菊花近缘种属植物耐旱生理机理初探

以菊花近缘种属植物中耐旱的虹の滨菊和不耐旱的杭州野菊为材料,研究自然失水胁迫对其光和生理特性的影响.结果表明,随干旱胁迫的进行,2种菊花近缘种属植物超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量呈现先上升后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性显著下降而游离脯氨酸含量则一直上升;虹の滨菊的SOD与POD活性高于杭州野菊,而游离脯氨酸和丙二醛含量小于杭州野菊;胁迫结束时,2种菊花的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均明显下降,而胞间二氧化碳浓度基本保持不变;虹の滨菊净光合速率较高.干旱胁迫下,较高的SOD活性、游离脯氨酸的积累和较高的净光合速率可能是菊花近缘种属植物耐旱的生理机理之一.     

32个菊花近缘种属植物耐盐性筛选

【目的】确定菊花耐盐种质的筛选方法,并以2个栽培菊花品种为对照,对30份菊花近缘种属野生资源进行耐盐性筛选,为耐盐菊花新品种选育提供耐盐种质。【方法】在Hoagland营养液水培条件下,分别设置5个浓度NaCl(0、40、80、120、160、200mmol·L-1)对4份菊花近缘种属植物进行处理,根据单株受害叶面积比率的差异,确定适宜的筛选浓度;在此筛选浓度下对32份材料进行胁迫处理,通过建立受害程度与胁迫时间的数学回归模型,利用回归方程分别求出材料单株受害叶面积达50%所需用时间,以此进行耐盐性排序,并与其它叶片形态受害指标的筛选结果相比较,采用系统聚类法综合各项指标评价各材料耐性。【结果】耐盐筛选适宜浓度为120mmol·L-1,在此胁迫浓度下,各指标的变异系数较大,依据不同指标的耐盐筛选结果间相关性较高;建立了3类共32个回归方程,各方程的回归效果良好。【结论】以叶片形态症状为依据可以对菊花近缘属植物的耐盐性进行快速、有效筛选,根据聚类结果将32份耐盐性材料分为极强、强、中等、敏感4个级别,芙蓉菊、牡蒿、达磨菊耐盐性极强;菊蒿、大岛野路菊耐盐性强;滨菊、黄金艾等7份材料的耐盐性中等,栽培菊、紫花野菊、小红菊、毛华菊、甘菊等20份材料对盐胁迫敏感。     

甘薯近缘野生种马鞍藤对盐胁迫的生理生化响应特征

马鞍藤[Ipomoea pes-caprae(L.) R. Brown]是甘薯[Dioscorea esculenta(Lour.) Burkill]的近缘野生种之一,自然分布于海南、广州等沿海滩涂地区,目前关于其耐盐方面的研究较少。分析甘薯近缘野生种马鞍藤根部和叶片在不同盐浓度胁迫下生理生化指标的变化规律,将为其耐盐基因挖掘和甘薯种质创新提供依据和参考。采用沙培法,通过300、600、900 mmol/L NaCl溶液灌溉模拟盐胁迫,分别测定叶片和根部在胁迫后0、1、3、5、7 d的脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、总蛋白含量及净光合速率。结果表明,随着盐胁迫时间的延长,根部和叶片中的脯氨酸含量逐渐增加;丙二醛、可溶性糖含量以及净光合速率在不同浓度盐处理下均呈先上升后下降的趋势,并在前3 d内达到峰值;而总蛋白含量在根部呈现出先上升后下降的趋势,在叶片中则呈持续上升的趋势。随着盐胁迫浓度的增加,脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量所达到的峰值也随之增加。研究进一步证实马鞍藤具有较强的耐盐性,其根部和叶片可分别通过一系列的生理生化变化抵御盐胁迫;研究还发现脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、总蛋白含量和净光合速率可作为马鞍藤耐盐胁迫的生理指标,其中丙二醛、可溶性糖含量在处理后3 d达到峰值,为下一步转录组测序取样时间提供了参考,也为挖掘甘薯近缘种耐盐基因打下了基础。     

盐胁迫对西葫芦叶片光合生理特性的影响

以2个耐盐性不同的西葫芦品种冬悦绿圣和福特为材料,用不同浓度的Na Cl溶液进行处理,研究盐胁迫对西葫芦叶片净光合速率、叶绿素、脯氨酸及可溶性糖含量的影响。结果表明:2个西葫芦品种的耐盐性差异显著。盐胁迫环境下,西葫芦叶片的净光合速率和叶绿素含量均呈下降趋势,且下降幅度随盐胁迫程度的加剧而逐渐加大,其中冬悦绿圣西葫芦的下降幅度显著大于福特西葫芦;同时,2个品种叶片的脯氨酸和可溶性糖含量随着胁迫时间的延长呈先升高后降低的变化趋势,其中冬悦绿圣西葫芦叶片的脯氨酸和可溶性糖累积量明显大于福特西葫芦,且达到峰值的时间总体上早于福特西葫芦。综合分析认为,冬悦绿圣西葫芦的耐盐性较强,而福特西葫芦属于盐敏感型。     

低温、弱光及盐胁迫下辣椒叶片的光合特性

【目的】探讨低温(18℃/10℃,昼/夜)、弱光(80μmol·m-2·s-1)及盐胁迫(70mmol·L-1NaCl)下辣椒叶片光合特性的响应机制,为辣椒冬春设施生产中的温、光、肥管理提供理论依据。【方法】以‘中椒4号’幼苗为试材,测定了辣椒叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数等指标。【结果】弱光、弱光和盐胁迫处理提高辣椒叶片叶绿素含量,降低叶绿素a/b比值,处理后15d叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量分别比对照增加25.91%—35.75%、31.34%—44.78%、27.31%—38.08%,其他处理则降低叶绿素含量。低温、弱光和盐胁迫单一及复合逆境胁迫均导致辣椒叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、光合电子传递量子效率的下降及天线热耗散、反应中心过剩光能的增加,各指标变化幅度较大的是低温盐胁迫处理。【结论】低温、弱光和盐胁迫单一、双重或三重逆境下辣椒叶片净光合速率均降低,各逆境导致净光合速率下降的限制因子是不同的。低温盐胁迫对辣椒叶片光合参数、叶绿素荧光参数影响较大,其次为低温弱光及盐胁迫,影响较小的是弱光处理。     

外源钙离子对NaCl胁迫下菊花幼苗生理特性的影响

以耐盐性中等水平的切花菊品种雪中花为材料,采用1/2Hoagland培养法研究添加不同浓度外源Ca~(2+)(0、5、10、15、20 mmol/L)对150 mmol/L NaCl胁迫下菊花幼苗叶片丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、叶绿素含量、净光合速率等光合指标的影响。结果发现,与菊花幼苗单纯盐胁迫相比,幼苗受到盐胁迫后加入一定浓度的外源Ca~(2+),MDA含量降低23.99%~46.27%,Pro含量降低1.28%~46.90%,相对电导率降低22.81%~50.45%,叶绿素含量增加5.74%~42.16%,净光合速率增加78.32%~161.74%,叶片Na~+降低48.04%~61.04%,Ca~(2+)、K+含量和Ca~(2+)/Na~+、K~+/Na~+增加幅度分别为5.65%~87.88%、9.36%~20.41%、98.37%~373.98%、121.30%~205.05%。以上结果表明,一定浓度的外源Ca~(2+)可以提高盐胁迫下菊花幼苗的抗性,缓解高浓度NaCl对植株造成的伤害,其中以15 mmol/L Ca~(2+)处理效果最佳。     

不同供氮水平下盐胁迫对水稻光合特性和某些生理特性的影响

【目的】为了解不同供氮水平培养的水稻植株对盐胁迫的响应.【方法】以2个北方常规粳稻品种为材料,在5个供氮水平下培养至孕穗期,以3个盐浓度进行胁迫处理,研究了处理后的水稻植株生物量、光合特性及一些生理特性的变化.【结果和结论】不同供氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后生物量均呈下降趋势;盐胁迫下,2个水稻品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和表观叶肉导度(AMC)显著下降.低氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后净光合速率下降的原因是由非气孔限制因素引起的,而高氮水平下其在盐胁迫后净光合速率下降的原因还增加了气孔限制因素.在盐胁迫下,1/2N水平下水稻的叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及植株体内脯氨酸、可溶性糖含量显著高于其他N水平,膜透性和丙二醛含量均低于其他N水平.1/2N水平的营养液培养水稻可提高水稻的渗透调节能力,从而增强其在孕穗期的抗盐能力;九稻13号的耐盐性高于吉粳88号.     

干旱胁迫对不同品种菊花叶片光合生理特性的影响

【目的】研究不同程度干旱胁迫对2个菊花品种光合生理特性的影响,为菊花抗旱栽培提供理论依据。【方法】以秋菊早花品种"唐宇金秋"和晚花品种"祥云"为供试材料,利用盆栽试验,以正常浇水为对照(CK,土壤含水率为(40±2)%),研究不同干旱胁迫强度(中度干旱(T1,土壤含水率为(23±2)%)、重度干旱(T2,土壤含水率为(16±2)%))下2个菊花品种叶片生理指标的变化。【结果】随着干旱胁迫程度的加剧,"祥云"和"唐宇金秋"叶片的相对电导率、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量均呈上升趋势,在T2处理下,"祥云"叶片的相对电导率、MDA和脯氨酸含量分别较对照升高23.5%,84.8%和120.4%,而"唐宇金秋"上升幅度均小于"祥云";"祥云"和"唐宇金秋"叶片SOD、POD及CAT活性均呈上升趋势,其中"唐宇金秋"上升幅度均大于"祥云"。随着干旱胁迫程度的加剧,"唐宇金秋"和"祥云"叶片的叶绿素含量及净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均逐渐降低;在相同胁迫条件下,"唐宇金秋"叶片的叶绿素含量及3个光合指标均明显高于"祥云"。【结论】"唐宇金秋"和"祥云"具有不同的干旱胁迫响应机制,"唐宇金秋"具有较强的抗旱能力,在干旱胁迫条件下仍具有较强的光合作用能力。     

不同葡萄品种的耐盐性比较分析

【目的】研究不同葡萄品种耐盐性，为耐盐葡萄品种的筛选提供理论支持。【方法】以葡萄品种5BB、101-14、SO4、3309M、贝达、抗砧3号、喀什哈尔、木纳格、和田红、夏黑10份盆栽葡萄品种幼苗为材料，采用盆栽灌盐培养的方式，研究100 mmol/L NaCl胁迫对不同葡萄品种叶片的盐害指数、光合作用、抗氧化酶含量和丙二醛含量等指标的影响，运用主成分分析比较其耐盐性。【结果】100 mmol/L NaCl胁迫下，和田红、木纳格、喀什哈尔、夏黑的SOD、CAT、POD活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照相比增幅最大，胞间二氧化碳(Ci)和丙二醛含量降幅最小；101-14、抗砧3号、贝达的SOD、CAT、POD活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照相比增幅较大，胞间二氧化碳(Ci)和丙二醛含量降幅较小；3309M、5BB、S04的SOD、CAT、POD活性，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照相比增幅最小，胞间二氧化碳(Ci)和丙二醛含量降幅最小。【结论】和田红、木纳格、喀什哈尔、夏黑为耐盐品种，101-14...     

外源脯氨酸对盐胁迫下芹菜生长及光合特性的影响

【目的】盐胁迫是影响作物生长及产量的重要非生物胁迫，探究脯氨酸(Proline,Pro)对盐胁迫下芹菜生长及光合特性的影响，并筛选缓解胁迫最适浓度。【方法】以‘美国西芹’为试验材料，以无盐胁迫且不喷施脯氨酸(Pro)为对照1(CK1)，在盐胁迫(100 mmol/L NaCl)下，以叶面喷施0 mmol/L Pro为对照2(CK2)，以及喷施0.1,0.3,0.9,1.5,3,4.5,6 mmol/L Pro共计9个处理，测定芹菜的生长及光合特性相关指标。【结果】与CK1相比，盐胁迫显著抑制了芹菜的株高、茎粗、根系形态建成及生物量的积累，显著降低了芹菜叶片叶绿素含量及光合电子从初级醌受体Q_A向次级醌受体Q_B的传递效率，使快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)发生明显变形，抑制了光合作用。叶面喷施适宜浓度脯氨酸可有效缓解盐胁迫下芹菜株高、茎粗及叶片叶绿素含量的下降，促进根系形态建成及生物量的积累，恢复OJIP曲线，增强光合作用。0.3 mmol/L Pro处理芹菜叶片的净光合速率P_n、气孔导度G_s、...     

狼尾蕨体细胞耐盐突变体NY-7的耐盐性研究

通过盆栽实验,研究了不同盐浓度胁迫下狼尾蕨及其体细胞耐盐突变体NY-7的5个生理指标,并应用模糊隶属函数法对其耐盐性进行了综合评价。结果显示：随着NaCI浓度的升高和胁迫时间的延长,NY-7的叶绿素和可溶性蛋白含量下降,脯氨酸含量、SOD活性均没有显著变化,MDA含量有所增加;而狼尾蕨的叶绿素含量显著降低,SOD活性、脯氨酸、可溶性蛋白和MDA含量均显著增加;NY-7的耐盐性高于狼尾蕨。     

抽穗开花期高温对水稻剑叶理化特性的影响

 【目的】探明水稻功能叶在高温胁迫下的生理反应及适应机理。【方法】在人工气候室对两个耐热性不同的水稻品系进行高温处理（8:00～17:00，37℃，17:00～8:00，30℃）,研究高温胁迫对水稻剑叶叶绿素含量、光合特性、热稳定蛋白和膜透性等理化特性的影响。【结果】高温胁迫下，水稻剑叶叶绿素含量和叶绿素a/b值下降，胁迫后恢复期间稍有回升，耐热品系996叶绿素含量高于热敏感品系4628。高温使剑叶净光合速率和气孔导度下降，细胞间CO2浓度上升，与热敏感品系4628相比，耐热品系996在高温胁迫下能保持较高的光合特性；高温使水稻剑叶中可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和游离脯氨酸含量下降，热稳定蛋白含量上升；热敏感品系4628剑叶中丙二醛含量和膜透性在高温胁迫下增幅大于耐热品系996。【结论】高温胁迫下水稻剑叶中能保持较高的光合特性及叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸和热稳定蛋白含量以及较低的膜透性和MDA含量，是耐高温品种的生理基础。     

NaCl处理对竹柳苗光合特性的影响

[目的]通过研究不同浓度NaCl胁迫对竹柳苗光合特性的影响来评定其耐盐性.[方法]以含盐量分别为0（对照）、0.25％、0.50％、1.00％的盐溶液对一年生竹柳扦插苗进行处理,在处理后第3、6、9、12天测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率以及叶绿素含量.[结果]随着NaCl处理浓度的增大和时间的延长,竹柳苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及叶绿素含量都逐渐降低,胞间CO2浓度则先降低后升高.[结论]竹柳具有一定的耐盐性,有向滩涂引种的潜力.     

自然低温对慈竹和撑绿杂交竹生理特性的影响

为探讨慈竹Neosinocalamus affinis耐寒机制,分析了慈竹与撑绿杂交竹Bambusa pervariab ilis×De ndroc alamopsis grandis在夏季常温(22～30℃)和冬季低温(-2～4℃)生理指标的变化情况.结果表明:随着气温的降低,慈竹和撑绿杂交竹叶片叶绿素质量分数降低;可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛质量分数以及电解质渗漏率显著升高(P＜0.01);超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著上升(P＜0.01).在相同低温下,慈竹游离脯氨酸、可溶性糖、叶绿素、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于撑绿杂交竹;而丙二醛以及电解质渗漏率显著低于撑绿杂交竹.慈竹在自然低温条件下通过生理机能的改变主动适应低温环境,提高其耐寒性.慈竹抗寒性强于撑绿杂交竹.     

不同种源地沙枣幼苗对混合盐胁迫的生长及生理响应研究

  目的  研究不同种源沙枣对于混合盐胁迫的生理响应,为筛选优良耐盐沙枣种质与沙枣的园林应用提供依据。  方法  以宁夏银川、甘肃张掖两种源地二年生沙枣幼苗为试验材料,选用NaCl、Na₂SO₄的1∶1（体积比）混合盐溶液胁迫40 d,观测幼苗生长情况及生理指标。  结果  随盐浓度增加和胁迫时间延长,两种源沙枣幼苗叶长、叶宽、新梢和地径生长量,包括叶绿素含量均呈下降趋势。叶片细胞膜透性、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势。可溶性蛋白含量先上升后下降再上升。超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性均先上升后下降。随盐浓度增加,幼苗净光合速率、叶片气孔导度、叶片蒸腾速率整体呈下降趋势;叶片胞间CO₂浓度呈上升趋势。随胁迫时间延长,两种源沙枣净光合速率先下降后上升再下降;叶片气孔导度先下降后上升再下降;两种源沙枣叶片胞间CO₂浓度先下降后上升;叶片蒸腾速率整体呈下降趋势。宁夏、甘肃种源沙枣的耐盐阈值分别为1.088%和1.153%。  结论  综合分析认为,不同种源地沙枣幼苗耐盐能力有所不同,甘肃种源沙枣耐盐能力强于宁夏种源。叶绿素含量、胞间二氧化碳浓度、丙二醛、蒸腾速率、叶片膜透性、脯氨酸等6个指标可作为评价沙枣耐盐性的重要指标,叶长、叶宽、新梢、地径生长量等指标可作为辅助评价参考指标。研究结果对沙枣种质的耐盐性评价及其引种栽培、丰富盐碱地区植物景观、改善生态环境具有重要意义。      

盐胁迫下钙对水稻幼苗光合作用及相关生理特性的影响

 研究了外源Ca2+对盐胁迫下耐盐性不同的2个水稻品种（武育粳3号和IR36）光合作用和相关生理指标的影响。结果表明，外源Ca2+能有效改善水稻的光合作用，其净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）均较盐胁迫条件下未加Ca2+处理有明显的增加。细胞间隙CO2浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）的升降速度也是加Ca2+的处理比未加Ca2+的处理快。外源Ca2+能提高水稻叶片叶绿素的含量，增加脯氨酸和可溶性糖的积累。此外，外源Ca2+还降低了丙二醛含量和细胞膜透性，并有效增强SOD酶的活性。     

盐胁迫对5种抗旱型小麦苗期生理特性的影响

【目的】探讨盐胁迫对不同抗旱型小麦品种苗期叶片抗氧化酶活性和相关生理指标的影响,为耐盐抗旱型小麦品种筛选和抗盐机制研究提供科学依据。【方法】选取5种抗旱型小麦品种(晋麦47、长4642、长6350、长6154和长6878),通过水培试验模拟不同盐胁迫处理(T1:Hoagland营养液+100 mmol/L Na Cl;T2:1/2浓度Hoagland营养液+200 mmol/L Na Cl;CK:1/2浓度Hoagland营养液)对小麦幼苗期的伤害效应,分别在胁迫第3 d和第7 d测定植株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸含量,分析不同抗旱型小麦对盐胁迫的响应差异。【结果】不同抗旱型小麦品种对不同盐胁迫浓度及胁迫时间的响应存在差异,其中晋麦47的叶片SOD活性在低盐浓度(T1处理)胁迫下被激活,随着盐浓度升高及胁迫时间延长,SOD活性又逐渐降低,叶片POD活性和MDA含量相对处于较低水平。方差分析结果表明,取样时间对小麦叶片SOD活性的影响极显著(P0.01,下同),叶片POD活性在不同盐胁迫处理、不同品种、采样时间及盐胁迫处理和品种互作间均存在极显著差异;叶片MDA含量在不同盐胁迫处理、不同品种和采样时间间存在极显著差异;脯氨酸含量在不同盐胁迫处理、采样时间间存在极显著差异。相关性分析结果表明,叶片MDA含量与SOD活性无明显相关性,而与POD活性及叶片和根系脯氨酸含量均呈极显著正相关。【结论】叶片POD活性和MDA含量可作为小麦的耐盐性筛选指标。5个抗旱型小麦品种中,晋麦47在苗期具有相对较强的耐盐性,适合在盐碱地推广种植。     

红提和夕阳红葡萄的抗盐性测定

为研究红提和夕阳红2个葡萄品种的抗盐性,在不同盐浓度、不同盐处理时间的胁迫下,研究了葡萄新梢内的叶绿素、丙二醛、脯氨酸的含量。结果表明:2个品种的叶绿素含量随时间和浓度的增大而减少;除红提在0.3%的盐浓度处理下丙二醛含量高于0.6%盐浓度处理外,丙二醛和脯氨酸的含量均随时间和浓度的增大而增加。     

离体条件下盐胁迫对马铃薯试管苗叶绿素含量,脯氨酸累积和抗氧化酶活性的影响

离体条件下,研究了2个马铃薯品种在0～80 mmol NaCl胁迫下的试管苗生长、叶绿素含量、脯氨酸和丙二醛含量及氧化酶活性的反应.2品种苗高随盐浓度增加及培养时间的延长而显著降低.与品种紫花白相比,同一盐浓度下静石2号在苗鲜重、根长和根数等方面受抑制程度更强.盐胁迫培养3周后,试管苗叶片中叶绿素a,b与总量及类胡萝卜素含量在40～80 mmol高盐浓度下显著降低.两个品种试管苗中脯氨酸和丙二醛含量随盐浓度的增加而增加,而静石2号中脯氨酸和丙二醛的累积量和累积率都高于紫花白,表明在盐胁迫下静石2号膜脂过氧化程度相对较高.2品种SOD和POD活性均在低盐浓度(20 mmol)下显著增加而高盐浓度下降低.离体条件下,紫花白试管苗呈现出比静石2号高的SOD、POD活性以及较强的耐盐能力,表明其具有进一步在田间进行耐盐基因型筛选的必要性.