外源氯化钙对‘龙牧807’苜蓿幼苗干旱缓解效应分析

为探讨外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿（Medicago Sativa L.）幼苗生理生化指标的影响,本研究对20%聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫下的苜蓿幼苗分别施加5,10,15,20 mmol·L^-1外源氯化钙,分析外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、叶绿素、细胞膜透性以及抗氧化酶活性的影响,并利用隶属函数法综合评价最佳外源氯化钙缓解浓度。研究结果表明：未施加外源氯化钙时,随着PEG胁迫浓度（10%,15%,20%,25%）的增加,苜蓿叶片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均呈先升后降的趋势,丙二醛含量和相对电导率逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势;综合分析显示,20% PEG胁迫浓度可以有效模拟苜蓿幼苗对干旱胁迫的反应;苜蓿幼苗在20% PEG胁迫下施加10 mmol·L^-1 CaCl₂后,幼苗叶片的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、叶绿素含量,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性最高分别增加了32.40%,31.10%,69.41%,21.39%和6.87%,相对电导率最低降低了27.37%;20% PEG胁迫下施加15 mmol·L^-1 CaCl₂后,可溶性糖含量最高增加了14.17%,丙二醛含量最低降低了36.36%;超氧化物歧化酶活性在20% PEG胁迫下施加5 mmol·L^-1 CaCl₂浓度为最高;隶属函数法综合评价显示,适宜CaCl₂浓度可以缓解干旱对苜蓿幼苗造成的伤害,本试验中以浓度为10 mmol·L^-1 CaCl₂缓解效果最佳。     

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。     

基于植株各器官生理响应对12种苜蓿抗旱性的综合评价

为筛选抗旱性强的苜蓿（Medicago sativa L.）品种,本试验以12个苜蓿品种为材料,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱处理,设置了100 g·L^-1和200 g·L^-1两个胁迫梯度,分别测定叶片、茎、根颈、根系4个器官的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和植株根冠比,通过主成分分析计算植株各器官生理指标在抗旱性评价过程中所占权重,结合抗旱系数评价苜蓿品种的抗旱性。结果表明,在100 g·L^-1和200 g·L^-1 PEG模拟干旱胁迫下,植株的生长受到抑制,生物量、株高、叶面积、根长均减小,根冠比增加;各器官脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性提高;在所有的生理指标中,脯氨酸、可溶性糖、过氧化氢酶活性对干旱胁迫的响应较敏感。不同器官生理调节物质的抗旱系数存在差异,叶片各指标对干旱胁迫的响应小于茎和根系,根颈脯氨酸和可溶性糖含量对干旱胁迫的响应大于叶片、茎和根系。在评价品种抗旱性时,根系可溶性蛋白含量、根颈脯氨酸含量、根颈可溶性糖含量、根系可溶性糖含量及根系过氧化氢酶活性占权重较大。综合分析得出,100 g·L^-1 PEG处理时,‘公农1号’、‘中苜1号’和‘前景’的抗旱性比较强;200 g·L^-1PEG处理时,‘骑士2’、‘东苜1号’、‘巨能2’和‘斯贝德’的抗旱性较强,可作为苜蓿抗旱栽培的参考品种。     

外源甜菜碱对镉胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究外源甜菜碱对镉(Cd)胁迫下紫花苜蓿幼苗生长的影响,设置叶施和根施两种不同施加方式以及6个外源甜菜碱(glycine betaine,GB)浓度(0、10、20、30、40、50 mmol/L),在镉(25 mg/L)胁迫下测定‘甘农3号’紫花苜蓿种子萌发以及相关抗逆生理指标。结果表明,与单独胁迫对照相比,施加适宜浓度的外源GB均能提高镉胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及活力指数,其中30 mmol/L的GB对Cd胁迫下抑制种子萌发的缓解作用最佳;叶施和根施30 mmol/L GB,对紫花苜蓿的叶绿素、根长、株高增加值、根部含水量均有显著提高;叶施30 mmol/L和根施50 mmol/L GB显著提高紫花苜蓿幼苗叶片中游离脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,抑制丙二醛(MDA)含量的升高;通过隶属函数分析可知,叶施和根施30 mmol/L的外源GB对缓解苜蓿幼苗Cd胁迫的效果最佳。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿生理指标及根系离子积累的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）对紫花苜蓿受盐胁迫的影响,本试验以紫花苜蓿‘阿迪娜’为材料,采用人工气候室水培试验,研究盐胁迫条件下喷施不同浓度的外源激素EBR对紫花苜蓿生理指标和根系离子积累的作用。结果表明：150 mmol·L^-1盐胁迫对苜蓿生长具有明显的抑制作用,当喷施外源激素EBR浓度为0.6 μmol·L^-1时,可显著提高超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性和可溶性蛋白含量,降低丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和电解质渗透率;0.6 μmol·L^-1和1.2 μmol·L^-1EBR处理显著减轻Na⁺对K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺的毒害,控制离子平衡。由此可见,外源激素EBR可以减小盐胁迫对根系的伤害,增强根系抗氧化系统活性。     

外源谷氨酸对铝胁迫下多花黑麦草幼苗生长的缓解作用

本研究以多花黑麦草（Lolium multiflorum Lamk.）为材料,采用盆栽法探究外源添加谷氨酸（2 mmol·L^-1和4 mmol·L^-1）对铝胁迫（500 mg·L^-1）下多花黑麦草生长和生理方面的影响。试验结果表明,单独添加外源谷氨酸显著降低了多花黑麦草叶片和根系中的铝离子含量（P<0.05）;铝胁迫下添加谷氨酸能提高多花黑麦草的株高和根长、地上和地下生物量的积累、叶绿素含量、根系可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白含量以及叶片、根系中抗氧化酶SOD和CAT活性,并降低了叶片和根系中相对电导率、根系中MDA含量及叶片中POD活性,且添加4 mmol·L^-1谷氨酸的效果优于2 mmol·L^-1谷氨酸;铝胁迫下4 mmol·L^-1谷氨酸处理显著降低了叶片中谷氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸含量,但根系中丙氨酸和亮氨酸含量却均有所上升（P<0.05）。综上所述,外源添加谷氨酸能有效缓解铝胁迫对多花黑麦草叶片和根系的毒害作用,且4 mmol·L^-1效果较好。     

外施维大利和褪黑素对肉桂酸胁迫下豌豆幼苗生理的影响

为探究肉桂酸胁迫下豌豆(Pisum sativum Linn.)幼苗对外源物质维大利和褪黑素的生理响应。以‘定豌10号(D10)’和‘云豌8号(Y8)’为试验材料,以0.25 mmol·L^-1肉桂酸为水培溶液,喷施不同浓度维大利(0.5,2,3.5 mg·L^-1)和褪黑素(25,50,100 μmmol·L^-1)为试验处理,并设置CK1和CK2为对照组,测定肉桂酸胁迫下施加维大利和褪黑素后豌豆幼苗的生长和生理指标。结果表明：喷施褪黑素后,D10地下部超氧化物歧化酶及地上和地下部过氧化物酶活性显著增强;Y8地上部过氧化物酶活性及脯氨酸含量显著增加,地上部丙二醛含量显著降低。喷施维大利后,D10和Y8地上部脯氨酸含量均显著增强,地上部丙二醛含量均显著降低,而Y8地下部超氧化物歧化酶和地上部过氧化物酶活性显著增强。隶属函数综合分析表明,2 mg·L^-1维大利和50 μmol·L^-1褪黑素处理对肉桂酸胁迫下D10和Y8豌豆幼苗的缓解效果最好。表明外源喷施适宜浓度的维大利和褪黑素可缓解肉桂酸胁迫对豌豆幼苗的抑制作用。     

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。     

外源钙对盐胁迫下单叶蔷薇种子萌发和幼苗生长的影响

为探究不同浓度外源钙的施加对盐胁迫下单叶蔷薇种子萌发及幼苗生长抑制的缓解作用,以单叶蔷薇种子和幼苗为实验材料,以不同浓度50,100,150 mmol·L^-1氯化钠模拟盐胁迫,通过施加不同浓度的氯化钙测定单叶蔷薇种子的萌发率以及幼苗生理生化指标的变化。结果表明：盐胁迫下,施加外源钙后单叶蔷薇种子的萌发率显著提升,根和茎长度较对照组显著增加,PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)以及实际光量子YⅡ值增加,光合色素的含量上升;显著地提升了单叶蔷薇幼苗的抗氧化酶活性,且过氧化氢H₂O₂的含量降低。外源钙的施加能够缓解盐胁迫对单叶蔷薇种子萌发的抑制,提升种子萌发率,降低盐胁迫对幼苗的伤害,且当氯化钙的浓度为10 mmol·L^-1时对盐胁迫的缓解效果最好。本研究为缓解盐胁迫对单叶蔷薇的伤害提供新的方向,同时为单叶蔷薇资源的保护提供理论支持。     

外源NO对NaCl胁迫下红砂幼苗生长和生理特性的影响

本试验以当年生红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为材料,采用盆栽实验,通过研究叶面喷施0.01~1.0 mmol·L^-1不同梯度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫下红砂生长、渗透调节物质和膜脂过氧化程度的影响,以探讨外源NO对红砂耐盐性的生理响应机制。结果表明：300 mmol·L^-1 NaCl处理显著抑制了红砂植株平均株高生长速率和生物量的积累（P<0.05）,降低了可溶性糖（Soluble sugar,SS）、脯氨酸（Proline,Pro）、离子选择向上运输K⁺的系数（ST_K+,Na+）和可溶性蛋白（Soluble protein,SP）含量,提高了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、Na⁺含量和Na⁺/K⁺值。外源NO处理可显著提高红砂在盐胁迫下的SS含量、Na⁺/K⁺值和ST_K+/Na+,降低Pro、SS、MDA含量。高浓度（>1.00 mmol·L^-1 SNP）外源NO未能缓解盐胁迫对红砂的伤害,而低浓度（0.01~1.00 mmol·L^-1 SNP）则有缓解盐胁迫对红砂生长抑制的作用,尤其以0.10 mmol.L^-1的NO供体SNP对盐胁迫的缓解作用最为显著。分析表明：NO主要通过提高植物SS的含量、降低Pro和MDA含量来提高红砂的耐盐性,同时,NO可通过促进Na⁺在红砂体内选择性吸收,提高地下部分K⁺向地上部分的输送能力来提高红砂对盐胁迫环境的适应能力。     

茉莉酸甲酯对盐胁迫下偏关苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响

为明确外源茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）对紫花苜蓿苗期盐害的缓解效应,本研究以偏关苜蓿（Medicago sativa ‘Pianguan’）为供试材料,采用发芽试验的方法,探讨不同施用浓度（0.025,0.25,2.5,25和250 μmol·L^-1）和浸泡时间（3,6,9,12和24 h）的MeJA处理对盐胁迫（NaCl）下偏关苜蓿的发芽率（germination percentage,GP）、发芽指数（germination index,GI）、幼苗活力指数（seedling vigor index,SVI）、平均发芽时间（mean germination time,MGT）、相对含水量（relative water content,RWC）、根长（root length,RL）和芽长（shoot length,SL）的影响,并利用隶属函数法进行多指标综合性评价。结果表明：在150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,MeJA预处理种子能不同程度地缓解盐害,而且浓度为25 μmol·L^-1的MeJA浸种3 h为最佳处理组合,对盐胁迫下偏关苜蓿种子萌发的促进效果最好,其显著提高了种子的GP,GI,SVI和SL（P<0.05）,但是对MGT,RWC和RL影响不显著。本研究为MeJA在苜蓿幼苗阶段耐逆栽培中的合理使用提供参考和指导。     

四种牧草种子在不同浓度NaCl或NaHCO3胁迫下的萌发特性

为探明紫花苜蓿(Medicago sativa)、湖南稷子(Echinochloa frumentacea)、高羊茅(Fectuca arundinacea)、鹰嘴紫云英(Astragalus cicer)种子萌发期间对盐碱胁迫的耐受性,本研究测定了不同浓度NaCl或NaHCO3胁迫处理下种子萌发相关指标,通过建立回归...     

根瘤菌对紫花苜蓿生物修复镉污染功能的影响

为研究根瘤菌对紫花苜蓿修复镉污染土壤的作用，本试验在低氮素（1 mmol·L^-1）和高氮素（4 mmol·L^-1）水平下对接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）进行镉（CdCl₂）胁迫处理，测定处理后的株高、生物量、地上部和地下部镉含量、氮含量、叶片叶绿素和丙二醛含量。结果表明：在Cd胁迫下，提高氮素水平可显著增加植物株高和生物量、叶片叶绿素含量和Cd含量（P<0.05）；接种根瘤菌可提高紫花苜蓿氮素含量，增加植物的株高、生物量、叶片叶绿素含量和Cd含量，降低丙二醛含量（P<0.05）。综上所述，根瘤通过增加氮素含量缓解重金属Cd的毒害，并促进紫花苜蓿对Cd的吸收，表明根瘤菌在Cd污染土壤的修复中具有较大潜力和广阔的应用前景。     

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。     

6个紫花苜蓿品种根系形态结构对低磷胁迫的响应

为明确低磷胁迫下紫花苜蓿（Medicago sativa L.）根系形态结构的响应差异对磷效率的影响,以6个紫花苜蓿品种为材料,采用营养液砂培法,测定两种磷水平（对照：0.5 mmol·L^-1;低磷：0.05 mmol·L^-1）下苜蓿根系形态、解剖结构和磷效率。结果表明：低磷胁迫下,各苜蓿品种的根系长度、表面积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例均降低,其余根系性状则呈现不同的变化趋势。低磷胁迫抑制了各苜蓿品种的生长和磷吸收;除‘赛迪’的磷利用效率显著增加外,其余5个苜蓿品种的磷利用效率均显著降低。‘赛迪’主要通过增加根冠比和磷利用效率,表现出较强的耐低磷能力。总体表明,根系长度、表面积、体积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例是苜蓿根系响应低磷胁迫的主要指标,其中根系长度和中柱直径占根直径比例分别是影响6个苜蓿品种磷吸收和利用效率最关键的根系性状。     

紫花苜蓿MsJMT基因的克隆及其与育性的关联分析

以实验室前期对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不育系BSA-Seq分析为背景,为探究茉莉酸类对其育性的影响,本试验采用PCR法,成功从紫花苜蓿基因组中克隆了一个全长1 047 bp,功能为控制茉莉酸O-甲基转移酶合成的基因,命名为MsJMT。分析表达模式后发现,该基因编码氨基酸348个,编码蛋白为不稳定非分泌亲水蛋白。亚细胞定位结果为核质表达。构建基因进化树后,验证其氨基酸序列与5种豆科植物相似度达99%以上。利用qPCR技术分析其对紫花苜蓿花苞育性的时空表达差异,结果显示不育系全时期表达量比保持系高且在Ⅲ时期两者差异极显著(P<0.01)。而茉莉酸含量测定结果则相反,为不育系全时期低于保持系,且保持系Ⅲ时期含量最高。利用外源茉莉酸甲酯喷施处理Ⅲ时期花苞,结果为在0.5 mmol·L^-1,1 mmol·L^-1水平下花药提前开裂。研究结果表明MsJMT可能通过茉莉酸通路影响紫花苜蓿育性。     

外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响

为探究外源褪黑素(Melatonin, MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^-1的褪黑素预处理,用浓度为150 mmol·L^-1的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标。结果表明：150 mmol·L^-1盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μmol·L^-1时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量、脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性。50,70,100μmol·L^-1MT处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率。外源褪黑素浓度为100μmol·L^-1时对...