盐胁迫对3个越橘品种组培苗生长的影响与耐盐性评价

【目的】研究不同品种越橘组培苗在盐胁迫下生长和Na~+、K~+含量的变化特点及耐盐性差异,为筛选耐盐越橘种质资源提供依据。【方法】以我国长江流域产区及西南产区主栽的3个南高丛越橘品种‘奥尼尔’、‘雷戈西’、‘密斯梯’组培苗为试材,研究不同浓度(0(CK),15,30,45,60,75,90,105,120 mmol/L)NaCl处理对3个越橘品种组培苗鲜质量、存活率、芽增殖率、新生芽长以及K~+、Na~+含量及其比值的影响,并利用主成分分析法和隶属函数法对3个越橘品种的主要耐盐指标和综合耐盐性进行评价。【结果】随着NaCl浓度的提高,3个越橘品种组培苗的鲜质量、存活率、芽增殖率和新生芽长均呈下降趋势,在NaCl浓度为120 mmol/L时,‘奥尼尔’上述指标分别较CK下降54.7%,20.0%,83.3%和84.1%,‘雷戈西’分别下降51.0%,33.0%,75.1%和86.7%,‘密斯梯’分别下降35.4%,40.0%,96.1%和100.0%。3个越橘品种组培苗Na~+含量随NaCl浓度升高而逐渐增加,而K~+含量和K~+/Na~+比均下降,在NaCl浓度为120 mmol/L时,‘奥尼尔’、‘雷戈西’、‘密斯梯’Na~+含量分别较CK上升4.1,3.6和4.1倍,而K~+含量和K~+/Na~+比分别较CK下降20%和80%,19%和77%,27%和83%。3个越橘品种的耐盐性综合指数分别为0.46,0.66和0.24。【结论】NaCl胁迫对越橘组培苗的生长和增殖有抑制作用,能显著降低越橘植株中K~+/Na~+比值;3个越橘品种组培苗的耐盐性从强到弱依次为‘雷戈西’、‘奥尼尔’、‘密斯梯’。     

黄秋葵苗期的盐胁迫反应及耐盐阈值分析

[目的]对黄秋葵苗期的盐胁迫反应及耐盐阈值进行分析。[方法]采用盆栽试验,分析不同盐分质量分数的滨海原土对黄秋葵幼苗生长发育的影响,通过相关性分析和回归分析,确定黄秋葵幼苗期耐盐鉴定指标和耐盐阈值。[结果]盐胁迫下幼苗株高、茎粗、叶片数、根长、地上和地下干物质量均受到影响,其中株高和茎粗明显下降,而叶片数所受影响最小;从土壤盐分质量分数为0.4%开始,随着盐胁迫的增加,黄秋葵幼苗的干物质量大幅下降;确定了黄秋葵苗期耐盐鉴定指标为地上干物质重,耐盐阈值为0.491%。[结论]黄秋葵耐盐性较强,适宜在轻、中度盐碱区种植。     

芦苇对人工盐碱湿地中Na+的吸收与转运特征

以芦苇为材料,通过构建人工盐碱湿地研究芦苇对Na~+的转运特征及Na~+在湿地系统中的分布特征。实验设置4个处理,CK、T1(浇灌100 mmol·L~(-1)的盐水)、T2(浇灌200 mmol·L~(-1)的盐水)及T3(浇灌300 mmol·L~(-1)的盐水),于不同时间测定各处理下芦苇地上及地下部分Na~+与K~+含量,计算Na~+/K~+及二者的转移系数,从而分析湿地盐分对芦苇体内Na~+、K~+平衡的影响及芦苇对Na~+的转运特征;测定土壤及水体中Na~+与K~+的含量,计算去除率,分析芦苇对湿地的脱盐作用。结果显示:与CK相比,高浓度(T3)Na Cl处理使芦苇地上及地下部分Na~+含量最终分别增加了6.09倍和1.61倍,地上及地下部分K~+含量分别降低了26.88%和18.10%。地上部分Na~+/K~+随处理时间逐渐升高,地下部分则相反。CK及T1的Na~+转移系数为0.30~0.86,随处理时间延长而减小;T2及T3的Na~+转移系数为0.51~0.91,随处理时间延长而增加。芦苇对处理组土壤Na~+及K~+的去除率分别为11.0%~13.4%和3.8%~9.8%,对处理组水体Na~+及K~+的去除率分别为42.7%~51.6%和6.8%~74.2%。研究结果表明,盐胁迫会影响芦苇体内的Na~+、K~+平衡,芦苇能有效地吸收Na~+,将Na~+从植物地下部分转运到地上部分。芦苇对湿地具有一定的除Na~+脱盐作用,且高浓度Na~+的存在会影响芦苇对K~+的吸收及去除。     

NaCl胁迫对西伯利亚白刺根系生长及K+/Na+平衡的影响

【目的】探讨西伯利亚白刺根系生长特征及根系中K~+/Na~+平衡与NaCl胁迫的关系。【方法】以西伯利亚白刺水培幼苗为材料,研究0(对照),100,200,300,400 mmol/L NaCl处理对其植株生物量积累、分配,根系形态特征及根系中K~+、Na~+、Cl~-积累情况的影响。【结果】随着NaCl浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶、冠层生物量和根冠比均呈先升高后下降的趋势,其中最大值均出现在200 mmol/L NaCl处理下,而400 mmol/L NaCl处理明显降低了西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶、冠层生物量。随着NaCl浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根长、平均直径、表面积及根尖数均呈先升高后下降的趋势,其中最大值均出现在200 mmol/L NaCl处理下,300 mmol/L NaCl处理下西伯利亚白刺根系平均直径和表面积较对照略有增加,但差异不显著,而400 mmol/L NaCl处理下根系生长受到显著抑制。不同浓度NaCl处理下,西伯利亚白刺幼苗根系对Na~+、Cl~-和K~+的吸收增加,但K~+/Na~+随着NaCl浓度的升高逐渐降低。【结论】低浓度(≤200 mmol/L) NaCl处理下,西伯利亚白刺可以通过增加根系生物量、总长度、表面积、根尖数促进根系生长,并通过增加根系离子含量提高根系渗透势差来适应盐胁迫;高盐(400 mmol/L NaCl)处理下则通过提高根系对K~+的选择性吸收来降低根系中K~+/Na~+,从而降低单盐毒害作用,提高其耐盐性。     

‘泡桐1201’幼苗对钠盐胁迫的生理响应

探讨‘泡桐1201’幼苗对盐胁迫的应答机制,为选育耐盐碱性作物,大力推广该树种提供科学依据。以30 d ‘泡桐1201’幼苗为材料,设置5组不同浓度梯度的盐胁迫处理,分析幼苗生理状况,通过测定幼苗的株高和主根长,植株根、茎、叶的鲜质量和干质量,叶片的叶绿素质量分数,叶和根的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、过氧化氢酶(CAT)活性以及根系Na~+、K~+、H~+和Ca~(2+)的流速等指标,分析其生理方面、抗氧化系统以及离子流方面对盐胁迫的响应。结果表明,随着盐胁迫浓度增加,‘泡桐1201’幼苗生长受到的抑制增强,根长、株高、鲜质量和干质量均逐渐下降,地上部和地下部生物量均呈下降趋势。SOD活性、POD活性和CAT活性均先升高后降低,SOD活性和CAT活性变化趋势一致,均在100 mmol·L~(-1)时达到最大值;叶绿素质量分数呈现逐渐减少趋势。随着盐胁迫浓度的增大,根系Na~+外排速率先增大后减小,在100 mmol·L~(-1)达到最大值,以此来维持植物细胞的离子平衡,降低盐胁迫对植物的危害。K~+流速均表现为外排,外排速率随着盐胁迫浓度增加而增大。H~+主要表现为内流,并且随着盐胁迫浓度的增加,内流速率先增加后减小。Ca~(2+)流速均表现为内流,并且随着盐胁迫浓度增大流速增大。盐胁迫导致‘泡桐1201’幼苗株高、主根长、根茎叶的干质量和鲜质量受到抑制;‘泡桐1201’幼苗在盐浓度为0～50 mmol·L~(-1)胁迫下能够正常生长,在200 mmol·L~(-1)甚至出现致死的情况。     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

NaCl胁迫对不同倍性西瓜幼苗Na~+、K~+和Ca~(2+)质量分数的影响

以黄枚西瓜同源二倍体(2x)、三倍体(3x)、四倍体(4x)为材料,分别用100、200、300、400mmol/L NaCl处理西瓜幼苗,鉴定不同浓度NaCl对不同倍性西瓜幼苗的伤害程度,采用微波消解-火焰原子吸收分光光度法测定NaCl胁迫8d后不同倍性西瓜幼苗叶片中的Na+、K+和Ca2+质量分数。结果表明,NaCl胁迫8d以后,随着NaCl浓度的增加,西瓜幼苗受害程度也随着加深,相同NaCl浓度下,不同倍性西瓜幼苗受伤害程度为2x3x4x;4x幼苗叶片中的Na+质量分数高于2x和3x。高NaCl浓度下,西瓜幼苗叶片内的K+质量分数为4x2x3x,Ca2+的质量分数为4x2x。NaCl胁迫后,耐NaCl胁迫能力表现为多倍体强于2x,4x的西瓜幼苗相对于2x具有较高的Na+、K+和Ca2+质量分数,与其表现的受伤害程度一致,3x的西瓜幼苗的受伤害程度与K+质量分数相关性最大,耐NaCl胁迫能力介于4x和2x间。2x的西瓜幼苗叶片受伤害程度与Na+、K+和Ca2+质量分数及K+/Na+比值、Na+/Ca2+比值的相关性较多倍体低。     

盐分不均匀分布对紫花苜蓿生长和离子特征的影响

【目的】土壤盐分浓度在空间上呈不均匀分布,研究不均匀盐胁迫对紫花苜蓿生长、水分吸收、光合作用以及根叶部位K~+和Na~+的影响,探讨紫花苜蓿适应根部不均匀盐胁迫的生理机制,为紫花苜蓿耐盐品种培育及改良盐碱地紫花苜蓿种植技术提供理论依据。【方法】通过水培法,将紫花苜蓿幼苗的根均匀分成两部分置于分根装置中,给予两侧根部相同或不同浓度的NaCl处理,设置对照(0/0)、低盐胁迫根部分别为0 mmol·L~(-1)NaCl(0/400)和100 mmol·L~(-1)NaCl(100/300)的不均匀盐胁迫处理和均匀的200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫处理(200/200),处理7 d后取样分析。【结果】不均匀盐胁迫与均匀盐胁迫均抑制了紫花苜蓿生长,导致水分吸收减少、叶片Na~+浓度增加和叶片K~+浓度减少。然而,0/400处理紫花苜蓿地上部分鲜重、水分吸收分别比200/200处理提高了24.3%和44.2%,其叶片Na~+浓度比200/200处理降低了53.6%、叶片K~+浓度与200/200处理无显著差异。0/400处理0侧根部水分吸收比对照提高12.3%、Na~+浓度是对照的10.5倍、K~+浓度与对照无显著差异。100/300处理紫花苜蓿地上部分鲜重、整株水分吸收、叶片K~+浓度均与200/200处理无显著差异。100/300处理叶片Na~+浓度比200/200处理提高了31.0%。100/300处理100侧根部水分吸收比对照降低了33.9%、Na~+浓度是对照的39.5倍、K~+浓度比对照降低了31.3%。0/400、100/300与200/200的蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度无显著差异且均显著低于对照,而0/400的净光合速率与200/200无显著差异,均显著高于对照,100/300的净光合速率与对照无显著差异。【结论】紫花苜蓿根部平均盐分浓度为200 mmol·L~(-1)NaCl时,一侧根部NaCl浓度等于或高于其半致死浓度,另一侧根部NaCl浓度为0 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫缓解了根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制,当低盐胁迫根部NaCl浓度为100 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫不能够缓解根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制。     

K~+和Mg~(2+)对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的效应

以不同耐盐性荞麦幼苗(盐敏感品种川荞3号和耐盐品种川荞4号)为试验材料,在盐胁迫下添加不同浓度(5、10、15、20mmol/L)K+和Mg2+处理,测定荞麦幼苗生理指标。结果表明,适当浓度K+和Mg2+处理可显著降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和MDA质量摩尔浓度,耐盐品种(川荞4号)降低幅度较大;显著增加盐胁迫下荞麦幼苗根系活力及叶片叶绿素质量分数和SOD活性,盐敏感品种(川荞3号)增加幅度较大;K+和Mg2+处理的最适浓度分别为20mmol/L和10mmol/L,且Mg2+的处理效果优于K+处理。     

农杆菌介导马铃薯转化体系的优化及转基因马铃薯的耐盐性研究

通过农杆菌介导的方式将獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX)表达在马铃薯中,并对影响马铃薯转化的几种因素(抗生素浓度、农杆菌菌液浓度、共培养时间等)进行优化。结果表明:最适农杆菌菌液浓度是OD600=0.6,最适侵染时间是5min,最适共培养时间是2d,马铃薯转化中最适头孢霉素浓度是400mg/L;经PCR检测确认的转基因马铃薯植株在含0.7%NaCl的培养基中可以生长,而野生型马铃薯无法在此培养基中正常生长。在盐胁迫条件下,转基因马铃薯的Na~+、K~+含量及K~+/Na~+的比值均高于野生型马铃薯。研究证实马铃薯植物的的耐盐性可以通过农杆菌转化导入獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因而得到提高。     

盐碱胁迫对燕麦幼苗Na~+、K~+含量及产量的影响

以燕麦耐盐碱性品种白燕二号和盐碱敏感性品种草莜一号为试验材料,采用中性盐NaCl、Na2SO4及碱性盐Na2CO3、NaHCO3按摩尔比1∶1混合,研究不同盐、碱胁迫对燕麦生物产量及吸收Na+、K+的影响。结果表明,随着盐、碱胁迫浓度的增加,2个品种根、茎、叶中Na+含量增加,K+含量减少,K+/Na+和生物量下降,盐胁迫下K+/Na+及生物量降幅小于碱胁迫,Na+含量增幅小于碱胁迫;且同浓度胁迫下,盐胁迫较碱胁迫叶片中Na+含量较低,K+含量、K+/Na+较高。2个品种间存在差异,盐、碱胁迫下白燕二号中增加的Na+含量小于草莜一号,减少的K+含量、K+/Na+及生物量小于草莜一号,尤其在高盐、碱胁迫下叶片中K+含量及K+/Na+远大于同浓度下的草莜一号;白燕二号比草莜一号根中截留Na+和地上部选择性吸收K+能力强。     

盐胁迫下外源脯氨酸对油菜Na+/K+平衡、生长及抗氧化系统的影响

为探究盐胁迫下外源脯氨酸对油菜生长发育的调控机制，以甘蓝型油菜为试验材料，在150 mmol/L盐胁迫下设置5个外源脯氨酸水平（0、0.25、0.5、1和2 mmol/L），探究外源脯氨酸对盐胁迫下抗氧化系统、渗透物质和离子含量的影响。结果显示：盐胁迫显著抑制油菜的生长，较低浓度（0.25 mmol/L和0.5 mmol/L）外源脯氨酸均可促进油菜的生长，相比0.25 mmol/L 外源脯氨酸，施用0.5 mmol/L对油菜长势具有较好的促进作用，能够减少叶片Na⁺积累，提高K⁺含量，提高抗氧化酶的活性，并降低活性氧含量。另外，0.5 mmol/L外源脯氨酸还可以促进油菜叶片脯氨酸等渗透物质的积累。而施用较高浓度（1 mmol/L和2 mmol/L）外源脯氨酸不仅没有缓解盐胁迫，还对油菜叶片造成进一步的伤害。综上，盐胁迫会对油菜生长造成损伤，而施用适量外源脯氨酸能够激发抗氧化系统，有效缓解盐胁迫对油菜生长的抑制，提高油菜的耐盐性。     

俄罗斯大豆种质资源耐盐性鉴定

为选育出耐盐大豆品种和盐渍土的合理开发提供理论依据,以东北农业大学大豆遗传改良团队提供的俄罗斯大豆种质资源51份和黑河市逊克中俄农业科技合作园区提供俄罗斯种质资源21份作为试验材料,采用120mmol·L^-1 NaCl进行盐胁迫水培试验,对表型数据进行处理、分析并计算出耐盐指数,进行综合评价。通过综合评价筛选出耐盐材料12份,感盐材料9份。其中,耐盐品种有俄C93-2、EC139-2、EC16-2、EC7-2、EC186-2、EC287-2、EC53、EC135-2、EC322-2、TEPEK、俄10135和阿尔沃,感盐品种有C110-2、C016-2、C240-2、C266-2、C131-2、EC54-2、EC323-2、利吉亚和E108ka457。综合评价结果与供试材料的实际耐盐表型情况较为一致。     

不同盐碱化土壤对NH4+吸附特性研究

为探求NH₄⁺在不同盐碱化土壤中吸附特性的变化规律,采用平衡吸附法分别从吸附行为与影响因素探究氮素在轻度、中度、重度盐碱化土壤中的吸附效果。结果表明： 3种供试土壤对NH₄⁺的吸附量随盐碱化程度的加深而增大,平衡吸附量为：重度盐碱化土壤 > 中度盐碱化土壤 > 轻度盐碱化土壤,吸附过程符合Langmuir吸附模型;准二级动力学方程能更好地描述不同盐碱化程度土壤对铵态氮吸附过程,吸附平衡时间为720 min;3种供试土壤对铵态氮的吸附反应均是自发、放热及混乱度增加的过程;背景液pH（3.0~9.0）范围内,3种供试土壤对铵态氮的吸附量随pH值上升而增大;添加不同浓度的Na⁺、Ca²⁺、Al³⁺溶液,3种供试土壤对铵态氮的吸附量随离子浓度的增加而减少。研究表明,提高溶液pH值能增强盐碱土对铵态氮的吸附能力;温度、离子价态增加则不利于吸附,土壤盐碱化程度提高,对铵态氮的吸附能力有所增强,限制了铵态氮的迁移,污染风险有所降低。     

不均匀盐胁迫对紫花苜蓿生长特性的影响

【目的】土壤中的盐分通常存在不均匀分布的现象。已有的研究发现与均一盐胁迫环境相比,不均匀盐胁迫可以缓解盐分对植物的伤害。研究旨在了解植物对不均匀盐分胁迫的响应,作为对均匀盐分下植物生理的一个重要补充,为扩大盐碱地的利用和栽培管理措施提供参考依据。【方法】采用分根装置将紫花苜蓿（Medicago sativa）的根系分为两部分,设置无盐胁迫（0/0,各半根系所处环境NaCl浓度均为0）、半边根系环境NaCl浓度为0的不均匀盐胁迫系列（0/S：0/100、0/150、0/200和0/250）、半边根系NaCl浓度为50 mmol·L^-1的不均匀盐胁迫系列（50/S：50/100、50/150、50/200和50/250）以及两半根系环境NaCl浓度相同的均一盐胁迫系列（S/S：50/50、100/100、150/150、200/200和250/250）处理(“/”两边数值代表各半根系所处环境的盐胁迫状况,以NaCl浓度mmol·L^-1表示)。处理15 d后测定其植株生长速率、生物量、水分吸收、钠、钾离子浓度、丙二醛含量等指标,了解不同盐胁迫环境对紫花苜蓿生长的影响。【结果】盐胁迫抑制紫花苜蓿生长,植株生长速率、生物量、水分吸收下降,叶绿素含量降低,脯氨酸含量升高,膜质过氧化程度加大,叶片Na⁺浓度升高,K⁺浓度降低,表现为较低的K⁺/Na⁺。而不均匀盐胁迫0/S与50/S处理与均匀高盐处理S/S相比,植株生长速率和地上生物量分别增加了57.05%-369.34%和15.47%-42.57%,Na⁺浓度降低了15.85%-55.93%,缓解了Na⁺的毒害作用。且不均匀盐胁迫下70%-92%的水分吸收来自于无盐或低盐胁迫一侧根系,增加了整株植物的水分吸收。【结论】不均匀盐胁迫处理与均匀的高盐胁迫处理相比,增加了紫花苜蓿叶绿素含量,降低了膜质过氧化程度,通过调控Na⁺与K⁺的吸收维持叶片中相对较高的K⁺/Na⁺,并且无盐和低盐胁迫一侧根系表现出补偿性吸水和补偿性生长,进而促进了植物生长,增加了地上和地下生物量。在一定的浓度范围内,与均匀的高盐胁迫处理相比,不均匀盐胁迫环境下植株根系所处环境的盐分浓度差异越大其对盐害的缓解作用越显著。