海盐胁迫下象草体细胞突变体苗期生长及Na~+、K~+分配

以耐盐象草体细胞突变体MN12-2和对照象草N51为材料,研究了海盐胁迫对其苗期生长及Na+、K+分配的影响。结果表明:随海盐处理浓度升高,MN12-2和N51植株各部分干重显著降低,Na+含量升高,K+含量总体呈现降低趋势。相同海盐浓度下,叶、茎、根干重MN12-2极显著高于N51;MN12-2和N51植株各部分的Na+含量为叶根茎,K+含量为叶茎根;MN12-2叶中的Na+含量极显著低于N51,茎中的Na+含量低于N51,根系中的Na+含量极显著高于N51;MN12-2叶中的K+含量与N51无显著差异,但茎中的K+含量极显著高于N51;MN12-2叶和茎中的K+/Na+极显著高于N51,根中的K+/Na+极显著低于N51。海盐终浓度为12g/L和18g/L时,MN12-2根系向茎的钾钠运输选择性系数Sk,Na(运输)(茎/根)分别是对照N51的2.60和2.70倍,茎向叶的钾钠运输选择性系数Sk,Na(运输)(叶/茎)为对照N51的1.55和1.52倍。耐盐体细胞突变体MN12-2叶片保持较低的Na+含量和较高且稳定的K+含量,维持较高的K+/Na+,使植株叶片少受盐害;MN12-2根系能截留更多的Na+和向茎选择性运输更多的K+,以维持茎中较高的K+/Na+;两者均是MN12-2比N51耐盐性更强的原因。     

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。     

砷（As）胁迫对海滨雀稗As吸收特征及根系形态影响

采用盆栽试验研究了2个砷(As)浓度处理(10、100 mg·kg^-1)对海滨雀稗5个部位[茎、新叶、老叶、粗根(D>0.5 mm)、细根(D<0.5 mm)]生长及富集特征的影响。结果表明：不同浓度As处理下，海滨雀稗各部位生长均表现为抑制，各部位的耐受性也发生了较大变化，最明显的是茎，表现出了低耐高不耐的特点，粗根在不同浓度下均表现出了较耐的特点；海滨雀稗各部位As含量表现为细根>粗根>茎>新叶>老叶，且差异显著；根系对As胁迫的响应体现在粗根生长受到促进，细根生长受到抑制，即随着As浓度的增加，D>0.5 mm径级根长、根表面积、根体积所占比例逐渐升高，D<0.5 mm径级所占比例下降。     

假俭草和海滨雀稗对土壤铅污染胁迫的生理反应

通过盆栽试验研究了假俭草Eremochloa ophiuroides和海滨雀稗Paspalum vaginatum2种草坪植物在3 000和6 000 mg/kg铅浓度胁迫下的生理变化。结果表明,2种草坪植物在不同铅浓度胁迫下呈现明显的差异。在3 000 mg/kg铅浓度胁迫下,假俭草的叶片叶绿素含量、光化学效率和渗透势均未出现显著(P0.05)变化;处理后12 d叶片电导率显著上升,24 d叶片相对含水量显著下降;目测质量虽然在4 d时即开始显著下降,但在整个试验期间仍维持在可接受草坪质量(6.0)之上。在6 000 mg/kg铅浓度胁迫下,假俭草的所有生理指标在4 d即出现显著变化,12 d植物完全枯死。在3 000 mg/kg铅浓度胁迫下,海滨雀稗的叶片光化学效率、渗透势、叶绿素含量不仅没有下降,反而分别于12、16和24 d显著高于对照;电导率和草坪目测质量则与对照无显著差异(P0.05);叶片相对含水量虽然在12 d时出现显著下降,但在24 d时又恢复到了对照水平。在6 000 mg/kg铅浓度胁迫下,海滨雀稗的叶绿素含量未出现显著下降;叶片电导率在4 d即开始显著上升,渗透势、相对含水量和光化学效率在4 d显著下降,但分别于12、16、20和24 d恢复到对照水平;草坪目测质量虽然低于对照,但仍维持在可接受草坪质量之上。上述结果说明海滨雀稗在6 000 mg/kg浓度的土壤铅污染下仍能修复铅污染带来的伤害,其耐铅性要显著高于假俭草。     

盐碱胁迫对苗期菊芋叶绿素、脯氨酸及Na+、K+含量的影响

在不同强度的盐碱胁迫条件下,测定菊芋幼苗叶绿素、脯氨酸及Na+、K+含量,探讨盐碱胁迫对菊芋幼苗叶绿素、脯氨酸和Na+、K+的影响.结果表明:盐碱胁迫下,菊芋幼苗叶绿素含量降低,随胁迫浓度的增加呈下降趋势,在pH10+300 mmol/L NaCl处理下,叶绿素含量最低;脯氨酸含量随胁迫浓度的增加而升高,高浓度处理下出现降低,各器官最高值出现在pH7+300 mmol/L NaCl、pH8+300 mmol/L NaCl和pH10+300 mmol/L NaCl处理下;Na+含量升高,随胁迫浓度的增加呈上升趋势,各器官最高值出现在pH7+300 mmol/L NaCl、pH8+300 mmol/L NaCl 和pH10+300 mmol/L NaCl 处理下;K+含量主要呈降低趋势,浓度增加时下降趋势明显,各器官最低值出现在pH7＋300 mmol/L NaCl和pH10+300 mmol/L NaCl处理下.因此,盐碱胁迫下,菊芋幼苗通过调节叶绿素、脯氨酸及Na+、K+含量提高其抗性.     

NaCl胁迫下苜蓿不同器官中离子分布及耐盐机制分析

通过对耐盐性不同的苜蓿材料在NaCl胁迫下不同器官盐离子含量的测定,研究离子在苜蓿不同器官中的分布情况以及离子在苜蓿耐盐性中的作用.以耐盐苜蓿材料1969和盐敏感苜蓿材料0137为试验材料,用NaCl浓度为0、0.1％、0.3％、0.5％的盐浓度进行胁迫处理,30d后利用离子发射光谱法对根、茎、叶中Na+、K+、Ca2+含量进行测定.试验结果表明,随着NaCl浓度的升高,苜蓿根、茎、叶中Na+含量升高,K+含量下降,Ca2+含量也呈下降趋势.根、茎、叶中Na+、K+含量及K/Na比值在耐盐材料和盐敏感材料之间有显著差异,根、茎中Ca2+含量二者之间差异不显著,叶中差异显著.耐盐材料的根、叶中Na+含量显著低于盐敏感材料,耐盐材料K+含量、K/Na比值高于盐敏感材料.     

4个海滨雀稗对低温胁迫的生理响应及抗寒性比较

为比较不同品种海滨雀稗的抗寒性,以4个品种的海滨雀稗为供试材料,探讨低温胁迫（4℃）对海滨雀稗的生理影响,并对4个品种的海滨雀稗的抗寒性进行了比较。结果表明低温胁迫能够使海滨雀稗的叶绿素含量增加,处理28d后,PL和Sa的叶绿素含量最高。低温胁迫能够使海滨雀稗的相对电导率和MDA含量增加,在处理第28 d时,Sa的相对电导率和MDA含量显著低于其他品种。海滨雀稗的H₂O₂和O₂^-含量随着低温处理而增加,处理28 d后4个品种间的O₂^-含量没有显著差异,PL和SP品种的H₂O₂含量显著低于其他两个品种。低温使海滨雀稗的SOD活性呈现先升后降,然后再升高的趋势,处理后第28 d,4个品种间没有显著差异;低温胁迫能够使海滨雀稗的POD活性升高,但品种间没有显著差异;低温可以降低海滨雀稗CAT和APX的活性,其中CAT活性4个品种之间没有显著差异,而SI品种的APX活性显著高于其他品种。综合各项生理指标,Sa品种的抗寒性较好。     

盐胁迫下白三叶幼苗离子分布规律的初步研究

以白三叶耐盐品种1212与敏盐品种83- 159为试验材料,用ICP- MS测定NaCl胁迫下白三叶幼苗根、茎、叶中Na+、K+、Mg2的含量,探讨盐胁迫对白三叶苗期生长Na+、K+吸收与运输的影响.结果表明:随着盐胁迫浓度增大,白三叶幼苗茎与叶中Na+含量升高,地上部积累大量Na+,根中Na+含量升幅较小;耐盐品种茎中Na+含量高于敏盐品种,叶中Na+含量则低于敏盐品种.白三叶幼苗根、茎、叶中K+含量随盐浓度增加均呈下降趋势,耐盐品种根与茎中K+含量高于敏盐品种,叶中K+含量则低于敏盐品种.Mg2+含量受盐胁迫影响较小,且不呈现规律性变化.K+/Na+比与Mg2+/Na+比均随着盐浓度增加而降低,耐盐品种根与叶中的K+/Na+与Mg2+/Na+高于敏盐材料,说明耐盐材料更易于通过维持K+、Na+、Mg2+等离子的平衡来维持生长活跃部位的活力,从而提高耐盐性;随着盐浓度增加,根与茎的SK.Na运输选择性系数逐渐降低,茎与叶的SK.Na运输选择性系数增大,这种运输方式使得茎中Na+大量积累,K+含量显著降低,从而说明茎是白三叶植株重要的Na-K库,能通过输出K+和纳入Na+来缓解盐害胁迫.     

海滨雀稗再生体系的建立

以海滨雀稗(Paspalum vaginatum cv.Sea spray)的成熟种子为外植体,运用正交试验设计,在MS基础培养基上添加不同浓度的2,4-D、6-BA、NAA、KT、CuSO4、AHC等外源物质,分析其对愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化的影响,建立海滨雀稗高频再生体系,为基因工程育种奠定基础.试验结果表明,在MS培养基中添加2.0 mg/L 2,4-D和0.5g/L AHC 能提高种子的发芽率至97.50％;最佳胚性愈伤诱导培养基为:MS +2,4-D 3.0mg/L+CuSO4 15.0 mg/L+AHC 1.0g/L,其胚性出愈率为66.88％;最佳分化培养基为:MS+6-BA 8.0mg/L+KT 0.05 mg/L+CuSO4 10.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,其分化率为95.00％.     

NaCl胁迫对甘肃红豆草生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同浓度NaCl胁迫对甘肃红豆草幼苗株高、叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、Na+和K+含量等生理指标的影响。结果表明:随着盐浓度的升高,甘肃红豆草株高降低,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量逐步下降。渗透调节物质中,可溶性蛋白含量先升高后降低,可溶性糖含量逐步升高,膜质过氧化产物丙二醛的含量也随NaCl浓度的增加逐步升高,幼苗各器官中Na+含量和Na+/K+均随NaCl浓度的提高而显著增加,K+含量则显著降低,不同器官中Na+/K+在相同浓度NaCl胁迫下表现为根叶。表明甘肃红豆草能通过代谢调节适应低于75mmol/L NaCl胁迫。     

使它隆对几种草坪草生理特性的影响

通过对狗牙根Cynodon dactylon,杂交狗牙根C.dactylon ×C. transvaalensis品种Tifgreen(328)、Tifway(419)、Tifdwaf以及海雀稗Paspalum vaginatum,两耳草P.conjugatum,百喜草P.notatum,地毯草Axonopus compressus,类地毯草A.affinis,金叶钝叶草Stenotaphrum secundatum,竹节草Chrysopogon aciculatus,假俭草Eremochloa ophiuroides,匍匐剪股颖粤选1号Agrostis stolonifera cv. Yuexuan No.1新品系叶面喷施使它隆溶液,测定了部分生理指标.结果表明,使它隆对百喜草安全,0.1%使它隆溶液可用于狗牙根、海雀稗、两耳草、金叶钝叶草及假俭草草坪;高浓度使它隆总体上使草坪草叶片叶绿素含量降低、膜透性增加、可溶性糖和可溶性蛋白含量增加.     

3种除草剂与肥料混施对海滨雀稗及交播黑麦草生长的影响

2009-2010年在江苏小洋口乡村俱乐部进行田间试验，旨在明确除草剂嗪磺隆、磺酰磺隆、敌草隆与复合肥混施后对海滨雀稗（Paspalum vaginatum）及交播黑麦草(Lolium perene)生长的影响。结果表明，海滨雀稗休眠前单施嗪磺隆0.027 kg ai/hm2、磺酰磺隆0.01 kg ai/hm2及与复合肥250 kg/hm2（含N∶P∶K为18∶6∶12）混施，对海滨雀稗草坪叶色及返青无影响。施敌草隆1.6 kg ai/hm2，2周内草坪叶片轻度失绿，草坪返青正常。敌草隆与肥料混施后，2周内草坪叶片中度失绿，来年返青比对照迟5 d。草坪完全返青后单施嗪磺隆0.027 kg ai/hm2及与肥料混施，药后3周黑麦草死亡，海滨雀稗叶色及密度正常。单施磺酰磺隆0.01 kg ai/hm2及与肥料混施，药后3周黑麦草死亡，海滨雀稗叶片极轻微至轻微失绿。5~6周全区草坪叶色及密度正常。施敌草隆1.6 kg ai/hm2后2周黑麦草死亡，海滨雀稗叶片中度失绿伴密度轻微受损。药后7周全区草坪叶色渐趋正常，但密度低于对照。敌草隆与肥料混施后2周黑麦草死亡，海滨雀稗叶片严重失绿，6周局部死亡，9周全区草坪叶色渐趋正常，密度显著低于对照。     

海滨雀稗60Co-γ辐射诱变突变体筛选

海滨雀稗具有耐盐、对灌溉水质要求不高的特性。 用它建植的草坪可以降低淡水资源的消耗和浪费,但目前我国还没有自己育成的海滨雀稗品种,只能通过国外引进。本实验以海滨雀稗4个品种Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam为材料,利用⁶⁰Co-γ射线以0.12 Gy/min 的强度在0,40,45,50,55 Gy 5个剂量下分别照射种茎,从辐照群体中寻找突变材料,对突变材料从叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等坪用性状进行观测分析,研究其植株形态变异的诱变效应,并从中选育性状优良的突变材料。结果表明,材料经辐射后,不同海滨雀稗品种对⁶⁰Co-γ辐射的敏感性不同。经过3个阶段的扩繁、筛选,Sea Isle 2000选出3个突变体,Platinum选出3个突变体,Supreme选出1个突变体,Salam选出2个突变体,初步共选育出9个突变材料。所有突变材料的植株叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等指标均不同程度地优于各自对照。综合来看,突变材料“SI-50-1”、“PL-40-2”、“SLM-45-1”叶片短细、节间缩短、株高矮化、成坪密度高,辐射诱变效果最明显,为新品种选育提供了优异的育种新材料。     

海滨雀稗以hpt与bar基因为筛选标记的转化体系比较研究

海滨雀稗作为耐盐性较强的暖季型草坪草,具有极大的应用潜力。为建立高效稳定的海滨雀稗遗传转化体系,本研究以海滨雀稗成熟种子为外植体,确定了筛选剂潮霉素和草丁膦在海滨雀稗的愈伤组织继代培养和再生阶段的最佳筛选压。在进一步优化遗传转化条件的基础上,比较了以hpt与bar基因作为转基因筛选标记对海滨雀稗农杆菌介导的遗传转化效率的影响。结果表明：愈伤组织的再生率在继代36周后显著下降,继代48周的最高再生率为67.9%。潮霉素的最佳筛选压在继代培养阶段为120 mg·L^-1,再生阶段为80 mg·L^-1。草丁膦的最佳筛选压均为1.2 mg·L^-1。选取继代24周的愈伤组织用于农杆菌介导的遗传转化,最佳的转化条件为菌液浓度OD600=0.6,添加100μmol·L^-1乙酰丁香酮和0.01%的Silwet L-77,并辅以超声波处理20 min或真空处理10 min,浸染30min后共培养2 d。通过多次抗性愈伤组织和抗性再生苗的筛选,2种载体均获得了转基因再生植株。通过PCR检测证明hpt和bar基因分别成功在...     

盐胁迫对枸杞属两种植物幼苗离子吸收和分配的影响

以枸杞属2种植物(黑果枸杞和宁夏枸杞)幼苗为试验材料,采用不同浓度的NaCl溶液进行胁迫,对其不同器官中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺、Cl^-6种离子的吸收与分配情况进行研究。结果表明,在盐胁迫下,黑果枸杞和宁夏枸杞各器官中的Na⁺和Cl^-相对含量均显著高于对照,且随着盐浓度的增加,其含量也逐渐增加,尤以叶片中积累最多;K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺在盐处理组各器官中的相对含量比对照降低或无差异。同时,各器官中的K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺及Si⁴⁺/Na⁺均随盐浓度增加而呈逐渐下降的趋势。盐处理组中,黑果枸杞各器官中K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺和Si⁴⁺/Na⁺离子比值均显著高于同浓度胁迫下的宁夏枸杞,且高盐胁迫下黑果枸杞各离子比值相对于对照下降的幅度远小于宁夏枸杞,说明黑果枸杞比宁夏枸杞有较强的耐盐能力。     

海滨雀稗~(60)Co-γ辐射诱变突变体筛选

海滨雀稗具有耐盐、对灌溉水质要求不高的特性。用它建植的草坪可以降低淡水资源的消耗和浪费,但目前我国还没有自己育成的海滨雀稗品种,只能通过国外引进。本实验以海滨雀稗4个品种Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam为材料,利用~(60)Co-γ射线以0.12Gy/min的强度在0,40,45,50,55Gy 5个剂量下分别照射种茎,从辐照群体中寻找突变材料,对突变材料从叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等坪用性状进行观测分析,研究其植株形态变异的诱变效应,并从中选育性状优良的突变材料。结果表明,材料经辐射后,不同海滨雀稗品种对~(60)Co-γ辐射的敏感性不同。经过3个阶段的扩繁、筛选,Sea Isle 2000选出3个突变体,Platinum选出3个突变体,Supreme选出1个突变体,Salam选出2个突变体,初步共选育出9个突变材料。所有突变材料的植株叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等指标均不同程度地优于各自对照。综合来看,突变材料"SI-50-1"、"PL-40-2"、"SLM-45-1"叶片短细、节间缩短、株高矮化、成坪密度高,辐射诱变效果最明显,为新品种选育提供了优异的育种新材料。     

海滨雀稗自交结实突变体及野生型幼穗组织的转录组分析

二倍体海滨雀稗Adalayd作为自交不亲和的暖季型草坪草,在环境保护及修复上发挥着重要的作用,但由于自身自交不亲和性减缓了其大面积推广。至今海滨雀稗自交不亲和的机制尚且未知并且基因数据库资源十分匮乏。为了研究海滨雀稗自交不亲和的机制,以二倍体海滨雀稗自交亲和体细胞突变体SP2008-3和自交不亲和野生型Adalayd为材料,采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术进行转录组测序。获得2个材料幼穗组织的表达谱,共获得68175654个Raw reads片段,测序结果de novo拼接获得117619个单基因簇(Unigene),其中50%的Unigene被注释。比较两个基因表达谱,发现1303个差异表达基因并对这些差异基因进行了基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分类,筛选出了22个与植物自交不亲和反应相关的基因,其中14个钙离子信号通路(钙调素、钙依赖蛋白激酶、类钙调素互作蛋白激酶)、3个F-box和5个硫氧还蛋白(thioredoxin)基因在体细胞突变体SP2008-3和野生型Adalayd之间存在差异表达,测序结果获得了很多与海滨雀稗自交不亲和相关的遗传资源信息。本研究首次将转录组学研究应用于海滨雀稗自交不亲和研究,为海滨雀稗自交不亲和进一步研究提供了宝贵且有价值的基因信息基础。     

关注高尔夫球场“杂草坪”

根据1999-2009年在中国102个高尔夫球场调查,发现有15种"杂草坪"危害栽培草坪:即百慕大(Cynodon dactylon×C.transvaalensis)中的野草坪(weedy turf),海滨雀稗(Paspalum vaginatum)中的百慕大,结缕草(Zoysiaspp.)中的百慕大,百慕大中的高羊茅(Festuca arundinacea),百慕大中的海滨雀稗,海滨雀稗中的黑麦草(Lolium perenne),百慕大中的黑麦草,结缕草中的海滨雀稗,高羊茅中的草地早熟禾(Poapratensis),百慕大中的匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera),草地早熟禾中的高羊茅,高羊茅中的百慕大,海滨雀稗中的匍匐剪股颖,海滨雀稗中的高羊茅,草地早熟禾中的匍匐剪股颖,阐明了"杂草坪"的发生、分布并分析高尔夫球场"杂草坪"危害公众健康、破坏球场景观、妨碍竞技发挥、增加养护成本和缩短草坪更换期的危害和生物入侵、生态选择、抗药性产生、滥用化学品及气候变化是高尔夫球场"杂草坪"形成的可能成因,提出了管理控制、检疫控制、生态控制、生物控制、替代控制、预测监控和化学控制相结合的应对高尔夫球场"杂草坪"的策略。     

NaCl胁迫对苜蓿幼苗生长及不同器官中盐离子分布的影响

研究了不同浓度NaCl胁迫下(盐浓度处理为0,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,0.9%)苜蓿不同器官的生长情况(存活率、根长、茎长、叶片数),以及不同器官中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的含量,并分析了K/Na、Ca/Na、Mg/Na值的变化。结果表明,存活率、根长、茎长与盐浓度呈负相关,且当NaCl≤0.1%时,有利于苜蓿的生长。除根茎叶中Na⁺含量、根中Ca²⁺与盐浓度呈正相关,茎叶中的Ca²⁺与盐浓度相关性不明显外,根茎叶中K⁺、Mg²⁺、K/Na、Ca/Na、Mg/Na均随盐浓度增加而显著下降,且盐处理与对照差异显著(P＜0.05)。另外从离子角度讨论了盐对苜蓿的毒害以及耐盐的原因。