温度与盐碱胁迫交互作用对羊草种子萌发与幼苗生长的影响

羊草(Leymus chinensis)是我国东北松嫩盐碱化草地上的建群植物。为明确羊草在种子萌发与幼苗生长阶段对盐、碱胁迫及与温度交互作用的响应,采用3个温度处理(20/10℃,30/20℃和35/25℃),并混合2种中性盐(NaCl:Na₂SO₄=9:1)与2种碱性盐(Na₂CO₃:NaHCO₃=9:1)分别模拟土壤盐、碱胁迫条件进行研究。结果表明:随着盐碱胁迫浓度的增加,羊草种子的发芽率、发芽速率、叶片长度与根系长度均呈下降趋势,且在碱胁迫下其降幅更大;另外这2种胁迫均对羊草幼苗根生长的抑制作用更强。温盐、温碱交互作用显著影响羊草种子的萌发与幼苗生长,其中30/20℃处理下羊草生长最好;在盐胁迫下,当盐浓度<200mmol·L^-1时,低温是影响种子萌发的主要因素,随着盐度继续增加,高温则加剧了盐胁迫对种子萌发的抑制作用;在碱胁迫下,即使碱浓度较低,高温与其交互作用也极大地加剧了对种子发芽的抑制。因此,盐、碱胁迫及温盐、温碱交互作用对羊草种子萌发与幼苗生长的抑制作用明显不同,碱胁迫及其与温度交互作用对羊草的伤害更大。     

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。     

复杂盐碱对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响及机理初探

将2种中性盐NaCl、Na₂SO₄及2种碱性盐Na₂CO₃、NaHCO₃按不同比例混合,模拟出24种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,处理黄顶菊种子,测定其发芽率、发芽指数以及黄顶菊幼苗的茎高和根长,旨在明确盐碱胁迫对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响;同时测定了盐碱胁迫下黄顶菊叶片叶绿素、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,初步探讨了黄顶菊耐盐碱胁迫的机理。结果表明,盐浓度与A、B、C、D4组的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均表现为负效应,在相同盐浓度的处理下,随着盐溶液碱性的降低各处理的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均明显上升;对各胁迫因素与发芽率、发芽指数、根长以及茎高之间进行统计学分析表明,在各胁迫因素中盐浓度是影响黄顶菊种子萌发和幼苗生长的主导因素,pH值对黄顶菊种子萌发和幼苗生长没有决定性作用。盐碱胁迫处理后黄顶菊叶片叶绿素相对破坏率上升,细胞膜透性加大,叶片中丙二醛含量升高,盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中SOD和POD的活性升高,CAT活性与对照相比差异不显著,表明盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中主要靠SOD和POD的活性来暂时维持活性氧产生与清除的动态平衡。     

不同采收时期的羊草种子在碱胁迫下发芽能力的比较

羊草是东北松嫩盐碱化草地上的建群植物,具有较强的耐碱胁迫能力。种子萌发期对盐生植物植株建成与分布起着至关重要的作用。针对不同采收时期羊草种子对碱胁迫环境发芽能力比较在国内外未被研究的现状,研究以Na_2CO_3为碱胁迫处理液,设置4种胁迫浓度(25,50,75,100 mmol/L)以比较不同采收期(盛花期后24,29,34,39 d)羊草种子在碱胁迫下的发芽能力。结果表明:不同采收时期的羊草种子表现出不同的耐碱性,盛花期后39 d采收的羊草种子发芽率、发芽势、复萌率、总发芽率以及根芽长均优于其余3个采收时期的种子;随着碱浓度的增加,各采收时期羊草种子发芽指标均呈下降趋势,其中25 mmol/L碱胁迫浓度下羊草种子发芽品质最佳;碱胁迫下未萌发的羊草种子复萌率随着胁迫强度的增加而增加,这也是羊草种子对高碱胁迫环境的生理适应策略。另外,相对于芽,羊草根对碱胁迫浓度更为敏感,当碱胁迫浓度为50 mmol/L时,羊草根无法生长。     

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。     

混合盐碱胁迫对5种禾草种子萌发及幼苗生长的影响

以农菁11号羊草(Leymus chinensis ‘Nongjing 11’)、农菁7号偃麦草(Elytrigria repens ‘Nongjing 7’)等5个禾本科牧草品种为试验材料,研究不同浓度(0,20,40,60,80,100,120 mmol·L^-1)混合盐碱(NaCl,Na₂SO₄,NaHCO₃和Na₂CO₃)胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响,为牧草品种在盐碱化草地的建植提供参考。结果表明:低浓度胁迫(≤20 mmol·L^-1)可提高农菁11号羊草、东北羊草和农菁7号偃麦草种子的萌发能力,高浓度(>60 mmol·L^-1)降低种子萌发。农菁7号偃麦草各处理间的发芽率差异不明显(P>0.05),表明在试验设置的浓度范围内盐碱胁迫对其种子萌发影响不大。盐碱胁迫后农菁12号无芒雀麦(Bromus inermis ‘Nongjing 12’)和农菁3号垂穗鹅观草(Roegneria nutans ‘Nongjing 3’)的发芽率、发芽指数、活力指数均低于对照,且与胁迫浓度成显著负相关。混合盐碱浓度20 mmol·L^-1处理后农菁11号羊草幼苗的苗长和根长高于对照,其他浓度下低于对照。盐碱胁迫浓度大于20 mmol·L^-1时抑制牧草幼苗生长,浓度越高抑制作用越强。     

松嫩草地不同成熟度羊草种子对盐胁迫的发芽响应

羊草(Leymus chinensis)是多年生根茎型优质禾本科饲草,也是东北松嫩盐碱化草地的建群植物,针对不同成熟度羊草种子对盐胁迫发芽响应在国内外未被涉及的现状,本研究以NaCl为盐胁迫处理液,设置4个胁迫浓度(50, 100, 200和400 mM)研究不同成熟度(盛花期后24, 29, 34和39 d)羊草种子对盐胁迫的发芽响应。结果表明:不同成熟度的羊草种子同样表现出不同的耐盐性,盛花期后39 d的羊草种子活力最大,发芽率、发芽势、复萌率以及总发芽率均优于其余3个发育时期的种子。另外,盐胁迫下未萌发的羊草种子复萌率随着胁迫强度的增加而增加,这是羊草种子对高盐胁迫的生理适应策略,以休眠形式躲避不良环境,待土壤盐浓度降低时萌发出土。本研究可为羊草种子的发育与抗逆生理学等研究提供一定的科学依据。     

盐爪爪种子萌发期抗盐性研究

为了解盐爪爪（Kalidium foliatum）种子分别在NaCl和Na₂SO₄胁迫下种子萌发期的抗盐性,本试验采用发芽盒进行种子萌发出苗试验,测定盐爪爪种子在不同浓度（0,50,100,200,300,400 mmol·L^-1）NaCl和Na₂SO₄胁迫下的萌发率、发芽势、发芽指数、根茎比以及幼苗可溶性蛋白、抗氧化酶活性。结果表明：盐爪爪种子在NaCl和Na₂SO₄浓度均为50 mmol·L^-1时萌发率最高,当盐浓度大于100 mmol·L^-1时萌发率开始下降;盐爪爪种子发芽势随盐浓度增加而下降,幼苗根茎比以及发芽指数随盐浓度增加呈现先升后降趋势。在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,盐爪爪幼苗体内可溶性蛋白含量随盐浓度增加呈上升趋势;超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）酶活性呈现出先上升后下降趋势,过氧化氢酶（Catalase,CAT）酶活性呈下降趋势。综合分析表明,盐爪爪种子在盐浓度小于100 mmol·L^-1时能正常萌发出苗;盐爪爪幼苗可通过增加体内可溶性蛋白含量、SOD和POD酶活性来抵御盐对其产生的危害。     

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。     

盐胁迫下沙打旺种子的萌发特性

对不同盐胁迫条件下沙打旺种子的发芽率、发芽指数及幼苗根芽生长量等指标进行观测分析,探讨了盐胁迫影响种子萌发的因为.结果表明,随盐浓度升高,沙打旺种子发芽时间推后,发芽率降低,耐盐半致死浓度为235.25 mol/L,耐盐极限浓度为469.66 mol/L;低盐浓度胁迫在不同程度上可促进沙打旺种子的萌发.     

抗坏血酸和水杨酸丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响

为探究抗坏血酸（AsA）和水杨酸（SA）丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效应,以紫花苜蓿种子为试验材料,采用不同浓度的AsA（1、2、4、8 mmol·L^-1）和SA（1、5、10、20 mmol·L^-1）对紫花苜蓿种子拌种后进行丸衣处理（未丸衣种子为CK₁,不做拌种处理的丸衣种子记为CK₂）,分析丸衣种子在NaCl胁迫下发芽特性的变化,以期获得能有效缓解紫花苜蓿种子盐胁迫效应的种子丸衣配方。结果表明,1.25%和1.50%的NaCl胁迫显著（P<0.05）降低了紫花苜蓿未丸衣种子的发芽率、发芽势、种苗长和种苗重,延长了平均发芽时间。AsA在1.25%NaCl胁迫下缓解效果不明显,4 mmol·L^-1AsA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、种苗长。1 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率和种苗长,而20 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理降低了紫花苜蓿种子的发芽率。说明AsA和SA丸衣对NaCl胁迫的缓解作用与其拌种浓度和NaCl胁迫浓度有关。本试验筛选出4 mmol·L^-1AsA和1 mmol·L^-1SA拌种丸衣配方对NaCl胁迫的缓解作用最优,该结果为AsA和SA丸衣应用于紫花苜蓿种子缓解NaCl胁迫提供依据。     

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。     

铜、镉、铅对7种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的影响

以蒸馏水为对照,研究了重金属铜、镉、铅离子对7种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,毛苕子(Vicia villosa)、红三叶(Trifolium pratense)、苜蓿(Medicago varia)、小冠花(Coronilla varia)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和百脉根(Lotus corniculatus)种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长和芽长均呈不同程度的降低趋势;但毛苕子的降低趋势相对较缓。经300 mg·L^-1的Cu²⁺处理后,红豆草种子发芽率显著高于对照(P <0.05),在200,300和400 mg·L^-1浓度的Cu²⁺下红豆草种子的发芽指数均显著高于对照;经150 mg·L^-1的Cd²⁺浓度处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照;在500和1000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照和2000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理(P <0.05)。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺离子浓度的增大,红豆草种子萌发后形成的幼苗的根长和芽长都呈降低趋势。采用模糊数学隶属函数法,对供试7种豆科植物种子相对发芽率、相对发芽指数、相对芽长和相对根长进行隶属函数值计算,得出种子萌发期耐重金属胁迫的隶属函数总平均值,耐Cu²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >苜蓿 >扁蓿豆 >小冠花;耐Cd²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >扁蓿豆 >苜蓿 >小冠花;耐Pb²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >扁蓿豆 >红三叶 >小冠花 >苜蓿 >百脉根。综合分析,红豆草和毛苕子种子在萌发期对重金属Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺的耐性较好。     

60Co-γ辐射对三种盐碱胁迫下稗草种子萌发的影响

为确定有助于提升稗草种子耐盐性的⁶⁰Co-γ射线辐射剂量,对不同浓度NaCl、NaHCO₃和NaCl+NaHCO₃胁迫下种子发芽率的变化进行分析,确定了3种盐碱的半致死浓度,同时对不同剂量辐射处理的种子进行3种盐碱胁迫处理,比较辐射种子在3种盐碱胁迫下种子萌发和芽苗生长的影响。结果表明,3种盐碱胁迫的半致死浓度分别为280 mmol·L^-1NaCl、80 mmol·L^-1NaHCO₃和280 mmol·L^-1NaCl+70 mmol·L^-1NaHCO₃;适宜辐射剂量可以促进NaCl胁迫下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及芽苗总长、胚芽长、根长、鲜重、干重、相对含水量和NaCl+NaHCO₃胁迫下种子的发芽率、发芽指数和芽苗干重,NaHCO₃胁迫抑制种子萌发和芽苗的生长,增加芽苗鲜重、干重和相对含水量。不同辐射剂量对3种盐碱胁迫种子萌发和芽苗生长各指标的影响不同,隶属函数综合分析,辐射剂量在50,100和150 Gy能提高稗草种子耐NaCl能力,但辐射不能提高其耐NaHCO₃和混合盐碱能力。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响

为探明外源油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）对盐胁迫下燕麦（Avena sativa L.）种子萌发的调控机理,本试验以‘加燕2号’和‘青引2号’燕麦为材料,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,采用不同浓度梯度（10^-5,10^-4,10^-3,0.01,0.10和1 μmol·L^-1）2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）处理燕麦种子,研究外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响。结果表明：100 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了燕麦种子萌发和幼苗生长,降低了淀粉酶活性（P<0.05）,提高了蛋白水解酶活性（P<0.05）;100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,添加外源EBR显著提高了燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,促进了燕麦幼苗和根系的生长,提高了根系活力和幼苗干重及燕麦种子萌发过程中的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,降低了蛋白水解酶活性,有效抑制了可溶性蛋白水解和游离氨基酸的积累;其中,添加0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长的促进效果最为明显。综上,本研究得出外源EBR能够明显缓解NaCl胁迫对燕麦种子萌发的抑制作用,且具有明显的浓度效应,以0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR的处理效果最好。     

不同播种深度对羊草出苗率和幼苗生长的影响

利用盆栽研究了7种播种深度(0cm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm和6cm)对羊草出苗率和幼苗生长的影响。结果表明,羊草出苗率与种子萌发率呈极显著正相关(r=0.9147),而与播深呈极显著负相关(r=-0.9408)。在浅播(0～2cm)条件下,羊草初始出苗时间为5.0～7.7d,最终出苗率为70.0%～80.7%;在深播(4～5cm)条件下,初始出苗时间延迟到16.3～20.0d,羊草种子萌发率下降到41.0%～43.0%,但出苗率不足7%,株高不超过2cm;当播深在6cm以上时,其萌发率为37.0%,但出苗率为0。此外,播种深度显著影响羊草幼苗株高、茎叶鲜重及叶片数量。