不同盐碱胁迫对白羊草种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]探究不同盐碱胁迫对白羊草（Bothriochloa ischaemum）种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]在Na⁺浓度为10、30、90、270 mmol/L的NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃和NaHCO₃胁迫下进行白羊草种子萌发试验,以蒸馏水处理为对照,分析白羊草种子的发芽率、发芽指数、平均发芽时间,以及白羊草幼苗的活力指数、胚根长和胚芽长的变化规律,揭示白羊草种子萌发及幼苗生长对不同盐碱胁迫的响应。[结果]不同盐碱种类、Na⁺浓度及两者的交互作用对白羊草种子发芽率、发芽指数、平均发芽时间、胚根长及胚芽长存在极显著（P<0.01）影响,白羊草种子发芽率、发芽指数、胚根长及胚芽长均随Na⁺浓度的增加呈下降趋势,平均发芽时间则随Na⁺浓度的增加而延长。不同Na⁺浓度对白羊草种子的幼苗活力指数也存在极显著（P<0.01）影响,其幼苗活力指数随Na⁺浓度的增加而降低,但不同盐碱种类对白羊草种子幼苗活力指数的影响仅有显著（P<0.05）差异,而盐碱种类与Na⁺浓度的交互作用对白羊草种子幼苗活力指数的影响无显著（P>0.05）差异。白羊草种子萌发及幼苗生长能力会随Na⁺浓度的升高而下降,且在NaCl和Na₂SO₄胁迫下要高于Na₂CO₃和NaHCO₃胁迫时。[结论]白羊草种子萌发及幼苗生长可耐受Na⁺浓度为10 mmol/L的NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃和NaHCO₃胁迫,对中性盐的耐受性要高于碱性盐,且盐碱胁迫对白羊草种子胚根生长的影响要大于对胚芽的影响。     

盐胁迫对芨芨草种子萌发苗Na+,K+含量与质膜H+-ATPase活性的影响

以芨芨草(Achnatherumsplendens)种子萌发苗为试验材料,分别以不同浓度NaCl和Na₂SO₄进行胁迫,通过对芨芨草叶片和根系中Na⁺,K⁺含量以及质膜H⁺-ATPase活性进行测定,以探讨盐胁迫对芨芨草中Na⁺,K⁺分布以及质膜H⁺-ATPase活性的影响。结果表明:随着NaCl和Na₂SO₄浓度的增加,芨芨草根系和叶片的Na⁺含量增加,K⁺含量下降,K⁺/Na⁺比值下降,根系中质膜H⁺-ATPase活性增加;在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,芨芨草叶片中Na⁺含量显著低于根系,K⁺含量显著高于根系,叶片的K⁺/Na⁺比值均大于1并明显高于根系,根系的质膜H⁺-ATPase活性显著高于叶片;与NaCl相比,Na₂SO₄胁迫下,芨芨草根系向叶片的离子选择性运输系数(TS_K,Na)较高,叶片和根系的质膜H⁺-ATPase活性明显高于相同浓度的NaCl胁迫组。与NaCl胁迫相比,芨芨草对Na₂SO₄胁迫的适应性更强。     

干旱和盐胁迫对盐生植物盐生草种子萌发特性的影响

本研究以盐生植物盐生草为材料,以不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫和以不同浓度的4种钠盐(NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃)进行盐胁迫,探讨其对盐生草种子萌发特性的影响。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,盐生草种子发芽率、发芽势呈现下降的趋势,幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现先上升后下降的趋势。聚类分析和主成分分析结果显示,以6% PEG-6000为结点,将不同浓度PEG-6000处理聚为两类,鲜重可被首选为评价盐生草萌发期耐干旱的重要参数;随着4种钠盐处理浓度的升高,发芽率、发芽势、幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现不同程度的下降趋势,表明盐胁迫对种子的萌发以及幼苗的生长均有抑制作用,当Na⁺浓度相同时,4种钠盐对盐生草种子萌发及幼苗生长的抑制作用大小为Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCl>Na₂SO₄,聚类分析和主成分分析结果显示,以50.00 mmol·L^-1 NaHCO₃,62.50 mmol·L^-1 Na₂SO₄,25.00 mmol·L^-1 Na₂CO₃ 和100.00 mmol·L^-1 NaCl为结点,将各钠盐胁迫浓度聚为两类,其中发芽指标可被首选为评价盐生草萌发期耐NaHCO₃、Na₂SO₄的重要参数,根系活力可被首选为评价盐生草萌发期耐Na₂CO₃的重要参数,干重可被首选为评价盐生草萌发期耐NaCl的重要参数。     

NaCl渐进胁迫对啤酒大麦幼苗生长、离子分配和光合特性的影响

砂培条件下,对啤酒大麦幼苗在等量NaCl 梯度(每周以17.1 mmol/L NaCl递增)渐进胁迫下生长和生理的响应进行研究。结果表明,随着盐浓度的递增,啤酒大麦地上生物量、株高显著低于对照组,而根系生物量和根冠比高于对照组,低盐分、短时间盐胁迫能刺激根系生长。盐分胁迫至高浓度(≥85.5 mmol/L NaCl)时,随着胁迫时间的持续,大麦幼苗生长受到抑制,地上含水量明显下降;短时间内适应低浓度盐胁迫后,一定程度上提高了啤酒大麦的净光合速率(P_n),而高浓度盐分能显著抑制大麦的净光合速率,气孔导度(G_s),胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾作用(T_r);高浓度、长时间盐分渐进胁迫下,影响大麦光合特性的主要是非气孔因素。大麦地上部Na⁺和Cl^-含量随介质中NaCl浓度的递增和胁迫时间的延续呈逐渐上升趋势,而根系中Na⁺含量呈下降趋势,Cl^-含量则呈逐渐上升的趋势。处理组大麦地上部K⁺/Na⁺明显低于对照,且随着盐浓度的递增而减小,说明在盐分胁迫过程中,地上部分优先积累 Na⁺。选择性吸收和运输K⁺是啤酒大麦适应渐进盐胁迫的生理生态机制。     

羊草苗期对盐碱胁迫的生长适应及Na+、K+代谢响应

通过盆栽实验,混合2种中性盐(NaCl∶Na₂SO₄=9∶1)和2种碱性盐(NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1)分别模拟不同强度的盐碱条件,处理35 d的羊草幼苗,研究2种胁迫对羊草各营养器官生长和盐离子分布的影响及其适应机制。结果表明,随着盐和碱胁迫浓度的增加,羊草营养器官生物量、克隆生长性状(根茎子株、分蘖子株等)、光合作用、K⁺含量等均显著降低,Na⁺含量和Na⁺/K⁺均显著增加。在高胁迫强度下(200 mmol/L)碱胁迫引起的各项指标增减均显著高于盐胁迫。在2种胁迫下,根茎生物量的降低幅度最大,根茎子株的降低量高于分蘖子株。在盐胁迫和低浓度碱胁迫下,根和根茎内Na⁺、K⁺含量和Na⁺/K⁺的增减均高于茎叶,在高浓度碱胁迫下(200 mmol/L)茎和叶内Na⁺含量显著增加。这表明在相同强度胁迫下,尤其在高浓度胁迫下,羊草耐盐而不耐碱,在盐胁迫和低浓度的碱胁迫下,羊草具有相似的生长适应策略及Na⁺、K⁺代谢响应,主要表现在减少向根茎的能量输出及子株产生,维持羊草的原位生长策略,同时将Na⁺向根茎和根区划,避免茎叶生长受损。但在高碱胁迫下,pH造成的胁迫超出羊草根与根茎的承载力,使其失去拦截Na⁺的功能而导致大量Na⁺涌入茎叶,进而影响其光合作用,使其生长严重受损。无论在生长适应或者Na⁺、K⁺代谢中,根茎的存在均起到一定的保护作用,缓解了盐碱胁迫对其他器官生长的伤害。     

不同钠盐胁迫对夏枯草种子萌发特性的影响

为探明夏枯草种子在不同盐胁迫条件下的萌发特性。采用不同钠盐溶液(NaCl,Na₂CO₃,Na₂SO₄,NaCl与Na₂CO₃混和液,NaCl、Na₂CO₃与Na₂SO₄混合溶液)对夏枯草种子进行分别处理,研究不同钠盐胁迫对夏枯草种子发芽率、发芽势、活力指数、鲜重及幼苗根长和苗高的影响。与对照相比,随着不同钠盐溶液浓度的增加,夏枯草种子的发芽率、发芽指数、活力指数、鲜重及幼苗的根长和苗高呈现下降的趋势。夏枯草种子萌发在钠盐处理中表现出低浓度促进、高浓度抑制的特点,一定的低盐浓度处理下的夏枯草种子萌发指标甚至高于对照。夏枯草种子对不同钠盐胁迫的耐受性不同,不同钠盐对种子萌发的抑制程度高低顺序为Na₂SO₄＜NaCl＜混合盐(NaCl+Na₂CO₃)＜混合盐(NaCl+Na₂CO₃+Na₂SO₄)＜Na₂CO₃。     

内生真菌对盐胁迫下紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究

紫花针茅是青海湖流域盐渍化危害严重的高寒草地优势禾草之一，天然草地中紫花针茅保持较高的内生真菌侵染率，内生真菌侵染能提高禾草耐盐能力，然而有关盐胁迫下，内生真菌提高紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究鲜有报道。以带菌（E+）和不带菌（E-）的紫花针茅种子为研究对象，研究不同浓度的单盐（NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃）和复合盐（NaCl+Na₂CO₃）胁迫对E+和E-种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：随盐浓度增加，紫花针茅种子发芽率、发芽势和发芽指数不断降低，而内生真菌的存在抑制了其下降趋势；幼苗和胚根生长抑制强度随盐浓度增加，且种子萌发相对盐害率也持续增加。Na₂CO₃和Na₂SO₄对紫花针茅种子萌发和幼苗生长产生的盐害较强。由此可见，内生真菌侵染是紫花针茅适应青海湖流域盐渍化土壤且成为高寒草原优势禾草的原因之一，这将为利用内生真菌-紫花针茅共生体进行盐碱地改良和耐盐禾草种质创新奠定了理论基础。     

不同混合盐碱下藜麦幼苗的抗性研究

探究不同混合盐碱下藜麦幼苗的抗性机制，为藜麦品种选育和引种栽培提供参考依据，以期解决西北地区土地盐碱化对藜麦的种植限制。以白藜麦为试验材料，用中性盐NaCl、Na₂SO₄和碱性盐NaHCO₃、Na₂CO₃按不同比例混合成浓度为200 mmol·L^-1的A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)、C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9∶1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂S...     

Na2CO3和NaHCO3胁迫下冰草的生长及生理响应

在温室条件下用不同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃ (0,30,60,90,120,150 mmol/L)对冰草进行胁迫,测定冰草的生长及生理指标。结果表明,在2种碱处理下随着胁迫浓度递增,冰草的丙二醛含量和可溶性糖含量增加,生物量、根冠比、叶绿素含量、脯氨酸含量都呈先增后降的变化趋势。低浓度的碱胁迫对冰草生长有一定的补偿生长作用,碱胁迫下脯氨酸先于可溶性糖而累积, Na₂CO₃对冰草的胁迫作用大于NaHCO₃。     

不同盐分类型胁迫对豌豆幼苗离子吸收、累积及运输的影响

为了探究不同类型盐分(NaCl、混合Na盐和混合Cl盐)胁迫下3个品种(‘银豌1号’、‘S5001-1’和‘737’)的豌豆幼苗对离子吸收与运输的生理机制,采用水培方法对3个品种的豌豆幼苗的盐分离子吸收、分布、累积特性进行了研究。结果表明,1)3个品种的豌豆幼苗在NaCl和混合Na盐处理下,地上部和根系Na⁺ 含量较对照均显著增加,而K⁺、Ca²⁺含量则显著降低;混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部和根系Na⁺ 含量较对照均无显著差异,而Cl^-、K⁺、Ca²⁺ 和Mg²⁺含量均显著高于NaCl处理和混合Na盐处理。2)3个品种的豌豆幼苗在正常生长条件下均优先吸收并富集K⁺,其次是Ca²⁺;在NaCl和混合Cl盐处理下优先吸收并富集K⁺,其次是Na⁺ 和Cl^-;混合Na盐处理下则优先吸收并富集Na⁺ 和K⁺,其次是Ca²⁺,但不同处理下离子的分布和累积状况在不同品种的豌豆幼苗间有所不同。3)NaCl和混合Na盐处理下,3个品种的豌豆幼苗的离子选择性吸收系数SA_K,Na、SA_Ca,Na和SA_Mg,Na显著升高,而在混合Cl盐处理下显著降低。同一处理下,3个品种的豌豆幼苗间的离子选择性运输系数也表现不同,NaCl和混合Na盐处理下,‘S5001-1’的ST_K,Na和ST_Ca,Na较对照显著升高,而‘银豌1号’的ST_K,Na和ST_Ca,Na在混合Na盐和混合Cl盐处理下较对照显著降低,3个品种的豌豆幼苗间的ST_K,Na在混合Cl盐处理下无显著差异。以上结果说明,NaCl和混合Na盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的累积量明显下降,同时为了应对盐分胁迫,根系对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著增强;在混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及累积量较其他两种盐分处理明显增加,但根系对于Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著低于其他两种盐分处理,而且品种间差异显著。本结果对于阐明不同盐分类型胁迫下植物对离子吸收与运输的生理机制提供一定的理论依据。     

外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长的影响

通过将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按碱性盐比例增加方式模拟出 5种混合盐碱胁迫(pH 7.33~10.39),采用50、100、150、200 μmol·L^-1硝普钠(SNP)为外源NO供体对藜麦种子进行处理,分析外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:盐碱胁迫显著抑制藜麦种子的萌发及幼苗的生长发育,且当混合盐碱溶液pH>9时,藜麦种子在萌发的第7天开始腐烂。各浓度SNP均显著促进混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长,其中100和150 μmol·L^-1 SNP处理效果最佳。A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)胁迫下施加SNP,藜麦幼苗根长最大增加了74.08%和70.77%,生物量最高增加了1.72和3.97倍。C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9: 1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9)胁迫下施加SNP阻止种子的腐烂,根长分别是CK的1.03、0.83和0.60倍,生物量分别是CK的1.13、1.13和0.82倍。随SNP浓度增加,盐碱胁迫下幼苗脯氨酸含量及SOD、POD、CAT、APX活性先增加后降低,MDA含量先降低后增加。以上结果说明SNP对藜麦萌发生长的调控具有浓度效应,可通过增加渗透调节和抗氧化酶活性来缓解细胞损伤,从而促进幼苗生长。本研究为SNP提高藜麦耐盐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

混合盐碱胁迫对藜麦种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

针对西北地区藜麦栽培土壤限制问题,研究盐碱胁迫对藜麦种子萌发及抗性相关酶特性的影响,探讨藜麦对盐碱土壤的适应机制,为藜麦在盐碱地的栽培实践提供理论依据。将中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和碱性盐(NaHCO_3、NaCO_3)按不同比例混合模拟出20种混合盐碱条件对藜麦种子进行胁迫,分析盐碱胁迫下藜麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和抗氧化酶活性及同工酶表达。结果表明:5种盐碱胁迫均引起藜麦种子发芽率,发芽势,发芽指数降低,且随着盐浓度的增加,萌发受到显著抑制(P<0.05),对藜麦种子萌发影响较大。A,B处理组各浓度盐碱胁迫下超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性均高于CK;C,D,E处理组SOD活性均低于CK,但GR活性在50mmol·L-1盐碱浓度时高于CK。过氧化物酶(peroxidase,POD)活性在盐碱浓度为50mmol·L-1时最高,随盐浓度增加POD活性比CK降低4倍,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随盐碱浓度的增加而下降。SDS-PAGE分析发现,盐碱胁迫可诱导SOD,POD,CAT,GR同工酶出现新的条带,但随着盐碱浓度的增加,酶带的表达量降低。上述结果说明,盐碱胁迫抑制藜麦种子萌发,其中Na_2SO_4和NaHCO_3对藜麦种子萌发抑制效应明显。本试验条件下,藜麦的耐盐碱阈值为50mmol·L-1,其中盐碱浓度是影响藜麦种子萌发的主要因素,盐组分值对藜麦种子萌发影响次之。     

盐碱胁迫对紫花苜蓿种子发芽的协同影响

以紫花苜蓿（Medicago sativa）为材料,在实验室内模拟土壤复杂盐碱逆境条件,将2种中性盐NaCl, Na₂SO₄与2种碱性盐NaHCO₃, Na₂CO₃以不同的摩尔比例混合,按碱性盐比例递增的顺序共设置A～F组,同时每个组又设置6种盐浓度（24～168 mM）,涵盖Na⁺浓度为32～192 mM,pH为7.03～10.68范围的盐碱生境,试验共模拟出36种盐度和碱度（pH值）各不相同的盐碱条件,并对胁迫下苜蓿种子发芽指标进行了测定。结果表明：低浓度胁迫对苜蓿种子发芽有一定的促进作用,在各胁迫处理组下苜蓿种子的发芽指标（发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数）均随着盐浓度的增加不断下降,且碱性盐比例越大下降越明显,而平均发芽天数逐渐增加。胚根与胚芽生长表现出与发芽相似的变化规律,并且胚根适应盐碱能力更强。因此,复合盐碱胁迫不同于单独的盐或碱胁迫,一旦浓度较高时,盐和碱的交互作用更明显,二者存在明显的协同作用,加剧了对植物的伤害。     

碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响

为研究碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿幼苗生长的影响,试验以龙牧801紫花苜蓿为供试品种,将前期从碱蓬根内（JG1）、根际土壤（JT4）和茎内（JJ5）筛选出的具有较强耐盐碱胁迫能力的根际及内生细菌菌株接种于苜蓿幼苗根部。接菌1周后将中性盐（NaCl、Na₂SO₄）和碱性盐（NaHCO₃、Na₂CO₃）按NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9混合,并设置0、100、150、200 mmol·L^-1盐碱浓度溶液浇灌苜蓿幼苗根部,进行盐碱胁迫处理。分析盐碱胁迫下碱蓬根际及内生细菌菌株对苜蓿生长及生理的影响,并通过隶属函数和主成分分析综合评价碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响。结果表明：3株促生细菌均能缓解盐碱胁迫对紫花苜蓿生长的抑制作用,促进紫花苜蓿生长,不同促生细菌对盐碱胁迫下苜蓿促生效果为JT4>JG1>JJ5。     

盐胁迫对三种盐生禾草种子萌发及其胚生长的影响

采用不同浓度的NaCl、Na₂CO₃和二者混合盐的胁迫,对羊草、野大麦和朝鲜碱茅种子的发芽率、发芽速度、胚根和胚芽的影响以及盐胁迫解除后的发芽率、胚根和胚芽的生长进行测定与分析。结果表明,随着Na₂CO₃和混合盐溶液浓度的增加,羊草和野大麦种子的发芽率、发芽速度、胚根和胚芽的相对生长均呈下降趋势;而12.5mmol/LNaCl和37.5mmol/LNa⁺混合盐的低浓度胁迫对朝鲜碱茅种子的萌发、胚根和胚芽的生长有促进作用,但发芽速度则随着盐浓度的升高而降低;Na₂CO₃溶液对3种禾草胚根和胚芽的生长均有明显的抑制作用;3种盐分胁迫对羊草和朝鲜碱茅胚根生长的影响均大于胚芽生长;朝鲜碱茅种子萌发时的耐盐性强于野大麦和羊草;盐胁迫解除后,3种禾草的发芽率随原胁迫盐浓度的增加呈升高趋势。