水肥耦合对快速生长期北沙参生长及品质的影响

为探讨滨海盐碱地种植北沙参适宜的施肥量与灌溉量,减少氮素损失,提高水肥利用效率,研究水肥耦合对快速生长期北沙参株高、抗氧化酶活性指标、渗透调节物质及活性成分的影响,并通过大田试验验证。结果显示,在北沙参整个生育过程中,株高在6月中旬—8月上旬增高最快;水肥耦合对北沙参植株生长具有显著影响,水分充足条件下,增施肥料能显著增加北沙参植株株高。在水分胁迫条件下,适当的增施氮肥,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性均呈升高的趋势;在施肥量相同时,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性随土壤水分含量的增加呈降低趋势;其中,SOD、CAT、POD活性分别在处理40天(W2F3)、处理40天(W2F3)、处理60天(W3F2)处理组最高,分别为38.246、89.761、85.222 U/(g·FW)。在相同水分条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随施肥量的增加而增加;在相同施肥条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随土壤水分含量的增加呈下降的趋势;其中,W2F3（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量240~360 kg/hm²）处理组叶片中可溶性糖含量较W2F1（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量120~180 kg/hm²）处理组提高了26.6%,W2F2（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量180~270 kg/hm²）处理组叶片中可溶性蛋白质含量较W2F1处理组提高了47.11%~90.47%,W2F3处理组叶片中游离脯氨酸含量比W2F1处理组提高了11.93%~36.95%。中度和轻度水分胁迫耦合适量氮钾营养极大地刺激了北沙参内香豆素类成分的合成,其中,W2F2处理组中内香豆素类总量最高(0.011%)。综上,在轻度和中度水分胁迫条件下,增施氮/钾肥有利于北沙参中抗氧化酶活性的提高以及渗透调节物质和香豆素类成分的积累,对于植物在非生物胁迫下生长具有重要意义。     

外源生长调节物质对甜高粱种子萌发过程中盐分胁迫的缓解效应及其生理机制

盐渍化土壤中盐胁迫是作物种子萌发和生长发育的主要限制因子, 探究盐分胁迫下提高种子萌发率的技术及机制对开发利用盐碱地有重要意义。本文以不同耐盐能力的高粱品种国甜2011和国甜106为材料, 研究了盐分对甜高粱种子萌发期生长过程的影响, 并比较了耐盐性差异。以耐盐性弱的国甜106为试材, 探究盐分胁迫下不同生长调节物质[γ-氨基丁酸(GABA)、赤霉素(GA₃)、激动素(KT)和水杨酸(SA)]对甜高粱种子吸水萌发过程中生长特性的调节效应。表明, 盐分胁迫显著抑制种子的吸水萌发, 降低种子的吸水速率、发芽势、发芽率、发芽指数, 增加种子的相对盐害率和丙二醛(MDA)含量。外源生长调节物质可有效缓解盐害, 显著增加种子的吸水率、发芽率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量, 提高SOD (超氧化物岐化酶)、POD (过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)的活性, 促进K ⁺、Ca ²⁺、Mg ²⁺离子的吸收, 降低Na ⁺和MDA含量。外源生长调节物质主要是通过提高保护酶活性、渗透调剂物质含量和维持体内离子平衡来提高耐盐性。GA₃和GABA对盐害的缓解效应较好, 而KT促进种子对Mg ²⁺的吸收效果较好。本研究表明外源生长调节物质(尤其是 GA₃和 GABA)可用于盐碱地高粱生产, 为减轻盐碱地对高粱的盐碱胁迫提供了理论依据。     

盐胁迫对甘草种子发芽与子叶抗氧化指标的影响

研究了不同naCl浓度对甘草种子发芽与子叶抗性的影响.结果表明,当NaCl浓度低于100mmol/L时,甘草种子的发芽正常;在NaCl浓度达到200 mmol/L时,种子发芽受到显著抑制.子叶内活性氧、SOD、POD、可溶性蛋白和膜透性都随NaCl浓度的升高而增加,甘草的抗逆性可能与上述酶活性的变化有关.     

转录因子BvM14-Dof3.4响应盐胁迫的功能研究

Dof(DNA binding with one finger)家族转录因子是植物特异的转录因子,在胁迫响应、种子发芽、氮同化、光合作用等多种生物学过程中发挥着重要作用。为了探究转录因子BvM14-Dof3.4在响应盐胁迫过程中的生物学功能,本研究以具有强耐盐特性的甜菜M14品系为试验材料,用花序浸染法将BvM14-Dof3.4基因在野生型拟南芥植株中异源表达,经150 mmol/L NaCl处理后发现,BvM14-Dof3.4基因的异源表达促进了盐胁迫下转基因拟南芥植株根的生长,提高了异源表达植株的鲜重和干重,与野生型拟南芥相比异源表达植株中K⁺/Na⁺比值增加1.3倍、甜菜碱含量增加1.1倍以及SOD和POD的酶活性分别上调1.3和1.2倍,从而减少了盐胁迫对异源表达拟南芥植株的损伤。这些结果表明了BvM14-Dof3.4基因响应盐胁迫,并且BvM14-Dof3.4基因的异源表达能够提高拟南芥植株的耐盐能力,该结果对甜菜M14品系优质基因资源的挖掘以及开展栽培甜菜抗逆性的遗传改良工作具有重要意义。     

水盐浸种对NaCl胁迫下向日葵幼苗渗透调节物质的影响

以向日葵为材料,分别以水、400mmol/L NaCl浸种,评估二者对NaCl胁迫条件下(150mmol/L NaCl)向日葵幼苗中渗透调节物质积累的影响。结果表明:与对照相比,NaCl胁迫导致向日葵叶片、茎部脯氨酸(Pro)含量分别增加了3.36倍、2.40倍;经水、盐浸种后,向日葵叶片中Pro含量分别增加了6.19倍、4.72倍,茎部Pro含量差异不显著。与对照相比,NaCl胁迫处理不同程度地减少了向日葵叶片、茎、根中K⁺含量,增加Na⁺的吸收,K⁺:Na⁺明显降低;在NaCl胁迫条件下,水浸种、盐浸种不同程度地影响了幼苗中K⁺、Na⁺的含量、分配,但是经LSD比较,三种处理中离子含量没有明显差异。由此可见,在150mmol/LNaCl胁迫条件下,水、盐浸种更有效地诱导向日葵中Pro的积累来参与渗透调节。     

外源水杨酸对低温胁迫下养心菜生理代谢的调节作用

为探讨外源SA对低温胁迫下养心菜生理代谢的调节作用,以养心菜为试材,在0,5℃低温胁迫下,分析叶面喷施不同浓度(0,0.5,1.0,2.0,4.0 mmol/L)的水杨酸(SA)对养心菜膜透性、MDA含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸、叶绿素含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:0.5,1.0,2.0 mmol/L的水杨酸处理均能抑制低温下养心菜相对电导率和MDA的升高,提高养心菜叶片SOD和POD活性,增加可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素含量,也使养心菜叶片Fv/Fm的下降幅度减缓,光抑制对植物的伤害也得以减缓,养心菜的抗寒指标在低温下均有不同程度的缓解。同一浓度的水杨酸处理对不同温度的作用效果不同。综合评价的结果显示,1.0 mmol/L SA处理对养心菜在5℃低温下的缓解效果最好。     

不同盐胁迫下罗布麻种子耐盐性的比较研究

罗布麻作为一种重要的耐盐性植物,在盐碱地土壤生态修复和植物引种改良等方面具有极高的应用潜力,本研究旨在对罗布麻种子萌发阶段的耐盐性进行比较,分析不同浓度盐胁迫下罗布麻种子萌发的差异。试验以罗布麻种子为材料,设置不同浓度梯度的NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃在种子萌发阶段进行盐胁迫。结果表明：随着盐分浓度的升高,罗布麻种子的发芽率、发芽势、发芽指数均有所下降,低浓度盐胁迫对罗布麻种子萌发的抑制相对不显著,但高浓度盐胁迫抑制效果显著。随着盐浓度的上升,起始萌发时间会出现滞后现象,且NaCl对罗布麻种子起始萌发时间的滞后最明显,NaHCO₃次之,Na₂SO₄相较最不明显。罗布麻种子萌发对NaCl较敏感,抑制作用最强。同时NaCl对种子的萌发延缓作用高于其他2种盐。耐盐性结果比较显示,3种盐的耐盐适宜浓度、耐盐半致死浓度、耐盐极限浓度为Na₂SO₄高于NaHCO₃和NaCl,罗布麻对Na₂SO₄的耐盐极限浓度可达7.81%。相较于Na⁺~Cl^-型盐碱土引种栽植,罗布麻更适宜Na⁺~SO₄^2-型盐碱土。     

茶树叶片和胚根原生质体的分离及PEG诱导融合

植物原生质体是细胞培养和体细胞融合等细胞水平研究及植物遗传育种的重要材料。本研究用福鼎大白茶茶树的幼嫩叶片及胚根, 分析了原生质体分离过程中的材料、酶解液组成及酶解时间、纯化方法等影响因子, 建立了最佳原生质体分离体系, 为茶树体细胞杂交等细胞水平的研究提供了高效获取大量高活力原生质体的方法。结果表明, 23°C恒温黑暗或遮光培养的茶树实生苗的5周叶龄以内的幼嫩叶片是茶树原生质体分离的最佳材料, 其次是茶树种子萌发后的幼嫩胚根; 而以茶园健康生长的5周叶龄以内的幼嫩叶片为材料时, 只能获得混有大量细胞碎片的少量具有活力的原生质体。以茶树幼嫩叶片为分离材料的酶解液组成为1.5%纤维素酶+0.1%离析酶+0.5%果胶酶+0.4 mol L^-1甘露醇+20 mmol L^-1 MES; 以茶树幼嫩胚根为分离材料的酶解液组成为1.5%纤维素酶+0.3%离析酶+0.5%果胶酶+0.4 mol L^-1甘露醇+20 mmol L^-1 MES。分离茶树幼嫩叶和幼嫩胚根原生质体时, 宜采用低速(分别为55 r min^-1和50 r min^-1)恒温(23°C)摇床振荡酶解培养, 时间分别为7 h和8 h; 最适宜采用15×g的转速, 离心4 min可纯化获得高产量和活力的原生质体。用40% PEG-6000诱导20 min后可使茶树原生质体融合, 融合率达10%。     

褪黑素对扁茎黄芪种子萌发和幼苗生长的影响

探讨不同温度与盐和干旱交互胁迫的条件下,褪黑素对扁茎黄芪种子萌发和幼苗生长的影响。利用6个不同浓度的褪黑素溶液对扁茎黄芪种子进行浸种处理,NaCl和PEG溶液分别模拟盐和干旱环境为实验组,蒸馏水处理为对照组,处理过的种子分别置于4个温度下(15、20、25、30℃),萌发实验结束后进行萌发指标和幼苗生长指标测定。结果表明,同一温度下随着干旱程度的增加,扁茎黄芪种子最终发芽率降低(P<0.05);盐胁迫和干旱胁迫下,各温度下平均发芽时间随着胁迫程度的增加而增加(P<0.05);同一温度下,胚根长和子叶随着盐胁迫和干旱胁迫渗透势的增加而降低;同一渗透势胁迫下,胚根长随着温度的增加而先增加后减少;30℃下胁迫为-0.7 MPa时,扁茎黄芪在盐胁迫下种子萌发后幼苗的生长受到抑制,而干旱胁迫下某些处理组种子未发芽。25℃和20℃分别是本实验中适合扁茎黄芪在盐和干旱条件下萌发与生长的最适温度;在相同温度下其耐盐性大于耐旱性,且随着胁迫程度的增加,其生长受到抑制;褪黑素处理在一定程度上缓解了胁迫对扁茎黄芪造成的影响。     

Na2CO3对黄秋葵种子萌发及生理特性的影响

为研究碱环境下黄秋葵种子萌发及生理特性,采用不同浓度(0、10、20、30、40 mmol·L^-1)Na2CO3溶液处理黄秋葵种子,测定其种子的萌发特性、胚根生长速度及第3天时胚根的生理特性。结果表明,随着碱浓度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈下降趋势,相对碱害率升高;发芽期间胚根长度与碱浓度呈负相关关系,且生长速度降低;碱胁迫下种子的抗氧化物酶(POD、CAT、SOD)活性较对照组无显著变化,MDA随碱浓度增加呈升高趋势,脯氨酸积累量变化不明显。发芽7 d后对照和10 mmol·L^-1碱液处理可萌发为幼苗,对其复水5 d后,发现10 mmol·L^-1处理侧根生长量远少于对照组。说明碱胁迫能抑制黄秋葵种子萌发及其幼苗生长,但黄秋葵种子对10 mmol·L^-1碱胁迫具有耐受性。