钠盐胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生长的探究

为探讨甜高粱种子在不同钠盐胁迫下的萌发特性,本研究以‘辽甜1号’甜高粱种子为材料,采用不同浓度钠盐(NaCl,Na HCO3,Na2SO4及其复合钠盐)溶液进行处理,分析比较甜高粱种子萌发阶段对不同钠盐胁迫的响应特性。结果表明,随着盐浓度的增加,总体上甜高粱种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等萌发指标呈现逐渐降低趋势,不同浓度的钠盐胁迫均显著抑制甜高粱种子的干物质转移和早期幼苗的生长(p<0.05),对幼根的抑制高于幼芽。主成分分析(PCA)结果表明,PC1主要包含芽干重、根干重、根长、活力指数,代表"生长综合因子"(85.87%),PC2主要包含发芽率、发芽势、发芽速度,代表"速率综合因子"(8.36%)。二者共同解释12个萌发指标的94.23%的信息。运用隶属函数法评价不同浓度钠盐胁迫下甜高粱种子的毒害作用,在Na+浓度相同的条件下,不同组成钠盐对甜高粱种子萌发的抑制程度高低为NaHCO3>复合钠盐>NaCl>Na2SO4。     

旱盐交叉胁迫对甜高粱种子萌发和生理特性的影响

为探讨干旱与盐胁迫及其交互作用对甜高粱种子萌发及早期幼苗生长及生理特性的影响,以辽甜1号甜高粱为试验材料,采用PEG-6000（0、50、100 g·L^-1）和NaCl（0、75、150 mmol·L^-1）模拟不同程度的干旱胁迫和盐胁迫,研究单一胁迫及交互胁迫对甜高粱种子萌发特征和早期幼苗生理特性的影响。结果表明：单一胁迫或交叉胁迫均能抑制甜高粱种子的萌发指标和种苗转化指标,随着胁迫程度加深,早期幼苗的抗氧化物酶活性和可溶性蛋白、脯氨酸（proline,Pro）含量呈先升高后下降趋势,丙二醛（malondialdehyde,MDA）和谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量逐渐升高。相比较单一胁迫,特定条件下的交互胁迫可促进甜高粱种苗转化和增强幼苗的抗氧化物酶活性,提高可溶性蛋白、Pro、MDA、GSH含量。双因素方差分析结果验证了单一胁迫对甜高粱种子萌发和幼苗生理的影响比旱盐交叉胁迫影响更大。隶属函数综合评价可知,甜高粱萌发期耐受性强弱为：交叉胁迫>NaCl胁迫> PEG-6000胁迫。旱盐交叉胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一胁迫相比,旱盐交叉胁迫在一定程度上能够缓解盐胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生长生理的影响。     

温度与NaCl处理对甜高粱种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

为探讨温度与盐胁迫及其交互作用对甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响,以‘辽甜1号’甜高粱种子为试验材料,设置15/5、20/10、25/15、30/20和35/25 ℃共5个变温处理及0、50、100、200、300 mmol·L-1 5个NaCl浓度处理,研究不同处理的甜高粱种子萌发、早期幼苗生长及幼苗抗氧化酶活性的差异及规律。结果表明,相同温度条件下,高浓度NaCl处理显著抑制甜高粱的种子萌发,其种子残留干重随着NaCl浓度的增加呈升高趋势,其余萌发指标和种苗转化指标则随着NaCl浓度的增加呈降低趋势。相同浓度NaCl处理下,温度对甜高粱种子萌发和幼苗生长影响显著,其种子萌发指标、种苗转化指标（除种子残留干重）随着温度的上升均呈先升高后下降的趋势;低温（≤20/10 ℃）条件下,抗氧化酶活性均随着NaCl浓度的升高呈降低趋势,而高温（>25/15 ℃）条件下,随着NaCl浓度的升高,酶活性均呈先升高后下降的趋势。双因素方差分析显示,盐分、温度及二者互作均显著影响甜高粱种子的萌发和早期幼苗的抗氧化物酶活性,其中,盐分对种子发芽率、活力指数、种苗转化指标（除种子残留干重）、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性的影响更大,而温度对发芽势、发芽指数、种子残留干重、抗坏血酸过氧化物酶活性的影响较大。在NaCl胁迫下,甜高粱种子萌发最适温度为30/20 ℃。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

温度与NaCl处理对甜高粱种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

为探讨温度与盐胁迫及其交互作用对甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响，以‘辽甜1号’甜高粱种子为试验材料，设置15/5、20/10、25/15、30/20和35/25 ℃共5个变温处理及0、50、100、200、300 mmol·L-1 5个NaCl浓度处理，研究不同处理的甜高粱种子萌发、早期幼苗生长及幼苗抗氧化酶活性的差异及规律。结果表明，相同温度条件下，高浓度NaCl处理显著抑制甜高粱的种子萌发，其种子残留干重随着NaCl浓度的增加呈升高趋势，其余萌发指标和种苗转化指标则随着NaCl浓度的增加呈降低趋势。相同浓度NaCl处理下，温度对甜高粱种子萌发和幼苗生长影响显著，其种子萌发指标、种苗转化指标（除种子残留干重）随着温度的上升均呈先升高后下降的趋势；低温（≤20/10 ℃）条件下，抗氧化酶活性均随着NaCl浓度的升高呈降低趋势，而高温（>25/15 ℃）条件下，随着NaCl浓度的升高，酶活性均呈先升高后下降的趋势。双因素方差分析显示，盐分、温度及二者互作均显著影响甜高粱种子的萌发和早期幼苗的抗氧化物酶活性，其中，盐分对种子发芽率、活力指数、种苗转化指标（除种子残留干重）、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性的影响更大，而温度对发芽势、发芽指数、种子残留干重、抗坏血酸过氧化物酶活性的影响较大。在NaCl胁迫下，甜高粱种子萌发最适温度为30/20 ℃。     

外源亚精胺对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响

为探究外源亚精胺（spermidine，Spd）对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响，以甜高粱品种辽甜1号为试验材料，室内盆栽条件下，采用不同浓度（0.6、1.2、1.8 mmol·L-1）的Spd喷施处理干旱胁迫（15% PEG 6000模拟）下的甜高粱幼苗，研究了外源Spd处理对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长、光合作用、有机渗透调节物质和抗氧化保护酶的变化。结果表明：干旱胁迫能显著抑制甜高粱幼苗的生长及生理生化指标的变化，而喷施不同浓度Spd可提高干旱胁迫下甜高粱幼苗叶片甜高粱幼苗生长、光合效率、有机渗透调节物质含量和抗氧化保护酶活性。与干旱胁迫处理相比，叶面喷施1.2 mmol·L-1 Spd 15 d后，甜高粱幼苗株高提高31.62%，鲜重提高58.29%，干重提高49.53%，叶面积提高30.96%，净光合速率提高135.40%，气孔导度提高138.60%，蒸腾速率提高158.54%，脯氨酸含量提高71.16%，丙二醛含量降低53.17%，超氧化物歧化酶活性提高39.69%。说明在干旱胁迫下，特定浓度（1.2 mmol·L-1）的外源Spd有利于缓解干旱胁迫对甜高粱生长的抑制作用，提高干旱胁迫下甜高粱幼苗的叶绿素含量和抗氧化物酶活性，降低膜脂过氧化程度，从而缓解了干旱胁迫对甜高粱的伤害，增强甜高粱幼苗的耐旱性。     

13种藜麦萌发期抗逆性综合评价

【目的】综合评价藜麦种子萌发期的抗逆性,为藜麦抗逆机理研究和品种选育提供参考。【方法】用-0.36 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,300 mmol/L的NaCl模拟盐胁迫,40 mmol/L的混合碱(NaHCO₃和Na₂CO₃物质的量比为9∶1)模拟碱胁迫处理,以蒸馏水处理为对照,选择13个藜麦品系（南非1号、南非2号、陇藜1号、陇藜2号、陇藜3号、陇藜4号、HTH-y605、HTH-01、贺兰太行藜麦、DACE、钻石1号、嫁祺2号、青海1号）为材料,通过测定发芽率、发芽势、总长和鲜质量等9个指标,结合主成分、热图及聚类分析综合评价藜麦种子萌发期的抗旱性、耐盐性和耐碱性。【结果】3种逆境胁迫对13种藜麦种子的发芽率影响不大,但对出苗后幼苗的生长具有抑制作用。在抗旱性综合评价指标中, 鲜质量和发芽势可作为藜麦萌发期抗旱性的主要鉴定指标;陇藜3号、钻石1号和嫁祺2号为高抗旱品种,南非1号、陇藜4号、HTH-y605和HTH-01为干旱敏感品种。在耐盐性鉴定中,根长、发芽率和干质量可作为藜麦萌发期耐盐性的主要鉴定指标;HTH-y605和HTH-01为高耐盐品种,陇藜3号为盐极度敏感品种。在耐碱性鉴定中,根长、发芽势和鲜质量可作为藜麦萌发期耐碱性的主要鉴定指标;陇藜4号、HTH-y605和HTH-01为高耐碱品种,陇藜1号和陇藜3号为碱极度敏感品种。种子萌发阶段,不同藜麦品系的耐盐性与耐碱性之间呈极显著正相关,而抗旱性与耐盐碱性之间呈显著负相关。【结论】对13种藜麦品种的抗逆性进行了综合评价,分别筛选出了抗旱、耐盐和耐碱的藜麦品种和鉴定指标。