NaCl胁迫下珠眉海棠苹果中Na~+的组织细胞定位研究

本试验研究了水培条件下NaCl胁迫下珠眉海棠苹果组织细胞中Na+的分布及可能的耐盐机制。结果表明 :在一定NaCl胁迫浓度范围内 ,根系中Na+浓度高于地上部 ,根系对Na+有一定的再吸收作用 ,这是珠眉海棠耐盐的重要机制 ;当NaCl胁迫浓度达到一定阀值后 ,根、叶细胞Na+大量积累 ,当细胞液泡不再接纳Na+时 ,Na+大量积累于胞质和质外体 ,使质外体渗透势大大降低 ,胞质水分外流 ,破坏细胞膜系统和胞质新陈代谢 ,造成伤害。     

盐胁迫下珠美海棠体内离子分配与叶片耐盐量研究

对NaCl胁迫下珠美海棠体内K~ 、Na~ 、Cl~-含量变化及电解质渗透率测定结果表明,NaCl胁迫下珠美海棠对K~ 的吸收及向地上部分运输能力基本保持不变,K~ 、Na~ 、C1~-含量随盐胁迫浓度的增加而显著增加,Cl~-向地上部分运输的能力大于K~ 、Na~ ,Na~ 对珠美海棠的伤害远远大于Cl~-,叶片耐Na~ 量为5.76g/kg,耐Cl~-量为14.17g/kg。     

刈割对NaCl胁迫下枸杞幼苗生物量、总黄酮及K~+、Na~+含量的影响

以不施用NaCl处理为对照,研究了盆栽试验条件下刈割1次、刈割2次处理及0,0.3,0.6,0.9g/kg4个NaCl胁迫水平(分别以S0、S1、S2和S3表示)对中华枸杞和黑枸杞幼苗生物量、总黄酮及K+和Na+含量的影响。结果表明:不同浓度NaCl胁迫下,刈割2次处理中华枸杞与黑枸杞幼苗总生物量显著增加,分别比刈割1次处理增加0.50~2.33g/盆和0.96~5.20g/盆,且NaCl水平越高,差异越明显;不同刈割措施下,中华枸杞均以S2处理总黄酮含量最高,为9.56~12.8mg/g,黑枸杞在刈割2次和刈割1次时,总黄酮含量分别以S1和S3处理最大,为8.52mg/g,15.8mg/g和9.18mg/g,且刈割2次处理总体有利于中华枸杞和黑枸杞总黄酮的累积;不同刈割措施下,中华枸杞与黑枸杞幼苗K+、Na+含量均以幼叶高于嫩茎,中华枸杞叶、茎中Na+含量以S2处理最高,黑枸杞则以S3处理最高;高浓度NaCl胁迫下(S2与S3处理),枸杞叶中的K+/Na+比值均以中华枸杞小于黑枸杞。     

盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。     

NaCl胁迫下甜瓜幼苗离子吸收特性研究

以厚皮甜瓜黄河蜜和薄皮甜瓜白沙蜜为试材,在人工控制条件下,研究了NaCl胁迫对甜瓜幼苗Na+、K+、Ca2+和Cl-吸收与分配的影响。结果表明,随NaCl浓度的增加,两个甜瓜品种各器官中Na+和Cl-含量均逐渐增加,K+含量逐渐减少,叶片中Ca2+含量逐渐降低,而根中的 Ca2+含量逐步增加;各器官中Na+/K+和叶片中Na+/ Ca2+逐渐增加;SK、Na 和SCa、Na逐步下降。NaCl胁迫下,黄河蜜叶片和茎中Na+ 积累和叶、茎、根中Cl-积累及K+ 、Ca2+ 降低幅度均明显低于白沙蜜;黄河蜜对K+ 和Ca2+的选择吸收和运输能力受胁迫的影响小于白沙蜜。表明厚皮甜瓜黄河蜜比薄皮甜瓜白沙蜜具有更强的耐盐性和盐适应性。     

NaCl胁迫下作物对离子的吸收及分配

盐渍化土壤在世界上分布广泛,在我国也有很大的面积。为了开发利用盐渍化的土地资源,传统的治理途径是采用工程和农业措施相结合的方法。然而,近年来越来越多的研究表明,发掘利用现有的生物资源,应用现代生物技术,通过培育抗盐品种来提高植物抗盐性也是开发利用盐碱土的一个重要方面。本文通过对作物耐盐品种和盐敏感品种的比较,综述了盐胁迫下粮食、果树、蔬菜及棉花等作物对K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子吸收及分配的影响,并提出了进一步的研究方向。     

硅促进盐胁迫下黄瓜NHX1基因表达及Na+在液泡中的区隔化效应

  【目的】   硅可提高植物的耐盐性,但不同植物中硅提高耐盐性的机理并不相同。探究硅对盐胁迫下黄瓜幼苗的氧化损伤、Na+积累和激素水平的影响,以阐明硅提高黄瓜耐盐性的机制。   【方法】   以基因型为Mch-4的黄瓜幼苗为试材,进行水培试验。营养液中NaCl的胁迫浓度为65 mmol/L,施硅水平为Na₂SiO₃·9H₂O 0.3 mmol/L。在处理10天后,测定黄瓜幼苗生物量、Na+含量与分配、Na+转运相关基因表达水平及激素含量。   【结果】   施硅可改善盐胁迫下黄瓜幼苗的生长,减轻植株的氧化损伤。硅对盐胁迫下黄瓜根系和叶片Na+含量无明显影响,可显著降低根和叶中质膜Na+/H+反向转运蛋白基因SOS1的表达量,对高亲和力钾转运蛋白基因HKT1的表达均影响不大,但促进了液泡膜Na+/H+反向转运蛋白基因NHX1的表达。对盐胁迫下黄瓜叶片Na+的亚细胞定位发现,硅处理使叶绿体中Na+含量下降,而液泡中Na+含量升高。硅处理提高了盐胁迫植株根和叶片中赤霉素、生长素和细胞分裂素的水平。   【结论】   施硅可提高液泡膜Na+/H+反向转运蛋白基因NHX1的表达,将Na+区隔化于液泡中,进而降低叶绿体中的Na+含量,缓解盐胁迫下黄瓜幼苗的氧化损伤;硅还诱导产生了较多的赤霉素、生长素和细胞分裂素,其调控Na+积累和黄瓜幼苗的氧化损伤的机理还需进一步研究。     

钙对NaCl胁迫下马铃薯脱毒苗离子吸收、分布的影响

【目的】马铃薯是对盐分较敏感的农作物,土壤盐渍化会严重影响马铃薯的生长发育及其产量和品质。有关钙对Na Cl胁迫下马铃薯离子吸收、分布的研究较少。本文通过研究不同浓度Ca Cl2对Na Cl胁迫下马铃薯脱毒苗离子吸收、分布和运输的影响,探讨钙对Na Cl胁迫下马铃薯的调控机制,为盐渍土上马铃薯的生产提供理论依据与技术支持。【方法】以‘克新一号’马铃薯品种为试验材料,采用组织培养方法,将0、5、10、15和20 mmol/L Ca Cl2与0、25、50和75 mmol/L Na Cl分别添加到MS+2mg/L B9+3%蔗糖+0.9%琼脂培养基中,制成不同处理组合的培养基。将继代培养的脱毒苗按单节茎段剪切接种到培养基中进行培养。接种30天时调查脱毒苗生物量和Na+、Cl-、K+、Ca2+、Mg2+、P积累量,并分析Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值及根系与茎叶的SK、Na、SMg、Na和SCa、Na值,探讨离子吸收、运输及分布情况。【结果】Na Cl胁迫抑制马铃薯脱毒苗的生长,随Na Cl胁迫浓度的增加,马铃薯脱毒苗鲜重、干重显著下降,各器官Na+和Cl-含量极显著增加,K+含量显著下降,Ca2+和Mg2+含量减少,茎、叶中P含量降低而根中P含量增加。Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值随Na Cl胁迫浓度的增加而升高。随Na Cl胁迫浓度的增加,马铃薯脱毒苗根系与茎叶的SK、Na和SMg、Na值逐渐降低,SCa、Na值呈先升高后降低趋势。0、25和50 mmol/L Na Cl胁迫浓度下,以10 mmol/L Ca Cl2处理的马铃薯脱毒苗根、茎叶鲜重和干重最高,75 mmol/L Na Cl胁迫下以15 mmol/L Ca Cl2处理的马铃薯脱毒苗生物量最高。各Na Cl胁迫浓度下,添加Ca Cl2后,马铃薯脱毒苗各器官Na+含量明显降低,Cl-含量显著增加,K+、Ca2+、Mg2+含量升高,P含量先降低后升高。0、25、50和75 mmol/L Na Cl胁迫浓度下,添加适量Ca Cl2可明显降低马铃薯脱毒苗各器官Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值,提高SK、Na、SMg、Na和SCa、Na值,增强K+、Ca2+、Mg2+向地上部的选择运输能力,抑制Na+向地上部的选择运输能力,维持细胞内离子平衡,缓解盐胁迫造成的营养亏缺。【结论】Na Cl胁迫下添加外源钙,能够有效改善马铃薯脱毒苗体内的离子平衡,促进营养吸收,Na+向叶片选择运输能力降低,K+、Ca2+、Mg2+向地上部的选择运输能力增强,离子在各器官水平上的区域化分布发生改变是钙缓解盐胁迫的重要生理机制之一。     

NaCl胁迫下中国南瓜杂交种和黑籽南瓜植株离子吸收与积累特性研究

营养液栽培条件下,在成株期以 80 mmol/L NaCl 胁迫中国南瓜 360-3×112-2 F1和黑籽南瓜植株,10d 后,测定了植株的生长量和不同器官中Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量。结果表明,NaCl 胁迫下两种材料的生长受到明显抑制,360-3×112-2杂交种的生长抑制比黑籽南瓜植株较轻。NaCl 胁迫后两种南瓜植株体内Na+含量升高,360-3×112-2杂交种的Na+主要累积在根部,黑籽南瓜主要积累在茎中;K+、Ca2+、Mg2+的含量在植株体内呈下降的趋势,但360-3×112-2杂交种的上位叶中的含量却上升。NaCl胁迫下,因Na+的积累抑制了K+的吸收,植株各器官的K+/Na+普遍降低,但黑籽南瓜比360-3×112-2杂交种的K+/Na+下降明显。这些结果说明,两种南瓜受到盐胁迫后Na+的主要积累器官不同,致使地上部各器官有不同的K+、Ca2+、Mg2+吸收和积累特性,K+/Na+降低幅度也不同,从而影响了植株的生长,产生了耐盐性的差异。360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,可望作为耐盐砧木在瓜类生产上使用。     

外源Ca2+对NaCl胁迫下西葫芦生长特征及光合、生理特性的影响

以西葫芦品种阿兰一代为试验材料,研究外源Ca2+对NaCl胁迫下西葫芦植株生长特征及光合、生理特性的影响.结果表明,较低浓度(5 mmol/L)Ca2+处理对NaCl胁迫的缓解作用不明显;当Ca2+浓度增加到10 mmol/L时,显著改善了NaCl胁迫下西葫芦植株的生长状况,使株高增高、叶面积增大,该条件下,西葫芦叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量维持在较低水平,说明植株受到的胁迫较小;10 mmol/LCa2+处理叶片的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性最高,分别比CK增加20.6％和52.2％,叶绿素a、b含量较高;10～20 mmol/L Ca2+处理的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK和30 mmol/L处理,而胞间CO2浓度(Ci)显著低于CK和30 mmol/L处理;当Ca2+处理浓度超过20 mmol/L时对NaCl胁迫的缓解作用下降;当Ca2+浓度达到30 mmol/L时,各指标与CK间的差异不显著.综合分析认为,10 mmol/L的Ca2+处理浓度对NaCl胁迫的缓解效果最为显著.     

珠眉海棠cDNA-AFLP分析体系的建立

以珠眉海棠(Malus zumiMats)为研究材料,对cDNA-AFLP反应体系的关键因素(酶切时间、预扩增体系、选择性扩增体系)进行探索,建立了重复性好的cDNA-AFLP分析体系。结果表明,EcoRI和MseI的组合4h可将ds-cDNA酶切完全,与相应接头连接过夜后产物直接用于预扩增,1μl稀释20倍的预扩增产物作为模板用于选择性扩增,可以获得带型丰富且重复性好的结果。珠眉海棠cDNA-AFLP反应体系的建立为进一步的分子生物学研究建立了平台。     

氯化钠胁迫下施氮对冬小麦生长发育及体内氯、钠离子积累的影响

温室盆栽试验研究了不同NaCl胁迫水平下施氮对冬小麦生长发育及氯、钠离子吸收特性的影响。结果表明,在盐胁迫下,施用化学氮肥能显著增加小麦株高与叶面积,使产量提高。施氮后不但增加了小麦植株体含氮量,而且抑制了苗期Cl-在植株体的积累和生长后期Na+在植株体的积累。利用植株体N/Cl比和N/Na比可作为衡量施氮对小麦不同生育期植株体累积Cl-、Na+抑制效果的指标。     

氮源比例和不同碳源对珠美海棠离体叶片再生不定芽的影响

摘要：以珠美海棠（Malus zumi Mats）苗叶片为试材,对影响离体叶片再生的因素进行了研究。结果表明：培养基的成分可以显著地影响叶片再生。在激素组合中,BA浓度变化对再生影响较小,而NAA浓度的变化影响较大。MS培养基氮源中,NO3-与NH4+比例以2∶1最好（2∶1MS,即常规MS）,3∶1MS和4∶1MS次之,1∶1MS最差。4种碳源（果糖、蔗糖、葡萄糖、山梨醇）中,果糖明显优于其它3种。适宜的培养基组成为：MS盐、维生素,BA（2.5 mg/L）+NAA（0.25 mg/L）,果糖（30 g/L）,琼脂8 g/L,pH 5.8。叶片再生率为97%,平均再生芽数为5.6个。对碳源影响再生的可能原因进行了讨论。     

NaCl胁迫下温室内两个砧木的生理响应机制

为了探明NaCl胁迫下不同砧木耐盐性差异的生理机制,采用水培,研究了温室栽培条件下2个耐盐性不同的砧木(黑籽南瓜和超丰8848瓠瓜)在盐胁迫下的生长量、根系活力、离子含量和酶活性的变化.结果表明,盐胁迫下,2个砧木的地上部和根干质量、根系活力、Ca2 和Mg2 的含量及K /Na 比值均显著降低,叶片中Na 的含量虽然显著增加,但叶中Na 的含量显著低于根茎;超丰8848瓠瓜的SOD、POD活性、MDA含量均无显著变化,而黑籽南瓜的SOD、POD活性显著增强,MDA含量显著增加.低盐胁迫下Na 主要集中在根茎部,高盐胁迫下Na 主要集中在茎部.通过根茎阻止Na 向叶片运输,是2个砧木耐盐的主要生理机制.超丰8848瓠瓜较黑籽南瓜耐盐性强的生理机制在于其在盐胁迫下具有更高的根系活力.     

Cultivar-dependent cell wall modification of strawberry fruit under NaCl salinity stress

Strawberry cultivars differ in their sensitivity to NaCl; fruits of cv. Elsanta suffer from softening, whereas those of cv. Korona retain their firmness. The mean fruit fresh weight is reduced in cv. Elsanta up to 46% and in cv. Korona up to 26%. Cell walls of fruits grown under 0, 40, or 80 mmol/L NaCl were extracted and analyzed. In fruits of cv. Korona, the content of the alcohol-insoluble residue remained comparatively stable as salt levels increased but was reduced in cv. Elsanta. The water-soluble pectin fraction was not affected in cv. Korona, but the content of low methoxy pectinates increased significantly, indicative of the generation of calcium and magnesium bridges that stabilize pectin polysaccharides of cell walls. In cv. Elsanta, the content of water-soluble pectin rose, indicating pectin solubilization. For both cultivars, the significant negative correlation of fruit Cl(-) contents with the contents of NaOH-soluble pectinates, when expressed per fruit fresh mass, indicated that covalently bound pectic substances were degraded. Especially the response of cv. Elsanta is in line with the general observation that severe osmotic stress results in slower cell expansion and weaker cell walls.     

钙和NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

采用营养液培养的方法,研究了Ca2+对外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)所诱导的NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢的影响。结果表明,添加外源NO或Ca2+显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较单独NaCl胁迫处理显著提高,丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量、超氧阴离子(O.-2)产生速率明显下降;添加NO的同时添加Ca2+通道抑制剂La3+抑制了NO的这些调节作用。结果表明Ca2+对NO诱导的NaCl胁迫下黄瓜幼苗植株活性氧清除能力的提高起重要作用,NO的作用可能依赖于胞浆Ca2+。     

NaCl胁迫下玉米种子萌发过程中超弱光子辐射的变化

为了揭示盐胁迫下萌发种子超弱光子辐射的生物学意义,研究了NaCl胁迫下萌发玉米种子超弱光子辐射的变化规律。结果表明,在对照组的玉米种子萌发过程中,种子鲜质量和自发光子辐射逐渐增长,种子鲜质量和自发光子辐射的变化呈现正相关(相关系数r为0.9614);在50、100和150mmol/L的NaCl胁迫下萌发的玉米种子鲜质量与自发光子辐射也呈现正相关(相关系数r分别为0.9582、0.9406和0.9389),NaCl胁迫对萌发过程中种子鲜质量和自发光子辐射的增长都有抑制作用,NaCl浓度越大,抑制作用越强。研究还发现,NaCl胁迫会导致萌发过程中玉米种子延迟光子辐射中的初始光子数、相干时间和积分强度变小,并且呈现出强度效应。研究结果为揭示盐胁迫下萌发种子超弱光子辐射的生物学意义,开发基于作物耐盐性评价和种质资源鉴定等方面的活体无损检测新技术提供参考。