盐碱胁迫对香樟幼苗离子吸收与分配的影响

以2年生香樟幼苗为材料,采用不同浓度Na HCO_3和Na_2CO_3(1︰1)混合溶液(0、50、100、200、300 mmol/L)处理,研究香樟幼苗对Fe~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+的吸收和分配。结果表明:随盐碱胁迫程度的增加,香樟幼苗根系和茎器官中的K~+含量呈下降趋势,而叶片中的K~+含量呈逐步上升趋势,其中叶片中的K~+含量最高,其次是根系,茎器官中的K~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的Na~+含量呈逐步上升趋势,其中根系中的Na~+含量最高,其次是叶片,茎器官中的Na~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的K~+/Na~+呈逐步下降趋势,其中茎器官中的K~+/Na~+最高,其次是叶片,根系中的K~+/Na~+最低。低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)提高根、茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,提高香樟叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量;而高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)则降低根器官中Fe~(2+)的含量,增加茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,明显降低叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,根器官中Fe~(2+)的含量最高,其次是茎器官,叶器官中Fe~(2+)的含量最低。盐碱胁迫对香樟幼苗根、茎、叶器官中Mg~(2+)的含量影响差异不显著。盐碱胁迫初期,香樟幼苗通过将Na~+截留在根部,促进根器官对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,提高自身对低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)的耐受性;高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)严重影响香樟幼苗对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,影响香樟正常生长发育。     

施氮量对寒区盐碱地马铃薯生育期土壤微生物数量和酶活性的影响

采用田间小区试验方法,研究了施氮量对寒区盐碱地马铃薯不同时期(播种期,幼苗期,块茎形成期,块茎增长期和淀粉积累期)的土壤微生物(细菌,真菌和放线菌)数量和土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:与低氮(N 0 kg·hm-2)处理相比,中氮(N 90 kg·hm-2)和高氮(N 180 kg·hm-2)处理可以明显增加寒区盐碱地3类土壤微生物数量和4种土壤酶活性。随着马铃薯生长期的推进,3类微生物数量呈先上升后下降的趋势;低氮处理在幼苗期之后土壤脲酶和蔗糖酶活性变化无明显差异,磷酸酶活性呈降低趋势,而过氧化氢酶活性呈增加趋势;中氮和高氮处理的土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性呈先增加后降低再上升的趋势,而脲酶和过氧化氢酶活性呈逐渐增加趋势。3类土壤微生物数量和4种酶活性随土壤深度的增加呈降低趋势。     

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。     

不同浓度NaCl胁迫处理下豇豆幼苗抗氧化酶活性的变化

本研究主要探讨不同浓度NaCl胁迫处理下豇豆（Vigna unguiculata Linn.）幼苗叶片抗氧化酶活性的变化情况。研究结果表明,在0～250mmol/L NaCl胁迫下,随着盐浓度的增加,豇豆幼苗叶片可溶性蛋白质、脯氨酸和丙二醛含量逐渐增加,在150mmol/L浓度时,3者的含量都达到最大值;而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性开始逐渐上升,它们的活性分别在100mmol/L、150mmol/L和150mmol/L时达到最大值,然后逐渐下降。同时,对NaCl胁迫下3种抗氧化酶基因的表达进行适时定量PCR分析,分析结果显示3种抗氧化酶基因的转录表达与酶活性的变化一致。说明在不同浓度的NaCl胁迫下,NaCl诱导了sod、pod和cat3种抗氧化酶基因的表达,3种抗氧化酶活性相应地提高,从而提高了豇豆应对NaCl胁迫的能力。本文结果将为今后豇豆在盐碱栽培生产提供一定的参考。     

NaCl胁迫对番茄种子萌发和幼苗生长的影响

在实验室内采用培养皿发芽法进行了种子发芽试验,在温室内采用沙培盆栽法进行了幼苗生长试验,分别研究了Na Cl胁迫对番茄种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:随着Na Cl胁迫浓度的增大,对发芽的抑制作用明显增强;发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长比胚芽长、发芽率对Na Cl胁迫的反应更敏感。Na Cl浓度≤150 mmol/L时促进生长,Na Cl浓度150 mmol/L时抑制生长,Na Cl浓度为250 mmol/L时,极显著地抑制了幼苗生长。Na Cl浓度在50~200 mmol/L范围内,丙二醛(MDA)含量均极显著降低,超过200 mmol/L时,MDA含量极显著上升;250mmol/L以内的Na C1处理对过氧化物酶(POD)活性均无显著影响。     

产酸克雷伯氏菌提高玉米幼苗耐盐碱胁迫的机理

  【目的】  研究产酸克雷伯氏菌提高盐碱土壤生物学活性的效应,深入理解其缓解作物盐碱胁迫的机理,开发适用于盐碱土壤的微生物菌肥。  【方法】  首先,诱导保存的产酸克雷伯氏菌产生可遗传的耐300 μg/L抗生素利福平的特性。然后,将产生抗性的菌种接种于LB液体培养基中,于30℃、180 r/min培养24 h,经离心、洗涤后用蒸馏水调配成1 × 108 cfu/mL的菌悬液,测定其固氮、溶磷、产铵和IAA能力,并逐步稀释制备1 × 106 cfu/mL、1 × 104 cfu/mL、1 × 102 cfu/mL菌悬液用于盆栽试验。盆栽试验用盐碱土 (pH 9.4) 采自黑龙江肇东市,供试作物为玉米,品种为郑单958。设置产酸克雷伯氏菌添加量为0、1 × 102、1 × 104、1 × 106、1 × 108 cfu/mL,施于土壤中,然后种植发芽的玉米。待玉米幼苗第二片叶展开后,测定其光合特性;幼苗生长12天后收获,调查玉米幼苗株高、根长、地上干重、地下干重,测定叶片中C、N和P含量。采用抖根法收集玉米幼苗根际土壤,测定土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。  【结果】  产酸克雷伯氏菌发酵液的总固氮量为12.8 mg/L、可溶性磷含量85.59 mg/L、IAA浓度256.57 mg/L、产氨量75.46 mg/L。产酸克雷伯氏菌在盐碱土中可以很好地定殖,并在施入土壤后的第3天达到稳定的菌体数量。在盐碱土中,随着产酸克雷伯氏菌施用水平的增加,玉米幼苗根际土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性总体呈现增加的趋势。与对照相比,施入产酸克雷伯氏菌水平为1 × 106、1 × 108 cfu/mL的处理4个酶活性增加幅度均达到显著水平,且以1 × 106 cfu/mL最适宜,相较CK脲酶活性提高62.81%、碱性磷酸酶活性提高17.74%、蔗糖酶活性提高115.5%、过氧化氢酶活性提高35.6%。与对照组相比,施用产酸克雷伯氏菌1 × 106 cfu/mL处理的植株叶片盐分离子含量显著减少,光合能力显著增强,提高玉米幼苗株高12.44%、根长22.59%、地上干重26.67%、地下干重37.78%。  【结论】  产酸克雷伯氏菌具有固氮、溶磷和分泌生长素的功能。产酸克雷伯氏菌可显著提高根际土壤酶活性,降低玉米幼苗中Na＋含量,提高K＋和Ca2＋含量以及K＋/Na＋和Ca2+/Na＋的值,进而显著提高幼苗的光合效率,促进玉米幼苗生长,提高玉米幼苗耐盐碱能力。但是,产酸克雷伯氏菌的促生效果取决于施用量,具体田间施用浓度还需进一步试验确定。     

松嫩平原西部退化盐碱草地土壤酶活性的季节动态

对松嫩平原西部退化盐碱草地土壤过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、蛋白酶、转化酶及碱性磷酸酶活性的季节动态进行研究,结果表明:土壤过氧化物酶、蛋白酶和转化酶活性在碱斑及不同退化程度盐碱草地中的季节变化趋势不同,而过氧化氢酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性的季节变化趋势基本一致,其峰值出现在8月或9月;在不同退化程度的盐碱草地中,各种酶活性的季节变化幅度不同,过氧化氢酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性在中度、重度盐碱化草地中的变化幅度大于轻度盐碱化草地,而过氧化物酶、蛋白酶和转化酶活性在中度、重度盐碱化草地中的变化幅度小于轻度盐碱化草地;不同退化程度的盐碱草地中,酶活性季节动态间的相关关系不同。     

盐胁迫对蔬菜地土壤微生物及土壤酶活的毒害效应

采用外源投加盐分培养室模拟方法,研究了不同强度盐胁迫对蔬菜地土壤微生物和土壤酶的生态毒理效应。结果表明,在盐胁迫试验强度条件下,蔬菜地土壤细菌种群遭遇盐胁迫后,生长受抑、数量减少,放线菌种群抗逆性强、数量上升,土壤真菌种群数量因细菌种群数量的减少而出现暂时性增长现象,但随胁迫时间延长也呈现毒害效应,数量下降,且低于对照;盐胁迫造成土壤微生物优势种群演替和微生态失衡,细菌比例降低,真菌比例上升;盐胁迫明显抑制土壤脲酶和蛋白酶活性,抑制程度与外加盐量呈正比,即盐胁迫强度越大,土壤蛋白酶和脲酶活性越低;而土壤转化酶和过氧化氢酶的活性在低盐胁迫强度（外加盐量为1g·kg-1）时略高于对照组,但随盐胁迫强度的加重,转化酶和过氧化氢酶活性相应降低,盐含量越高,酶活性越低;土壤盐胁迫强度与土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和过氧化氢酶活性均呈高度线性负相关,其中蛋白酶和转化酶与盐胁迫程度的相关性高且稳定,0.930≤r≤0.993。     

长期定位施肥对黄土旱塬黑垆土土壤酶活性的影响

以30年(1979~2008年)肥料长期定位试验为基础,探讨长期定位施肥对黄土旱塬黑垆土土壤酶活性的影响及不同土壤酶间相关性。结果表明:SNP和MNP处理可提高土酶蔗糖酶活性,比不施肥对照分别增加19.98%、19.14%;土壤脲酶活性单施M效果最佳,较对照提高30.72%,MNP和SNP处理优于其它处理;MNP提高碱性磷酸酶活性的效果最好、增幅196.5%,单施M和SNP效果次之;单施N可提高土壤蛋白酶活性,较对照增加28.3%,而施P有抑制黄土旱塬黑垆土蛋白酶活性的作用。脲酶与碱性磷酸酶呈显著正相关,相关系数为0.7241,过氧化氢酶与碱性磷酸酶、脲酶呈显著负相关。综合考虑,长期有机-无机NP肥配施是促进黄土旱塬黑垆土土壤良性循环、提高耕地质量的有效施肥管理措施。     

不同施肥措施对春玉米农田土壤酶活性的影响

为研究肥料配比对春玉米农田土壤酶活性的影响,连续4年采用田间定位种植春玉米,分析各生育期各土层酶活性,利用聚类分析和主成分分析揭示酶活性的动态变化差异。结果表明,各种施肥措施显著增加蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性,主要影响10~20 cm土层酶活性。施用有机肥土壤酶活性最大值出现在散粉期,施用无机肥土壤酶活性最大值出现在大喇叭口期。随着土层深度的增加,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性呈下降趋势;过氧化氢酶活性10~20 cm土层最低。配合施肥中增施氮肥降低过氧化氢酶活性,增加蔗糖酶、脲酶活性;增施磷肥增加脲酶、磷酸酶活性;增施有机肥增加过氧化氢酶活性,降低蔗糖酶、脲酶活性。单施氮肥降低土壤脲酶和磷酸酶活性。有机无机肥配施能够延长春玉米生育期土壤酶活性的高值期。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性分别受全钾、全氮、有机质和全氮、全磷和有机质含量的影响,施肥通过改变土壤元素含量及供给能力影响土壤酶活性。     

盐碱胁迫对黄瓜嫁接苗根际土壤细菌和真菌群落结构及丰度的影响

为了解盐碱胁迫对黄瓜嫁接苗根际土壤细菌和真菌群落结构的影响,本研究以2种耐盐碱砧木‘华砧108’(T1)、‘神力铁木砧’(T2)和2种盐碱敏感砧木‘辉太郎’(S1)、‘京欣砧6号’(S2)为试材,自根苗作为对照,以混合盐(盐分摩尔比为NaHCO_3∶Na_2SO_4∶NaCl∶Na_2CO_3=4∶2∶2∶0.15)浓度为100 mmol·L~(-1)、pH 9.0的处理液处理20 d、30 d、40 d(定植30 d、40 d、50 d),利用PCR-DGGE技术,研究了盐碱胁迫对不同砧木嫁接的黄瓜幼苗根际土壤微生物群落结构和丰度的影响。结果表明,耐盐碱的砧木品种T1、T2根际土壤真菌DGGE图谱条带数显著高于盐碱敏感的S2和自根苗对照CK,并且耐盐碱的品种T2土壤细菌的Shannon-Wiener指数与均匀度指数均显著高于盐碱敏感的品种S1、S2和自根苗对照CK。耐盐碱品种T1的细菌16S rDNA基因拷贝数在定植50 d时显著高于盐碱敏感的品种及自根苗;在定植40 d时,耐盐碱的砧木T2真菌ITS基因拷贝数显著高于盐碱敏感的品种以及黄瓜自根苗;定植50 d时,耐盐碱的砧木真菌ITS基因拷贝数显著高于盐碱敏感的品种,但与自根苗差异不显著。不同耐盐碱性砧木嫁接黄瓜幼苗根际土壤微生物群落结构组成和丰度存在差异。以上研究表明,随着盐碱胁迫时间的增加,耐盐碱性不同的砧木嫁接苗根际土壤微生物群落丰度与结构多样性产生了较大差异,间接改变了土壤微生态环境,致使土壤微生物数量和丰富度也发生改变。耐盐碱的砧木品种可能通过改善土壤微环境来加强其自身的耐盐碱特性。     

生物炭对盐碱胁迫下黑麦草和紫花苜蓿光合及抗氧化特征的影响

为探究黑麦草和紫花苜蓿在盐碱胁迫初期的响应机制,揭示生物炭对盐碱胁迫初期黑麦草和紫花苜蓿两种典型牧草光合及抗氧化系统的短期影响,采用盆栽试验方法,设置4种处理：盐碱胁迫处理（C0, 150 mmol/L等摩尔NaCl、Na2CO3、NaHCO3混合盐碱溶液）、盐碱胁迫+1%生物炭（C1）、盐碱胁迫+3%生物炭（C2）、盐碱胁迫+5%生物炭（C3）,并设置无盐碱胁迫的空白对照（CK）,分析盐碱胁迫初期不同生物炭添加量对植物生长指标、光合特性、丙二醛含量及抗氧活酶活性的影响。结果表明：1）14 d盐碱处理显著影响黑麦草和紫花苜蓿的生长状况,降低生物量累积、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度,提高丙二醛（Malondialdehyde）含量,及超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase）、过氧化物酶（Peroxidase）和过氧化氢酶（Catalase）活性,但对叶绿素含量和根长无显著影响（P>0.05）。2）盐碱胁迫初期,生物炭可有效提高黑麦草和紫花苜蓿的抗胁迫能力,显著降低丙二醛含量,缓解盐碱胁迫对黑麦草和紫花苜蓿生长和光合反应的抑制作用,其中3%生物炭处理的生物量、株高、根长较盐碱胁迫分别增加了48.50%～82.34%、31.19%～44.16%、17.15%～48.09%,气孔导度、蒸腾速率增加了118.69%～358.99%、98.66%～526.53%,紫花苜蓿的叶绿素含量和净光合速率分别增加了7.97%和519.09%。3）盐碱胁迫下,随施炭量增加,黑麦草和紫花苜蓿的生长指标、光合特性、细胞膜透性及抗氧化酶活性基本呈现出低添加量促进、高添加量抑制的趋势。综上所述,适量生物炭可有效缓解盐碱胁迫对黑麦草和紫花苜蓿生长的抑制作用,其中3%的生物炭施用量效果最好。     

Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标影响的研究

在石英砂和Hoagland营养液培养条件下,用浓度为0、10、20和40mmol/L的88Sr2+(88SrC l2)处理油菜幼苗(Brassica napus L.)(三叶期到六叶期),动态研究Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标的影响,以及Sr2+积累量和富集能力的变化。结果表明,油菜幼苗对Sr2+表现出高富集能力,富集能力依次为:叶茎根,Sr2+浓度越高,富集能力越低。与对照相比,Sr2+胁迫下的油菜超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量随Sr2+浓度的增加及胁迫时间的延长呈先上升后下降趋势;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则随富集Sr2+能力的提高而降低。因此得出结论,油菜幼苗对Sr胁迫具有较高的耐受能力和富集能力;叶片是最主要的富集器官;富集能力与POD,CAT活性显著负相关。     

适量施氮增强盐胁迫下高羊茅生长和抗氧化能力

为土壤盐渍地区高羊茅(Festuca arundinacea)草坪的合理施肥,该研究用NaCl浓度为0,70,140mmol/L和不同NH4NO3水平(质量浓度为0.01,0.6,1.2g/L)对盆栽高羊茅植株进行交互处理,并测定处理后其生长量和抗氧化能力。结果表明,同一水平NH4NO3相比,NaCl胁迫下高羊茅鲜质量、干质量、含水率均低于无NaCl处理;而根系脱氢酶活性、硝酸还原酶(nitratereductase,NR)活性、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)同工酶活性NO3-含量、质膜透性和丙二醛(malonicdialdehyde,MDA)含量均强于或高于无NaCl处理;CAT(catalase,CAT)同工酶活性及蛋白表达量发生改变。同一浓度NaCl胁迫下,随NH4NO3水平增加,其鲜质量、干质量、含水率呈上升趋势;NO3-含量、质膜透性和MDA含量呈下降趋势;SOD同工酶增强;根系脱氢酶活性、NR活性、CAT同工酶活性和蛋白表达量增强幅度明显减弱。因此,与NH4NO30.01g/L相比,NH4NO30.6g/L改善了同浓度盐胁迫下高羊茅氮素营养、抗氧化能力和蛋白质表达量,增强了其耐盐性;而NH4NO31.2g/L能一定程度上改善其氮素营养,但根系主动吸收离子能力、清除H2O2能力和蛋白质表达量增强有限,引起根际环境NH4NO3积累,严重导致土壤次生盐渍化。该研究为盐渍土壤上的高羊茅草坪合理施用NH4NO3提供参考。     

盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应

通过研究盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应,为盐分胁迫下施用甜菜碱提高棉花幼苗抗逆提供参考。以新疆广泛种植的新陆早18号为试验材料,200 mmol/L氯化钠胁迫,用5、10 mmol/L甜菜碱喷施处理,7 d后测定棉花幼苗体内主要生理指标含量的变化。结果表明非盐胁迫下,甜菜碱处理显著提高脯氨酸和可溶性糖含量,而丙二醛含量和抗氧化酶活性不受甜菜碱影响;盐胁迫下棉花幼苗体内丙二醛含量显著高于对照,并且脯氨酸、可溶性糖含量增加,抗氧化酶活性提高,盐分胁迫下棉花幼苗经过甜菜碱处理后,有效抑制丙二醛的产生,同时脯氨酸、可溶性糖和抗氧化酶含量进一步提高。甜菜碱处理有效缓解盐胁迫对棉花幼苗的伤害,以施用5 mmol/L甜菜碱(glycine betaine/GB)效果较好。     

砂培条件下两种磷效率棉花根系形态及根际特征差异

为对比两种磷效率棉花在两种磷水平(0.1和5 mmol/L)的根系形态和根际特征的差异。以磷高效型棉花ZM42和磷低效型棉花XLZ13为研究对象设计砂培花盆分层试验,测定生物量、吸磷量、根系形态数据、分层Olsen－P、 pH值和酸性磷酸酶。结果表明：在砂培条件下两种磷效率棉花生物量和磷素积累量随施磷量的增加均有不同程度增加; ZM42在两种磷处理的根部生物量、吸磷量以及根冠比都优于XLZ13。在两种磷处理下, ZM42根系中根径(0~0.4 mm)的细根长度较XLZ13长,细根在总根长中的比例较高。总根长中细根越多有利于促进植株对磷的吸收。生长介质中磷含量降低时,棉花根际pH值也随之降低,高效品种ZM42的根际pH值降低幅度显著高于XLZ13;两种磷效率棉花在两个时期的根际土壤磷酸酶活性均随着施磷量的减少而增加,磷高效棉花ZM42分泌的土壤磷酸酶活性均高于磷低效棉花XLZ13。由此可见,两种磷效率棉花在相同生长介质中根际机理存在差异,且在低磷胁迫下磷高效棉花根系形态特征改变是根际磷活化主要机理之一。     

铝胁迫对油菜根系形态和生理指标的影响

为探讨油菜幼苗在不同浓度铝胁迫下的生理响应,以2个耐铝毒差异显著的油菜品种(耐铝品种R178和铝敏感品种S169)为试验材料,在营养液培养条件下,共设置0(对照)、50、100、150、200和 300 μmol·L^-1 6个铝(pH值4.5)处理,研究铝胁迫对油菜根系形态及生理指标的影响。结果表明,50 μmol·L^-1铝处理下R178各根系形态指标与对照相比均无显著差异,而S169根系各形态指标与对照均差异显著,其中总根尖数随着铝处理浓度的增加呈先升高后降低的趋势,其他根系指标均随着铝处理浓度的增加呈逐渐减少的趋势,300 μmol·L^-1铝处理下,2个品种的主根相对伸长率较对照分别减少65.7%和79.7%。随着铝处理浓度的增加,2个品种幼苗根系中可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈先升高后降低的趋势,叶片中可溶性蛋白含量呈降低趋势,而脯氨酸含量则呈升高的趋势。铝胁迫导致2个品种幼苗根系和叶片的质膜透性显著增加,300 μmol·L^-1铝处理下R178和S169根系相对电解质外渗率较对照分别增加54%和59%,叶片中分别增加82%和90%,同一处理下R178根系和叶片电解质外渗率均小于S169。随着铝处理浓度的增加,2个品种根系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先增加后降低的趋势;R178叶片中SOD活性呈增加趋势,而S169则呈先增加后降低的趋势,且在200 μmol·L^-1时达到最大值;2个品种叶片中的POD、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先增加后降低的趋势。综上,铝胁迫显著抑制了油菜根系生长,破坏了细胞质膜的完整性,油菜幼苗通过蛋白质和脯氨酸含量的积累以及保护酶活性的增高抵抗铝胁迫。本研究结果为耐铝油菜资源筛选和新品种选育提供了理论依据。     

盐胁迫下添加外源硅提高水稻抗氧化酶活性与钠钾平衡相关基因表达

  【目的】  盐胁迫是影响全球作物生长的主要非生物胁迫之一，添加外源硅可有效提高植物对盐胁迫的抗性。本研究通过水培试验，分析硅对盐胁迫下水稻生长、光合系统、钠钾含量、抗氧化酶活性和钠钾平衡关键基因表达量的影响，以探究硅缓解水稻盐胁迫的机制。  【方法】  供试材料为日本晴水稻 (Oryza sativa L. cv. Nipponbare)，设置NaCl 0 (CK)、50 (Na1) 和100 mmol/L (Na2) 3个盐胁迫浓度与Na₂SiO₃ 0 (Si0)、0.5 (Si1) 和1.5 mmol/L (Si2) 3个硅浓度，共9个处理。处理5天后，测定水稻长度与生物量、光合与蒸腾速率、氧化伤害、钠钾含量。结果表明，在100 mmol/L NaCl与1.5 mmol/L硅处理下，硅盐互作效果最显著，据此进一步测定了该处理下水稻的抗氧化酶活性与钠钾转运关键基因表达量。  【结果】  盐胁迫显著降低了水稻地上部与地下部的长度与干重，同时显著降低了光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量，并明显促进丙二醛的累积。盐胁迫下，外源硅显著增加了水稻地上部高度与干重，但对地下部长度与干重无显著影响；盐胁迫下添加硅显著提高了叶片光合速率和叶绿素含量，显著降低了丙二醛含量，但对蒸腾速率无显著影响。盐胁迫均引起地上部与地下部钠含量显著上升与钾含量显著下降，盐胁迫下添加外源硅可显著降低地上部钠含量，但是对钾含量没有显著影响，并且硅对根系钠钾含量均无显著影响。总体而言，100 mmol/L NaCl处理在水稻中造成的生长抑制、氧化伤害与钠钾失衡等胁迫伤害比50 mmol/L NaCl处理更为严重，而添加1.5 mmol/L的硅对盐胁迫的缓解效果优于添加0.5 mmol/L的硅。在100 mmol/L NaCl处理下，添加1.5 mmol/L的硅显著提高了SOD、CAT、APX的活性，但是对POD的活性无显著影响；同时，添加1.5 mmol/L硅显著提高了盐胁迫下水稻钾吸收基因 (OsHAK1、OsHAK7、OsHAK11与OsHAK12)、钠外排基因 (OsSOS1) 与钠区隔化基因 (OsNHX1、OsNHX3与OsNHX5) 的表达。  【结论】  营养液中添加1.5 mmol/L的硅比0.5 mmol/L的硅对盐胁迫下水稻的生长、光合系统和离子平衡调控效果更好，能更有效地缓解水稻盐胁迫。硅可通过调控SOD、CAT、APX等抗氧化酶活性与钾吸收、钠外排和钠区隔化等钠钾平衡关键基因的表达，从而缓解水稻盐胁迫。     

甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的抗氧化应答

本文主要研究了甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的抗氧化应答情况。结果表明,在200mmol／L NaCl胁迫下,随着胁迫时间的延长,油菜幼苗叶片的相对含水量逐渐下降,细胞内的电解质渗出物逐渐增多,电导率逐渐升高;POD、SOD和CAT三种抗氧化酶活性在开始时都逐渐提高,24h后达到最大值,随后逐渐降低。对NaCl胁迫过程中这三种抗氧化酶基因进行实时荧光定量PCR分析,分析结果显示这三种抗氧化酶基因的表达与其酶活性的变化一致。因此,NaCl胁迫诱导了POD、SOD和CAT三种抗氧化物酶基因的过量表达,抗氧化酶活性相应提高,从而在一定程度上提高了植物对NaCl胁迫的耐受能力。     

镉胁迫对菊芋生理变化及镉富集的影响

通过用耐镉性较好的徐州菊芋和耐镉性较弱的潍坊菊芋进行对比试验,设置土培CK(Cd~(2+) 0 mmol/L,即对照组)、T1(Cd~(2+) 0.1 mmol/L)、T2(Cd~(2+) 0.5 mmol/L)和T3(Cd~(2+) 1.0 mmol/L)4个处理组,探讨菊芋镉胁迫下各项生理指标和根际土壤指标以及富集能力的影响。结果表明:经过不同镉浓度胁迫21天后,2个菊芋品种的根长、株高、叶长、叶宽均受到相应程度的抑制,抗氧化酶活性随镉浓度的增加而减弱;但丙二醛(MDA)含量变化有所不同,潍坊菊芋的MDA含量伴着镉胁迫加深而增加,徐州菊芋只在T3镉浓度下才出现明显的上升变化,并在21天时达到峰值,为对照组的3.52倍。根际土壤pH大致呈现出持续下降趋势,镉处理20天时潍坊菊芋和徐州菊芋根际土壤pH均在T3处理下达到最低,降幅分别为3.85%和3.41%;有机质含量却表现出不断增加的状态,T3镉处理至第20天时,潍坊菊芋最大增幅为38.60%,徐州菊芋为36.01%;随着施加镉浓度的变大,抑制了菊芋对土壤碱解氮的吸收,总体上潍坊菊芋受抑制程度大于徐州菊芋。2个菊芋品种对镉的富集效果也不同,徐州菊芋各器官镉富集量均高于潍坊菊芋;在转运镉方面,潍坊菊芋根部的镉均等地转移到了叶、茎上,徐州菊芋则将大部分从根部转移到茎上。综上所述,菊芋在镉胁迫下体现出一定的抗性,具有较强镉富集能力,徐州菊芋镉富集能力更为明显。因此,将能源植物菊芋应用于镉污染土壤兼具经济和生态意义。