硅缓解盐胁迫诱导的芦荟生长抑制、品质降低和体内离子稳态失衡研究

为探索芦荟微咸水灌溉栽培及其硅(Si)素营养生理,研究了100 mmol/L NaCl+2.0 mmol/L Si处理120 d对芦荟生长、重要品质指标和植株体内盐分离子状况的影响及其酶动力学机制。结果表明,加Si可明显缓解盐胁迫诱导的芦荟生长抑制和品质降低,原因是Si可显著降低盐胁迫下芦荟植株中的Na+和Cl-含量,提高K+含量和K+/Na+,促进根系对K+、Na+的选择性吸收和运输,使芦荟植株体内的离子稳态得以良好维持;根系和叶片横切面X-射线能谱微区分析进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对离子选择性吸收、运输的机制之一是显著提高了盐胁迫下芦荟根尖细胞质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶活性。     

不同耐盐性水稻幼苗叶绿体光能转化特性对盐胁迫的反应

[目的]探讨盐逆境下光合器官的光合潜力,为提高全株光合能力提供理论依据。[方法]以耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)、Peta(盐敏感)幼苗为材料,研究叶绿体光能转化对盐胁迫的响应。[结果]结果表明:随着NaCl胁迫浓度和时间的增加,2个水稻品种净光合速率、叶绿体放氧活性、ATP含量下降;100 mmol/L NaCl胁迫下,叶绿体ATP酶活性先上升后基本不变,叶绿体光合磷酸化活力先上升后下降;200 mmol/L NaCl作用下,叶绿体ATP酶、叶绿体光合磷酸化活性一直下降;且耐盐品种Pokkali下降的程度明显小于盐敏感品种Peta。[结论]盐胁迫下耐盐品种叶绿体光能转化能力强于盐敏感品种。     

钙对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长的缓解效应研究

采用营养液培养法,研究了外源Ca(NO3)2对Na Cl胁迫下黄瓜幼苗生长和生理指标的影响。结果表明:60mmol·L-1Na Cl胁迫显著抑制了幼苗形态生长和生物量积累,叶片光合色素和抗坏血酸含量显著降低,质膜透性、丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著增加;不同浓度Ca(NO3)2处理,均使Na Cl胁迫下叶片光合色素和抗坏血酸含量显著增加,质膜透性和MDA含量显著降低,脯氨酸和可溶性蛋白含量进一步增加,幼苗生长各指标不同程度提高,其中4 mmol·L-1Ca(NO3)2处理的各项指标均优于2 mmol·L-1和6 mmol·L-1Ca(NO3)2处理。说明外源Ca(NO3)2可通过促进叶片光合色素合成,增强细胞抗氧化能力和渗透调节能力,减轻胁迫造成的膜脂过氧化伤害,缓解Na Cl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,且以4mmol·L-1Ca(NO3)2处理的缓解效果最好。     

外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用和离子分布的影响

[目的]为了探讨外源葡萄糖缓解盐胁迫下黄瓜幼苗生理伤害的作用机制。[方法]采用营养液水培法,以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合作用以及体内离子分布的影响。[结果]盐胁迫(65mmol/L Na Cl)显著降低了黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci),限制了黄瓜幼苗植株的生长,而根施2 mmol/L葡萄糖缓解了盐胁迫诱导的光合速率和生长下降;在盐胁迫下,黄瓜幼苗叶片、茎和根中Na+和Cl-含量显著增加,而K+和Mg2+含量明显降低,外源葡萄糖处理逆转盐胁迫诱导黄瓜植株体内离子含量的变化。[结论]外源葡萄糖通过抑制根中Na+和Cl-向地上部的运输,减轻叶片中Na+和Cl-积累诱导的离子毒害,从而缓解盐胁迫对光合作用的抑制,进而促进盐胁迫下黄瓜幼苗的生长。     

盐胁迫下外源Si和Spd对番茄幼苗生长及光合荧光特性的影响

试验以"中杂9号"番茄(Solanum lycopersicum L.)为试验材料,采用水培法,研究外源硅(Na_2SiO_3,1.5 mmol·L~(-1))和亚精胺(Spd,0.25 mmol·L~(-1))对盐胁迫下(150 mmol·L~(-1)NaCl)番茄幼苗生长及光合荧光特性的影响。结果表明,盐胁迫下番茄幼苗生物量积累、根系活力、叶绿素含量及净光合速率均显著下降,其对光合作用的抑制以非气孔因素为主。外源Si和Spd均可缓解盐胁迫对番茄植株的伤害,具体表现为根冠比、叶片相对含水量、根系活力、光合作用增强。外源Si和Spd均可促进盐胁迫下番茄叶绿素积累,Si主要通过维持光合系统完整性提高叶片对光能利用效率;Spd则通过增加叶片气孔开放比例促进CO_2同化过程,增强其光合作用;Si和Spd复合处理下番茄生物积累量、叶片相对含水量及渗透势均达最大,但Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR、qP却均呈不同程度降低,其对叶片光合特性的正调控效应较单施Si或Spd处理弱。综上所述,根施外源1.5 mmol·L~(-1)Na_2SiO_3和喷施0.25 mmol·L~(-1)Spd均可缓解NaCl胁迫伤害,Si和Spd主要通过促进盐胁迫下叶绿素合成,增强植株光合能力缓解胁迫伤害;Si及Spd复合处理则通过调节渗透系统提高番茄抗盐能力。     

盐胁迫下沙枣幼苗的生长表现和生理特性

为了解沙枣幼苗在盐胁迫下的生长和生理变化规律,通过不同浓度NaCl(0,100,200,300,400,500 mmol·L-1)处理2年生沙枣幼苗试验,并测定沙枣在盐胁迫下主要的形态和生理指标。结果显示:(1)随着NaCl浓度的升高,幼苗株高生长量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势,根冠比和胞间二氧化碳浓度呈上升趋势,而生物量仅在500 mmol·L-1NaCl胁迫下,明显减少。(2)丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量在低NaCl浓度(≤200 mmol·L-1)胁迫下变化不明显,在高NaCl浓度(≥300 mmol·L-1)胁迫下,显著增加,而超氧化物歧化酶活性随着NaCl浓度的升高无明显变化。(3)随着NaCl浓度的升高,植物Na+和Cl-含量逐渐增加,而K+含量逐渐减少;根中Na+和Cl-含量随着NaCl浓度的升高而显著增加,但茎和叶只在500 mmol·L-1NaCl胁迫下才显著增加;K+含量在茎中变化不明显,而根和叶中的K+含量分别在400和500 mmol·L-1NaCl胁迫下显著减少。因此,沙枣能在一定盐胁迫范围内通过根系的阻隔作用和渗透调节适应盐渍环境,并且在400 mmol·L-1土壤盐浓度内,能够比较好地生长。     

外源钙施用时期对缓解盐胁迫番茄幼苗伤害的作用

【目的】探讨钙施用时期对提高番茄耐盐性的作用。【方法】以番茄辽园多丽为材料,研究不同时期(提前3d、同时、延后3d)营养液增施Ca2+(10mmol·L-1)对NaCl(100mmol·L-1)胁迫下番茄幼苗的生物量、外渗电导率、相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、Ca2+-ATPase活性的影响,探讨Ca2+对盐胁迫伤害的缓解作用。【结果】在各处理中,100mmol·L-1NaCl(T2)胁迫条件下,番茄幼苗的生长较对照(T1)显著受到抑制,上述相关生理代谢受到影响;提前3d(T5)营养液增施钙,在NaCl胁迫时停止增施钙,结果对缓解盐胁迫伤害无显著作用;在NaCl胁迫情况下同时增施10mmol·L-1CaCl2(T3),显著缓解了盐胁迫对番茄幼苗的伤害,但提前3d增施钙处理(T4),未能进一步显著增强这种缓解作用。【结论】盐胁迫同时增施外源Ca2+具有显著缓解NaCl盐胁迫对番茄幼苗伤害的作用,但盐胁迫之前增施外源Ca2+不具备这种作用,可见外源钙提高番茄耐盐性不是诱导效应,而主要是与Na+共存的离子竞争效应。     

硅对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0、0.5、1、1.5、2 mmol.L-1)的Na2SiO3作为硅供体,研究外源硅对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响。结果表明,140 mmol.L-1 NO3-胁迫下,外加1mmol.L-1 Na2SiO3处理7d后,黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高;丙二醛(MDA)含量显著降低,说明外加1mmol.L-1Na2SiO3增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO 3-胁迫的抗性增强;当Na2SiO3浓度高达2 mmol.L-1时,其叶片SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重。可见,外加一定浓度的Na2SiO3(0.5～1 mmol.L-1)可通过提高抗氧化酶活性和降低膜脂过氧化来缓解NO3-胁迫对黄瓜幼苗的伤害。     

盐胁迫下盐草和高羊茅营养器官的离子微区分布

 【目的】探讨植物耐盐性和盐胁迫下植物不同营养器官离子微区分布特性之间的关系。【方法】采用扫描电镜和X射线能谱仪联用,对250 mmol?L-1 NaCl胁迫20 d的盐草(盐生植物)和高羊茅(甜土植物)的营养器官进行了点扫描和离子分布测定。【结果】盐胁迫下,盐草和高羊茅根组织中Na+和Cl-的相对重量都很高,但是高羊茅中柱层中的Na+和Cl-相对重量都高于盐草;和高羊茅相反,在盐草茎中,大量的Na+分布在韧皮部中,而Cl-则主要存在于木质部中;而高羊茅叶组织中Na+相对重量是盐草叶组织中2倍。【结论】盐胁迫下盐草和高羊茅根尖表皮、皮层和中柱细胞Na+和Cl-较高,而K＋含量较低,这说明盐草可通过根组织对离子的选择性吸收降低进入植物体的有害离子量,并通过离子在茎中的再次分配降低有害离子进入叶组织,从而避免对叶组织的较大离子毒害。     

盐胁迫对西瓜幼苗生长、叶片光合色素和脯氨酸含量的影响

为研究盐胁迫对西瓜植株伤害的生理机制,考察了西瓜幼苗在盐胁迫下的生长和生理响应.采用营养液水培法,研究了不同浓度NaCl胁迫对西瓜幼苗生长、叶片光合色素含量、质膜相对透性和脯氨酸含量的影响.结果表明:低浓度(25、50 mmol·L-1)NaCl处理促进了西瓜幼苗的生长,高浓度(75、100和150 mmol·L-1)NaCl胁迫则明显抑制了西瓜幼苗的生长;随NaCl浓度增加,叶片质膜相对透性显著增大;叶片光合色素含量和脯氨酸含量均表现为低浓度下增加而高浓度下降低的规律,光合色素含量在75 mmol·L-1 NaCl处理下达到最大值,脯氨酸含量在50 mmol·L-1 NaCl处理下达到最大值.研究表明:低浓度NaCl处理对西瓜幼苗不但未产生胁迫伤害反而对幼苗生长有促进作用,高浓度NaCl胁迫则严重抑制了西瓜幼苗生长,破坏了幼苗细胞膜结构,影响了光合色素和脯氨酸的正常代谢.     

外源Si对NaCl胁迫下肥皂草种子萌发及幼苗生长的影响

研究Na Cl胁迫下,外源Si(K2Si O3)对肥皂草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:在3个浓度梯度(40、80、120 mmol·L~(-1))的Na Cl胁迫下,外源Si可不同程度地提高肥皂草种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加胚轴、胚根长度及幼苗干质量,其中,以0.8~1.2 mmol·L~(-1)的外源Si处理效果最佳。在3个梯度的Na Cl胁迫下,0.8~1.2 mmol·L~(-1)的外源Si均可显著促进种子萌发和幼苗生长,缓解Na Cl胁迫对肥皂草种子和幼苗的伤害;当外源Si浓度超过1.2 mmol·L~(-1)时,缓解Na Cl胁迫作用逐渐降低。在80 mmol·L~(-1)Na Cl胁迫下,当外源Si浓度超过1.6 mmol·L~(-1)时不具有缓解Na Cl胁迫作用,反而抑制肥皂草种子萌发和幼苗生长。     

硝态氮对马蔺耐盐性及渗透调节物质的影响

 【目的】探讨施用硝态氮对马蔺(Iris lactea Pall. var. chinensis(Fisch.)Koidz.)耐盐性及叶片渗透调节物质的影响,为马蔺的栽培和管理提供理论依据。【方法】采用砂培马蔺幼苗,透灌含不同浓度NaCl和硝态氮的营养液(设置3个NaCl浓度0.1、140、210 mmol•L-1与3种硝态氮含量0.25、4和8 mmol•L-1交互组合的9个处理),处理35 d后,测定叶片和根部的生物量、矿质元素吸收量以及叶片中主要渗透调节物质的含量。【结果】在中等盐浓度(140 mmol•L-1)处理下,施加多量硝态氮(8 mmol•L-1)更大程度地促进了马蔺叶片生物量的累积。当NaCl浓度增高到210 mmol•L-1时,4 mmol•L-1和8 mmol•L-1硝态氮处理区的叶片生物量相比对照增加了约30%,但两种浓度的效果没有显著差异(P＜0.05)。施加硝态氮降低了NaCl胁迫下马蔺的根冠比和叶片质膜透性,提高了叶片和根部的氮素含量,但没有显著改变无机离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的吸收量。硝态氮和NaCl交互组合处理下,叶片渗透调节物质中各无机离子的浓度大小为：Cl-＞K+＞Na+＞NO3-。硝态氮的施加显著降低了Cl-、Na+和K+浓度,但提高了脯氨酸和NO3-浓度。【结论】外施适量的硝态氮能显著提高马蔺的耐盐性,其机理与盐胁迫下氮营养的改善、脯氨酸和NO3-含量的增加以及根冠比、Cl-和Na+含量的降低等有关。     

不同施氮水平下盐胁迫对灵武长枣苗生长的影响

以2年生灵武长枣嫁接苗为试验材料,采用室外盆栽试验研究不同氮素(100、200、300mg.L-1)水平下盐(NaCl)胁迫(CK:0mmol.L-1,A:50mmol.L-1,B:150mmol.L-1,C:200mmol.L-1)对灵武长枣苗叶片单位面积干重、枣吊与枣头的粗和长净生长量的影响。结果表明:随着盐浓度的增加,枣吊与枣头的粗和长净生长量总体呈降低的趋势,其中盐浓度为50mmol.L-1、氮处理为200mg.L-1时的枣吊粗净生长量最大,盐浓度为50mmol.L-1、氮处理为300mg.L-1时的叶片单位面积干重最大;而盐害率(P)和盐害指数(D)则随盐浓度的增加而增大。盐胁迫下,提高氮浓度能促进苗木的生长、降低盐害程度,对盐胁迫的危害具有一定程度的缓解作用。     

外源NO对NaCl胁迫下棉苗主要形态和相关生理性状的影响

【目的】研究不同浓度外源NO供体硝普钠（SNP）对不同NaCl胁迫程度下棉苗生长和叶片生理性状的影响。【方法】采用水培处理,试验设2个NaCl水平（50和100 mmol•L-1）,各NaCl水平下设4个SNP浓度（0、50、100和200 μmol•L-1）,同时设对照（0 mmol•L-1NaCl,0 μmol•L-1SNP）,处理10 d后测定棉苗形态指标和叶片主要生理指标。【结果】NaCl胁迫抑制棉苗生长;外源NO供体SNP进一步抑制NaCl胁迫下棉苗节间伸长,显著降低植株含水量,尤其是根和茎的含水量;SNP处理显著增加轻度盐胁迫（50 mmol•L-1 NaCl）下棉苗比叶重,50-200 μmol•L-1SNP处理下比叶重增加10%-18%;SNP处理提高了高盐（100 mmol•L-1NaCl）胁迫下棉苗叶片可溶性蛋白含量和叶绿素a/b值,显著提高了叶绿素a、b含量,以50 μmol•L-1SNP处理效果最显著,叶绿素a、b分别增加10.9%和9.8%;SNP显著提高了NaCl胁迫下叶片SOD活性和POD活性,降低了CAT活性。【结论】外源NO能够抑制棉苗节间伸长,缓解高浓度NaCl胁迫下棉苗叶绿素的降解,增强叶片抗氧化能力,改善叶质。本试验条件下,SNP对棉苗盐胁迫的缓解作用以50-100 μmol•L-1为宜,高浓度（200 μmol•L-1）SNP处理加剧了盐胁迫对棉苗的伤害。     

不同浓度的NaCl处理对海马齿叶片中Na+和K+含量的影响

为了解Na＋在植物盐境生长时发挥的作用,笔者采用不同浓度的NaCl（0,300,600,900mmol·L-1）处理,研究盐生草本植物海马齿（Sesuvium portulacastrum）叶片中Na＋和K＋的变化规律。结果表明,300mmol·L-1的NaCl处理条件下海马齿的生物量显著增加;原子吸收光谱与X-Ray-能谱-扫描电镜分析结果显示,海马齿的叶片中积累了大量的Na＋,且随着NaCl浓度的增加,Na＋含量呈显著增加而K＋含量降低。这表明Na＋作为海马齿的营养元素在一定浓度范围内可以促进植株生长,但其浓度过高时则影响钾离子的吸收产生毒害作用。     

盐胁迫对苗期湖南稷子K +、Na +含量与分布的影响

以湖南稷子(Echinochloa frumentacea)为材料,设置不同浓度(0、25、50、75、100、125、150、200 mmol·L ^-1)的NaCl和Na₂SO₄作为胁迫处理,探讨盐胁迫对湖南稷子苗期K ⁺、Na ⁺吸收与分布特性的影响。结果表明,随着NaCl和Na₂SO₄浓度的增加,湖南稷子叶片、茎鞘和根系中Na ⁺含量均增加,K ⁺含量均降低,K ⁺/Na ⁺均下降。其中,Na ⁺含量与分布表现为根系>茎鞘>叶片,叶片和茎鞘Na ⁺含量显著低于根系,K ⁺/Na ⁺明显高于根系;K ⁺含量与分布总体表现为低盐浓度时茎鞘>根系>叶片,中、高盐浓度时茎鞘>叶片>根系。盐胁迫下根系向茎鞘的运输选择性系数(ST1_K,Na)与茎鞘向叶片的运输选择性系数(ST2_K,Na)在盐浓度>25 mmol·L ^-1时均显著高于对照,且ST1_K,Na值大于ST2_K,Na值。当盐浓度≥125 mmol·L ^-1时,Na₂SO₄胁迫下地上部K ⁺/Na ⁺趋于稳定,茎鞘和根系中的K ⁺含量和ST1_K,Na值高于相同浓度的NaCl胁迫,叶片和茎鞘中的Na ⁺含量低于相同浓度的NaCl胁迫。ST2_K,Na值在Na₂SO₄胁迫下呈上升趋势,在NaCl胁迫下先升高后降低。因此,湖南稷子幼苗根系对K ⁺具有较高的选择性吸收能力;高盐浓度下,湖南稷子对Na₂SO₄具有更强的耐性。     

盐胁迫对东北薄荷种子萌发的影响

为了研究4种单盐对东北薄荷Mentha sachalinensis(Briq.)Kudo.种子萌发特性的影响,明确种子萌发期对4种盐胁迫的耐受性。人工模拟不同浓度NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3和Na_2CO_3胁迫条件,采用双层滤纸法培养各胁迫处理种子,测定发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽时间等发芽指标,并通过相对发芽率与盐浓度建立的函数方程确定东北薄荷种子萌发期对4种盐胁迫的耐盐适宜浓度、耐盐半致死浓度和耐盐极限浓度。结果表明,随着盐浓度的升高,4种盐胁迫处理下的平均发芽时间逐渐延长,发芽率、发芽指数和活力指数逐渐下降;Na_2CO_3胁迫处理下的发芽势呈逐渐下降趋势,而其他3种盐处理下的发芽势均呈现先升高后下降的趋势。东北薄荷种子萌发期对NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3和Na_2CO_3的耐盐适宜浓度为119.44、64.64、64.32和19.27 mmol·L~(-1),耐盐半致死浓度为153.36、66.70、86.54和22.23 mmol·L~(-1),耐盐极限浓度为191.21、105.33、108.07和25.07mmol·L~(-1);东北薄荷种子对4种盐胁迫的耐受性由大到小依次为NaCl、NaHCO_3、Na_2SO_4、Na_2CO_3。