两种紫花苜蓿苗期耐盐生理特性的初步研究及其耐盐性比较

为研究2种紫花苜蓿:肇东苜蓿和农菁1号苜蓿的耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理反应规律,在1/2 Hogland营养液水培条件下,用0,50,100,200,300,400 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫处理2种紫花苜蓿幼苗,观察记录各处理的盐害情况,分别测定胁迫前和胁迫3,6,9,12,15,21 d的丙二醛(MDA)、叶绿素(Chl)和脯氨酸(Pro)含量,分析了不同胁迫程度和胁迫时间下相关生理指标的变化情况,并采用隶属函数法对二者的耐盐性进行了综合评价。结果表明,低浓度盐胁迫对其生长无显著影响,2种苜蓿具有较强的耐盐性,能够抵抗一段时间较高浓度(200 mmol/L)的盐胁迫。随着浓度的增加,MDA含量逐渐升高,但随胁迫时间的延长,在200,300 mmol/L处理下,2种苜蓿的MDA含量表现出先增加,后下降,然后又上升的动态变化趋势。随着胁迫浓度的增加和时间的延长,二者受到的盐害逐渐增大,Chl含量逐渐降低,Pro含量大量累积,但二者的Pro累积程度与它们的耐盐表现并不完全一致。综合评价结果表明,在100,200 mmol/L NaCl胁迫下,农菁1号苜蓿比肇东苜蓿更耐盐;而300,400 mmol/L NaCl处理时,肇东苜蓿的耐盐性大于农菁1号苜蓿。     

不同盐胁迫水平下硅对高羊茅幼苗生物量、酶活性和渗透调节物质的影响

采用盆栽试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗在不同盐浓度胁迫下生物量、抗氧化酶活性和渗透调节物质对硅的响应。结果显示,随盐浓度增加高羊茅生物量逐渐降低,而盐浓度小于50 mmol·L~(-1)或大于250mmol·L~(-1)时,硅对高羊茅生物量没有明显影响,盐浓度介于50到250mmol·L~(-1),硅显著提高了高羊茅生物量(P0.05)。随着盐浓度增加过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降,添加硅虽然提高了POD、SOD和CAT活性,但不同酶显著增加时盐浓度存在一定的差异。可溶性糖和可溶性蛋白含量随着盐浓度的增加呈先上升后下降的趋势,丙二醛含量呈上升趋势,盐浓度为200和250mmol·L~(-1)时,可溶性糖和可溶性蛋白含量达到峰值,添加硅均降低了高羊茅体内可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量。上述结果表明,硅对高羊茅适应盐胁迫能力的影响在盐浓度间存在分异,过低或过高盐浓度时,硅对高羊茅适应性没有显著影响,中盐浓度时,硅能通过增强高羊茅体内的抗氧化酶活性、改善渗透调节过程和降低膜质氧化来增强其对盐胁迫的适应性。     

NaCl和Na2SO4胁迫下冰草幼苗的生长及生理响应

在温室条件下用不同浓度的NaCl和Na2SO4(60mmol/L、120mmol/L、180mmol/L、240mmol/L、300mmol/L)对冰草进行胁迫,结果表明:在两种盐处理下随着胁迫浓度递增,冰草的MDA含量增加,生物量、根冠比、叶绿素含量、脯氨酸含量和POD活性都呈先增后降的变化趋势;胁迫浓度为300mmol/L时,冰草幼苗的生物量、根冠比、叶绿素含量、POD活性和脯氨酸含量显著下降,MDA含量达到最大值.120mmol/L以下的低浓度盐胁迫对冰草生长有一定的促进作用,NaCl对冰草的胁迫作用大于Na2SO4.     

不同盐生境下硅对高羊茅生物量及生理生化特征的影响

利用水培实验研究了不同盐生境下硅对高羊茅幼苗生物量及生理生化特征的影响。研究结果表明,高羊茅幼苗生物量随着盐浓度增加而逐渐降低,200 mmol/L的盐浓度为高羊茅幼苗的临界盐浓度,盐浓度小于该临界值时,添加硅显著增加了高羊茅幼苗生物量;盐浓度大于该临界值时,硅对高羊茅幼苗生物量没有明显影响,说明硅调节盐生境下高羊茅的生长能力与环境内的盐浓度密切相关。在盐浓度临界值之内,水培条件下硅通过增加盐胁迫下高羊茅幼苗体内SOD、CAT、POD活性,降低盐胁迫条件下高羊茅幼苗体内的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率,其中盐浓度为100 mmol/L时,丙二醛含量降幅最大,为18.05%,当盐浓度为50 mmol/L时,脯氨酸含量降幅最大,为23.63%。这不仅说明了硅可增强高羊茅幼苗适应盐生境的能力,而且证明了硅直接参与了盐胁迫条件下高羊茅的生理生化过程。     

海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长及生理特性的影响

本研究以玉米品种“郑单958”为材料,采用水培试验,探究了外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生物量、叶绿素含量、膜脂过氧化、抗氧化酶活性以及渗透调节物质等生长和生理特性的影响。结果表明,与对照处理比较,150 mmol/L的盐胁迫显著降低了玉米幼苗地上部干鲜重、叶面积及叶绿素含量,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白含量增加、质膜相对透性增大,抗氧化酶活性下降。与盐胁迫处理比较,施加10 mmol/L的海藻糖处理显著增加了盐胁迫下玉米幼苗的生物量和叶绿素含量,降低了MDA含量、Pro含量及质膜相对透性,提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,促进了可溶性蛋白含量的积累。上述结果表明外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长具有一定的缓解作用,从而增强玉米幼苗对盐胁迫的抗性。     

盐胁迫对金盏菊生长、抗氧化能力和盐胁迫蛋白的影响

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,200,300 mmol/L分别处理金盏菊,对不同盐浓度下金盏菊生长、抗氧化能力和盐胁迫蛋白的变化进行了研究。结果显示,在不同浓度NaCl胁迫下,与对照相比,金盏菊鲜重、干重、叶绿素含量、SOD和POD活性均呈先上升后下降趋势,而MDA含量呈先下降后上升趋势;Na⁺含量、细胞质膜透性呈上升趋势,而根系脱氢酶活性、K⁺含量、CAT活性则呈下降趋势。电泳结果显示,POD有8个谱带;10 mmol/L NaCl处理诱导盐胁迫蛋白产生,而其他浓度盐胁迫均无盐胁迫蛋白诱导产生。因此,10 mmol/L NaCl处理对金盏菊生长有一定促进作用,而随着NaCl浓度逐渐增加,其生长受抑制程度也逐渐加重。综合分析表明,金盏菊耐盐阈值为100 mmol/L。     

混合盐碱胁迫下高羊茅生长及生理特性的变化

为了研究盐碱胁迫下高羊茅幼苗生长、植株生物量及生理指标的变化,为高羊茅在盐碱地的利用提供理论参考,研究采用中性盐NaCl和碱性盐Na_2CO_3,分别配制浓度为20,40,60,80,100 mmol/L的NaCl和Na_2CO_3溶液,然后将相同浓度的两种盐按3∶1比例混合,浓度由低到高分别标记为处理1,2,3,4,5,纯化水作对照(CK),测定高羊茅幼苗生长、植株生物量及生理指标。结果表明:高羊茅幼苗苗长、根长、生物量随着盐碱浓度的增高呈现逐渐降低的趋势,盐分浓度越大降低越明显;可溶性糖含量随着盐分浓度的增加而增加;MDA含量随着盐碱浓度的增加逐渐提高;幼苗叶片的叶绿素含量随着盐浓度的增加呈现先升后降的趋势。     

不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

为研究不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性,本试验以3个藜麦品种——陇藜1号、陇藜3号及陇藜4号为材料,在水培和盆栽条件下,分别用100、200、300、400、500 mmol/L NaCl浓度模拟盐胁迫处理3个藜麦品种的种子和幼苗,通过测定种子发芽指标,幼苗生物量及生理生化特性,分析藜麦耐盐机制,对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价。结果表明,随着NaCl浓度的升高,不同藜麦种子发芽率先升高后减低,种子发芽势和发芽指数均显著降低;幼苗地上部分生长和生物量积累受到抑制,而地下部分生长及生物量积累先增加后下降;幼苗叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物抗坏血酸酶(APX)活性先升高后降低,均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值;幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量显著升高。说明不同藜麦品种幼苗在盐胁迫初期可通过采取提高体内可溶性糖和脯氨酸含量,增强SOD、POD、CAT和APX活性,降低MDA含量等自我保护机制以适应盐胁迫,从而促进适宜盐浓度下幼苗生长。隶属度综合评价结果表明,不同藜麦品种的耐盐阈值为300 mmol/L;陇藜1号耐盐性最强,陇藜3号次之,陇藜4号最弱。     

多效唑对盐胁迫下高羊茅耐盐性的作用

应用盆栽控盐方法,研究施用不同质量浓度的多效唑(200、400和600 mg/L)对盐处理(0.8%NaCl)高羊茅Festuca arundinacea草坪草耐盐性的影响。结果表明,高羊茅在盐胁迫下表现出根长缩短、生物量减少、相对含水量减少、丙二醛含量增加等一系列变化。施用不同质量浓度多效唑后,能不同程度地增加高羊茅生物量,延长根长,促进叶片可溶性糖的积累,保持更高的叶片相对含水量,减少丙二醛的生成,从而在一定程度上缓解了高羊茅的盐害。在所有的处理中,质量浓度为400 mg/L的多效唑对提高高羊茅耐盐性的效果最佳。     

钙对高羊茅草坪草耐热性的影响

用0-40 mmol/L CaCl2溶液喷施高羊茅草坪草叶面后,进行高温胁迫处理。结果表明,不同浓度Ca2+均能显著提高高温胁迫下高羊茅草坪草叶片的叶绿素含量,促进脯氨酸积累,降低高温下叶片的MDA含量和细胞膜透性,且随Ca2+浓度的增加,叶片叶绿素含量呈升高趋势,MDA和细胞膜透性呈下降趋势。因此适当喷施CaCl2溶液,能提高高羊茅草坪草的耐热性。     

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。     

草坪型高羊茅幼苗对基质铅污染的生理生化响应

为探索植物对重金属的修复作用以及自身对重金属污染的生理效应,以基质盆栽高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗为试验材料,比较分析了不同铅胁迫下,高羊茅的生理生化效应.结果表明:随着胁迫时间的延长,不同铅浓度下的高羊茅叶片中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性整体变化为先升后降,POD变化趋势较为缓慢,表明低浓度或短时间内铅可快速诱导高羊茅保护酶活性.叶绿素总量变化为低浓度(500,1000 mg·L^-1)下先增加后下降,高浓度下则为持续下降,表明高羊茅可能通过增加叶绿素来适应低铅胁迫,而高浓度下则失去了这种调节能力.3个铅浓度下的丙二醛(MDA)含量与胁迫时间及胁迫浓度均为正相关,表明随着胁迫浓度和时间的增加,细胞膜脂过氧化作用加强.脯氨酸含量在500,1000 mg·L^-1铅浓度下随时间增加为先降后升,1500 mg·L^-1浓度下则相反,但均高于对照,表明经铅胁迫后细胞的渗透调节能力增强.3个浓度下的可溶性糖含量变化均随时间表现出降-升-降,最终显著降低,整个变化过程低于对照.因此在铅胁迫过程中,这些生理特性的变化表明在低铅胁迫时高羊茅表现为积极适应和抵抗,而在高铅胁迫下则表现为忍耐和受损.     

外源一氧化氮对镉胁迫下黑麦草生长和抗氧化酶活性的影响

利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)0.1 mmol/L、Cd2 200 mg/L和SNP 0.1mmol/L Cd2 200 mg/L分别处理黑麦草幼苗.结果表明,与对照比较,SNP 0.1 mmol/L处理可增加黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,降低丙二醛(malondialdehyde,MEA)含量、超氧阴离子(O2-·)产生速率和质膜透性,增强抗氧化酶活性;与对照比较,200 mg/L的Cd2 处理降低了黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,使MDA含量和O2-·产生速率增加、质膜透性增大,抗氧化酶活性下降,植株体内积累Cd2 ;与Cd2 200 mg/L处理比较,SNP 0.1 mmol/L cd2 200 mg/L处理可提高黑麦草的生物量、叶绿素含量、根系活力,降低MDA含量和O2-·产生速率、质膜透性,而抗氧化酶活性增强,植株体内Cd2 积累量也明显下降.因此,外源NO对Cd胁迫下黑麦草生长有一定的缓解作用,可以增强黑麦草对Cd毒害的抗性.     

硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响

为研究不同盐生境下硅对不同抗盐品种高羊茅 (抗性强的XD和抗性弱的K31)耐盐性的影响,采用盆栽试验研究了添加硅对不同盐生境下两个高羊茅品种形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、地上含水量和生物量均随盐浓度增加呈降低趋势,而SOD、CAT和POD活性呈先增加后降低趋势,其中盐浓度为150、100 mmol·L^-1时XD和K31的保护酶活性分别达到峰值。添加硅显著增加了两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、地上含水量、地上生物量、SOD、CAT和POD(P<0.05),但两个品种高羊茅对硅响应存在盐浓度分异,具体表现为:盐浓度≤50 mmol·L^-1时添加硅显著增加了XD分蘖数和叶片数(P<0.05),而对K31无显著影响;盐浓度≤100 mmol·L^-1时加硅显著增加了XD的株高、叶长、地上生物量、SOD和CAT活性,盐浓度为150、200 mmol·L^-1时,加硅显著增加了K31的株高、叶长、地上生物量、SOD、POD和CAT活性(P<0.05);硅仅在盐浓度≥200 mmol·L^-1时显著增加了K31的地上含水量(P<0.05),而对XD地上含水量在任何盐浓度下均无显著影响。说明添加硅能够增强高羊茅的耐盐性,而且增强程度因盐浓度和高羊茅品种存在分异,在较高盐渍化条件下,硅对抗盐性较弱品种耐盐性增强的幅度大于抗盐性较强品种,使得抗盐性较弱的高羊茅品种能够通过添加硅肥而适应盐浓度较高的盐渍化土壤,扩大其适应范围成为可能。     

盐旱胁迫对花花柴种子萌发与幼苗生理生化特性的影响

为探明花花柴(Karelinia caspica)种子萌发和幼苗对盐旱胁迫的耐受性,采用不同浓度的PEG-6000溶液和NaCl溶液模拟盐旱胁迫,研究盐旱胁迫对花花柴种子萌发及幼苗保护酶活性、相对电导率和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,1)花花柴种子最终萌发率随着NaCl和PEG胁迫程度的升高而降低,低浓度胁迫下的种子最终萌发率与对照无显著差异(P0.05);当PEG质量分数大于20%、NaCl溶液浓度大于100mmol·L-1时,各处理下的种子最终萌发率差异显著(P0.05)。2)NaCl浓度为200~300mmol·L-1和PEG质量分数为5%~15%胁迫下的花花柴幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性随着胁迫时间延长逐渐升高;当幼苗在400~500mmol·L-1 NaCl和25%的PEG胁迫下时,叶片MDA含量随着胁迫时间延长逐渐升高;POD、SOD和CAT活性随着胁迫时间延长先升高后降低。可见,花花柴对逆境环境具有较强的适应能力;25%的PEG为其耐旱临界值,300mol·L-1 NaCl为其耐盐临界值。