盐胁迫下褪黑素对小麦种子萌发和幼苗生理特性的影响

盐碱地会严重影响小麦种子的萌发和幼苗的生长。为了探究褪黑素对盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响,研究了NaCl（100 mmol·L^-1）胁迫下不同浓度的褪黑素（5、50、100、150、250 μmol·L^-1）对小麦种子萌发、幼苗生长、光化学活性、叶绿素含量以及根细胞活力的影响。结果发现,100 μmol·L^-1褪黑素能够显著缓解NaCl胁迫对小麦种子萌发的抑制作用;100~150 μmol·L^-1褪黑素可明显改进盐胁迫下小麦幼苗的生长状况,显著缓解盐胁迫对PS （光系统）Ⅱ光化学活性的抑制和小麦幼根细胞死亡的发生;150 μmol·L^-1褪黑素显著促进了小麦叶片叶绿素合成。综合分析表明,施用外源褪黑素可有效缓解盐胁迫对小麦造成的萌发率、光化学活性、叶绿素含量下降、生长迟缓、根细胞死亡等不利影响,以100~150 μmol·L^-1褪黑素的缓解效果最为明显。     

外源NO对盐胁迫下小麦幼苗叶片丙二醛、叶绿素及氧化酶的影响

为了给小麦抗盐育种和盐渍土小麦丰产栽培提供理论依据,本试验以SNP为外源NO供体,分析不同浓度外源NO浸种对盐胁迫（100 mmol·L^-1 NaCl）下小麦幼苗叶片MDA含量、叶绿素含量、SOD活性和CAT活性的影响。结果表明,不同浓度NO可以显著降低盐胁迫后叶片中MDA含量,显著提升叶绿素a和叶绿素b含量,显著增强SOD和CAT活性（P<0.05）,其中以0.06 mmol·L^-1 SNP浸种处理效果最好。因此,外源NO对盐胁迫小麦幼苗的生长有一定的缓解作用。     

氯化胆碱浸种处理对盐胁迫下小麦种子萌发以及幼苗生长的影响

为了明确氯化胆碱对盐害的缓解作用,以小麦品种周麦18为材料,采用不同浓度（0、200、400、600和800 mg·L^-1）的氯化胆碱溶液浸种处理,研究氯化胆碱浸种对NaCl（150 mmol·L^-1）胁迫下种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫下小麦种子的萌发受到抑制,叶片叶绿素含量以及根系活力下降,叶片质膜透性增大,丙二醛和脯氨酸含量上升;而400 mg·L^-1氯化胆碱浸种处理能明显提高盐胁迫下小麦种子的萌发率,缓解幼苗叶绿素的降解,增加可溶性糖含量,提高根系活力,降低叶片质膜透性,减少丙二醛和脯氨酸的积累。由此说明,氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫引起的小麦幼苗的失水伤害以及膜脂过氧化,从而增强小麦幼苗的抗盐性。     

外源γ-氨基丁酸缓解燕麦幼苗盐碱胁迫的生理效应

为探究外源γ-氨基丁酸（GABA）对燕麦耐盐碱性的影响，以燕麦白燕2号为试验材料，在混合盐碱（NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃摩尔比为1∶9∶9∶1）胁迫下叶面喷施不同浓度GABA，测定燕麦幼苗叶绿素含量、荧光参数、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化，同时对幼苗生长缓解效应进行综合评价。结果表明，外源喷施4~6 mmol·L^-1 GABA可显著提高盐碱胁迫下燕麦幼苗的叶绿素含量和光系统Ⅱ反应活性，促进光合作用；在盐碱胁迫下，与喷施清水相比，燕麦幼苗叶面喷施不同浓度GABA后，脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）和可溶性糖（SS）含量分别下降了14.7%~29.7%、28.2%~54.4%和1.8%~11.8%，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别提高了17.9%~58.3%、4.4%~33.4%和8.3%~19.1%。经隶属函数法综合评价得出，叶面喷施GABA提高燕麦幼苗耐盐碱性的最佳浓度为6 mmol·L^-1。以上结果说明，叶面喷施适宜浓度的GABA能够提高燕麦幼苗光合能力和抗氧化酶活性，降低渗透调节物质含量，提高燕麦幼苗的抗盐碱能力，有效缓解盐碱胁迫对幼苗生长带来的伤害。     

6-BA浸种对HgCl2胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨6-苄基腺嘌呤（6-BA）浸种对HgCl₂胁迫下小麦种子萌发及其幼苗生长的缓解作用,以3个小麦品种为材料,研究了不同浓度6-BA浸种对200 mg·L^-1HgCl₂胁迫下小麦种子发芽、幼苗生长、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响。结果表明,200 mg·L^-1HgCl₂处理后,3个小麦品种种子的发芽势、发芽率、根长、芽长和鲜重降低,幼苗的抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量降低,丙二醛含量增加。一定浓度6-BA浸种可以缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发的抑制作用,但对小麦的根长、芽长和鲜重的影响因小麦品种而不同。HgCl₂胁迫下,3个小麦品种幼苗的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量随着6-BA浓度的增加均基本呈先升高后降低的趋势,最佳6-BA浓度因品种而不同;3个小麦品种的MDA含量均呈先降低后升高的趋势,以6-BA浓度为15 mg·L^-1时MDA含量最低。说明一定浓度6-BA浸种能够缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害作用,但最佳6-BA浓度因小麦品种的不同而不同。     

附加华山新麦草不同Ns染色体对小麦耐盐性的影响及其生理机制分析

为了解附加华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng)不同Ns染色体对小麦耐盐性的影响及其相关生理机制,以小麦-华山新麦草全套二体附加系及其亲本7182为研究对象,对其进行150 mmol·L^-1、250 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫处理,测定其芽期和苗期的7个生长指标及6个理化指标,并进行分析比较。结果表明,盐胁迫下,供试材料芽期的芽长（SL）和根长（RL）、苗期的叶片鲜重（FW）下降最为明显;4Ns、5Ns、7Ns附加系在芽期、苗期的耐盐性显著高于受体小麦7182,其中7Ns附加系耐盐能力最强,150 mmol·L^-1和250mmol·L^-1NaCl胁迫下,耐盐等级分别为Ⅰ级（高耐）和Ⅱ级（耐盐）。盐胁迫下,5Ns、7Ns附加系叶片内SOD、POD活性最高,且叶片丙二醛（MDA）含量最低,相对电导率最小;4Ns附加系脯氨酸含量较高,丙二醛含量较少。可以认为,华山新麦草4Ns、5Ns、7Ns染色体附加到小麦后,分别依赖渗透调节、抗氧化机制增强受体小麦的耐盐能力,这些附加系材料可作为新种质应用于小麦耐盐性研究和育种。     

盐生草HgNHX1基因在大麦株系中的功能验证

为了探讨盐和干旱环境胁迫对转盐生草液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因HgNHX1大麦幼苗生长及抗逆性生理指标的影响,以转HgNHX1基因大麦及野生型株系为材料,分析盐(150 mmol· L^-1 NaCl)和自然干旱环境下转基因大麦幼苗的生长特性及生理指标的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量逐渐上升;干旱胁迫条件下,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量呈先上升后下降的趋势,在处理3 d时达到最高。且在胁迫处理的三个不同时间点,转基因株系的相对含水量和游离脯胺酸含量均高于野生型株系,而相对电导率和丙二醛含量均低于野生型株系。这些结果说明,转基因株系中HgNHX1基因能够应答盐和干旱胁迫,具有提高大麦耐盐、抗旱性的功能。     

外源调节物质对铬(Cr6+)胁迫下小麦种子萌发的缓解效应

为明确外源调节物质对Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发的缓解机制，利用水培试验研究了葡萄籽提取物（grape seed extract，GSE）、氯化血红素（hematin chloride，Hemin）和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）对Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发的影响。结果表明，Cr⁶⁺胁迫显著降低了小麦种子发芽率、幼苗根长、株高、干物质积累量及种子α-淀粉酶活性，同时提高了小麦根系渗透调节物质的含量，并引发氧化胁迫。外源GSE、Hemin和MeJA均可有效缓解Cr⁶⁺胁迫对小麦种子萌发的不良影响，促进种子萌发和幼苗生长，提高小麦根系可溶性糖和可溶性蛋白含量，增强α-淀粉酶、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbase peroxidase，APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase，GR）的活性。其中，GSE对Cr⁶⁺胁迫的缓解效果最佳。总之，外源调节物质可以通过提高Cr⁶⁺胁迫下小麦种子萌发过程中的淀粉水解能力、渗透调节能力和抗氧化能力，提高小麦的耐Cr⁶⁺性。     

油菜素内酯对小麦幼苗根系发育的影响

为探究油菜素内酯（BL）对小麦幼苗根系发育的影响,以两个小麦品种中国春和辽春10号为实验材料,通过水培方法分析了不同浓度外源BL（0 nmol·L^-1、5 nmol·L^-1、25 nmol·L^-1、100 nmol·L^-1、1 μmol·L^-1）和BRZ（BR合成抑制剂,100 nmol·L^-1、1 μmol·L^-1和10 μmol·L^-1）处理下小麦幼苗根系的形态、长度、直径、侧根、侧根原基及其长出速率的差异。结果表明,经过不同浓度的 BL和BRZ处理后,两个小麦品种的幼苗地上部生长发育没有明显的差异,但是根系发育发生了显著的变化。较低浓度的BL（5 nmol·L^-1）处理会使根长增加,但高浓度BL（100 nmol·L^-1 、1 μmol·L^-1）处理会使根系伸长生长受到极显著的抑制;随着BL浓度的增大,根系直径越来越小。BRZ处理后小麦根系发育表现出相反的趋势,进一步证明BR激素对小麦根长、根径与侧根发生过程具有重要调控作用。细胞学观察的结果表明,BL主要通过调控根成熟细胞长度变化来影响小麦幼苗根系伸长生长。     

外源褪黑素对铬（Cr6+）胁迫下小麦幼苗光合特性和养分吸收的影响

为明确褪黑素对铬（Cr⁶⁺）胁迫下小麦幼苗光合和养分吸收的调节作用,在水培条件下以豫麦51（铬敏感型）和扬麦16（耐铬型）为材料,分析了Cr⁶⁺胁迫下外源褪黑素预处理（100 μmmol·L_-1）后小麦幼苗光合和荧光参数及养分含量的变化。结果表明,Cr⁶⁺胁迫显著降低了小麦叶片叶绿素含量、气孔导度（G_s）和光系统 Ⅱ（PS Ⅱ）活性,导致光合速率（P_n）显著降低;Cr⁶⁺胁迫也显著减弱了根系对营养元素（N、P、K、Mg、Fe和Mn）的吸收和转运。外源褪黑素处理显著提高了Cr⁶⁺胁迫下小麦幼苗的P_n、G_s、叶绿素（a和b）含量、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、最大光化学效率（F_v/F_m）、光化学淬灭（qL）和电子传递能力（ETR）,增加了根系和叶片营养元素的含量。综合来看,外源褪黑素会促进Cr⁶⁺胁迫下小麦幼苗对养分的吸收与转运、气孔开放、CO₂传导、光能吸收和电子传递,从而缓解Cr⁶⁺对于小麦幼苗光合的抑制作用。     

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。     

三种浸种剂对Na2SO4胁迫下小麦种子萌发期耐盐性的影响

为了解黄腐酸、褪黑素、水杨酸三种浸种剂对硫酸盐胁迫下小麦种子萌发期耐盐性的调节效应,分别采用不同浓度的黄腐酸(0.5、1.0和1.5 g·L^-1)、褪黑素(0.01、0.05和0.10 mmol·L^-1)、水杨酸(0.1、0.5和1.0 mmol·L^-1)对小麦进行浸种处理,随后与未处理的小麦种子一并采用100 mmol·L^-1 Na₂SO₄溶液培养,测定各处理下小麦种子萌发期的生长生理指标,并通过主成分分析综合评价其耐盐性。结果表明,0.5～1.5 g·L^-1的黄腐酸、0.01～0.10 mmol·L^-1褪黑素、0.1～0.5 mmol·L^-1水杨酸浸种均提升了小麦根系活力、体内抗氧化酶活性,降低了小麦体内超氧阴离子自由基■产生速率及丙二醛(MDA)含量,缓解了盐分对小麦种子萌发的胁迫程度,增强了小麦种子萌发期的耐盐性,促进了小麦的萌发生长。其中,1.5 g·L^-1的...     

抗坏血酸对盐胁迫下小麦幼苗生长抑制的缓解效应

为探明抗坏血酸(AsA)对盐胁迫下小麦幼苗生长的调控作用,采用室内水培法研究了不同浓度AsA处理对0.1 mmol·L-1 NaCl胁迫下2个小麦品种(周麦9号和周麦23号)幼苗生长的影响.结果表明,外施AsA极显著提高了盐胁迫下小麦幼苗的根长、芽长,幼苗叶片的Pro和可溶性蛋白含量以及根系活力显著升高,细胞膜透性及膜脂过氧化产物MDA含量显著降低.2个小麦品种对AsA处理的敏感程度存在差异,ASA对周麦23号的缓解效果相对较好.本实验中以1.5 mmol·L-1外源AsA缓解效果最好.     

小黑麦萌发期耐盐性评价

为了解不同基因型小黑麦萌发期的耐盐能力,以87份小黑麦品种(系)为材料,分析了不同浓度NaCl溶液(100～250mmol·L-1)处理后小黑麦种子萌发的变化。结果表明,200～250mmol·L-1 NaCl对小黑麦种子萌发影响显著。在200mmol·L-1 NaCl胁迫下,可以鉴别不同小黑麦材料的耐盐性差异。利用200mmol·L-1 NaCl胁迫下的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗干重的耐盐系数进行聚类分析,87份材料中,耐盐性较强的材料有32份,中间型有14份,盐敏感型41份。     

外源水杨酸对小麦幼苗镍毒害的缓解效应

为了解外源水杨酸(SA)对小麦镍胁迫的缓解作用,以小麦品种陇春3031为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的SA对1 mmol·L-1 Ni2+胁迫下小麦幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,1mmol·L-1 Ni2+胁迫显著降低了小麦幼苗的鲜重、干重、叶绿素含量、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性,显著提高了小麦幼苗丙二醛(MDA)含量。与单独Ni2+胁迫相比,0.1和0.5mmol·L-1 SA处理,可显著提高小麦幼苗地上部和根的鲜重和干重(P0.05),增加小麦幼苗叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,且叶绿素a/b显著升高。0.1mmol·L-1 SA处理,小麦幼苗总叶绿素含量升高了37.77%;提高了小麦幼苗叶和根中的POD活性和叶中的脯氨酸含量,降低了小麦幼苗根中脯氨酸含量;有效抑制了小麦叶和根中MDA含量的增加。说明适宜浓度的SA处理能缓解镍胁迫对小麦幼苗的毒害,增强其抗镍胁迫能力。     

外源糖对盐胁迫下小黑麦幼苗糖代谢的影响

外源糖可以缓解盐害,提高植物耐盐性。为探究外源糖对盐胁迫下小黑麦幼苗糖代谢的影响及其机理,以小黑麦品种东农8809为材料,通过施加0.5mmol·L~(-1)葡萄糖和0.5mmol·L~(-1)蔗糖,探讨了100mmol·L~(-1) NaCl胁迫下外源糖处理的小黑麦幼苗相对电导率、碳水化合物含量和糖代谢关键酶活性的变化。结果表明,在盐胁迫下,与未经外源糖处理(CK)相比,外源葡萄糖、蔗糖预处理的小黑麦幼苗叶片的相对电导率显著降低,可溶性糖含量及蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、果糖-6-磷酸激酶和己糖激酶活性提高,尤其是己糖激酶活性显著高于其他处理,丙酮酸激酶活性降低。说明盐胁迫下,施加外源糖可以促进蔗糖和葡萄糖进入蔗糖合成途径和糖酵解途径,促进淀粉向可溶性糖转化,从而提高可溶性糖含量,降低渗透势,提高细胞吸水能力,以缓解盐胁迫对小黑麦的伤害程度。     

外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响

为明确外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响及其生化机理,采用温室水培的方式,以豫麦49(耐高铵品种)和鲁麦15(高铵敏感型品种)为材料,研究了外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗形态、激素含量和抗氧化系统的影响。结果表明,高铵胁迫条件下,外源硝态氮显著增加两个小麦品种株高、根长、干重,其中鲁麦15的地上部干重增加量高于豫麦49,而根系干重增加量则表现为豫麦49高于鲁麦15。高铵胁迫下,两个小麦品种植株的IAA、CTK含量、IAA/CTK显著低于对照;外源硝态氮处理5 d后,豫麦49地上部和根系IAA含量、根系CTK含量显著增加,恢复至对照水平;鲁麦15植株虽亦表现显著增加,但仍低于对照。另外,外源硝态氮对高铵胁迫下两个小麦品种地上部和根系的O■释放速率、SOD和POD活性及MDA含量没有显著影响。综上,外源硝态氮缓解小麦幼苗生长高铵胁迫的原因可能是通过增加IAA和CTK合成和转运,影响IAA和CTK之间的平衡,进而达到缓解效果。品种间比较,耐铵型品种豫麦49缓解作用可能源于对地上部和根系IAA含量以及根系CTK含量的协同调控;而高铵敏感型品种鲁麦15的缓解作用可能主要源于对地上部IAA含量的调控。