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。     

盐胁迫对枸杞属两种植物幼苗离子吸收和分配的影响

以枸杞属2种植物(黑果枸杞和宁夏枸杞)幼苗为试验材料,采用不同浓度的NaCl溶液进行胁迫,对其不同器官中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺、Cl^-6种离子的吸收与分配情况进行研究。结果表明,在盐胁迫下,黑果枸杞和宁夏枸杞各器官中的Na⁺和Cl^-相对含量均显著高于对照,且随着盐浓度的增加,其含量也逐渐增加,尤以叶片中积累最多;K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺在盐处理组各器官中的相对含量比对照降低或无差异。同时,各器官中的K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺及Si⁴⁺/Na⁺均随盐浓度增加而呈逐渐下降的趋势。盐处理组中,黑果枸杞各器官中K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺和Si⁴⁺/Na⁺离子比值均显著高于同浓度胁迫下的宁夏枸杞,且高盐胁迫下黑果枸杞各离子比值相对于对照下降的幅度远小于宁夏枸杞,说明黑果枸杞比宁夏枸杞有较强的耐盐能力。     

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。     

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。     

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。     

盐处理对甜菜生长和渗透调节物质积累的影响

采用室内盆栽法,探究了不同浓度NaCl (0、50、100和150 mmol/L)对60 d龄甜菜植株生长及渗透调节物质积累的影响。结果表明, 添加50、100和150 mmol/L NaCl明显促进甜菜植株生长,维持良好水分状况。与对照(0 mmol/L)相比,不同浓度NaCl均显著增加甜菜叶片、叶柄和贮藏根的鲜重和干重(P<0.05)。高盐(150 mmol/L)条件下,甜菜叶片和叶柄Na⁺浓度较对照分别增加4.4和4.9倍(P<0.05),贮藏根和侧根Na⁺相对分配比例分别降低44%和53%(P<0.05);叶片和侧根K⁺浓度分别降低39%和55%(P<0.05),叶柄和贮藏根K⁺相对分配比例分别增加35%和80%(P<0.05)。盐处理下贮藏根蔗糖含量降低44%~50%(P<0.05),果糖含量减少31%~36%(P<0.05),而葡萄糖含量维持在稳定水平。另外,高盐使贮藏根的脯氨酸浓度较对照增加93%(P<0.05)。由此可见,甜菜通过叶片和叶柄积累大量Na⁺、根部维持K⁺的稳态平衡以及提高脯氨酸含量,以适应盐渍生境。     

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。     

盐胁迫对小报春生长及生理特性的影响

为探讨小报春对盐(NaCl)胁迫的抗性及适应机制,采用盆栽法研究不同浓度的NaCl(0、50、100、150、200、250 mmol·L^-1)对小报春生长发育和生理特性的影响。结果表明:1)不同浓度NaCl胁迫下,小报春的生长呈现低促高抑的现象。随着NaCl胁迫浓度的增加,植株的株高、冠幅、叶面积、地上和地下干重以及叶片含水量显著降低,相对电导率显著提高。2)NaCl胁迫后,小报春植株叶片净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS),以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随NaCl浓度增加呈现先上升后下降的变化趋势;丙二醛(MDA)含量呈持续升高趋势,说明植株的光合作用系统、细胞的渗透调节以及抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。3)NaCl胁迫显著提高了小报春植株叶、叶柄、根中Na⁺的含量,根系中Na⁺含量的增幅最大;植株各器官中K⁺、Ca²⁺含量随着NaCl胁迫浓度增加呈现先上升后下降的趋势,且K⁺、Ca²⁺在叶片中保持较高的含量。综上所述,小报春具有一定的耐盐性,是盐渍土园林应用的潜力花卉。低浓度NaCl(50 mmol·L^-1)胁迫对其生长有促进作用,但NaCl浓度≥150 mmol·L^-1抑制其生长发育。     

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。     

盐土条件下不同栽培措施对4种禾本科饲草阳离子分布的影响

为探讨盐土条件下牧草栽培技术,以4种禾本科牧草为材料,研究了3种不同栽培措施对饲草体内Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺含量和分布的影响.结果表明:同一品种不同栽培措施处理下植株体内各离子含量差异显著(P < 0.05),覆秸秆与添加保水剂处理饲草各部分Na⁺含量及Na⁺/Ca²⁺显著低于对照;K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺含量和K⁺/Na⁺显著高于对照.离子运输选择性系数S_K⁺/Na⁺均以覆秸秆处理与添加保水剂处理显著高于对照(P < 0.05).相同栽培措施下甜高粱(Sorghum saccharatum)与高丹草(Sorghum bicolor×sorghum Sudanese)体内的K⁺/Na⁺在茎、叶中的分布显著高于青贮玉米(Zea mays)和墨西哥玉米(Euchlaena mexicana).在盐土条件下,覆秸秆和添加保水剂处理可使饲草地上部分的Na⁺含量降低,K⁺含量升高,维持饲草体内较高的K⁺/Na⁺和S_K⁺/Na⁺值,提高饲草的耐盐性;不同饲草品种之间耐盐性差异较大.     

盐胁迫对彩叶草生长和渗透调节物质积累的影响

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,150,200 mmol/L处理盆栽彩叶草,研究盐胁迫对彩叶草生长、水分状况和渗透调节物质积累的影响。结果显示,与对照相比,随着NaCl浓度增加,彩叶草鲜重、干重、含水量、水势均呈下降趋势,Na⁺、脯氨酸、可溶性糖含量呈上升趋势,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-含量呈先上升后下降趋势,游离氨基酸含量呈先下降后上升趋势。高效液相色谱结果显示8种有机酸含量的变化幅度也各不相同。综合分析表明,NaCl胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着盐浓度的增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;低浓度盐胁迫下,彩叶草通过积累Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-等无机离子和脯氨酸、可溶性糖、乙醇酸、丙二酸、α-酮戊二酸和柠檬酸等有机渗透调节物质进行调节的;而高浓度盐胁迫下,通过积累Na⁺、脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸、苹果酸、丁二酸、草酸、乙醇酸和丙二酸等渗透调节物质进行调节。因此,在不同浓度盐胁迫下,彩叶草通过改变渗透调节物质种类或积累量适应渗透胁迫。     

盐胁迫下氮磷钾肥对虉草离子吸收与分布的影响

以通草1号虉草(Phalaris arundinacea ‘Tongcao No.1’)为试验材料,采用盐胁迫(300 mmol·L^-1 NaCl)与不同氮磷钾肥配施处理的沙土盆栽试验方法,分析盐胁迫下氮磷钾肥对虉草K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ 和Cl^-吸收与分布的影响,并探讨氮磷钾肥水平与离子含量间的相关性.结果表明:随着氮、磷、钾肥水平增加,虉草体内 K⁺, Mg²⁺和Ca²⁺含量升高,而Na⁺和Cl^-含量下降,同时K⁺/Na⁺, Mg²⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺比值升高.氮磷钾肥施量与虉草Na⁺含量间成显著负相关,与K⁺和Mg²⁺含量间成显著正相关(P<0.05).在3种肥料中,氮肥对虉草K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ 和Cl^-含量的影响最明显,钾肥对Mg²⁺和Cl^-含量影响较明显,而磷肥对Ca²⁺和Mg²⁺含量影响较明显.     

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。     

牧草对滨海盐渍土主要阳离子的影响

为了研究牧草对盐渍土Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Mg²⁺离子含量的影响,本试验通过在不同盐浓度滨海盐渍土中种植紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、田菁（Sesbania cannabina Poir.）、早熟禾（Poa pratensis Linn.）、结缕草（Zoysia japonica Steud.）、小冠花（Coronilla buxifolia Hance）观察阳离子变化。结果表明,五种牧草降低中度盐渍土Na⁺效果最佳。种植牧草前后盐渍土中水溶性K⁺含量变化最显著,Na⁺的变化与牧草吸收水溶性K⁺的含量呈正比,紫花苜蓿和小冠花影响最明显。种植不同牧草的土壤中水溶性Ca²⁺含量变化有增有减,土壤盐度适中时变化显著,而达到重度时水溶性Ca²⁺含量变化不大;水溶性Mg²⁺含量只有在重度盐渍土中降低显著且差异极大。综上所述,牧草对Ca²⁺、Mg²⁺含量变化不大,而根据水溶性Na⁺、K⁺含量的变化,种植结缕草的土壤中水溶性Na⁺含量降低最多且水溶性K⁺受盐度胁迫小,故结缕草适合在这三种盐渍土中生长。     

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...