmol L~(-1)甜菜碱浓度之间无显著差异;同一甜菜碱浓度下,随着盐碱浓度的升高,对海岛棉幼苗各项指标的促进作用均表现为持续下降趋势,在盐碱浓度120 mmol L-1下,喷施30 mmol L~(-1)甜菜碱对提高海岛棉光合气体参数具有显著效果,进而提高了海岛棉幼苗株高及增加了生物量积累;新海35号较新海48号的促进作用更为明显。因此,在盐碱地(0～120 mmol L-1)栽培中,叶面喷施甜菜碱(30 mmol L~(-1))对海岛棉生长发育及光合作用具有显著改善作用。     

盐胁迫对水稻根系相关性状及产量的影响

以寒地粳稻牡丹江30（MDJ30）与龙稻5（LD5）为材料,分析不同浓度盐胁迫处理对水稻根系形态特征、根系活力、根干重、根冠比及产量的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫下根长、根表面积、根体积、根系活力、根干重均显著下降,且随盐浓度增加下降幅度不断增大。相同盐胁迫处理,耐盐品种LD5的相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力、相对根干重均大于盐敏感品种MDJ30。与对照相比,盐胁迫下根冠比不断下降,且灌浆期S4处理的根冠比显著下降。盐胁迫下,两品种产量均下降,相同盐胁迫下,两品种产量差异显著。相关分析结果表明,各生育时期的根系相关性状与产量均呈极显著正相关,盐胁迫下根系生长受抑制不利于产量的形成。     

中性盐胁迫和碱性盐胁迫对制干辣椒(Capsicum annuum)种子萌发的影响

新疆由于南北部地理气候差异导致土壤盐分种类、组成存在显著差异。北疆土壤盐分以氯化钠等中性盐为主,南疆土壤含有碳酸钠、碳酸氢钠等碱性盐,具有较高的pH。为了明确南北疆土壤盐分组成对辣椒生长发育的影响,本研究以制干辣椒‘红龙23号’为材料,研究了不同浓度中性盐(NaCl)、碱性盐(Na2CO3:NaHCO3=1:9)对其种子萌发的影响,探究中性盐与碱性盐对辣椒生长的影响。结果表明:40 mmol/L的中性盐处理可提高辣椒种子发芽率,中高浓度的中性盐和所有碱性盐处理对辣椒种子发芽率均有抑制作用,且盐浓度越高对发芽率的抑制作用越强;相同浓度下,碱性盐对发芽率的抑制作用更强。低浓度的中性盐、碱性盐对辣椒种子发芽势均有促进作用,且随着盐浓度的升高,发芽势逐渐受到抑制;相同浓度下,碱性盐胁迫的发芽势比中性盐低。中性盐、碱性盐对芽苗生长影响不同:相同浓度下,碱性盐胁迫的辣椒芽苗的胚轴、胚根都较短;芽苗超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、氧化氢酶(catalase, CAT)活性随盐浓度升高呈下降趋势;过氧化物酶(peroxidase, POD)活性呈现不规律变化。隶属函数分析表明,POD、SOD、CAT三种酶活性与辣椒抗盐性关系最紧密,尤其对于碱性盐的影响更大。试验结果表明,当中性盐浓度≥40 mmol/L,碱性盐浓度≥20 mmol/L时,辣椒种子发芽即受到抑制;盐离子浓度相同时,碱性盐的抑制效应大于中性盐。     

Na2CO3胁迫对甜菜幼苗生长、根系活力的影响

以甜菜品种KWS0143为供试材料,采用盆栽试验,设4个土壤Na2CO3浓度处理(0,4,8和12酬kg,分别以CK,A,B和C表示),分析Na2CO3胁迫对甜菜幼苗生长、根系活力的影响。结果表明,随着盐碱浓度的增加,土壤电导率显著升高,土壤pH显著增大;与对照相比Na2CO3胁迫甜菜幼苗的出苗率下降幅度分别为3.7%,13.9%,25.2%,根系的长度、表面积、根体积以及根系活力先增大后减小,A处理甜菜幼苗根系的长度、表面积、根体积以及根系活力均显著高于对照,而B和C处理甜菜幼苗根系的长度、表面积、根体积以及根系活力显著受到抑制(P<0.05),说明低浓度的盐碱促进了甜菜幼苗的生长,提高了根系活力。     

盐碱胁迫对小麦幼苗根系活力和苯丙氨酸解氨酶活性的影响

分别采用两种中性盐(NaCl和Na2SO4)和两种碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)混合模拟不同浓度的盐碱胁迫条件,对龙麦26和克旱16两种不同基因型春小麦幼苗进行7d胁迫处理。分别测定叶片中苯丙氨酸解氨酶活性和根系活力,以探讨盐、碱两种胁迫下小麦根系对离子交换吸附能力的影响。结果表明:盐碱混合胁迫增强了小麦叶片的苯丙氨酸解氨酶活性,增加了根系活跃吸收面积,增大了根系活力。这3个指标受胁迫溶液离子浓度、pH值、碱性盐比例等多重影响,且品种间存在一定差异性。     

文冠果幼苗对盐胁迫的生长策略响应和耐盐性阈值研究

为探讨盐胁迫对文冠果幼苗生长影响,对不同浓度配比(0%、0.2%、0.5%、0.8%) 盐分(NaCl:Na2SO4=9:1)胁迫处理下一年生文冠果幼苗的存活率、苗高、地径、生物量、根冠比、茎叶比进行测定。结果表明：随着盐浓度的增加,幼苗生长指标呈现逐渐下降趋势,生长明显受到抑制,在轻度盐胁迫(0.2%)处理下,地径、根系干重、根冠比高于对照;而中度(0.5%)和重度(0.8%)胁迫处理幼苗各生长指标均显著低于对照。对照、轻度和中度胁迫幼苗存活率为100%,重度胁迫幼苗存活率下降明显。试验表明在盐胁迫条件下,轻度胁迫对幼苗存活和抑制作用弱于中度和重度胁迫,当幼苗受轻度胁迫后通过增粗茎干,增加根系的生长发育,来维持幼苗的正常生长;将总生物量抑制率为50%的盐浓度定义为该幼苗的耐盐性阈值,文冠果幼苗的耐受阈值的盐浓度为0.8%。     

水培磷胁迫下不同基因型棉花苗期根系形态及叶片光合特性的差异

水培条件下,以彩棉品种中棉所51号(浅棕)、中棉所81号(深棕)、中棉所82号(深绿)和普通白棉品种国欣棉3号为材料,研究3个不同的磷素(KH2P2O5)水平:缺磷(0 mmol·L-1)、低磷(0.5 mmol·L-1)和适磷(1mmol·L-1)对棉花苗期根系形态、根冠比、叶片光合特性的影响。结果表明:低磷极显著提高了棉花总根长和根表面积;缺磷严重抑制了棉花根系的生长,但是随着处理时间的延长,棉花根系生长得以自我调节,减轻了胁迫的影响。低磷处理后10 d,总根长、根表面积、根体积、根冠比均以白棉提高的最多;处理后20 d则以浅棕棉提高的最多。缺磷胁迫下,白棉和深棕棉在处理后20 d根系生长受到的抑制程度相比于处理后10 d加重,而其他品种则随着胁迫时间的延长,抑制程度减轻。不同品种的光饱和点和最大光合速率差异的表现均是浅棕棉白棉深棕棉深绿棉。随着磷素供应水平的降低,白棉的光饱和点和最大光合速率也逐渐降低,而两个棕色棉的光饱和点则表现为低磷缺磷适磷。表明白棉能耐短期的磷素胁迫,浅棕棉和深绿棉能耐较长期的磷素胁迫,深棕棉对磷素胁迫较钝感。     

NaCl胁迫对绿豆种子萌发的影响

本试验以潍绿50934、潍绿52500、0802-4-2-1-2-1、白绿13号、1015-38等5个绿豆品种为材料,设6个浓度(0,100,140,170,210,240 mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,探讨绿豆种子对盐胁迫的响应及品种间耐盐差异性。结果表明,NaCl胁迫对5种绿豆发芽率、发芽势影响不大,随盐浓度升高,5种绿豆发芽指数均呈不同程度降低,相对盐害率呈不同程度升高;萌发指标对盐胁迫敏感程度排序为:相对盐害率发芽指数发芽势发芽率;随盐浓度升高,5种绿豆生长指标均呈不同程度降低,且高盐浓度抑制茎的分化;低盐浓度促进种子萌发,高盐浓度抑制种子萌发;不同品种绿豆种子耐盐性差异不显著。本试验表明,品种1015-38耐盐性最好,潍绿52500耐盐性最差。     

盐分对普通玉米种子发芽和幼苗生长的影响

选择4种中性盐(NaCl、KCl、Na2SO4和K2SO4)和4种碱性盐(Na2CO3、NaHCO3、K2CO3和KHCO3),设置Ommol/L(对照)、50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L和200mmol/L 5个浓度,借助InfoStat软件中DGC方差分析法,分析了盐类型和浓度对普通玉米种子发芽率和幼苗生长的影响.结果表明,盐胁迫延缓了玉米种子的发芽时间,且随着盐浓度增加胁迫作用增强.硫酸盐对幼苗生长的胁迫作用大于氯盐,钠盐大于钾盐,碳酸盐大于硫酸盐,二价盐大于一价盐,碱性盐大于中性盐.     

不同基因型棉花磷效率特征及其根系形态的差异

在水培条件下,以棉花磷高效品种新海18号和低效品种新陆早13号为材料,研究不同供磷条件下其生物量、磷素积累量、根系参数的差异。结果表明,在低磷与适磷时,高效基因型新海18号的磷利用效率分别为1129.2 g·g-1和262.7 g·g-1,而低效基因型新陆早13号为1090.9 g·g-1和123.0 g·g-1;新海18号地上部分磷积累量占全株磷积累量的比例分别为57.5%和48.3%,新陆早13号分别是49.9%和53.8%。低磷时,新海18号总根长、根总表面积和根总体积分别增加36.0%、145.7%和96.9%,新陆早13号总根长和根总表面积则显著下降,新海18号根系各参数均高于新陆早13号。表明高效品种具有较强的磷素利用效率和较好的根系形态参数。     

用3种方法定位玉米萌发期和苗期的耐盐和耐碱相关性状QTL

以耐盐碱郑58和盐碱敏感昌7-2为亲本,构建包含151份F2:5重组自交系(RILs)群体。基于3K芯片对郑58、昌7-2及其F2:5家系进行基因型分析,构建了包含1407个SNP分子标记的高密度遗传连锁图谱。该图谱的各染色体标记数在84～191之间,标记间的平均距离为0.81 cM。胁迫液为200 mmol L–1 NaCl和100 mmol L–1 Na2CO3,对照液为蒸馏水或霍格兰营养液,对盐、碱胁迫和自然条件下玉米的发芽率(GP)、株高(PH)、植株干、鲜重(FW、DW)、幼苗组织含水量(TWS)、植株地上部分钠含量(SNC)、钾含量(SKC)、钠/钾含量比(NKR)、苗期耐盐率(STR)、耐碱率(ATR)10项指标,采用3种不同的作图方法同时定位研究,对加性QTL定位采用复合区间作图法(CIM)和完备区间作图法(ICIM),对加性QTL与环境互作联合分析采用混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)。结果表明,(1)与对照条件下各性状表型值相比,耐碱相关性状的降低较耐盐相关性状明显,说明玉米对碱胁迫更加敏感和碱胁迫对玉米的伤害更严重。碱与盐胁迫下SKC相当而SNC差异较大,表明Na+、K+的吸收和运输是相互独立的两个过程,玉米盐、碱胁迫可能是两种性质不同的胁迫。(2)在自然、盐和碱胁迫条件下,运用CIM分别检测到27、28、40个加性QTL;运用ICIM分别检测到28、23、17个加性QTL;运用MCIM共检测到11个耐盐加性QTL、4个环境互作QTL以及11个耐碱加性QTL、3个环境互作QTL。(3)盐胁迫条件下的qPH-9、qSTR-8、qNKR-6、qNKR-7和碱胁迫条件下的qPH-9、qATR-3能被3种作图方法重复检测到。与前人结果比较, qPH-9、qSTR-8、qNKR-6、q-ATR-3定位在相同或邻近区域,qNKR-7尚未见报道。本研究结果为精细定位玉米耐盐碱主效基因、挖掘候选基因和开发用于标记辅助选择的实用功能标记奠定基础。     

大豆出苗期耐盐性鉴定方法建立及耐盐种质筛选

土壤盐渍化是影响农业生产的重要问题,筛选耐盐大豆资源对于大豆主产区盐渍化土壤的利用具有重要意义。以中黄35、中黄39、Williams82、铁丰8号、Peking和NY27-38为供试材料,以蛭石为培养基质,设0、100和150 mmol L?1 NaCl 3个处理,进行出苗期耐盐性鉴定,分析与生长相关的6个指标,旨在明确大豆出苗期耐盐性鉴定指标和评价方法。结果表明, 150 mmol L?1NaCl处理显著降低大豆的成苗率、株高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重和根干重,并且不同材料间差异显著。基于幼苗生长发育状况的耐盐指数方法与耐盐系数方法对6份种质耐盐性评价结果显著相关。耐盐指数法对植株无损坏、可省略种植对照,节约人力和物力,提高种质鉴定的效率。因此,以150 mmol L?1 NaCl作为出苗期耐盐鉴定浓度,以耐盐指数作为大豆出苗期耐盐鉴定评价指标,鉴定27份大豆资源,获得出苗期高度耐盐大豆(1级) 3份、耐盐大豆(2级) 7份,其中4份苗期也高度耐盐(1级),分别为运豆101、郑1311、皖宿1015和铁丰8号。本研究建立了一种以蛭石为基质,利用150 mmol L?1 NaCl处理,以耐盐指数作为评价指标的大豆出苗期耐盐性鉴定评价的简便方法,并筛选出4份出苗期和苗期均耐盐的大豆,对耐盐大豆种质资源的高效鉴定和耐盐大豆新品种培育具有重要意义。     

NaCl与Na2CO3+NaHCO3对玉米萌发期胁迫效应的比较

以发芽势、发芽率、根长和苗长作为指标,用不同浓度NaCl及Na2CO3+NaHCO3对3个玉米基因型进行苗期耐盐性试验,结果表明:供试玉米基因型的发芽势、发芽率、根长及苗长随NaCl和Na2CO3+NaHCO3溶液浓度的升高都呈下降趋势,但两种处理对不同玉米基因型的萌发胁迫存在差异,Na2CO3+NaHCO3对玉米萌发的抑制作用比NaCl强烈,各项指标都随浓度增加锐减,而NaCl在低浓度时甚至有刺激种子萌发的作用,丰禾1在60mmol/L NaCl处理下盐害指数为负值,发芽率比对照高24.44%且达到显著水平,而在(30mmol/L+30mmol/L)Na2CO3+NaHCO3丰禾1的发芽率却比对照减少了40%,并且高浓度NaCl对玉米萌发的胁迫效应也轻于同浓度的Na2CO3+NaHCO3。     

棉花不同品种钾吸收效率差异的根系形态学和生理学机理

用6个棉花品种作为试验材料,通过水培试验比较其对钾的吸收能力,研究其根系形态学、生理学特征和K+吸收动力学参数。结果表明,低钾胁迫下,钾高效品种中棉所64的根干物质质量、根体积、根活跃吸收面积、根活跃比表面积最大,根系活力最强;钾高效品种中棉所35的根干物质质量较大、根长而细,根总吸收面积最大,根总比表面积都最大,根系活力也较强,且K+最大吸收速率Imax最大,最小临界浓度Cmin较小,耐低钾能力强。而钾低效品种中棉所50和中植棉2号的根系形态学等指标都较差,根系活力较弱,且Imax也较小。该研究不仅有助于阐明棉花耐低钾胁迫的机理,而且能评价不同品种对低钾的适应能力。     

水杨酸提高甘草种子萌发和幼苗生长对盐胁迫耐性的效应

The present study investigated the effects of salicylic acid treatments on morphology, physiological and biochemical parameters and their relationship to salt stress of G. uralensis Fisch seeds and seedlings. Under the salt stress of 200 mmol L^-1 NaCl, the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seeds could significantly promote the elongation of radicle, increase fresh weight of seedlings, reduce the content of malondialdehyde (MDA) and proline in the radicle, and improve the activity of peroxidase (POD). Under the salt stress (i.e. 100 mmol L ^-1 and 200 mmol L^-1 NaCl), the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seedling could reduce MDA and proline content, and increase the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) in different degrees. Under salt stress condition, the application of salicylic acid could increase the root glycyrrhizinic acid content. In summary, the application of salicylic acid could improve the tolerance to salt stress by alleviating the inhibition of salt stress on the germination of seeds, increasing the activity of antioxidant enzymes, and reducing the degree of membrane lipid peroxidation.     

中国高粱地方种质芽期苗期耐盐性筛选及鉴定

日益严重的土壤盐渍化对现代农业生产造成了巨大的危害。高粱既是世界五大粮食作物之一,又是耐盐性很强的抗逆作物。开展高粱耐盐性研究、筛选出一批综合耐盐能力优良的高粱品种对开发利用盐渍化土地、增加粮食产量和维持农业可持续发展具有重要意义。本研究对110份中国高粱地方品种分别进行了芽期200 mmol L~(-1)和苗期100 mmol L~(-1)的NaCl胁迫试验,测定芽期发芽势、发芽率以及苗期的相对叶绿素含量(SPAD)、苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等指标。计算芽期、苗期盐胁迫下性状值占对照性状值的百分比表明,参试品种芽期相对发芽势、相对发芽率范围分别为0～98.89%、23.65%～101.79%,盐胁迫下相对发芽势变化差异显著。苗期相对叶绿素含量、相对苗长、相对根长、相对苗鲜重、相对苗干重、相对根鲜重、相对根干重变化范围分别为59.53%～99.91%、52.47%～95.23%、47.87%～100.14%、27.43%～95.28%、30.48%～98.26%、21.62%～100.34%、31.46%～102.13%。采用隶属函数值分析和主成分分析2种方法结合聚类分析对参试高粱芽期和苗期的耐盐能力综合评定,鉴定出芽期高度耐盐材料22份,耐盐材料32份;苗期高度耐盐材料37份,耐盐材料41份;其中,来自内蒙古的朝阳棒槌(00003011)和来自北京的白鞑子帽(00001081)等10个品种在芽期和苗期均表现高度耐盐,可作为后续全生育期耐盐鉴定和耐盐育种的优异资源。对芽期隶属函数值排名以及苗期F值排名结果进行相关性分析表明,芽期与苗期耐盐性没有显著相关性;主成分分析结果表明,反映生物量的指标如苗干重、根鲜重可作为苗期大量材料耐盐鉴定的评价指标。     

盐分胁迫下2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种对棉种发芽及其生理特性的影响

通过设置0、80、120 mmol·L-1 3种NaCl浓度,研究了3种盐分水平下2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种对棉种发芽的影响,分析了棉种萌发过程中可溶性蛋白、可溶性糖、抗氧化物酶及丙二醛含量对2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种的生理响应.结果表明,盐分胁迫显著抑制了棉种的萌发,而2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种能明显减轻盐分胁迫对种子发芽的抑制.在3个盐分水平(0、80、120 mmol·L-1)下,2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种处理的发芽率、发芽势及种子活力指数均比清水浸种有显著提高,其增幅分别为11.5％～58.4％、16.8％～65.0％和42.9％～82.5％;同时,2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种可显著提高棉种SOD、POD、CAT的活性,分别比清水浸种增加了57.2％～282.7％、8.3％～139.3％和6.4％～15.1％,且显著降低了电解质外渗率与MDA含量.在盐分胁迫下,利用4.1×10-3 mmol· L-1的2-氯-6-(三氯甲基)吡啶浸种可提高棉种抗氧化物酶活性,促进其萌发过程中可溶性有机物的转化,显著提高棉种发芽率和发芽势.