3种盐胁迫对玉米幼苗生长及叶片抗氧化酶和离子累积的影响

选取2个玉米品种(金玉819和金单999),探讨了3种盐胁迫(NaCl、Na_2SO_4和NaNO_3)对玉米幼苗生长、抗氧化酶活性以及叶片中K~+、Na~+、Ca~(2+)累积的影响。结果表明:3种不同类型的盐胁迫均会导致玉米幼苗鲜重下降,地上部鲜重金玉819下降超过28.6%,金单999下降超过18%;盐胁迫下金玉819叶片SOD酶活上升2.1倍以上, POD酶活性最高上升4.5倍,APX最高上升2.1倍,CAT最高上升2.2倍;金单999叶片SOD酶活最高上升2.1倍,APX最高上升1.6倍,CAT最高上升1.9倍。2个基因型玉米胁迫下叶片内Na~+含量上升4.5～6.3倍;NaCl和NaNO_3处理下,K~+/Na~+比对照降低90%～93%,而Na_2SO_4处理下K~+/Na~+下降78%～82%,金玉819和金单999的Ca~(2+)/Na~+比对照分别降低了85%～90%和92%～94%。综合分析表明NO~-_3引起的次生盐害对玉米生产危害较大。与金单999相比,金玉819对盐胁迫更加敏感,相同Na~+浓度处理下,金玉819的鲜重和SOD酶活性下降显著且拥有较低的K~+/Na~+和Ca~(2+)/Na~+值。     

NaCl对囊果碱蓬、梭梭和白梭梭种子及初期幼苗的影响

种子萌发和幼苗阶段是干旱区植物群落建成的关键。试验表明,在700 mmoL/L NaCl处理时,与盐生植物梭梭和囊果碱蓬相比,旱生植物白梭梭种子胚中的K~+含量比对照显著降低。700 mmol/LNaCl处理5 d后,白梭梭、梭梭和囊果碱蓬胚中K~+/Na~+分别是对照的33%,27%和74%。高盐处理显著降低3种植物尤其是白梭梭初期幼苗体内K~+含量以及K~+/Na~+。低盐处理下,囊果碱蓬初期幼苗的生长速率明显高于白梭梭和梭梭;高盐处理对3种植物初期幼苗的生长都具有明显的抑制作用。     

NaCl胁迫下枸杞愈伤组织活性氧产生与质膜H+—ATPase活性的关系

以枸杞愈伤组织为材料,研究了盐胁迫对活性氧伤害和质膜H -ATPase活性的影响。结果表明,NaCl浓度为100mmol/L时超氧阴离子(O2-·)和过氧化氢(H2O2)含量上升,质膜H -ATPase活性先升后降;质膜相对透性与丙二醛(MDA)含量呈显著正相关;超氧阴离子(O2-·)和过氧化氢(H2O2)含量与质膜H -ATPase活性在重度胁迫下呈显著负相关,说明盐胁迫下活性氧积累可能是加速伤害质膜功能的主要原因之一。     

牛叠肚幼苗对盐胁迫的离子响应

以牛叠肚(Rubus crataegifolius)1 a生组培苗为试材,采用盆栽土培法研究不同浓度NaCl(0、30 mmol·L-1、60 mmol·L-1、90 mmol·L-1、120 mmol·L-1)处理对牛叠肚幼苗含水量及其体内Na+、K+、Ca2+吸收、运输与分配的影响。结果表明:NaCl胁迫浓度≤90 mmol·L-1范围内,牛叠肚幼苗含水量均高于对照,且维持在较稳定的水平,这将有利于减轻盐胁迫造成的生理干旱。NaCl胁迫处理下,牛叠肚幼苗根、茎、叶中Na+含量较对照显著增加,且茎中Na+含量显著高于根和叶;叶片中K+含量较对照显著降低,而Ca2+含量则较对照显著增加。随着胁迫浓度的升高,各器官中K+/Na+和Ca2+/Na+比值总体呈下降趋势,但叶片中K+/Na+、Ca2+/Na+始终保持相对较高比值,这对于维持叶片正常的生理功能具有重要意义。NaCl胁迫下,牛叠肚根向茎选择性运输Na+能力提高,而茎向叶选择性运输K+和Ca2+能力增强,茎中截留大量Na+,这有利于减缓盐胁迫对叶片和根系的伤害。该研究为深入了解牛叠肚盐碱适应机制提供了理论依据,同时也为牛叠肚的开发利用提供了一条新途径。     

日光温室钾镁配施对土壤固相和液相钾、钙、镁分配及比例的影响

针对西北地区日光温室作物出现的缺镁问题,通过施用不同水平的硫酸镁肥及减少钾肥施用处理,探究钾、钙、镁离子在土壤固相和液相的分布及比例。得出以下结论:土壤液相镁浓度随着镁肥施用量的增加而显著增加,施用45 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理和施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理镁浓度相比不施用MgSO_4处理分别增加26.64%、74.78%;相比不施用MgSO_4处理,施用镁肥后土壤液相Mg~(2+)占K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)总量的比例显著增加,施用45 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理、施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理和施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(200 kg·hm~(-2)K_2O)处理分别增加32.03%、31.62%、32.84%;施用镁肥促进钾由固相向液相转移;相比不施用MgSO_4处理,施用45、90 kg·hm~(-2)MgSO_4处理土壤固相交换性钾含量分别降低15.78%、27.74%,差异达到显著水平;交换性钾饱和度分别降低13.39%、27.21%;液相钾浓度显著增加,分别增加18.84%、73.91%;K+占K+、Ca~(2+)、Mg~(2+)总量的比例显著增加,增幅分别为23.91%、31.21%;土壤固相K+/Mg~(2+)比例分别降低14.52%、26.61%,;土壤液相Ca~(2+)/Mg~(2+)比例显著降低,降幅分别为31.51%、32.29%;施用MgSO_4肥量相同,钾肥施用量减半,土壤液相钾浓度降低69.88%,K+/Mg~(2+)比例降低20.88%;施用镁肥对番茄具有一定的增产作用,并能促进作物对镁的吸收。     

外源NO对NaCl胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响

采用水培法,研究了50、100、200μmol·L~(-1)外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响。结果表明,外施NO可明显缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,与不施SNP的处理相比,100μmol·L~(-1)SNP处理全株干重的增加幅度达到19%。外施NO降低盐胁迫下玉米幼苗叶片及根系中可溶性糖和可溶性蛋白的含量,其中叶片中可溶性糖和可溶性蛋白分别降低19.9%和7.9%,根系中可溶性糖和可溶性蛋白含量分别降低9.6%和9%。外源一氧化氮(NO)使盐胁迫下玉米幼苗根系、生长叶和成熟叶叶鞘的Na~+含量分别降低38.4%、5.1%和17.2%;同时,增加根系和成熟叶叶鞘中K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量,降低玉米幼苗各器官内的Na~+/K~+、Na~+/Ca~(2+)比值,维持盐胁迫下玉米幼苗中的离子平衡,但对成熟叶片中离子含量的影响不大。研究认为,外源NO可维持盐胁迫下玉米幼苗的碳氮代谢平衡,改善玉米幼苗离子的吸收与分配,缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗带来的伤害,其中以100μmol·L~(-1)的SNP处理效果最明显。     

大麦发芽期耐盐性种质鉴定及其生理响应特征分析

为了解大麦发芽期耐盐性差异和生理响应特征,对126份大麦材料进行200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫下的种子发芽及生长实验,并对极端耐盐性材料和盐敏感性材料进行盐胁迫处理水培实验。结果表明:盐胁迫下大麦发芽期各指标测量值较对照相比均下降,且处理与对照相比变异系数增大,发芽势、发芽率、株高、根长和根数的变异系数值分别为73.81%、58.00%、47.22%、39.39%和31.79%,说明不同材料盐胁迫处理具有较大差异;并且除株高和发芽率、根长之间无相关性之外,其它各指标之间均存在显著或极显著正相关。采用聚类分析将材料分为4个耐盐等级,其中ZDM655等33个品种为高度耐盐性,MAVRIIP等28个品种为中度耐盐性,GN241等16个品种为中度盐敏感性,莆田17号等49个品种为盐敏感性。在盐胁迫水培条件下,大麦主要通过调节根表面积和根体积表型特征来适应盐胁迫,高度耐盐性材料ZDM655地上部和根系中Na~+含量分别为对照的3.63倍和2.55倍,而盐敏感性材料ZDM222地上部和根系中Na~+含量分别为对照的8.95倍和2.92倍;同时,ZDM655较对照相比地上部K~+含量显著提高,地下部K~+含量显著下降,而ZDM222地上部K~+含量显著下降,地下部较对照无显著差异,表明高度耐盐性材料具有更好适应盐胁迫的表型特征和生理响应功能。种子发芽期耐盐性强弱是在盐渍地生长的关键,发芽势、发芽率、株高、根长、根数可以作为大麦发芽期耐盐性评价的合理指标。     

NaCl和Na_2CO_3对枸杞的胁迫效应

对5个月苗龄的枸杞幼苗用0.3%～0.9%的中性盐NaCl和碱性盐Na2CO3处理,以观察枸杞幼苗对盐碱的耐受程度。结果表明:枸杞耐Na2CO3的最高浓度为0.3%,而耐NaCl的最高浓度为0.9%。在两种盐胁迫下,相对生长率、O2-·、H2O2、MDA含量以及质膜透性的变化趋势基本相似。但是,在Na2CO3胁迫下,相对生长率明显下降,O2-·、H2O2、MDA含量上升加剧,质膜透性也明显增加。叶绿素和可溶性蛋白含量明显下降;可溶性糖和淀粉含量出现明显下降趋势。而在NaCl胁迫下,叶片可溶性糖含量出现先降后升的趋势,根中的淀粉含量也出现缓慢上升的趋势,并且二者差异显著(P<0.05),由此说明枸杞对盐的耐受力高于碱。     

NaCl和Na2CO3对枸杞的胁迫效应

对5个月苗龄的枸杞幼苗用0.3%～0.9%的中性盐NaCl和碱性盐Na2CO3处理,以观察枸杞幼苗对盐碱的耐受程度.结果表明枸杞耐Na2CO3的最高浓度为0.3%,而耐NaCl的最高浓度为0.9%.在两种盐胁迫下,相对生长率、O2(-*)、 H2O2、 MDA含量以及质膜透性的变化趋势基本相似.但是,在Na2CO3胁迫下,相对生长率明显下降,O2(-*)、 H2O2、 MDA含量上升加剧,质膜透性也明显增加.叶绿素和可溶性蛋白含量明显下降;可溶性糖和淀粉含量出现明显下降趋势.而在NaCl胁迫下,叶片可溶性糖含量出现先降后升的趋势,根中的淀粉含量也出现缓慢上升的趋势,并且二者差异显著(P<0.05),由此说明枸杞对盐的耐受力高于碱.     

干旱胁迫对甘肃地区5种经济林苗木水分利用效率的影响

干旱作为全球最为常见的自然灾害之一,对农林业生产造成了严重的影响。而在干旱地区影响林木成活率的关键因素之一是植物对水分的利用效率的高低。以核桃、枣、枸杞、沙棘和花椒5个甘肃地区的经济林2年生实生苗木为试材,通过盆栽实验,对其在干旱胁迫(对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUE_I)、长期水分利用效率(WUE_L)、生物量以及稳定性碳同位素比率(δ~(13)C)等进行了测定,分析了5种苗木δ~(13)C与长期水分利用效率WUE_L之间的关系。结果表明:干旱胁迫处理下,5个经济林树种的Pn、Tr、Gs在中度和重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而WUE_I则仅花椒、枣和枸杞在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。沙棘因较低的Tr而获得了比其它4个树种高的WUE_I。5个经济林苗木的WUE_L和δ~(13)C在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而生物量则仅花椒、核桃和枣在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。分析发现,枸杞和沙棘δ~(13)C与WUE_L的相关性较其它3个树种高,而枸杞和沙棘在干旱胁迫下的WUE_L也高于其它3个树种,说明干旱条件下高δ~(13)C是评定经济林高WUE的可靠指标。因此,在甘肃地区进行经济林选择时,枸杞和沙棘可在干旱地区种植,而在水分条件较好的地区则可选择其它3个树种。     

施氮量对盐角草生长及钠离子累积的影响

为了研究施氮对盐角草生长及其钠离子累积的影响,本研究通过5个氮肥水平大田小区试验分析了不同施氮量对盐角草生长和钠离子累积的影响.结果表明:施氮能够显著增加盐角草茎秆、籽粒和同化枝的产量;在0 ～ 600 kg/hm2范围内,盐角草的生物量及籽粒产量随着施氮量增加而呈现直线增长的趋势.施氮对盐角草茎秆、籽粒和同化枝中的Na+含量无显著影响,但盐角草同化枝中的Na+含量显著高于茎秆和籽粒.施氮能够促进盐角草各部分对Na+的累积,600 kg/hm2的施氮量条件下,盐角草的Na+累积量平均达到了9668 kg/hm2,较不施氮的2045 kg/hm2增加了370％.因此,本研究表明,施氮能够促进盐角草对盐渍土的改良效果.     

Effect of salinity on tissue nutrient contents of the four dryland tree species of Indus flood plains

Salinity is a common issue of semi-arid and arid lands rendering them unfit for agriculture. Saline wastelands can be converted into productive ecosystems by rehabilitating them with salt tolerant native tree species. The objective of this work was to study the effect of NaCl salinity on tissue nutrient contents of the four dryland tree species. Saplings were grown in pots under nonsaline and high salinity conditions. After eighteen weeks the plants were harvested and their tissue nutrient contents were analyzed. Results revealed that all species accumulated high amounts of Na⁺ under saline conditions, while concentrations of N, P and Mg²⁺ decreased in their tissues. Concentrations of K⁺ and Ca²⁺ showed more variable trend in various tissues in response to increase in soil salinity. Na⁺: K⁺ ratios of roots (1.57), stems (1.27), and leaves (1.66) of salinized Salvadora oleoides plants were lowest among all the four species. Root Na⁺: K⁺ ratio of salinized plants was significantly higher for Prosopis cineraria (7.10), while these ratios for stem (1.85) and leaf (3.42) were highest for Tamarix aphylla. Plants of P. cineraria showed lowest Stem-Na⁺/root-Na⁺ ratio (0.30) when subjected to salinity. Results showed that salinity induces nutrient deficiency in all species. Salinity tolerance of these species can be attributed to their ability to (i) restrict translocation of Na⁺ from roots to stem; (ii) keeping low tissue Na⁺: K⁺ ratios; and (iii) selectivity of K⁺ and Ca²⁺ over Na⁺, and can be used for the screening of salt-tolerant ecotypes for the rehabilitation of saline wastelands.     

Differential inhibition of potassium ion absorption by difenzoquat in wild oat and cereals

Over a concentration range of 5.0 × 10^?6?7.5 × 10^?4M, the selective herbicide difenzoquat (1,2-dimethyl-3,5-diphenyl-1H-pyrazolium) caused more pronounced inhibition of potassium ion (K⁺) absorption by excised seedling roots of susceptible wild oat (Avena fatua L.) compared to those of tolerant barley (Hordeum vulgare L. cv. Bonanza) or wheat (Triticum aestivum L. cv. Neepawa). At 2.5 × 10^?5M difenzoquat, the relative inhibition of K⁺ (⁸⁶Rb) absorption by wild oat root segments inceased from 30% with a 10-min uptake period to 75% with an uptake period of 90 min, whereas no inhibition at all was evident for wheat root segments even after a 90-min exposure to the herbicide. An ion efflux compartmental analysis procedure demonstrated that difenzoquat did not affect the passive permeability properties of the plasma membrane of wild oat root cells. The experimental findings indicated that difenzoquat interfered directly with the process of active ion transport across the plasma membrane of root cells.     

枸杞根腐病病原菌鉴定及其拮抗菌的筛选

为了针对根腐病实施有效的生物防治,分离鉴定枸杞根腐病病原菌及其拮抗菌,采用组织分离法获得腐根上的病原菌,结合形态学与分子生物学特征鉴定病原菌;利用稀释涂布、滤纸片法和共培养法从健康根际土壤筛选拮抗细菌,通过形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析对拮抗效果较好的菌株进行鉴定。结果表明：从枸杞根腐病分离得到腐皮镰刀菌（Fusarium solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）两种主要致病菌,从健康枸杞根际土壤中分离获得12株对两种镰刀菌具有拮抗作用的细菌,其中J7-3、J7-8、J7-9和J10-8对腐皮镰刀菌的抑菌率均在80%以上,J7-3和J10-8对尖孢镰刀菌的抑菌率均在70%以上。菌株J7-3和J10-8对根腐病病原菌的抑菌作用较好,分别鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其中J10-8的拮抗作用和溶菌效果最好,可作为研发微生物菌剂的菌种资源。     

双氧木脂素E对东方粘虫幼虫体壁肌超微结构及Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase的影响

双氧木脂素E（haedoxane E）是从杀虫植物透骨草Phryma leptostachya L.中分离出的一种对多种农林害虫和卫生害虫具有杀虫活性的化合物。本研究以东方粘虫Mythimna separata为供试昆虫,对双氧木脂素E对其幼虫杀虫作用部位进行了初步研究。电镜观察表明,双氧木脂素E对东方粘虫幼虫体壁肌具有致毒作用,能使肌细胞发生明显病变,细胞核皱缩变形,染色质浓缩,线粒体肿胀、大面积空泡化,肌质网扩张,肌原纤维排列紊乱,胞质内出现大量多泡体。酶活力测定结果也显示,双氧木脂素E能不同程度抑制Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活力。因此推测双氧木脂素E是一种作用于东方粘虫肌肉组织的肌肉毒剂。     

Effect of salt stress on the structure and carbon flow mechanism in a noxious weed Parthenium hysterophorus L.

Effect of salt stress on structural changes, ion uptake, rate of photosynthesis and path of carbon in the exotic weed Parthenium hysterophorus have been investigated. Photosynthetic leaf area, chlorophyll and carbon assimilation rates were adversely affected by salt stress. Increased Na⁺ uptake caused decrease in K⁺ and Ca²⁺ absorption. Originally a C₃ plant, P. hysterophorus appears to form aspartate as a primary product of photosynthesis when exposed to NaCl. The stimulation of PEP carboxylase activity also occurred due to salt stress. Excessive accumulation of malate during steady state of photosynthesis was possibly due to inhibition of malic enzyme. It appears that although the plant switches over to an ‘aspartate producer’ when exposed to salt, further utilization of photosynthetically assimilated carbon is through malate. Being a weed, the plant appears to be highly adaptive to stress conditions.     

不同灌水处理对滨海盐碱地土壤阳离子组成及玉米干物质累积的影响

采用田间试验对不同灌水处理灌水后玉米地（天津滨海盐碱地）0~60 cm土层土壤K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺及玉米干物质累积量进行研究,共设计4个处理,分别为LI₁₀（常规滴灌,灌水10 mm）、LI₂₀（常规滴灌,灌水20 mm）、FI₁₀（膜下滴灌,灌水10 mm）和FI₂₀（膜下滴灌,灌水20 mm）。结果表明：灌水后不同灌水方式下灌水量较大的处理0~60 cm各土层K⁺/Na⁺均大于灌水量较小的处理,且均表现出0~20 cm土层K⁺/Na⁺较大,40~60 cm土层K⁺/Na⁺较小;相同灌水量下膜下滴灌处理0~60 cm各土层Ca²⁺/Na⁺均较大,灌水后不同灌水处理0~60 cm各土层Ca²⁺/Na⁺差异较小,变化范围为0.10~0.22;FI₂₀处理0~20 cm土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺大于其他处理,分别达到0.78和0.22;随着灌水次数的增多,LI₂₀和FI₁₀处理0~20 cm土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺均逐渐增大,LI₁₀处理则均逐渐减小;灌水后各处理之间0~60 cm各土层K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺差异均达显著水平;全生育期干物质累积量与其对应的0~20 cm土层（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺二次拟合相关系数均达0.90以上,相同（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺下,FI₂₀处理干物质累积量始终最大,LI₁₀处理始终最小;（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺>1.72时,各处理干物质累积量均随（K⁺/Na⁺）/Ca²⁺的增大而增大。