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。     

盐胁迫对赖草离子吸收和运输的影响

本试验用NaCl(0,100,200,300,400,500,600,700 mM),Na₂CO₃和NaHCO₃(0,50,75,100,150,200,300,400 mM)对盆栽赖草幼苗(Leymus secelinus)在温室进行胁迫,通过研究其不同部位离子含量和离子的选择性运输,分析探讨赖草的耐盐生理。结果表明:NaCl,Na₂CO₃和NaHCO₃胁迫后,赖草幼苗根系的Na⁺含量均高于茎叶的含量,Cl^-含量是茎叶高于根系,根系的限制Na⁺能力随盐浓度的增加而增大。赖草幼苗在300 mM NaCl以下不受影响,Na₂CO₃ 浓度低于150 mM可以通过K⁺和Ca²⁺的协调来抵制Na⁺和Cl^-的积累,NaHCO₃浓度高于200 mM时,茎叶Na⁺和Cl^-含量增加,受胁迫严重。随盐浓度的增加,Na/K比增加,但茎叶的增加量小于根系,说明赖草的耐盐方式是通过根系限制Na⁺向茎叶运输,从而避免或减轻Na⁺对茎叶的损伤。     

不同盐碱化草地对菊芋离子分布的影响

以轻度、中度和重度盐碱化草地上种植的菊芋(Helianthus tuberosus L.)为试验材料,通过测定其不同生育期的离子分布,以期了解和揭示菊芋在不同盐碱胁迫下K⁺,Na⁺变化机制。结果表明:随土壤盐度的增加,菊芋植株Na⁺含量显著增加,K⁺含量和K⁺/Na⁺值显著下降(P<0.05),不同器官K⁺/Na⁺值的变化顺序为:叶片>茎>根系。随土壤盐碱度的增加,根系K⁺,Na⁺的选择性吸收比率AS_K,Na升高;中度盐碱胁迫下菊芋现蕾期茎和叶片的选择性运输比率TS_K,Na升高,而在重度胁迫下则下降。同一盐碱程度胁迫下,叶片TS_K,Na>茎TS_K,Na,地上部K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺含量和K⁺/Na⁺值大于地下部,而Na⁺含量小于地下部;不同生育期相比,在现蕾期菊芋中Na⁺含量较低,K⁺下降幅度小,K⁺/Na⁺值最高。     

脱落酸对混合苏打盐碱胁迫苜蓿幼苗营养器官矿质元素含量的影响

为了探究外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对混合苏打盐碱胁迫下紫花苜蓿（Medicago sativa L.）幼苗营养器官离子含量的影响,本试验以WL343HQ苜蓿种子为试验材料,对苜蓿幼苗进行150 mmol·L^-1混合苏打盐碱胁迫和25,50,75和100 μmol·L^-1ABA缓解处理,采用原子吸收法测定ABA缓解混合苏打盐碱胁迫下苜蓿幼苗根、茎和叶中钠（Na⁺）、钾（K⁺）、钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子含量的变化。结果表明：混合苏打盐碱胁迫导致苜蓿幼苗各器官的Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺含量产生不同的变化;其中根中Na⁺和Ca²⁺含量增加,K⁺和Mg²⁺含量降低,茎中Na⁺,K⁺,Mg²⁺含量增加,Ca²⁺含量降低;叶中Na⁺和Mg²⁺含量增加,K⁺和Ca²⁺含量降低。经不同浓度的ABA处理的混合苏打盐碱胁迫后苜蓿幼苗各器官中,根中Na⁺含量、根和叶K⁺含量、根和叶Ca²⁺含量、根、茎和叶Mg²⁺含量均随ABA浓度增加而增加,茎和叶Na⁺含量随着ABA浓度的升高而下降,茎中K⁺和Ca²⁺含量随着ABA浓度的升高无明显变化。各器官中的Na⁺/K⁺,Na⁺/Ca²⁺和Na⁺/Mg²⁺比值均随着ABA浓度的升高而下降。可见,混合苏打盐碱胁迫影响苜蓿幼苗对Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺在根、茎、叶营养器官的分布,与苜蓿幼苗的抗盐碱有一定的相关性。     

盐碱胁迫对盐地碱蓬生长、有机酸等溶质积累及其生理功能的影响

为探究碱蓬（Suaeda salsa（L.） Pall.）适应盐碱生境的关键生理机制,以盐地碱蓬为试验材料,采用人工模拟盐、碱胁迫的处理方法,测定其生长指标、根和叶片细胞液中有机酸等溶质积累并对其功能进行分析。结果表明：盐胁迫并不影响碱蓬的生长,而碱胁迫则抑制其生长。盐碱胁迫下有机酸为碱蓬根和叶片中主要的渗透调节物（除Na⁺,K⁺）。离子平衡方面,盐碱胁迫下,Na⁺和K⁺是正电荷的主要贡献者,而有机酸在平衡正电荷方面起主导作用。盐碱胁迫（尤其碱胁迫）由于Na⁺激增、阴离子亏缺,正负电荷严重失衡,诱导合成大量有机酸以保证电荷平衡和pH稳定。综上,盐碱胁迫下碱蓬积累的有机酸在渗透调节、电荷平衡及调节pH方面均起到主导作用。有机酸的积累是碱蓬适应盐碱胁迫重要的生存策略之一。     

盐碱胁迫下抗碱牧草碱地肤溶质积累、分布特点及有机酸的生理贡献

对碱地肤幼苗进行盐、碱胁迫处理,通过测定各种溶质积累及分布特点,探讨碱地肤适应盐碱生境生理机制的部位差异,明确有机酸对其适应盐碱生境的贡献。结果表明,各种溶质在幼叶、成熟叶、幼茎、老茎及根等不同部位的分布存在明显差异,其中无论胁迫与否,有机酸均主要分布在茎叶之中,特别是在决定光合生产力的成熟叶片中。Na⁺、K⁺、Ca²⁺在不同部位的分布规律基本一致,表明Na⁺对K⁺、Ca²⁺的吸收与转运不存在拮抗竞争作用。实验证明了K⁺、Ca²⁺ 特殊的吸收机制及各溶质的分布特点对碱地肤抗盐碱生理是至关重要的;不论在盐胁迫还是碱胁迫下,有机酸在碱地肤不同部位特别是成熟叶中,均是参与渗透调节、离子平衡及pH调节的主导成分,是决定碱地肤适应盐碱生境的关键物质之一。实验同时也证明了碱地肤的不同部位对盐碱胁迫的适应机制有所不同。     

不同程度盐胁迫对碱茅离子吸收与分配的影响

用不同盐分浓度的硫酸盐混合盐对盆栽碱茅进行胁迫,探讨盐胁迫下碱茅根系对土壤中Na⁺、K⁺选择性吸收(SA)及植株各部位间Na⁺、K⁺选择性运输(ST)能力的变化,并对盐胁迫下植株各部位中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cl^-分布特性的变化进行研究。结果表明,当土壤有效性Na⁺含量小于22mmol/100g干土时,盐胁迫对碱茅根系的选择性吸收能力无显著影响,且选择性运输能力尚有所增强,但当土壤有效性Na⁺含量达31mmol/100g干土时,碱茅根系的选择性吸收能力约为对照的1/2,其选择性运输能力极弱;随着土壤中盐分含量的增加,碱茅叶鞘控制Na⁺、促进K⁺向叶片运输的能力则不断增强。     

盐胁迫对砂蓝刺头不同器官中离子分布的影响

砂蓝刺头为广泛分布于北方沙漠的一年生草本植物。本研究以砂蓝刺头幼苗为试材,采用营养液培养法研究了不同浓度NaCl 胁迫下(盐浓度分别为0, 100, 200, 300, 400 mmol/L)砂蓝刺头幼苗胁迫6 d后植株含水量变化,测定不同器官中Na⁺、Cl^-、Si⁴⁺、K⁺、Ca²⁺的含量,并分析了K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Si⁴⁺/Na⁺值的变化。研究结果表明,盐胁迫下,砂蓝刺头幼苗含水量在盐处理浓度为100,200,300,400 mmol/L时分别比对照升高了9.86%,1.41%,4.23%,8.45%,说明盐胁迫下植株提高了组织含水量,这将在一定程度上稀释了体内盐离子,减弱盐胁迫造成的生理干旱。盐胁迫下砂蓝刺头根部的Na⁺和Cl^-含量高于叶片,这有利于渗透调节,同时减弱了盐胁迫对地上部的毒害;根系Si⁴⁺、K⁺、Ca²⁺的含量及K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Si⁴⁺/Na⁺值比对照显著性下降,叶部Si⁴⁺、K⁺的含量和K⁺/Na⁺,Ca²⁺/Na⁺,Si⁴⁺/Na⁺值比对照有所增加或差异不显著,这有利于维持地上部分离子稳定。分析离子选择性吸收的S_Na⁺,K⁺数据发现,盐胁迫下砂蓝刺头根部拦截了部分Na⁺减缓了对地上部分的伤害,叶片对K⁺吸收具有很好的选择性, 对于维持地上部分离子平衡和正常的光合作用具有重要意义。     

盐碱胁迫下AMF对羊草的离子吸收和分配作用

丛枝菌根真菌（AMF）通过影响植物地上及地下离子吸收分配来增强植物耐盐碱能力的机理尚不明确，采用盆栽试验，选取松嫩草地的优势种羊草作为试验材料，研究不同盐碱梯度下接种AMF对羊草体内无机阳离子吸收、运输和分配的影响。试验结果表明：1）盐碱胁迫会增加羊草体内Na⁺含量，减少K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量，增强地下到地上部分Na⁺的运输，抑制K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的运输，改变羊草体内地上和地下的离子分配；2）盐碱胁迫条件下，AMF抑制了羊草对Na⁺的吸收，促进了其对K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的吸收，同时提高了根系对Na⁺的截留能力，通过调节羊草体内的无机离子运输比和阳离子运输选择比，维持其体内的离子平衡，从而提高耐盐碱性；3）盐碱胁迫程度增加改变了AMF的盐碱适应性，使其菌丝侵染率及菌丝密度显著降低，泡囊侵染率显著升高，AMF可以利用泡囊存储更多的盐碱离子来减轻盐碱胁迫对羊草根系的破坏作用。可见，在盐碱胁迫下，AMF能够通过抑制羊草吸收Na⁺，利用泡囊结构帮助其根系截留Na⁺，以及促进K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的吸收来调节羊草体内地上和地下的离子分配，进而增强羊草的盐碱耐受性。由此，可以利用羊草-AMF共生体改良草地盐碱化，同时为研究AMF对其他植物的耐盐碱机理提供了有效参考。     

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。     

盐胁迫下磷素对沟叶结缕草生长及Na+和K+含量的影响

采用水培法研究了盐胁迫(300 mmol/L NaCl)下不同浓度磷素(0,1,5,20 mmol/L)对沟叶结缕草生物量以及钠钾离子调控方面的影响。结果表明,缺磷和盐胁迫均抑制了沟叶结缕草的生长。在磷和盐的双重胁迫下,并没有表现出叠加效应。在缺磷环境下,缺磷对植物生长的抑制比盐胁迫的影响更大。不管有无盐胁迫,随培养液中磷素浓度增加,沟叶结缕草的生长受到促进,但在20 mmol/L 磷浓度处理时植株的生长反而受到一定的抑制。适量磷素促进了沟叶结缕草的根系生长,有提高叶片Na⁺分泌量,抑制Na⁺从根系往叶片的运输,减低叶片Na⁺的积累,提高K⁺的吸收和选择性运输,增加叶片K⁺积累的趋势,但相关指标并不显著。同时提高了叶片K⁺/Na⁺,促进了植物的生长。     

燕麦K+,Na+积累与AsSOS1基因表达对盐胁迫的响应

为了解盐胁迫对燕麦(Avena sativa L.)K⁺,Na⁺积累和质膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因(AsSOS1)表达的影响,本研究以耐盐的‘青永久195’和敏盐的‘709’为材料,分别用0,30,60,90,120,150 mmol·L^-1NaCl和0,0.5,1,2,4,8 mmol·L^-1 KCl处理24 h,并用30,150 mmol·L^-1 NaCl和0.5,8 mmol·L^-1 KCl互作处理0,12,36,72 h,分析燕麦根和叶中K⁺,Na⁺积累、离子平衡及AsSOS1基因的表达情况。结果表明：K⁺含量和K⁺/Na⁺随盐浓度的增加和处理时间的延长有所下降,‘青永久195’的K⁺含量和K⁺/Na⁺高于‘709’;叶片中的K...     

不同盐分条件下硅对两个高羊茅品种生物量分配和营养元素氮、磷、钾吸收利用的影响

频繁的灌溉，使人工草地的高羊茅生长在盐渍化或潜在盐渍化环境中。硅可以抑制植物对Na⁺的吸收，增加对N、P和K⁺的吸收，从而提高植物的耐盐性，且这种影响因植物种类和品种的不同而不同。本研究采用盆栽试验，研究了不同程度盐生境下施硅对两个高羊茅品种（抗性弱的K31和抗性强的XD）生物量和植株N、P、K⁺、Na⁺含量的影响。结果表明，随着盐浓度的增加，两个高羊茅品种地上和地下生物量、N、P、K⁺含量降低，Na⁺含量增加。施硅对地上和地下生物量、N、P、K⁺、Na⁺含量的影响与盐浓度有关，在中低盐浓度下，施硅增加了高羊茅的地上、地下生物量、根冠比、N、P、K⁺ 含量、K⁺/ Na⁺ 值，降低了Na⁺含量。高盐浓度时，施硅对高羊茅的生物量和N、P、K⁺、Na⁺含量没有影响。施硅对两个高羊茅品种地上和地下生物量、Na⁺、P含量的影响相似，对K⁺、N含量的影响不同，硅对耐盐性较强的XD地上部K⁺及N含量的有利影响优于耐盐性较弱的K31。结果表明，在低中盐浓度条件下，施硅可以促进高羊茅的生长，并且对耐盐性较强的高羊茅品种XD更为有利。     

不同盐碱化草地披碱草生物量形成及根系对K+、Na+的选择性吸收

于2008年7月选取轻度、中度和重度盐碱草地种植披碱草(Elymus dahuricus),通过测定植株地上部与地下部的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg₂⁺、Fe²⁺、Zn²⁺含量、K⁺-Na⁺运输选择性系数、地上、地下生物量及粗蛋白(CP)含量,研究不同盐碱化草地对披碱草生长及离子含量的影响,以期为耐盐碱饲草选育及盐碱地生物治理提供理论参数和实践依据。结果表明:随土壤盐碱化程度的增强,披碱草地上部、地下部Na+含量显著增加(P<0.05),K+含量显著降低(P<0.05),根系的选择性运输能力显著下降(P<0.05);不论盐碱胁迫的强度如何,披碱草地上部始终较地下部保持较高的K+/Na+值;地上、地下生物量,CP含量均随盐碱度的增加呈显著下降趋势(P<0.05)。因此,披碱草地上部保持较高的K⁺含量和K⁺/Na⁺比值可能是其耐盐碱的重要机制。     

星星草对碱化土壤化学性质的影响

星星草使碱化土壤化学性质发生较明显的变化是降低了可溶性盐含量。二年生星星草对土壤含盐量的影响较大。随着星星草生长年限的增加,CO₃^2-、HCO₃^-和Na⁺含量逐年减少,Cl^-含量变化不明显,SO₄^2-和K⁺呈减少趋势,Ca²⁺和Mg²⁺则呈增加趋势。星星草对土壤含盐量、pH值、有机质、全氮、钾、钠、钙和镁含量的影响仅限于土层的一定深度。星星草土壤与碱斑土壤比较,表土层的差别较大,土层越深差别越小。从分蘖期到抽穗期(或孕穗期),0～10cm土层的全盐、pH值、CO₃^2-、HCO₃^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量逐渐升高,到完熟期逐渐降低。碱斑土壤全盐、pH值、CO₃^2-、HCO₃^-、Na⁺、K⁺含量亦表现相似规律。总之,3年生星星草土壤全盐、pH值、CO₃^2-、HCO₃^-、Na⁺、K⁺含量明显低于碱斑土壤,但Ca²⁺和Mg²⁺含量则明显高于后者。