盐胁迫对花生幼苗离子动态及耐盐基因表达的影响

不同花生品种的耐盐能力各有差异,本研究以耐盐花生品种花育25 (Huayu 25,HY25)和盐敏感品种花育20(Huayu 20,HY20)为材料,利用非损伤微测技术,测定盐胁迫下花生幼苗根尖中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、NH₄⁺、NO₃^–、Cl^–的流速;并同期检测了幼苗的生长性状、主要耐盐基因的表达及渗透调节物质(可溶性糖、脯氨酸)含量的变化,以明确花生的耐盐能力与离子吸收、转运及抗逆调控的关系。结果表明:(1)盐胁迫下Na⁺内流减弱,外排速率增加,K⁺内流提高,但是相对而言,HY25的Na⁺外排速率及K⁺内流速率均高于HY20,表明HY25通过排Na⁺保K⁺提高耐盐性;(2)盐胁迫促进Ca²⁺迅速内流,并且耐盐品种比盐敏感品种Ca²⁺内流...     

盐渍土壤生境中大果沙枣成年树离子吸收、运输和分配特征研究

为揭示盐渍土壤中大果沙枣(Elaeagnus angustifolia Linn.)树体矿质离子分布规律,保障大果沙枣高效种植和丰产栽培,以不同盐度土壤中生长的成年大果沙枣树为材料,测定并分析了其根、枝、叶中Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的吸收、运输和分配特征。结果表明：盐土土壤环境中,大果沙枣叶片对Ca²⁺和Mg²⁺具有较强的选择吸收能力,低盐（I~II级）土壤环境中,叶内Na⁺含量明显上升,而至高盐（III~IV级）中,根部对Na⁺的吸收量明显高于枝和叶。随着林地土壤盐度的升高,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺在枝部和叶部的积累量明显增大,矿质离子由根部向枝、叶部运输的能力在I~III级盐度土壤环境中逐渐增大,并在IV级盐度土壤环境中受抑。同时,根和枝中K⁺/Na⁺和Mg²⁺/Na⁺值均是先增大后减小,叶中K⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺变幅较小,根和叶中Ca²⁺/Na⁺变幅较大。大果沙枣成年树的盐适应机制主要是通过根对Na⁺的聚积作用,叶对K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的选择性吸收能力增强来实现的,同时也与枝中相对稳定的K⁺、Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的选择性运输能力有关。     

大豆种质资源萌发期耐盐性评价和耐盐机理解析

为了筛选耐盐大豆种质资源作为耐盐育种亲本材料和盐碱地种植的依据，用0.4%和0.8%的NaCl处理52份大豆种质，调查萌发指标和部分种质的苗期指标，进行耐盐评价。结果表明，0.8%NaC处理下，群体发芽势、发芽率、下胚轴长和粗等指标较对照和0.4%NaCl处理显著下降，但群体内个体差异较大。在0.4%和0.8%NaCl胁迫条件下，不耐盐大豆种质的叶绿素含量和叶片相对含水量均显著低于耐盐种质；在0.8%NaCl胁迫下，不耐盐种质根中持Na⁺能力降低，茎中的Na⁺含量显著高于耐盐种质。通过隶属函数法综合分析，共筛选出耐盐大豆种质资源18份，中间型种质资源23份，不耐盐种质资源11份。     

谷子地方品种发芽期和苗期对NaCl胁迫的反应和耐盐品种筛选

用150 mmol L^-1和200 mmol L^-1NaCl溶液鉴定194份来自河南、山东、河北等地的谷子地方品种的耐盐性,筛选出红谷、小黄谷、三变丑等11份耐盐性较强的品种,野谷5号和洋谷对盐胁迫比较敏感;不同品种发芽率、根和芽生长表现不同。发芽相对盐害率与苗期株高和第一片真叶面积相对盐害率没有显著相关性,但发芽期耐盐性差的品种野谷5号和洋谷在苗期耐盐性也较差。芽期耐盐性强的红谷、小黄谷和三变丑在150~200 mmol L^-1下苗期株高相对盐害率小于野谷5号和洋谷,三变丑的株高相对盐害率低于红谷和小黄谷,在高浓度下小黄谷的叶面积相对盐害率最小。     

白洋淀耐盐性野生大豆(Glycine soja)种质筛选与评价

为解析与评价白洋淀不同生态区野生大豆种质资源的耐盐性,本研究通过对比白洋淀区15个不同区域野生大豆的发芽率,获得耐盐和盐敏感的两份材料,并分别命名为ST和SS。盐胁迫处理下,ST植株的总根长、根表面积和根直径较SS植株分别提高了33.30%、38.30%、60.11%。ST植株体内防御性酶类SOD、POD、CAT及相对电导率REC较SS植株分别提高了46.40%、45.20%、34.30%和降低了50.10%。同时发现ST可调控植株叶片中K⁺、Na⁺和Cl^-的积累,维持较高的K⁺/Na⁺比值。此外,对植株体内抵御盐胁迫关键基因Gs SKOR、Gs NSCC、Gs GST和Gs SOS1进行了表达分析,发现ST植株中四个基因的表达量较SS植株分别提高了1.2、0.5、3.1和2倍。本研究结果为白洋淀野生大豆种质资源的保护与利用提供了理论基础,将有助于野生大豆优良性状的解析,为常规大豆育种和改良提供宝贵的种质资源。     

盐胁迫下玉米离子变化及转录组分析

为了研究玉米在盐胁迫下体内离子变化以及功能基因的响应,为今后培育耐盐玉米品种奠定基础。本研究以4份玉米自交系为研究对象,在200 mmol/L的NaCl溶液胁迫14天后,对玉米地下、地上部分中的Na⁺、K⁺、Ca²⁺含量进行测定并分析;同时,进行了转录组分析,研究玉米在盐胁迫下功能基因的表达情况。结果显示,4个自交系中叶片和根中Na⁺含量和Na⁺累积量最低的是S388,同时发现S388的Ca²⁺:Na⁺比在4个材料中表现出最高;转录组分析显示,S388参与了离子转运途径、逆境信号以及离子跨膜运输等代谢途径。研究表明,4份玉米自交系中S388对盐的耐受性最高,表型出叶片和根中积累了较少的Na⁺含量,这为今后耐盐品种培育提供了材料基础。     

甘薯苗期耐盐性鉴定及其指标筛选

以18个甘薯品种(系)为试验材料, 设置对照和200 mmol L ^-1 NaCl浓度处理, 通过苗期盐土栽培胁迫方式, 对各处理下各品种(系)的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、叶片相对电导率、F_v/F_m、SPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系活力、根系Na ⁺和K ⁺含量、Na ⁺/K ⁺比值等14个生理指标进行测定, 通过对各单项指标的耐盐系数进行相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对品种(系)耐盐性进行综合评价。通过主成分分析, 将盐胁迫处理下甘薯苗期的14个单项指标转换成5个彼此独立的综合指标; 通过隶属函数分析, 得到不同品种(系)苗期耐盐性综合评价值(D值), 并通过聚类分析, 将18个甘薯品种(系)划分为4种耐盐类型, 其中盐敏感型4个、弱耐盐型3个、中度耐盐型7个和高度耐盐型4个。在此基础上, 利用逐步回归方法建立了可用于甘薯苗期耐盐性评价的回归方程, 同时筛选出茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、叶片SPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系Na ⁺/K ⁺比值等8个可用于甘薯苗期耐盐性评价的生理指标。本研究可为甘薯耐盐新品种选育提供种质并为甘薯苗期耐盐性评价及耐盐机制研究提供理论依据。     

利用双向导入群体检测遗传背景对耐盐QTL定位的影响

以优质粳稻品种Lemont与高产籼稻品种特青为亲本培育的高代双向回交导入系为材料,在温室140 mmol L^-1 NaCl胁迫条件下定位影响苗期叶片盐害级别(SST)、幼苗存活天数(SDS)、地上部K⁺浓度(SKC)和地上部Na⁺浓度(SNC)及人工气候室条件下影响地上部K⁺、Na⁺浓度的QTL。双向导入系的大部分遗传背景与各自的受体亲本相同,其中Lemont背景导入系中轮回亲本Lemont的基因组平均占83.8%,特青背景导入系中轮回亲本特青基因组平均占88.9%。各耐盐相关性状在两个背景群体中均出现超亲分离,多数性状的频率分布呈相互重叠状态,表明双亲作为供体相互导入各耐盐性状基因的效应大致相当。两个背景导入系群体中分别检测到影响上述耐盐相关性状的QTL各18个,同一性状在两个背景导入系中未能检测到任何相同表达的QTL,表明耐盐QTL表达具有很强的遗传背景效应,同时也说明这些耐盐QTL的效应可能较小。温室和人工气候室两种环境下仅在特青背景导入系中检测到1个影响SKC的相同QTL,表明耐盐QTL与环境的互作非常明显。虽然双亲均表现中等感盐,但QTL定位结果表明双亲中都存在一些提高耐盐相关性状的有利等位基因。研究认为,利用分子标记技术挖掘“隐蔽”于育成品种中的耐盐基因,进一步利用分子标记辅助选择技术对这些非等位耐盐基因进行聚合,完全有可能提高育成品种的耐盐水平。     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

燕麦对碱胁迫的阳离子响应机制

以耐碱性燕麦品种Vao-9和碱敏感性品种白燕5号为试验材料,采用盆栽法,用25、50、75、100 mmol L^-1碱浓度(Na₂CO₃和NaHCO₃按摩尔比1∶1混合)进行短期(14 d)和长期(28 d)胁迫处理,观测两品种根、茎、叶中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺吸收及分配特点,并从离子平衡吸收与分配角度,探讨燕麦对碱胁迫的生理适应机制。胁迫处理14 d后,燕麦体内Na⁺增加,K⁺下降,Ca²⁺和Mg²⁺变化不大,且两品种间各器官中4种离子的分配比例差异不显著。胁迫处理28 d后,两品种各器官中Na⁺增幅较大,K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺降幅较大。Vao-9植株体内Na⁺、Ca²⁺含量大于白燕5号,但K⁺、Mg²⁺含量与白燕5号无显著差异,但两品种间各器官中4种离子的分配特点不同;当胁迫浓度达到100 mmol L^-1时,与白燕5号相比,Vao-9叶片中少分配5.9个百分点Na⁺,多分配13.5个百分点K⁺、28.9Ca²⁺、10.9Mg²⁺,茎中多分配5.4个百分点Na⁺,少分配9.8个百分点K⁺,根中少分配28.9个百分点Ca²⁺、10.9Mg²⁺,因而Vao-9叶片中Na⁺ /K⁺、Na⁺ /Ca²⁺、Na⁺ /Mg²⁺值较白燕5号低。可见,燕麦通过提高阳离子选择吸收及器官分配能力以适应碱胁迫。     

小麦TaPLD-2基因的克隆及功能分析

为了寻找耐盐新基因,培育耐盐新品种。本研究以23个小麦品种为材料,对TaPLD-2基因进行克隆及序列多态性分析,并对TaPLD-2基因响应盐胁迫表达模式进行了研究。结果表明,TaPLD-2基因的全长编码框为1301 bp,位于2DS染色体上,编码的蛋白定位于细胞质,为亲水蛋白,无跨膜区域,属于可溶性NAD(P)(H)氧化还原酶家族;TaPLD-2基因受盐胁迫诱导上调表达,表达量在盐胁迫24 h为对照组的1.8倍,48 h达到最高,为对照组5倍。分析表明SNP位点与相对根长、相对株高及K⁺、Na⁺含量都存在一定程度的相关性。     

陆地棉苗期耐盐性的高效鉴定方法

利用2个耐盐和2个盐敏感的陆地棉品种,分别设置对照和4% (40 g L^–1)浓度NaCl溶液处理三叶期幼苗,处理72 h后调查盐害指数,测定地上部分鲜重、根鲜重、叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、相对电导率、丙二醛含量、抗氧化酶类活性等13个与耐盐性相关的重要指标。利用灰色关联聚类、主成分分析和逐步回归等方法综合评价陆地棉苗期耐盐性,认为最大光化学效率(F_v/F_m)可以作为鉴定陆地棉苗期耐盐性的关键指标,构建耐盐指数(y)方程y = 1.943x – 0.882,(x = 最大光化学效率),同时结合另外2个耐盐和2个盐敏感品种所得方程y值对耐盐等级进行划分。进一步利用23个已知耐盐性的品种检验方程,计算结果与田间鉴定结果完全一致。因此选用最大光化学效率作为唯一指标鉴定陆地棉苗期耐盐性,高效准确,同时通过构建方程和划分耐盐等级,为未来大规模陆地棉品种资源耐盐性鉴定提供技术标准和研究基础。     

NaCl胁迫与等渗PEG处理对荞麦光合速率和呼吸速率的影响

以耐盐荞麦品种川荞1号和盐敏感荞麦品种TQ-0808为试验材料,采用50mmol/L和100mmol/L的NaC l胁迫和等渗PEG处理,结果表明:低盐度胁迫明显促进耐盐品种的光合速率,而高盐度胁迫时盐敏感品种的光合速率显著下降;相同盐度胁迫下,盐敏感品种呼吸速率增加幅度明显大于耐盐品种,2个荞麦品种在高盐度胁迫下呼吸速率增加幅度大于等渗PEG处理,盐敏感品种表现得更为明显,这可能是Na⁺毒害效应的结果。     

渗透胁迫和盐胁迫对荞麦硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的影响

以盐敏感荞麦品种TQ-0808和耐盐荞麦品种川荞1号为试验材料,采用NaCl和等渗PEG-6000处理,研究渗透胁迫和盐胁迫对不同耐盐性荞麦品种硝酸还原酶(NR)及亚硝酸还原酶(NiR)活性的影响。结果表明,高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性显著降低,而耐盐荞麦品种降低幅度相对较小,且高浓度盐胁迫下盐敏感荞麦品种叶片NR及NiR活性的降低幅度明显大于渗透胁迫的,说明Na⁺毒害效应发挥了主要作用。另外,两个荞麦品种叶片NR活性高低与其叶片硝酸盐含量呈正相关。     

谷子杂交种和常规种耐盐性筛选

为了筛选出耐盐性的谷子品种,本试验选用了山西、陕西、河北等地的27个常用谷子品种的种子和幼苗进行处理,通过调查不同盐梯度下种子的发芽率,测得发芽相对盐害率;依据《谷子种质资源描述规范和数据标准》苗期耐盐性鉴定方法,测得苗期盐害指数。结果表明:不同谷子品种芽期在0 mmol/L和150 mmol/L盐胁迫下,差异很小,在200 mmol/L盐胁迫下,差异明显;在200 mmol/L NaCI溶液的环境下,‘张杂谷3号’达到3级耐盐标准,‘张杂谷DH3’达到5级耐盐标准。苗期耐盐性鉴定结果表明,‘张杂谷3号’达到3级耐盐标准、‘张杂谷DH3’达到7级耐盐标准。苗期出苗和生长结果表明,不同谷子品种在盐胁迫下随着盐浓度的提高,出苗率逐渐下降;随着盐浓度的提高,谷苗生长高度逐渐下降。个别不耐盐的谷子父母本,通过杂交获得的杂交种,耐盐能力得到显著增强。经以上结果分析,土壤盐度大于千分之三,不适宜谷子的正常生长,含盐量在千分之三以下的轻度盐碱地,是将来选育耐盐谷子品种的重点利用领域。     

梯度滨海盐土对费菜生长指标及Na+、K+分布的影响

为探明滨海盐土对费菜生长发育的影响,掌握其盐碱土壤栽植下的耐盐特性,通过3、5、7、9、 11 g/kg等5个梯度的滨海盐土处理,对费菜生长指标及Na⁺、K⁺分布等进行研究。结果表明,随着盐分升高,株高、分枝、鲜重、干重均减小,≥7 g/kg盐分对费菜生长具有较大抑制,但盐分达到11 g/kg植株仍能继续生长;≥9 g/kg高盐分显著抑制地上干物质积累,对地下部生物量影响明显小于地上部。随着盐分升高,根、茎、叶中Na⁺的含量有升高的趋势,从部位含量看,茎>叶>根;随着盐分含量升高,叶中的K⁺含量逐渐减少,根、茎有升高趋势,从部位看,茎、叶是根的3倍;随着盐分浓度升高,根、茎、叶的Na⁺/K⁺比值具升高趋势,≤9 g/kg盐分胁迫下,根保持高Na⁺/K⁺比值,是茎、叶的近4倍。低于7 g/kg盐土对费菜影响不大,其耐盐性可能与宿根特性及茎叶结构有关。费菜集食用、园林于一体,由于其耐盐性强,可在滨海盐碱区种植应用。     

小麦耐盐性鉴定指标和方法的研究

本文中的小麦耐盐性鉴定指标是指种子发芽率、幼苗存活率、根长、苗高及苗重、分蘖数、籽粒重和产量、植株地上部的K+/Na+比率。常用的生理生化指标包括:细胞膜透性、ATP酶活性、羟脯氨酸(Hyp)和糖蛋白中糖分含量、甜菜碱含量、游离脯氨酸(Pro)含量等。本文主要研究二者与小麦的盐胁迫反应具有非常密切的关系,反映小麦的耐盐能力。小麦耐盐性鉴定的方法:芽期耐盐性的鉴定方法、苗期耐盐性的鉴定方法和全生育期耐盐性的鉴定方法,可用于小麦种质资源耐盐鉴定评价和耐盐品种选育。     

宁夏银北灌区盐碱地盐渍化特征分析

研究旨在探明宁夏银北灌区盐渍化危害主要离子,为盐渍化耕地改良提供科学依据。采用相关分析法和主成分分析法,对银北灌区土壤盐渍化特征开展研究。结果表明：宁夏银北地区春季土壤盐分表聚特征明显,盐分离子空间差异性强;0~20 cm土壤中,全盐量与SO₄^2-、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和K⁺极显著相关,对土壤产生危害的主要离子是Cl^-、Na⁺、Mg²⁺,盐渍类型是以氯化型盐渍土为主;20~50 cm土壤全盐量与K⁺、Cl^-、SO₄^2-具有极显著强相关,K⁺、Cl^-、SO₄^2-是主要危害盐离子,土壤的盐渍土类型是以氯化型盐渍土和硫酸型盐渍土为主。     

小麦种质资源苗期耐盐性鉴定评价

土壤盐渍化是影响小麦生长的重要非生物胁迫之一,筛选培育耐盐小麦种质资源对开展盐碱地综合利用具有重要意义。本研究以19份杂交小麦和2份常规品种为试验材料,以蛭石为培养基质,设置NaCl含量分别为0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的6个处理,从播种时开始盐胁迫处理,分析测定生长相关的11项指标。采用多元统计分析方法对小麦种质资源进行苗期耐盐性评价,结果表明,在1.2%盐处理下,小麦种质资源大多数指标的耐盐系数四分位差最大,因此,1.2%盐被认为是耐盐鉴定最适浓度;利用主成分分析方法可将11项调查指标的耐盐系数简化为3个主成分;通过主成分贡献率和隶属函数分析进一步将3个主成分值简化成综合评价指标D值;根据D值利用聚类分析将21份小麦种质资源划分为5类,对应高耐、耐盐、中耐、敏感和高敏5个耐盐级别,苗期耐盐鉴定表明13份杂交小麦的综合评价D值高于捷麦19与济麦22;结合逐步回归分析获得11个调查指标耐盐系数与D值的最优回归方程:D=–0.743+0.779×PLL+0.372×TNL+1.273×PH+0.336×PLC+0.279×RL+0.558×RDW,由此回归方程可知...     

水盐浸种对NaCl胁迫下向日葵幼苗渗透调节物质的影响

以向日葵为材料,分别以水、400mmol/L NaCl浸种,评估二者对NaCl胁迫条件下(150mmol/L NaCl)向日葵幼苗中渗透调节物质积累的影响。结果表明:与对照相比,NaCl胁迫导致向日葵叶片、茎部脯氨酸(Pro)含量分别增加了3.36倍、2.40倍;经水、盐浸种后,向日葵叶片中Pro含量分别增加了6.19倍、4.72倍,茎部Pro含量差异不显著。与对照相比,NaCl胁迫处理不同程度地减少了向日葵叶片、茎、根中K⁺含量,增加Na⁺的吸收,K⁺:Na⁺明显降低;在NaCl胁迫条件下,水浸种、盐浸种不同程度地影响了幼苗中K⁺、Na⁺的含量、分配,但是经LSD比较,三种处理中离子含量没有明显差异。由此可见,在150mmol/LNaCl胁迫条件下,水、盐浸种更有效地诱导向日葵中Pro的积累来参与渗透调节。