紫花苜蓿对苏打盐碱胁迫的生理响应

为了研究苏打盐碱胁迫下紫花苜蓿的生理生化反应,试验采用不同浓度的Na2CO3和Na HCO3混合液对紫花苜蓿的幼苗进行盐碱胁迫,测定紫花苜蓿幼苗在受到不同浓度的苏打盐碱胁迫时各项生理生化指标,分析苏打盐碱胁迫对紫花苜蓿生理生化的响应机制。结果表明:苏打盐碱浓度为50~150 mmol/L时,紫花苜蓿叶片的甜菜碱、可溶性糖、脯氨酸含量三项生理指标和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)两种抗氧化酶活性会随着苏打盐碱溶液浓度的增加而增加,在150 mmol/L时达到最大值;当胁迫浓度超过150 mmol/L时随着浓度的增加,紫花苜蓿叶片的甜菜碱、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD活性均下降。     

水分胁迫下新疆大叶苜蓿水分代谢指标变化及相互关系研究

应用盆栽试验,对新疆大叶苜蓿（Medicago sativa ‘Xinjiangdaye’）用人工控制土壤含水量分别为田间持水量的90%（充分供水TA）、70%（轻度土壤水分胁迫TB）、50%（中度土壤水分胁迫TC）、30%（重度土壤水分胁迫TD）条件下的水分代谢响应进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,叶片相对含水量、自由水含量及叶水势呈下降趋势;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,水分饱和亏、束缚水含量及束缚水/自由水上升且叶片持水力不断增强,轻度土壤水分胁迫并未使以上指标发生显著变化;叶片相对含水量与束缚水/自由水相关系数为-0.94,呈极显著负相关,与叶水势相关系数为0.89,呈显著正相关;叶水势与束缚水/自由水呈显著负相关。     

亚精胺浸种缓解盐碱胁迫对苜蓿生长抑制的研究

采用0.5mmol/L、1mmol/L亚精胺浸泡处理东苜1号紫花苜蓿种子,温室盐碱土盆栽培养,测定苜蓿的发芽率、生物量、渗透势、可溶性糖、叶绿素、脯氨酸、丙二醛及根际表面钠钾离子流速响应,结果表明亚精胺浸种提高了盐碱胁迫下苜蓿的发芽率、生物量,促进可溶性糖、叶绿素、脯氨酸、钾离子积累,降低了钠离子和丙二醛含量,且以0.5mmol/L亚精胺浸种效果最佳。     

盐碱胁迫对寸草苔渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以分布于科尔沁沙地的粉煤灰草地,盐碱地和荒地3种不同生境的野生寸草苔为材料,通过蛭石营养液培养,进行混合盐碱胁迫处理,检测其生理生化变化。结果表明：3种生境寸草苔的相对电导率和丙二醛（MDA）含量随着盐碱胁迫处理浓度的增大而增加;盐碱地寸草苔的超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性在300mmol/L高浓度盐碱胁迫增加明显,荒地寸草苔和粉煤灰草地寸草苔则变化不明显,过氧化氢酶（CAT）活性则随着盐碱胁迫浓度增大呈现先升高后降低的变化趋势,3种抗氧化酶的活性均以盐碱地寸草苔最强;可溶性糖和脯氨酸两种渗透调节物质的含量,随着盐碱胁迫浓度的增大而增加,尤以高浓度处理增加显著。     

低温胁迫下结缕草品种的抗寒性差异

低温胁迫兰引3号结缕草、青岛结缕草和交大1号结缕草3个品种,分别测定3个品种的叶片、茎、根茎的可溶性糖含量、游离脯氨酸含量,并进行了地下茎恢复生长试验.结果表明:低温胁迫下,叶片、茎、根茎的可溶性糖含量以交大1号最高,兰引3号最低;游离脯氨酸含量以兰引3号最高,交大1号最低;-12℃低温处理后兰引3号存活率为12%,青岛和交大1号全部死亡,-10℃低温处理后兰引3号存活率57%、青岛7%、交大1号8%;可溶性糖和游离脯氨酸二者有补偿作用;游离脯氨酸积累多抗寒性强,兰引3号结缕草抗寒性最强.     

盐分胁迫对桑树叶片中渗透调节物质含量的影响

以农桑14号、昂绿1号、湖桑32号、鲁插1号4个桑树品种的2年生嫁接苗为试验材料,研究以不同浓度盐分胁迫不同时间后桑树叶片内渗透调节物质含量的变化。在盐分胁迫下,4个桑树品种叶片中的脯氨酸及可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化呈现一定规律性,且品种间具有显著差异。4个桑树品种叶片中的脯氨酸含量在各种浓度盐分胁迫初期都迅速增加,但高浓度盐分胁迫后期叶片中的脯氨酸含量在品种间表现出显著差异;可溶性糖含量的变化在各种浓度盐分胁迫期间都表现出先升高后降低的趋势,但各个品种下降的时期不同;可溶性蛋白含量随盐分胁迫的持续不断降低,但湖桑32号和鲁插1号叶片中的可溶性蛋白含量在高浓度盐分胁迫后期略有升高。以上结果提示:在桑树对盐分胁迫的响应过程中,叶片中的渗透调节物质可能起到一定的调节作用,而不同品种间表现出的差异性可能与品种的抗盐能力有关。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期生长特性的影响

以甘农三号紫花苜蓿为试验材料,NaCl和NaHCO3按摩尔比1∶1混合模拟典型混合盐碱胁迫,研究不同盐浓度对苜蓿苗期生长特性的影响。结果表明,随着盐浓度的升高及胁迫时间的延长,生长速度受到明显的抑制,根、茎、叶鲜重均低于对照,差异均达到显著水平(P<0.05);短期低浓度胁迫促使叶面积增大,但差异不显著;随着盐碱浓度的增加,苜蓿地上部干重都呈现逐渐降低的趋势,且在浓度达到150mmol/L时差异达到显著水平;根冠比呈现先增大后减小的趋势,表明盐碱胁迫促使紫花苜蓿光合产物向根系分配,以增加根系对无机养分的吸收,用以维持细胞内渗透压及光合同化作用的需要。     

苜蓿叶片及根系对水分亏缺的生理生化响应

利用PEG-6000模拟研究水分胁迫(ψ_s=-0.2 MPa)48 h,后复水48 h,阿尔冈金和陇东苜蓿(Medicago sativa L.)品种幼苗根系与叶片的渗透调节作用及抗氧化酶活性的变化。结果表明:叶片的渗透调节能力及抗氧化酶活性均强于根系;受到水分胁迫后,叶片与根系水势、渗透势及饱和渗透势明显下降并随着时间的延长而逐渐降低;但抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性显著增强并随着胁迫的延续而保持高活性;细胞膜相对透性在胁迫中后期逐渐增大,MDA开始累积;叶片脯氨酸、可溶性糖、K⁺和可溶性蛋白含量随着胁迫时间的延长亦逐渐累积,根系可溶性糖含量逐渐显著升高,脯氨酸含量没有明显变化,而可溶性蛋白和K⁺含量呈现下降趋势;复水后产生一定的恢复补偿效应,但叶片生理代谢未能恢复到正常水平;陇东与阿尔冈金苜蓿抗氧化酶活性间存在差异,且二者对水分胁迫的适应能力亦略有差别。     

NaCl胁迫对中兰1号紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响

为了研究NaCl对中兰1号紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响,试验采用对比试验设计方法,对8种NaCl浓度(0,20,40,60,80,100,120,140 mmol/L)盐胁迫下的种子发芽率、发芽指数、复萌率、总发芽率以及幼苗可溶性糖含量进行了测定。结果表明:中兰1号紫花苜蓿种子发芽高峰期随着NaCl浓度的升高呈滞后趋势;发芽率、发芽指数随着NaCl浓度的升高均呈下降趋势(P0.05);发芽率和发芽指数均与NaCl浓度呈显著负相关(P0.05);中兰1号紫花苜蓿种子的耐盐半致死浓度介于120~140 mmol/L之间;复萌率随着NaCl浓度的升高呈上升趋势(P0.05),总发芽率随着NaCl浓度的升高呈下降趋势(P0.05);在0~60 mmol/L盐胁迫下,中兰1号紫花苜蓿幼苗可溶性糖含量随着NaCl浓度的升高呈先降低后上升趋势(P0.05)。     

结缕草对干旱胁迫的响应

通过对结缕草（Zoysia japonica）进行控水处理,测定干旱胁迫期间的叶片形态、叶片相对含水量、脯氨酸和可溶性总糖含量的变化。结果表明：（1）随着干旱胁迫时间的延长,结缕草叶片受害程度逐渐增加。在干旱胁迫初期,处理组叶片1／3萎蔫,并且开始卷曲;干旱胁迫到第9d时,植株整体处于萎蔫状态,部分叶片枯黄;干旱胁迫到第12d时,植株全部萎蔫,大部分叶片枯黄;干旱胁迫到第15d时,植株叶片全部枯黄。（2）叶片相对含水量的变化呈逐渐下降的趋势,干旱胁迫到6d后叶片含水量下降幅度增加,胁迫到12d后下降趋势又变缓慢。（3）随着干旱胁迫时间的延长,脯氨酸含量逐渐增加,干旱胁迫9d后脯氨酸含量大幅度增加,第12d后脯氨酸含量增加缓慢。（4）随着干旱胁迫时间的延长,可溶性总糖含量逐渐增加,胁迫到9d后可溶性总糖含量大幅度增加,胁迫到12d时达到最高值,然后可溶性总糖含量开始逐渐下降。     

盐碱胁迫下黑麦草生长及离子微区分布特征

盐碱生境通过离子毒害和渗透胁迫等抑制植物的生长发育。离子微区分布调控主要通过调整盐分在不同部位的分布来减轻Na⁺等高浓度离子对重要组织器官的毒害作用,是盐碱胁迫下植物生存的重要策略之一。为探究黑麦草在盐碱胁迫下的离子微区分布特征,本研究通过水培法,采用不同盐碱浓度(0、50、100、200 mmol·L^-1)培养液处理黑麦草植株,考察其生长、离子吸收、运输选择性和微区分布变化,揭示黑麦草对盐碱胁迫的适应机制。结果表明:1) 盐碱胁迫下,植株的相对含水率、叶绿素含量逐渐降低,电解质外渗率显著升高;当盐碱浓度大于100 mmol·L^-1时,根长、株高和生物量均显著降低,即黑麦草的耐盐阈值是100~200 mmol·L^-1;2) 盐碱浓度为50 mmol·L^-1时,植株根中K⁺/Na⁺较空白升高了48.3%,Ca²⁺/Na⁺升高了54.1%,说明黑麦草根部可通过增强K⁺、Ca²⁺的吸收来维持细胞渗透压并缓解高浓度Na⁺的毒性;3) 在50~200 mmol·L^-1的盐碱浓度下,黑麦草叶片中可溶性组分及细胞壁中Na⁺的相对含量较对照显著增加,但细胞器内Na⁺的相对含量降低,说明叶部将Na⁺富集在液泡和细胞壁中,以减少Na⁺对细胞器的毒害作用;4) 叶片微观结构的SEM电镜图片显示,盐碱胁迫下叶片表皮增厚、导管数量减少和孔径缩小。综上所述,盐碱胁迫下黑麦草不同器官的适应机理不同,根部主要通过强化K⁺、Ca²⁺的吸收,降低对Na⁺的吸收,并将Na⁺区隔化在液泡中以降低离子毒害和维持渗透调节,而叶片主要通过将Na⁺区隔在液泡及细胞壁中,以及微观结构的变化来保护细胞器免受离子毒害。本研究可为黑麦草的耐盐碱适应机制及其在盐碱土上的种植提供理论依据。     

盐碱胁迫对藜麦幼苗叶片光合特性及抗氧化系统的影响

为探究混合盐碱胁迫下碱性盐比例及胁迫时间对藜麦（Chenopodium quinoa）幼苗光合作用及抗氧化能力的影响,本研究以藜麦种子为材料,用150 mmol·L^-1盐碱混合溶液处理藜麦幼苗,分析其光合特征、丙二醛含量及抗氧化酶活性的变化。结果表明：随碱性盐比例及胁迫时间的增加,各盐碱胁迫处理组藜麦叶片叶绿素含量先升后降;各盐碱胁迫处理净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度均显著低于对照,气孔限制值显著高于对照;叶中丙二醛含量在高比例碱性盐处理下达到最高;随胁迫时间的增加,叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶活性逐渐下降,茎中先升后降,叶中过氧化物酶活性逐渐下降,茎中先降后升。说明碱性盐比例及胁迫时间对藜麦幼苗叶片光合系统及抗氧化系统有不利影响。但均衡离子比例的协同效应可以改善藜麦幼苗的盐碱耐受性。本研究可为盐碱区域藜麦引种、栽培及盐碱地的生物改良提供科学依据。     

荔枝珍稀种质耐寒性鉴定及安全越冬的生理机制

为了探明7个荔枝珍稀种质的耐寒性及其安全越冬的生理机制，研究采用电导法测定不同低温处理条件下7个荔枝种质离体叶片冻害指数及伤害率的变化，拟合Logistic方程求得半致死温度，并分析荔枝在越冬期间叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、丙二醛（MDA）的含量，及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化规律。结果表明，7份试材叶片的冻害指数和伤害率随处理温度的降低而呈不同程度的上升，其中YA1和紫娘喜的耐寒性较强，而马贵荔和无核荔则较低。为了能够安全越冬，各种质通过生理调控来提高其耐寒性。随着气温的下降，叶片总含水量和自由水含量降低，束缚水和束缚水/自由水升高，气温回升后又出现逆转。越冬期间，各试材的可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸和MDA的含量均呈先上升后下降的变化趋势。SOD活性呈上升-下降-再上升的趋势，POD活性呈缓慢上升的趋势，CAT活性则无明显的变化规律。     

ABA浸种对混合苏打盐碱胁迫下苜蓿种子萌发受阻的缓解作用

本研究以WL343HQ和龙牧807苜蓿（Medicago sativa L.）品种种子为试验材料,对其种子进行20,25,30,35,40,45,50,55和60 mmol·L^-1苏打盐碱胁迫和25,50,75和100 μmol·L^-1脱落酸（Abscisic acid,ABA）缓解处理,测定了不同苏打盐碱浓度对苜蓿种子发芽率和ABA缓解苏打盐碱胁迫对苜蓿种子萌发指标的影响。结果表明：2种苜蓿种子发芽率均随苏打盐碱胁迫浓度增加呈下降趋势,ABA缓解WL343HQ和龙牧807苏打盐碱胁迫浓度分别为40 mmol·L^-1和35 mmol·L^-1,WL343HQ抗苏打盐碱能力高于龙牧807;随ABA浓度的增加,2种苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽苗的胚芽长、胚根长、鲜重、干重均呈先升后降趋势。不同ABA浓度对苏打盐碱胁迫下的紫花苜蓿种子萌发均产生一定的缓解作用,特别是ABA浓度为75 μmol·L^-1时缓解作用最明显。本研究结果可为苏打盐渍化土壤苜蓿种植提供一定参考。     

两个海拔分布下红砂叶片对渗透胁迫的生理响应

探讨了2个海拔分布红砂叶片对渗透胁迫的生理响应的差别及其机制,结果表明,在渗透胁迫逐渐加强的条件下,山下的红砂叶片持水力较强,渗透调节物质含量较高,活性氧水平和脂质过氧化产物丙二醛含量较低,可见山下红砂叶片耐渗透胁迫的能力强于山上的红砂;渗透胁迫下红砂各项生理指标变化的相关性分析显示,叶片相对含水量、水势及自由水/束缚水均与MDA含量、O₂^-·产生速率显著负相关, SOD活性与O₂^-·产生速率呈显著正相关。可见,对于九州台山上和山下生长的2组材料,在PEG胁迫加深的条件下,山下的红砂叶片具有较强的渗透调节能力和抗氧化能力,脂质过氧化的水平也较低,产生这些生理响应差别的主要因素可能为2组材料水分状况的不同,即山下红砂叶片束缚水含量较高,在深度胁迫下的保水性较好,且在通常情况下山下红砂叶片较低的相对含水量和水势也可能是其抗渗透胁迫能力较强的重要原因。     

盐碱胁迫下外源硫化氢对裸燕麦叶片氨基酸代谢过程的影响

信号硫化氢缓解植物盐碱胁迫机理备受关注。为探讨外源硫化氢对盐碱胁迫下植物氨基酸代谢的调控机制,采用盆栽土培试验,以裸燕麦品种‘定莜9号’为材料,设置盆土不添加盐碱和添加3.00 g·kg^-1盐碱(摩尔比NaCl︰Na₂SO₄︰Na₂CO₃︰Na HCO₃=12︰8︰1︰9)与抽穗期叶面喷蒸馏水和喷50μmol·L^-1硫化氢供体硫氢化钠(NaHS)溶液,共4个处理。研究其对叶片中总氨基酸、丙二醛含量和籽粒产量的影响;运用液相色谱和质谱检测,采用主成分分析22种组成蛋白质的氨基酸中差异氨基酸,解析外源硫化氢对氨基酸代谢途径的调控效应。结果表明：在裸燕麦叶片中未检出高半胱氨酸。喷施NaHS溶液对盐碱胁迫下裸燕麦叶片中总氨基酸含量下降的缓解效应不显著,对盐碱胁迫诱导的丙二醛含量的升高和籽粒产量的下降有显著的缓解作用。主成分分析结果显示：盐碱胁迫下,喷施NaHS可显著下调裸燕麦叶片中α-酮戊二酸族的鸟氨酸和草酰乙酸族的天冬酰胺含量;显著上调α-...     

苏打盐碱胁迫对两种苜蓿种子萌发影响及品种耐性综合分析

本试验以WL343HQ和龙牧807苜蓿（Medicago sativa L.）种子为试材,研究不同苏打盐碱浓度（20,25,30,35,40,45,50,55和60 mmol·L^-1）对苜蓿种子萌发的影响。结果表明：2种苜蓿种子随苏打盐碱胁迫浓度的增加发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽苗的胚芽长、胚根长、干重、鲜重均呈下降的趋势,发芽率、发芽势和发芽指数在苏打盐碱浓度为40 mmol·L^-1（WL343HQ）或35 mmol·L^-1（龙牧807）均低于50%,活力指数、芽长、根长、鲜重和干重在苏打盐碱浓度为40 mmol·L^-1（WL343HQ）或35 mmol·L^-1（龙牧807）时显著下降;苏打盐碱浓度超过55 mmol·L^-1抑制苜蓿种子萌发;以种子发芽率作为苏打盐碱胁迫适宜浓度指标的筛选并进行线性回归,确定WL343HQ和龙牧807苜蓿种子对苏打盐碱胁迫的半致死浓度分别为42.41 mmol·L^-1和36.61 mmol·L^-1。隶属函数分析结果表明：WL343HQ种子的萌发和芽苗生长各指标均高于龙牧807,WL343HQ抗苏打盐碱能力高于龙牧807苜蓿。     

盐胁迫对新麦草种子萌发及幼苗期生理特性的影响

为研究新麦草种子萌发期及幼苗期的耐盐性,以前期在盐碱地种植的6个不同品种的新麦草为材料,采用0.6%~2.0%的8个浓度梯度NaCl溶液分别处理6种材料,蒸馏水为对照。统计盐胁迫处理下6个品种种子的发芽率、发芽势、根长、芽长等萌发指标。将经1.8%、2.0%高浓度NaCl处理下萌发的幼苗移栽到育苗钵中培育,材料生长到三叶期后,再次进行0.6%浓度NaCl中度盐胁迫,并测定叶片的生长高度,可溶性糖、游离脯氨酸含量,SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性及丙二醛含量和电导率。通过隶属函数和主成分分析对6种新麦草萌发期与苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明,随着盐浓度的增加,新麦草的发芽率、发芽势、活力指数和相对生长速度均呈下降趋势;幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、丙二醛的含量和相对电导率在中度盐胁迫后增加;SOD、POD、CAT的变化在不同材料中表现不一致。主成分分析表明盐胁迫下发芽指标是评价新麦草耐盐性的主要成分,其次是抗氧化酶活性和膜质过氧化性。     

模拟降水变化对荒漠草原优势植物叶片氮回收特征的影响

未来降水量的变化会改变草地对水资源的利用情况,影响植物内部养分循环。为了理解植物叶片氮回收特征对降水量变化的响应规律,本研究以5种内蒙古荒漠草原优势植物为研究对象,通过模拟降水试验(减水50%、自然降水、增水50%和增水100%),分析了降水量变化对土壤水分含量、土壤有效氮(Nitrogen,N)含量、植物叶片N浓度、N回收效率(Nitrogen resorption efficiency,NRE)的影响。结果表明：与自然降水相比,增水100%显著增加了土壤水分含量、地上生物量和植物的NRE,显著降低了土壤有效N浓度、绿叶和枯叶中N浓度;而减水50%显著降低了土壤水分含量,增加了土壤有效N,降低了地上生物量,对绿叶和枯叶N浓度没有显著影响,降低了短花针茅(Stipa breviflora)的NRE;植物NRE与枯片中的N浓度呈显著负相关关系。综上,增水通过影响土壤水分含量以及叶片N浓度间接降低了荒漠草原优势植物叶片的NRE。     

种植密度对紫花苜蓿生物量与不同叶位光合特性的影响

以紫花苜蓿甘农3号为材料,研究5个种植密度(2 100、2 630、3 150、3 680、4 200万株/hm~2)对现蕾期紫花苜蓿生物量和上、中、下3部位叶片光合特性的影响。结果表明:随着种植密度的增加生物量呈现增加的趋势,在3 680万株/hm~2处理下达到最大;上、中、下部位叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量随着种植密度的增加均降低,但水分利用效率随着种植密度的增加而升高;种植密度对下部位叶片的蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量影响大于中、上部位叶片;同一种植密度下,各部位叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量的大小顺序均为上部叶中部叶下部叶,胞间CO_2浓度、水分利用效率的大小顺序为下部叶中部叶上部叶。