不同外源物质对盐碱胁迫下紫苏种子萌发、幼苗生长及生理的影响

为筛选出促进盐碱胁迫下紫苏种子萌发和幼苗生长的最佳外源物质及其处理浓度，本试验以紫苏种子为材料，研究不同浓度的氯化钙（CaCl₂）、褪黑素（Melatonin，MT）、赤霉素（Gibberellin，GA）浸种24 h对盐碱胁迫下紫苏种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：3种外源物质浸种处理均能够有效缓解紫苏受到的盐碱胁迫，促进种子萌发、幼苗生长，提高抗氧化酶活性。CaCl₂，MT，GA缓解盐碱胁迫的最佳浓度分别为10 mmol·L^-1，100 μmol·L^-1，50 mg·L^-1，其中，50 mg·L^-1GA对促进种子萌发效果最佳，100 μmol·L^-1MT对促进幼苗胚根伸长和抗氧化酶SOD，CAT，POD活性升高效果最佳，而促进幼苗胚芽伸长和鲜重增加的最佳处理为300 mg·L^-1GA。利用隶属函数综合评价得出，50 mg·L^-1GA浸种24 h是盐碱胁迫下促进紫苏种子萌发和幼苗生长的最佳处理方法。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响

为探明外源油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）对盐胁迫下燕麦（Avena sativa L.）种子萌发的调控机理,本试验以‘加燕2号’和‘青引2号’燕麦为材料,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,采用不同浓度梯度（10^-5,10^-4,10^-3,0.01,0.10和1 μmol·L^-1）2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）处理燕麦种子,研究外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响。结果表明：100 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了燕麦种子萌发和幼苗生长,降低了淀粉酶活性（P<0.05）,提高了蛋白水解酶活性（P<0.05）;100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,添加外源EBR显著提高了燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,促进了燕麦幼苗和根系的生长,提高了根系活力和幼苗干重及燕麦种子萌发过程中的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,降低了蛋白水解酶活性,有效抑制了可溶性蛋白水解和游离氨基酸的积累;其中,添加0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长的促进效果最为明显。综上,本研究得出外源EBR能够明显缓解NaCl胁迫对燕麦种子萌发的抑制作用,且具有明显的浓度效应,以0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR的处理效果最好。     

水杨酸和脱落酸浸种对低温下扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响

为筛选出提高低温下扁蓿豆（Medicago ruthenica）种子发芽能力的处理措施,本研究选取水杨酸（salicylic acid,SA）和脱落酸（abscisic acid,ABA）分别对扁蓿豆进行了7种不同浓度的浸种处理,测定了2种外源物质对低温下扁蓿豆种子发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数、根长和芽长的影响。结果表明,2种外源物质浸种处理下扁蓿豆种子的发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数,根长和芽长均呈先升高后降低的趋势,初次发芽天数无变化。供试处理中,低浓度的SA（0.1～10 μmol·L^-1）和ABA（0.001～0.5 μmol·L^-1）对扁蓿豆种子萌发﹑根长和芽长均有促进作用,且对根长和芽长的促进效果较种子萌发好,高浓度的SA（>20 μmol·L^-1）和ABA（>1 μmol·L^-1）显著抑制了种子萌发及根和芽的伸长（P<0.05）。通过模糊数学隶属函数的综合评价,0.05 μmol·L^-1的ABA浸种处理是低温下促进扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的最佳浓度。     

硅对镉胁迫下不同狼尾草属牧草生理代谢的影响

采用盆栽试验法,研究外源硅添加（1.0,2.0,4.0 mmol·L^-1）对镉（20,40,80 mg·L^-1）胁迫下2种狼尾草生理代谢的影响。结果表明：外源添加4.0 mmol·L^-1的硅能显著降低高镉（80 mg·L^-1）胁迫下美洲狼尾草（Pennisetum americanum）和杂交狼尾草（Pennisetum americanum×P.purpureum）叶片中的丙二醛（MDA）和脯氨酸含量（P<0.05）,显著降低美洲狼尾草在所有镉处理下叶片的相对电导率（P<0.05）,能显著降低杂交狼尾草在镉浓度40、80 mg·L^-1下叶片的相对电导率（P<0.05）;加外源硅2.0 mmol·L^-1处理组显著降低高镉（80 mg·L^-1）胁迫下美洲狼尾草丙二醛（MDA）含量以及2种狼尾草脯氨酸含量;2种狼尾草随着镉浓度的增加,其SOD、POD活性呈现先增后减趋势,外源硅4.0 mmol·L^-1处理组提高了美洲狼尾草和杂家狼尾草在镉浓度80 mg·L^-1下超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性（P<0.05）,显著提高了杂交狼尾草在镉浓度40 mg·L^-1下POD活性（P<0.05）。表明硅可以增强2种狼尾草属牧草适应镉胁迫的能力,对2种狼尾草的生理代谢有缓解作用。     

外源茉莉酸甲酯对镉污染下草地早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响

为探究外源缓解剂对草坪草修复镉（Cd）污染土壤效果的影响。本研究以镉为污染物,草地早熟禾（Poa pratensis）作为修复草种,茉莉酸甲酯（MeJA）为外源缓解剂,设定培养皿和土壤作为培养环境,对草地早熟禾种子萌发、植物体内镉含量和土壤镉含量进行分析。结果表明：发芽实验中,MeJA浓度为50 μmol·L^-1时,与单一镉处理相比,发芽率、活力指数分别增加117.39%和492.63%;75 μmol·L^-1的MeJA处理较单一镉处理,转移系数和溶液中镉含量分别增加63.33%和23.10%。土壤培养环境中,施用浓度为75 μmol·L^-1的MeJA后,较单独镉胁迫,转移系数和根系镉含量分别增加了62.07%和32.45%,富集系数上升97.80%,土壤镉含量最低点出现在MeJA施用浓度为50 μmol·L^-1时,较单一镉处理下降23.28%。说明适宜浓度的MeJA可缓解镉对草地早熟禾的损害,提升草地早熟禾对土壤中镉离子的吸附能力。     

草地早熟禾种子萌发和幼苗生长对铅胁迫的适应性

为研究草地早熟禾（Poa pratensis）对铅（Pb）的适应性,本研究采用盆栽试验分析了铅胁迫（Pb²⁺浓度为0,100,200,300,400,500,600 mg·L^-1）下草地早熟禾种子的萌发情况和幼苗生理生化的变化,结果显示：萌发期,随着Pb²⁺浓度的增加,发芽率和芽苗的芽长先升高后降低;发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗的根长和苗重均随着Pb²⁺浓度的增加而逐渐降低;幼苗期,叶绿素含量在Pb²⁺浓度小于200 mg·L^-1时无明显变化,在Pb²⁺浓度大于400 mg·L^-1时显著低于对照;细胞膜相对透性、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸（Proline,Pro）含量均随着Pb²⁺浓度的增加而升高,保护酶活性和活性氧自由基均随着Pb²⁺浓度增加先升高后降低。试验结果表明浓度小于200 mg·L^-1的铅胁迫可促进草地早熟禾种子的发芽,大于300 mg·L^-1则显著抑制;苗期在Pb²⁺浓度小于400 mg·L^-1时草地早熟禾可通过激活自身的抗氧化酶系统和增加Pro含量抑制细胞膜相对透性、MDA和活性氧自由基的增加以适应Pb²⁺胁迫,大于400 mg·L^-1时则影响其正常生长,可见土壤中铅浓度小于300 mg·L^-1的铅污染地区可种植草地早熟禾绿化环境。     

哈茨木霉的耐镉性及其对狗牙根耐镉能力的影响

为明确耐镉微生物的生物学特性及其对植物耐镉性的影响,并为微生物-植物联合修复重金属污染土壤提供参考,以从湖南株洲清水塘化工厂重金属污染土壤样品筛选鉴定出来的一株耐镉性较强的真菌-哈茨木霉（Trichoderma harzianum）为试验材料,研究了其基本生物学特性和对镉胁迫下狗牙根（Cynodon dactylon）生长与生理的影响。结果表明：哈茨木霉生长的适宜pH约为7,最大生长量的培养时间约为72 h;哈茨木霉对镉离子的吸附率在镉浓度为100 mg·L^-1时最高,达到63.54%;在镉浓度为0~300 mg·L^-1条件下,哈茨木霉对镉离子的吸附方式主要为细胞壁吸附;在不同镉浓度下,哈茨木霉均能产生吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）;正常培养条件下（镉浓度为0 mg·L^-1时）,哈茨木霉产IAA量为30.88 μmol·L^-1,镉浓度为300 mg·L^-1时,产IAA量为10.46 μmol·L^-1;外源添加哈茨木霉能有效缓解镉胁迫对狗牙根根长的抑制、降低丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量,并有效促进狗牙根对镉离子的吸收。本试验研究结果不仅为镉污染土壤的微生物修复提供重要菌株,同时提供了一种高效的微生物-植物联合修复重金属污染土壤的途径。     

外源NO对NaCl胁迫下红砂幼苗生长和生理特性的影响

本试验以当年生红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为材料,采用盆栽实验,通过研究叶面喷施0.01~1.0 mmol·L^-1不同梯度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫下红砂生长、渗透调节物质和膜脂过氧化程度的影响,以探讨外源NO对红砂耐盐性的生理响应机制。结果表明：300 mmol·L^-1 NaCl处理显著抑制了红砂植株平均株高生长速率和生物量的积累（P<0.05）,降低了可溶性糖（Soluble sugar,SS）、脯氨酸（Proline,Pro）、离子选择向上运输K⁺的系数（ST_K+,Na+）和可溶性蛋白（Soluble protein,SP）含量,提高了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、Na⁺含量和Na⁺/K⁺值。外源NO处理可显著提高红砂在盐胁迫下的SS含量、Na⁺/K⁺值和ST_K+/Na+,降低Pro、SS、MDA含量。高浓度（>1.00 mmol·L^-1 SNP）外源NO未能缓解盐胁迫对红砂的伤害,而低浓度（0.01~1.00 mmol·L^-1 SNP）则有缓解盐胁迫对红砂生长抑制的作用,尤其以0.10 mmol.L^-1的NO供体SNP对盐胁迫的缓解作用最为显著。分析表明：NO主要通过提高植物SS的含量、降低Pro和MDA含量来提高红砂的耐盐性,同时,NO可通过促进Na⁺在红砂体内选择性吸收,提高地下部分K⁺向地上部分的输送能力来提高红砂对盐胁迫环境的适应能力。     

铅、镉胁迫对饲用高粱部分生理指标的影响

采用盆栽试验研究了土壤外源重金属铅、镉及其复合污染对饲用高粱（Sorghum vulgare Pers.）部分生理指标的影响。旨在为植物生长代谢过程中适应和抵御重金属污染的损伤机制提供一定的理论依据。结果表明：随着Pb和Cd单一及复合胁迫浓度的增加,饲用高粱的叶绿素含量降低,丙二醛含量、叶片细胞膜透性、脯氨酸含量均呈上升趋势。Pb和Cd单一处理组中Cd胁迫的毒害作用强于Pb。Cd浓度为5和10 mg·kg^-1的复合处理组与单一处理组间无显著差异,Cd浓度为50 mg·kg^-1的复合处理组以及Cd₁₀Pb₅₀₀复合处理组对饲用高粱幼苗的毒害作用高于单一胁迫,表明Pb加强了高浓度Cd对植物的毒害作用。     

不同浓度镉胁迫下6种草本植物的耐性及富集特征的比较

为了筛选并评价耐镉（Cadmium,Cd）性较高的优势植物物种,本研究以紫花苜蓿（Medicago sativa）、百脉根（Lotus corniculatus）、多变小冠花（Coronilla varia）、披碱草（Elymus dahuricum）、细茎冰草（Agropyron trachycaulum）和野牛草（Buchloe dactyloides）为试验材料,采用盆栽模拟试验进行不同浓度Cd胁迫处理,以0 mg·kg^-1Cd处理浓度为对照（CK）,探究多梯度Cd胁迫对植物的富集特征及根系形态变化的影响,并评估其Cd耐性阈值。结果表明：不同浓度Cd胁迫下6种草本植物的生物量及根系形态均表现出“低促高抑”现象;不同物种对Cd的耐受能力不同,紫花苜蓿和多变小冠花对Cd的耐性阈值在50 mg·kg^-1到100 mg·kg^-1之间,百脉根、披碱草、细茎冰草和野牛草对Cd的耐性阈值在100 mg·kg^-1以上;在100 mg·kg^-1Cd胁迫下百脉根、披碱草和野牛草,可通过植物萃取的方式应用于重金属污染土壤的治理修复;细茎冰草在100 mg·kg^-1Cd胁迫下,根系富集系数仍然大于1,且根系生物量、耐性系数具有随着Cd胁迫加重不断上升的趋势,是较理想的修复重金属污染土壤的高耐高抗型草本植物材料。     

外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响

为探究外源褪黑素(Melatonin, MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^-1的褪黑素预处理,用浓度为150 mmol·L^-1的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标。结果表明：150 mmol·L^-1盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μmol·L^-1时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量、脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性。50,70,100μmol·L^-1MT处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率。外源褪黑素浓度为100μmol·L^-1时对...     

SA,ETH和IAA处理对破除赖草种子休眠的影响

为研究破除赖草（Leymus secalinus）种子休眠的方法,采用浓度为0.01~0.17 mmol·L^-1水杨酸（Salicylic acid,SA）、200~600 μL·L^-1乙烯利（Ethephon,ETH）、20~60 mg·L^-1吲哚乙酸（Indoleacetic acid,IAA）分别对赖草种子浸种处理12 h,24 h,36 h,通过测定分析4个种子发芽指标,探究这3种物质对破除赖草种子休眠的影响,为赖草种子的人工繁殖提供理论依据。结果表明：适宜浓度的SA,ETH和IAA浸种处理均能有效打破赖草种子休眠,用0.05 mmol·L^-1 SA浸种12 h后种子发芽率最高为64%,是对照的2倍;用20 mg·L^-1 IAA浸种24 h时,种子发芽势达到最大为33%,高于SA,ETH处理;其次用50 mg·L^-1 IAA浸种36 h和200 μL·L^-1 ETH浸种12 h时,种子发芽率分别为51%和48%,均显著高于对照。然而与IAA处理不同,高浓度的SA,ETH会抑制种子发芽。因此,浓度为0.05 mmol·L^-1 SA浸种处理12 h破除赖草种子休眠的效果最佳。     

外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究外源IAA浸种对干旱胁迫下红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)种子萌发及早期幼苗生长的影响,本研究利用不同浓度生长素吲哚3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)浸泡处理红豆草种子24小时,测定干旱胁迫后红豆草的种子萌发、幼苗表型及其生理生化等指标。结果表明,25 mg·L^-1IAA浸种处理对干旱胁迫下红豆草种子萌发具有明显的促进作用,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最大,并且能够促进主根延伸,改善根冠比和叶绿素的含量。此外,25 mg·L^-1 IAA浸种处理能够提高干旱胁迫下红豆草幼苗抗氧化酶活性及渗透调节物质脯氨酸的含量,以及降低丙二醛和过氧化氢含量,缓解干旱胁迫引起的氧化损伤。但是,高浓度的外源IAA(100 mg·L^-1)浸种则抑制了红豆草种子萌发及幼苗的生长发育。因此,25 mg·L^-1 IAA浸种有助于红豆草种子萌发及早期幼苗的耐旱性,为优质牧草红豆草在干旱地区的高效种植提供了参考依据。     

紫花苜蓿胚性愈伤组织诱导与增殖的研究

为在不同栽培苜蓿(Medicago sativa)品种上，建立稳定、快速且高效的组织培养体系，本试验以品种'游客’、'Paola’和'Sardi7’为研究材料，探究了苜蓿外植体、激素配比及金属离子(Cu²⁺、Ag⁺)，对其胚性愈伤组织的诱导效果。结果表明：下胚轴为诱导愈伤组织的最佳外植体；MS+1 mg·L^-12,4-D+0.2 mg·L^-1 KT为培养基时'游客’和'Paola’胚性愈伤诱导率分别为24.7%，16.7%；MS+2 mg·L^-12,4-D+0.2 mg·L^-1 KT为培养基时'Sardi7’胚性愈伤诱导效果最佳为27.3%；1 μmol·L^-1 和5 μmol·L^-1 Cu²⁺均能显著促进'Sardi7’'游客’和'Paola’愈伤组织的诱导；5 μmol·L^-1 Ag⁺显著诱导'游客’和'Paola’形成胚性愈伤组织，诱导率分别提高25.3%,46.7%(P<0.05)。本研究探索了诱导苜蓿愈伤组织的最佳外植体及其培养条件、金属离子促进不同苜蓿品种再生的作用，为突破同源四倍体栽培苜蓿品种基因型上的限制、提高胚性愈伤组织出愈率提供了思路。