盐胁迫对甜高粱和青贮玉米不同器官K~+、Na~+含量的影响

为探讨甜高粱和玉米通过K~+、Na~+调节适应盐胁迫的机制,选择4个甜高粱品系和4个青贮玉米品系(种)为试验材料,种植于宁夏灌区北部盐渍化土地(土壤含盐量2.25 g/kg),并设置含盐量较低的对照地(土壤含盐量0.85 g/kg),测定不同试验地甜高粱及玉米的公顷干质量以及根系、茎基、茎秆、叶片的K~+、Na~+含量,分析不同器官K~+/Na~+与公顷干质量的相关性。结果表明:盐胁迫下,甜高粱除叶片之外的其他器官中K~+含量极显著高于青贮玉米而Na~+含量极显著或者显著低于青贮玉米,甜高粱各器官的K~+/Na~+均极显著高于青贮玉米。与对照相比,在盐胁迫下,甜高粱根系、叶片K~+含量降低,青贮玉米根系、茎基K~+含量降低;甜高粱根系Na~+含量升高,青贮玉米根系、茎基和茎秆Na~+含量升高;甜高粱根系K~+/Na~+降低,青贮玉米根系、茎基和茎秆K~+/Na~+降低。在对照地,甜高粱除茎秆之外其他器官K~+/Na~+与公顷干质量均呈正相关,青贮玉米各器官K~+/Na~+与公顷干质量均呈正相关;在盐胁迫下,甜高粱各器官K~+/Na~+与公顷干质量均呈正相关,青贮玉米除根系之外其余器官K~+/Na~+与公顷干质量均呈正相关。综上,盐胁迫下,甜高粱以及青贮玉米较强的耐盐性与其较高的K~+/Na~+有关,甜高粱在盐胁迫下比青贮玉米具有更高的K~+/Na~+,从而使其具有更强的适应盐胁迫的能力。     

盐胁迫下外源钙对苜蓿幼苗叶片离子含量的影响

以中苜1号苜蓿幼苗为试验材料,采用水培法研究NaCl胁迫对苜蓿幼苗叶片内无机离子含量的影响及氯化钙对幼苗盐害的缓解作用。结果表明,随着NaCl浓度的升高,叶片内Na~+含量增加,K~+、Ca~(2+)含量降低,且Na~+/K~+和Na~+/Ca~(2+)的比值会随着Na~+含量的增高而增加;施加不同浓度CaCl_2后,Na~+、K~+、Ca~(2+)含量及Na~+/K~+、Na~+/Ca~(2+)比值均有不同程度变化,苜蓿幼苗表现在Ca Cl2浓度为10、15 mmol/L时Na~+含量降低,K~+和Ca~(2+)含量增加,Na~+/K~+和Na~+/Ca~(2+)的比值降低,表明Ca~(2+)可改善苜蓿幼苗体内的离子平衡,缓解盐胁迫造成的伤害。     

盐胁迫对豇豆幼苗离子分布的影响

以盐豇1号为试验材料,采用水培法研究不同浓度NaCl胁迫对豇豆幼苗不同器官离子分布的影响。结果表明,盐胁迫条件下,大量Na~+进入幼苗体内,而抑制K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)进入。盐胁迫下,幼苗根部和茎中存在较多的Na~+,叶片中含量最低,但叶片和茎中Na~+增幅较大,根系Na~+增幅较小,避免根部Na~+过多积累,可以维持豇豆根系活力缓解盐毒害。随着盐胁迫的加重,幼苗根部和茎的K~+含量明显降低,叶片K~+含量能保持稳定水平或有所上升,维持了较高的K~+/Na~+比值。NaCl处理后叶片中的Ca~(2+)、Mg~(2+)含量变化幅度较低;Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值均随盐浓度增加而降低,叶片中的Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值始终高于根和茎。综合看,盐胁迫影响豇豆幼苗各器官中的离子分布,Na~+含量增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量降低;各组织中的K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值随盐胁迫浓度增加而下降。     

液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白研究进展

土壤盐渍化是造成全世界农作物减产的主要非生物胁迫因素之一,盐渍化土壤中过多的Na~+是使植物生长受到抑制的主要阳离子。植物细胞中的液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(NHX)是应对盐胁迫的一种重要离子转运蛋白,盐胁迫下NHX可以调控植物体内的离子稳态平衡及细胞内的pH,对提高植物耐盐性具有非常重要的作用。简要概述了近年来液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白的亚细胞定位与结构特点、主要生理功能及其与植物耐盐性关系等方面的研究进展,以期为相关研究提供参考。     

盐胁迫对冬小麦苗期Na~+、K~+吸收分配及限钠能力的影响

为明确盐胁迫对冬小麦苗期无机离子吸收与分配的影响,选用盐敏感型济麦22和耐盐型青麦6号两个品种进行NaCl胁迫处理,研究苗期根部和地上部对Na~+、K~+的吸收情况。结果表明:随NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,2个小麦品种根部和地上部的Na~+含量升高,K~+含量和K~+/Na~+比值都呈下降趋势,而且根部3个指标的变化幅度都大于地上部,济麦22的变化幅度大于青麦6号。说明青麦6号通过根部吸收较多的Na~+,并限制向地上部的运输以维持较高的K~+/Na~+值和限钠能力,进而提高耐盐性能。     

盐胁迫大麦苗体内的Na^＋K^＋分配与叶片耐盐量

以耐盐性强的大麦品种鉴4和耐盐性弱的科品7号为材料,研究了盐胁迫对幼苗干物质积累,Na~+、K~+分配和叶片电解质渗出率的影响,分析了它们之间的因果联系。盐胁迫下鉴4根系的 Na~+/K~+比明显高于科品,叶片的 Na~+/K~+比却明显低于科品。鉴4根中的 Na~+向地上部分运输较少,而对 K~+的运输选择性较高,与植株较高的干物质积累基本一致。叶片 Na~+含量达到1.1m mol·g~(-1)DW后,叶片电解质渗出率随 Na~+含量升高而直线增大,两者呈极显著相关。叶片致死含 Na~+量约为2.1～2.5m mol·g~(-1)DW,两品种间无显著差异。膜伤害主要是 Na~+胁迫所致。     

菌根提高植物耐盐性机理的研究

综述了盐胁迫环境下菌根对植物耐盐性的影响,指出了菌根主要通过以下几个方面提高宿主植物的耐盐性:促进植物对K~+的吸收来调节K~+/Na~+平衡,进而维持细胞内离子平衡;增强植物对营养元素的吸收;增强宿主植物对水分的吸收,缓解由盐胁迫引起的生理干旱;调节组织渗透平衡,减少宿主植物对Na~+和Cl~-的吸收;增加宿主植物的抗氧化胁迫能力。     

45份偃麦草种质苗期耐盐性综合评价

采用土培法,对苗期45份偃麦草(Elytrigia repens)种质进行递进式NaCl胁迫,在150 mmol/L及300 mmol/L NaCl盐胁迫下对其枯黄率、地上生物量、叶片K~+含量、叶片Na~+含量及叶片K~+/Na~+进行综合评价。结果表明,随着盐胁迫的增加,偃麦草的枯黄率、Na~+含量均呈上升趋势,而地上生物量、K~+含量、K~+/Na~+呈下降趋势。隶属函数综合评价及聚类分析表明,材料E48为耐盐性种质,材料E25、E26、E19、E28、E04、E23、E03、E08为不耐盐种质,其余耐盐性居中。     

盐胁迫下大豆木质部溶液中Na+和K+含量变化分析

通过对不同浓度盐胁迫下的大豆木质部汁液中Na~+、K~+的含量进行测定和分析,探讨了NaCl胁迫下大豆根系对Na~+、K~+的吸收机制。结果表明,随着NaCl胁迫程度的增加,大豆木质部汁液中Na~+含量明显上升,但植株对Na~+的相对吸收却减少,而K~+含量无显著变化。说明随着盐胁迫的增加,大豆的根细胞质膜有抵制外界Na~+进入的趋势,这对其适应盐渍环境具有重要意义。     

蒲公英苗期盐胁迫反应及耐盐阈值的确定

为筛选耐盐蒲公英品种,采用盆栽试验,分析不同盐分质量分数的滨海原土对蒲公英幼苗的生长发育及体内不同部位Na~+和K~+质量分数及K~+/Na~+的影响,通过相关性分析和回归分析,确定蒲公英幼苗期耐盐鉴定指标和耐盐阈值。结果表明,随着土壤盐分质量分数的增加,幼苗存活率、叶长、叶宽、叶片数、地上和地下干物质质量均有所下降,但较低盐分(0.2%)可促进幼苗生长;地上部Na~+和K~+质量分数及K~+/Na~+均与土壤盐分质量分数相关,而地下部这些指标与土壤盐分质量分数相关性不大;确定了蒲公英苗期耐盐鉴定指标为叶长,耐盐阈值为0.42%。     

盐胁迫下耐盐苜蓿松散型愈伤组织生理生化特性变化

为了解盐胁迫下耐盐突变苜蓿的生理生化变化,以青睐苜蓿耐盐突变体的松散型愈伤组织和青睐苜蓿松散型愈伤组织为试材,用2%Na Cl溶液浸泡1 h,分析了该组织在盐胁迫下细胞中的可溶性糖、丙二醛、可溶性蛋白、游离脯氨酸等的含量,以及细胞膜透性、离子浓度和SOD、POD酶活性。结果显示:盐胁迫下耐盐松散型愈伤比对照组织的可溶性糖含量、POD酶活性、游离脯氨酸含量、K~+/Na~+分别高出0.757倍、0.266倍、6.525倍、0.700倍,SOD酶活性、丙二醛含量、细胞膜透性、Na~+、K~+浓度分别低1.807倍、0.878倍、0.553倍、2.903倍、1.296倍。所以,耐盐松散型愈伤组织在盐胁迫下表现出可溶性糖含量、POD活性、游离脯氨酸含量、K~+/Na~+增加,丙二醛含量、细胞膜透性、Na~+浓度降低,可溶性蛋白无明显变化。试验结果表明苜蓿耐盐突变愈伤组织具有更强的耐盐性。     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及其相关酶活性的影响

研究了Ca~(2+)对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及相关酶活性的影响.结果表明,脯氨酸含量在低盐胁迫下增加不明显.高盐胁迫下显著增加;可溶性糖含量及吡咯琳-5-羧酸还原酶(P5CR)活性与其变化趋势一致; 吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)活性在盐胁迫下变化不明显;脯氨酸脱氢酶(PDH)活性在高盐胁迫下显著增加;盐胁迫下K~+含量显著降低,Na~+含量明显增加.加入Ca~(2+)后,脯氧酸含量在低盐胁迫下变化不明显,高盐胁迫下显著降低,与可溶性糖含量和P5CR活性变化一致;Ca~(2+)对P5CS活性无明显影响,而使高盐胁迫下PDH活性显著增加;Ca~(2+)明显降低了盐胁迫下Na~+含量,提高了K~+含量及K~+/Na~+.这说明脯氨酸仅在高盐胁迫下显著积累,Ca~(2+)明显降低了高盐胁迫下的脯氨酸含量,这一效应主要与P5CR活性降低、PDH活性及K~+/Na~+增加有关.     

植物盐响应机制研究进展

土壤盐渍化严重影响植物生长和发育，主要表现在对植株根部的渗透胁迫和对地上部的离子毒性。提升植物本身的耐盐性则有助于改良利用盐渍化土壤。本文综述了植物在细胞水平和生理水平对盐胁迫的响应过程，涉及植株对Na⁺的感知以及因高浓度Na⁺导致的渗透胁迫、光合作用减弱以及根部结构改变，并阐述了HKT1转运蛋白介导的耐盐分子机制，为深入理解植物响应盐胁迫机制提供参考。     

苍耳对盐碱胁迫的生理响应

采用不同浓度的NaCl、NaHCO_3溶液对苍耳幼苗进行胁迫处理,分析胁迫处理对苍耳幼苗的生长、光合指标、无机离子、有机溶质及渗透调节剂的渗透调节贡献率的影响,重点研究苍耳对碱胁迫的生理适应机制。结果表明:盐碱胁迫显著抑制了苍耳的生长和光合。随胁迫强度的增加,叶内Na~+质量摩尔浓度、Na~+质量摩尔浓度与K~+质量摩尔浓度的比增加,碱胁迫下增加幅度更大。盐胁迫下,在根部和叶内,Na~+、K~+和游离脯氨酸均是主要的渗透调节物质;3者渗透调节中的平均贡献率的总,在根部为73.89%、在叶内为61.96%。碱胁迫下,根部和叶片显示出不同的渗透调节机制:在根部,Na~+和游离脯氨酸是主要的渗透调节物质,平均贡献率分别为58.44%和16.25%,K~+的渗透调节作用很小;在叶内,Na~+、K~+、游离脯氨酸均起到重要的渗透调节作用。与盐胁迫相比,碱胁迫对植物的伤害作用更大。苍耳通过Na~+、K~+、游离脯氨酸等渗透剂对根部和叶内渗透调节的积极参与,对碱胁迫具有一定的适应能力。     

NaCl胁迫对甘薯植株体内K~+、Na~+和Cl~-含量及生长的影响

研究Na Cl处理下耐盐性不同基因型甘薯植株K~+、Na~+和Cl~-含量及生长情况,以探讨不同器官K~+、Na~+和Cl~-含量变化对植株生长的影响,为耐盐材料的鉴定及耐盐机理的研究提供依据。以商薯19(CK)和EMS诱变创新材料T06、T11为试验材料,分析Na Cl胁迫处理下,甘薯植株根、茎、叶K~+、Na~+和Cl~-含量变化及其与生长的关系。随着Na Cl处理时间的延长,CK、T06、T11根、茎、叶干重的增长速率和K~+/Na~+值均降低,Na~+、K~+、和Cl~-含量逐渐增加,但是T06和T11较CK保持较高的干重增长速率、K~+含量、K~+/Na~+值,较低的Na~+和Cl~-含量;甘薯植株干重与Na~+和Cl~-含量呈显著或极显著负相关,而与K~+含量呈显著正相关。因此,耐盐性好的甘薯基因型,在Na Cl处理后可保持较高的生长速率,根、茎、叶较低的Na~+和Cl~-含量,较高的K~+/Na~+值和K~+含量,可为耐盐材料的鉴定提供借鉴。     

利用隶属函数值法对玉米成熟期耐盐性的综合评价

【目的】筛选耐盐、敏盐的玉米种质资源,为耐盐玉米育种研究提供理论依据。【方法】于2016年4-9月,在宁夏银川,以10个不同基因型春玉米品种为试验材料,设置盐分含量不同的2块地:对照田(土壤全盐含量低,为0.612g/kg)和盐碱胁迫地(土壤全盐含量中度,为2.269g/kg),两地块间土壤养分含量无明显差异,测定两地块中成熟期各玉米品种的K~+/Na~+,光合气体交换参数(有效光照强度(PAR)、净光合速率(P~n)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶温(T~L))以及农艺性状和产量等指标,利用主成分分析和隶属函数值法对不同基因型玉米品种耐盐性强弱进行综合评价。【结果】与对照相比,盐碱胁迫条件下各玉米品种的根系和茎基部K~+/Na~+值均明显降低(P0.05),且同一品种不同器官的K~+/Na~+总体表现为茎叶片茎基部根系,表明离子的吸收和运输具有选择性,其中茎具有贮存K~+的作用,根系具有贮存Na~+的功能。盐碱胁迫下各玉米品种的净光合速率(P~n)总体均显著低于对照(P0.05),叶片温度(T~L)显著高于对照(P0.01),其他光合指标无明显变化规律。此外,盐碱胁迫条件下,各玉米品种的农艺性状和产量较对照均降低。【结论】不同基因型玉米品种之间的耐盐碱能力存在差异,根据综合评价值(D值)大小,耐盐性由强到弱顺序为WY_2宁3/1522A3/A18HoViY1A111-3/H242H237/A18桂青贮1号A3/A18高北21/A58H237/1506。     

植物促生根际菌减轻农作物盐胁迫研究进展

盐胁迫降低许多农作物生长和产量。植物促生根际菌通过多种途径减轻盐胁迫对植物的不利影响,主要包括根际细菌接种植物有较好的根苗生长、营养吸收、叶绿素含量和抗病力,根际细菌通过产生植物激素和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、促进植物根际养分循环和对植物病原微生物的控制赋予植物对胁迫不同程度的耐受,根际细菌通过提高植物渗透调节物质的积累、增加K+浓度和维持高K~+/Na~+比减轻盐胁迫。     

植物耐盐分子机制研究进展

盐胁迫是影响植物生长发育的重要非生物胁迫之一，严重制约农业生产和经济发展，盐渍化农田的利用已成为一个世界性问题。研究植物耐盐机理、培育耐盐植物新品种对充分利用盐渍化农田具有重要的理论意义和应用价值。目前，越来越多参与盐胁迫应答的基因被发现和揭示。 当植物处于高盐环境时，细胞中的多种蛋白参与盐胁迫响应。细胞壁上的类受体激酶和细胞壁的组分对盐胁迫产生应答，细胞膜上的 GIPC 鞘脂作为 Na+ 受体与 Na+ 结合后引起细胞表面电势变化，产生钙信号以激活下游调控通路，细胞膜上的钾离子通道蛋白和 Na+/H+ 逆转运蛋白介导 Na+ 流入和外排。液泡膜上的 Na+/H+ 逆转运蛋白将细胞质中过多的 Na+ 区隔化至液泡内。此外，转录因子也参与植物适应盐胁迫的转录调控，在植物耐盐调控中起重要作用。本文基于耐盐调控因子的亚细胞定位，综述近几年已报道的植物耐盐分子机制，总结耐盐基因在提高植物耐盐性中的作用，并对其应用前景进行展望，旨在为植物耐盐分子育种提供参考、为盐渍化农田改良提供科学依据。     

NaCl胁迫对侧柏幼苗生长及矿质离子吸收和分配的影响

【目的】探讨侧柏幼苗对盐生环境的适应性及耐盐机制。【方法】以当年生侧柏幼苗为材料,通过温室土培模拟盐分不同梯度胁迫试验,研究不同浓度(0,100,200mmol/L)NaCl胁迫对侧柏幼苗生物量积累及其不同器官(根、茎、叶)K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)吸收、运输与分配的影响。【结果】(1)盐胁迫不同程度地促进了侧柏幼苗根系生长,但显著抑制了幼苗生物量的积累。(2)随着NaCl浓度的升高,侧柏幼苗各器官中Na~+含量增加,且Na~+含量在不同浓度盐胁迫下具有相同的分配规律,即根叶茎;随着Na~+含量的升高,各器官中K+含量显著减少,Ca2+含量在根和叶中显著升高。(3)各器官中K~+/Na~+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+总体随NaCl胁迫浓度的升高呈下降趋势,叶片和茎部离子比值始终高于根部。(4)随着NaCl胁迫浓度的增加,根部到茎部的离子选择性运输系数SK,Na、SCa,Na、SMg,Na逐渐降低;而茎部到叶部的SK,Na、SCa,Na、SMg,Na在低浓度盐胁迫时显著升高,在高浓度盐胁迫下受到抑制。【结论】侧柏幼苗对NaCl胁迫具有一定的耐受性,这与根系对Na+的聚积和限制作用以及低浓度盐胁迫下地上部对K+、Ca2+、Mg2+选择性运输能力的提高有关。     

碱性盐胁迫对水稻苗期矿质离子吸收与分配的影响

选择耐盐碱性较强的水稻回交导入系材料JE、JI1、JI2、JH1、JH2及回交亲本JJ(吉粳88),在温室内进行水培,以50 mmol/L的Na_2CO_3和Na HCO_3(摩尔比9︰1)作为盐碱处理,研究对苗期水稻植株Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Mo~(2+)等矿质离子的影响。结果表明:碱性盐胁迫下,Na~+含量显著增加,大量Na~+向叶片分配,导致植株体内阳离子显著增加,破坏了植株体内的离子平衡;K~+含量降低,叶片的降幅小于根系,K~+在叶片中分配比例增加,从而保持较高的K~+/Na~+比,使植株少受盐害;叶片中Ca~(2+)和Mo~(2+)含量降低,而根系中含量增加;Mg~(2+)含量未见显著变化;Mn~(2+)含量降低,以根系中降幅显著;Fe~(2+)、Zn~(2+)含量呈现增加趋势。与JJ相比,耐盐碱性较强的JE、JH1、JH2、JI1、JI2叶片中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+比较高,Na~+所占TC(阳离子总量)和MC(单价阳离子总量)比例较低。