K+和Mg2+对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的影响

以耐盐荞麦品种川荞1号和盐敏感荞麦品种TQ-0808 为试验材料袁研究不同浓度K+和Mg2+对盐胁迫下荞麦种子萌 发及幼苗生长的影响。结果表明,不同浓度K+和Mg2+均对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长有明显促进作用,10 mg/L K+和Mg2+对耐盐荞麦品种种子萌发及幼苗生长的促进效果最好,15 mg/L K+和Mg2+对盐敏感荞麦品种种子萌发及幼苗生长的促进效果最好,且最适浓度K+和Mg2+对盐敏感荞麦品种种子萌发及幼苗生长的促进效果优于耐盐荞麦品种。     

盐胁迫条件下氨基酸对荞麦幼苗生理特性的效应

以荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)盐敏感品种川荞3号和耐盐品种川荞4号为试验材料,研究盐胁迫条件下外源谷氨酸和天冬氨酸处理对荞麦幼苗生理特性的影响。结果表明,适当浓度的谷氨酸和天冬氨酸处理可明显降低盐胁迫条件下荞麦叶片质膜透性和MDA含量,其中以盐敏感品种降低较多;并显著增加盐胁迫条件下荞麦叶片的SOD和CAT活性,天冬氨酸处理效果好于谷氨酸处理效果,使耐盐品种荞麦叶片的SOD和CAT活性恢复至对照水平。说明适当浓度的谷氨酸和天冬氨酸处理可明显提高荞麦幼苗的耐盐性,谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度分别为60μmol/L和40μmol/L。     

盐胁迫下五个苦荞麦品种的耐盐性比较

以5个不同苦荞麦[Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn.]品种为试验材料,在100 mmol/L Na Cl胁迫下测定荞麦种子发芽率、幼苗根系活力、叶片质膜透性和Na+含量等指标,对5个苦荞麦品种种子萌发期和幼苗期的耐盐性进行了比较。结果表明,Na Cl胁迫下川荞1号种子发芽率和幼苗根系活力最高,幼苗叶片质膜透性和Na+含量最低;而川荞2号正好相反。说明在种子萌发期和幼苗期川荞1号的耐盐性最强,川荞2号对盐胁迫最敏感。     

氨基酸对渗透胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的效应

以荞麦抗逆品种川荞4号和敏感品种川荞3号为试验材料,研究渗透胁迫下不同浓度氨基酸对荞麦种子萌发及幼苗生长的效应。结果表明,适当浓度谷氨酸和天冬氨酸可显著增加渗透胁迫下荞麦种子发芽率、幼苗鲜重、叶片叶绿素含量和根系活力,适当浓度天冬氨酸处理使抗逆品种种子发芽率和叶片叶绿素含量恢复至对照水平,但适当浓度氨基酸处理时敏感品种增加幅度较大,说明适当浓度氨基酸对渗透胁迫下荞麦种子萌发和幼苗生长具有显著促进效应。荞麦敏感品种氨基酸处理的最适浓度为30μmol/L,荞麦抗逆品种氨基酸处理的最适浓度为20μmol/L,且天冬氨酸的处理效果优于谷氨酸处理。     

渗透胁迫下外源氨基酸对荞麦幼苗生理特性的影响

以敏感荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)品种川荞3号和抗逆荞麦品种川荞4号为试验材料,探讨外源氨基酸对渗透胁迫下荞麦幼苗生理特性的效应。结果表明,渗透胁迫下适当浓度的外源谷氨酸和天冬氨酸可显著降低荞麦叶片质膜透性和MDA含量,敏感荞麦品种降低幅度较大;显著增加渗透胁迫下荞麦叶片SOD和CAT活性,能使抗逆荞麦品种CAT活性恢复到对照水平。说明适当浓度外源氨基酸处理对渗透胁迫下荞麦幼苗生理特性具有明显改善作用,外源谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度分别为80和40μmol/L,外源天冬氨酸处理效果优于谷氨酸。     

盐胁迫下川荞3号和川荞4号生理特性的比较

以两个苦荞品种川荞3号和川荞4号为试验材料,研究不同浓度NaCl胁迫对荞麦幼苗生理特性的影响。结果表明,低浓度(50 mmol/L)NaCl胁迫下,川荞3号叶片质膜透性即显著增加,而川荞4号无显著变化,川荞4号叶片SOD活性显著高于对照,说明低盐度对川荞4号叶片SOD活性有促进作用;在高浓度(150mmol/L)NaCl胁迫下,两个苦荞品种叶片质膜透性和MDA含量均显著增加,川荞3号增加幅度较大,两个苦荞品种根系活力、叶片SOD和APX活性均显著降低,川荞3号降低幅度较大。说明川荞4号的耐盐性明显大于川荞3号。     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

谷氨酸和天冬氨酸对高温胁迫下荞麦幼苗的生理效应

以荞麦高温敏感品种川荞3号和抗逆品种川荞4号为材料,研究高温胁迫下添加不同浓度谷氨酸和天冬氨酸对荞麦幼苗生理特性的影响,结果表明,适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理,能明显降低高温胁迫下荞麦叶片质膜透性及MDA含量,其中,荞麦敏感品种降低较多,适当浓度氨基酸对高温胁迫下荞麦敏感品种质膜结构和功能有重要保护作用;适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理可显著提高荞麦叶片SOD及APX活性,其中,荞麦抗逆品种叶片SOD活性显著高于对照,叶片APX活性可恢复至对照水平;天冬氨酸处理效果好于谷氨酸,谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度为30μmol/L和20μmol/L。     

甜菜碱对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的影响

为探究甜菜碱对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的影响,以盐敏感荞麦TQ-0808幼苗为材料,采用NaCl及添加不同浓度甜菜碱进行处理,测定荞麦耐盐生理指标,研究甜菜碱对荞麦耐盐生理特性的影响。结果表明:甜菜碱能明显降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和MDA含量,60mmol/L甜菜碱处理时下降幅度最大,分别下降44.15%和38.41%;明显增加盐胁迫下荞麦叶片SOD活性及净光合速率,60mmol/L甜菜碱处理时增加幅度最大,分别增加65.70%和100%。说明,甜菜碱可以明显改善盐胁迫下荞麦幼苗的生理特性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,且提高盐胁迫下荞麦耐盐性的最适甜菜碱浓度为60mmol/L。     

NaCl胁迫对不同倍性西瓜幼苗Na~+、K~+和Ca~(2+)质量分数的影响

以黄枚西瓜同源二倍体(2x)、三倍体(3x)、四倍体(4x)为材料,分别用100、200、300、400mmol/L NaCl处理西瓜幼苗,鉴定不同浓度NaCl对不同倍性西瓜幼苗的伤害程度,采用微波消解-火焰原子吸收分光光度法测定NaCl胁迫8d后不同倍性西瓜幼苗叶片中的Na+、K+和Ca2+质量分数。结果表明,NaCl胁迫8d以后,随着NaCl浓度的增加,西瓜幼苗受害程度也随着加深,相同NaCl浓度下,不同倍性西瓜幼苗受伤害程度为2x3x4x;4x幼苗叶片中的Na+质量分数高于2x和3x。高NaCl浓度下,西瓜幼苗叶片内的K+质量分数为4x2x3x,Ca2+的质量分数为4x2x。NaCl胁迫后,耐NaCl胁迫能力表现为多倍体强于2x,4x的西瓜幼苗相对于2x具有较高的Na+、K+和Ca2+质量分数,与其表现的受伤害程度一致,3x的西瓜幼苗的受伤害程度与K+质量分数相关性最大,耐NaCl胁迫能力介于4x和2x间。2x的西瓜幼苗叶片受伤害程度与Na+、K+和Ca2+质量分数及K+/Na+比值、Na+/Ca2+比值的相关性较多倍体低。     

盐、碱胁迫条件下粳稻Na~+、K~+浓度的QTL分析

【目的】水稻栽培区土壤的盐、碱化日趋严重,植物体内Na+、K+浓度及Na+/K+是植物耐盐、碱性重要指标。在盐、碱胁迫条件下检测水稻苗期地上部和根部的Na+、K+浓度及Na+/K+的QTL位点,为水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以优质高产水稻品种东农425与耐盐、碱水稻品种长白10为亲本构建重组自交系(RIL)为作图群体,利用102对SSR标记构建遗传连锁图谱,该图谱覆盖水稻基因组约1 915.05 c M,标记间平均距离为18.77 c M;在140 mmol·L-1 Na Cl盐胁迫和0.15%Na2CO3碱胁迫处理条件下,对水稻苗期地上部和根部的Na+、K+浓度及Na+/K+等性状进行测定,利用SPSS v19.0对各性状进行相关分析,并采用QTL Ici Mapping v3.3的完备区间作图法(ICIM)进行QTL定位。【结果】盐、碱胁迫条件下,亲本及RIL群体地上部Na+、K+浓度均高于地下部Na+、K+浓度,各性状在RIL群体中基本符合正态分布,表现出典型的数量性状遗传特征,符合QTL定位要求。相关分析结果表明,盐、碱胁迫条件下,地上部Na+与K+及根部Na+与K+均呈极显著正相关,2种胁迫条件下的各性状相关性不显著。盐、碱胁迫条件下共检测到15个与Na+、K+浓度和Na+/K+相关的QTL,2种条件下所检测到的QTL位于不同染色体区域。在盐胁迫下共检测到5个QTL,包括1个与地上部K+浓度相关QTL,位于第8染色体的RM1308—RM281区间内,贡献率为6.83%;3个与根部Na+浓度相关QTL,位于第3和第8染色体上,其中q SRNC3-1贡献率最大,为16.41%;1个与根部K+浓度相关QTL,贡献率为3.52%;未检测到与地上部Na+浓度、Na+/K+及根部Na+/K+相关的QTL。在碱胁迫下共检测到10个QTL,包括1个与地上部Na+浓度相关的QTL,位于第2染色体的RM1347—RM48区间内,贡献率为14.41%;1个与地上部K+浓度相关QTL,位于第2染色体的RM1255—RM213区间内;3个与地上部Na+/K+相关QTL,分别位于第2、7、10染色体上,其中q ASNK2贡献率最大,为7.57%;1个与根部Na+浓度相关QTL,位于第3染色体的RM293—RM232区间内,贡献率为13.71%;2个与根部K+含量相关QTL,分别位于第1染色体的RM5—RM9和第2染色体的RM12865—RM12941区间内;2个与根部Na+/K+相关QTL,分别位于在第3和第4染色体上,其中q ARNK3贡献率较大,为10.48%。通过比较图谱发现,本研究中的大部分QTL与以往不同群体中影响耐盐、碱相关性状的QTL定位在同一或相邻的染色体区域,另外在碱胁迫下所检测到的q ASKC2和q ARKC2在前人研究中未见报道,可能存在新的耐碱性位点。【结论】在盐、碱胁迫条件下,Na+、K+的吸收和运输均是平行而独立的过程,且根部对Na+和K+的吸收与向地上部运输存在不同的遗传机制;盐、碱胁迫条件下,水稻Na+、K+浓度的遗传是相互独立的。     

NaCl胁迫下黑果枸杞幼苗生长及Na+、K+吸收与分配的变化

以黑果枸杞组培苗为试材,研究7 d和20 d NaCl胁迫对其生长和Na^{+、K+吸收分配的影响。结果表明：7 d低浓度（50~150 mmol/L）NaCl处理下,黑果枸杞幼苗的株高、根长和各器官的生物量明显增加,生长得到显著促进。20 d NaCl处理下,上述指标较对照均下降,但在150~300 mmol/L NaCl处理组间维持相对稳定。不同浓度NaCl处理下,各器官中Na+浓度及Na+净吸收速率持续上升,且20 d较7 d处理各指标略有增加;K+浓度、K+净吸收速率和K+/Na+均有所下降,且20 d处理下的下降幅度远高于7 d,但随浓度增加,均能在200~300 mmol/L NaCl处理组间维持相对稳定。此外,Na+和K+在各器官中的相对分配一致,均集中分配在叶中,且在50~250 mmol/L NaCl下与对照没有差异。可见,黑果枸杞具有较强的耐盐性,适度NaCl(0~150 mmol/L) 能促进其生长,通过维持K+净吸收速率,保障各器官中相对稳定的K+浓度和K+/Na+,并将Na+和K+更多地分配在叶中,这是黑果枸杞维持较强耐盐性的重要适应机制之一。}     

苹果酸和柠檬酸对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的影响

以盐敏感荞麦品种为试验材料,探讨盐胁迫下不同浓度苹果酸和柠檬酸对荞麦幼苗生理特性的影响.结果表明,适宜浓度的苹果酸和柠檬酸可以显著增加盐胁迫下荞麦幼苗根系活力和叶片叶绿素含量,显著降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和MDA含量,适宜浓度的苹果酸和柠檬酸可以明显改善盐胁迫下荞麦幼苗生理特性,苹果酸和柠檬酸处理的最适浓度分别为0.6和0.8 mmol/L,柠檬酸的处理效果优于苹果酸.     

钠、钾离子浓度及比例对鳗鲡早期发育的影响

研究了不同Na+和K+含量以及Na+/K+值(R值)的人工海水对鳗鲡受精卵孵化率、仔鱼畸形率及存活时间的影响。实验共分3组:(1)保持Na+含量正常,改变K+含量;(2)保持K+含量正常,改变Na+含量;(3)稳定Na+/K+=28,调整Na+、K+含量。结果发现:当保持Na+浓度稳定,K+浓度为538 mg/L时,鳗鲡受精卵的孵化率最高(44.0%),畸形率最低(23.8%),仔鱼的存活时间最长;当Na+/K+=28、Na+和K+的绝对含量分别为8 400、300 mg/L时,孵化率最高。较高的Na+(19 500 mg/L)、K+浓度(1 076 mg/L)将会导致鳗鲡受精卵孵化率降低,但对仔鱼畸形率的影响并不显著。结果表明,鳗鲡受精卵孵化以及仔鱼培育所用人工海水需按Na+和K+含量及R值做相应调配,最适Na+、K+浓度分别为7 800~11 700 mg/L和360~540 mg/L,R值在20~30之间。     

盐地碱蓬二型性种子及其幼苗对盐渍环境的适应性

研究了盐地碱蓬二型性种子中离子含量与刚萌发幼苗耐盐性之间的关系,以及盐分对砂培盐地碱蓬二型性种子的幼苗生长、离子含量及光合特性的影响。棕色种子中离子含量显著高于黑色种子。与对照相比,100和400 mmol/L NaCl对棕色种子幼苗伸长没有抑制作用,却显著抑制黑色种子幼苗的伸长。 NaCl处理下棕色种子的幼苗地上部分干重和主茎一级分枝数比黑色种子幼苗高,但二型性种子的幼苗叶片中离子含量、叶绿素含量及光合放氧速率却没有明显差异。上述结果说明盐地碱蓬棕色种子较高的离子含量可能是棕色种子刚萌发幼苗耐盐性较强的重要原因。棕色种子幼苗较高的生物量可能与其较多的分枝数有关。二型种子的这些特征可能决定了其在群落建成中所起到的不同作用。     

芦苇对人工盐碱湿地中Na+的吸收与转运特征

以芦苇为材料,通过构建人工盐碱湿地研究芦苇对Na~+的转运特征及Na~+在湿地系统中的分布特征。实验设置4个处理,CK、T1(浇灌100 mmol·L~(-1)的盐水)、T2(浇灌200 mmol·L~(-1)的盐水)及T3(浇灌300 mmol·L~(-1)的盐水),于不同时间测定各处理下芦苇地上及地下部分Na~+与K~+含量,计算Na~+/K~+及二者的转移系数,从而分析湿地盐分对芦苇体内Na~+、K~+平衡的影响及芦苇对Na~+的转运特征;测定土壤及水体中Na~+与K~+的含量,计算去除率,分析芦苇对湿地的脱盐作用。结果显示:与CK相比,高浓度(T3)Na Cl处理使芦苇地上及地下部分Na~+含量最终分别增加了6.09倍和1.61倍,地上及地下部分K~+含量分别降低了26.88%和18.10%。地上部分Na~+/K~+随处理时间逐渐升高,地下部分则相反。CK及T1的Na~+转移系数为0.30~0.86,随处理时间延长而减小;T2及T3的Na~+转移系数为0.51~0.91,随处理时间延长而增加。芦苇对处理组土壤Na~+及K~+的去除率分别为11.0%~13.4%和3.8%~9.8%,对处理组水体Na~+及K~+的去除率分别为42.7%~51.6%和6.8%~74.2%。研究结果表明,盐胁迫会影响芦苇体内的Na~+、K~+平衡,芦苇能有效地吸收Na~+,将Na~+从植物地下部分转运到地上部分。芦苇对湿地具有一定的除Na~+脱盐作用,且高浓度Na~+的存在会影响芦苇对K~+的吸收及去除。     

Effects of polyamines on K+, Na+ and Cl− content and distribution in different organs of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings under NaCl stress

Seedlings from the salt-sensitive cucumber cultivar Jinchun No. 2 and the salt-tolerant cucumber cultivar Changchun Mici were exposed for 8 days to 50 mmol/L NaCl in the absence or in the presence of exogenous foliar spraying PAs [putrescine (Put), spermidine (Spd), and spermine (Spm) 1 mmol/L] to compare the effects of different kinds of polyamines (PAs) on plant tolerance to salinity. This paper studied the effects of exogenous PAs on K⁺, Na⁺ and Cl⁻ in different organs of cucumber seedlings. The results showed that K⁺ content as well as the ratios of K/Na and Cl/Na decreased, while Na⁺ and Cl⁻ concentrations increased in salt-treated cucumber seedlings. The differences in K⁺, Na⁺ and Cl⁻ content and the K/Na and Cl/Na ratios were greater for the salt sensitive cultivar Jinchun No. 2 than for the salt-tolerant cultivar Changchun Mici. Cucumber seedlings treated with exogenous polyamines and combined with salinity exhibited a higher level of K⁺ accumulation and lower levels of Na⁺ and Cl⁻ accumulation compared with the seedlings treated only with salt stress. Among the three kinds of polyamines, Spd and Spm were more effective in inhibiting the accumulation of Na⁺ and reduction of K⁺. However, Put was more effective in reducing Cl⁻ accumulation. Furthermore, all of the three kinds of exogenous polyamines could increase the ratio of K/Na, improving the absorption and transport selectivities of K⁺ and Na⁺ from stems to leaves for both cultivars. In conclusion, exogenous polyamines could alleviate salt damage to some extent and enhance the accumulation of biomass. Among the three kinds of polyamines, spermidine was most effective. Exogenous polyamines could improve tolerance of cucumber seedlings under salt stress by regulating the absorption and distribution of ions in different organs. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(3): 1122–1129 [译自: 生态学报]     

NaCl胁迫下甜瓜苗期CmCBL1的表达及生理响应

类钙调磷酸酶B亚基蛋白CBL作为钙感受器,接收外界刺激传递钙信号给下游的靶蛋白,从而引起一系列生理生化反应,在植物生长和抗逆方面有重要作用。研究以1/2 Hogland营养液水培甜瓜幼苗为材料,对其进行0 mmol/L(CK)和200 mmol/L NaCl处理,分析盐胁迫下0~9 d不同时间点甜瓜幼苗中CmCBL1基因的表达变化与植株生理生化指标变化。结果表明,CmCBL1基因主要在甜瓜的茎和叶表达,并且在NaCl胁迫处理(200 mmol/L)下0~12 h内上调表达后下降。与对照相比,NaCl胁迫处理甜瓜幼苗干质量与鲜质量都下降,根、茎、叶的Na⁺/K⁺均升高,叶片黄化。Spearman相关性分析结果表明,相对于对照植株,在第3~7天时间点内盐胁迫下CmCBL1相对表达与Na⁺/K⁺、Na⁺相对含量呈极显著负相关,与鲜质量呈显著正相关,综上说明CmCBL1基因在甜瓜耐盐生理中具有重要作用。