盐胁迫对大麦叶片细胞超微结构影响的研究

通过对耐盐性不同的大麦品种 (系 )、杂种后代盐胁迫下叶片细胞超微结构的观察 ,结果表明 :经盐胁迫处理后 ,在电子显微镜下耐盐品种 CM72的叶片细胞仍保持其完整性 ,超微结构没有明显的变化。而盐敏感品种 Prato的叶片细胞的膜系统受到严重破坏 ,膜系统紊乱 ;叶绿体被膜部分断裂 ,不连续 ,外形轮廓发生变化 ,内部片层排列方向发生改变 ,并发生轻微膨胀 ,基粒数目减少 ,线粒体外膜模糊 ,内部嵴发育延迟 ;细胞质膜向内发生波折折叠 ,具有轻微的质壁分离现象的发生。耐盐品种 CM72与盐敏感品种 Prato的杂种 F1代的叶片细胞超微结构的伤害程度比耐盐品种 CM72大 ,而比盐敏感品种 Prato小。从而说明 ,细胞超微结构的变化与耐盐性存在一定负相关性 ,细胞超微结构可作为耐盐性鉴定的细胞学指标     

水分胁迫下玉米叶片光合作用、脂质过氧化及超微结构变化的关系

研究了不同耐旱性品种在不同生育时期水分胁迫下叶片光合作用和呼吸作用、脂质过氧化作用、膜系统伤害、叶肉细胞超微结构变化之间的关系。在各生育时期水分胁迫下，光合作用和呼吸作用强度下降，SOD活性降低，脂质过氧化作用增强，膜透性增加，叶肉细胞的细胞器和质膜遭到严重破坏。结果表明，水分胁迫下脂质过氧化作用增强是造成细胞内膜系统紊乱和伤害的原因，而超微结构的破坏造成光合作用和呼吸作用的降低是导致作物减产的生理因素。     

干旱胁迫对燕麦叶片气孔和叶肉细胞超微结构的影响

为了解干旱后燕麦解剖结构的变化,以燕麦品种白燕2号为材料,通过盆栽控水试验,设置正常供水、轻度干旱和重度干旱三个不同水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%、60%和45%),研究了干旱胁迫对燕麦叶片渗透调节物质含量、气孔和叶肉细胞超微结构的影响。结果表明,正常水分条件(对照)下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量较低,表皮细胞皱褶,气孔关闭或微张,叶肉细胞内细胞器形状规则,结构清晰。与对照相比,轻度干旱胁迫下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量增加,叶片表皮细胞饱满,气孔开启度较大,叶绿体形状变圆,近球状,线粒体外被膜膨胀,但结构未见明显损伤;重度干旱胁迫下,叶片脯氨酸和可溶性糖含量极显著增加,表皮细胞干瘪,气孔保卫细胞膨胀,气孔关闭,气孔器下陷。重度干旱胁迫下,燕麦叶绿体和线粒体受到的损伤较大,叶绿体内基粒、基质类囊体降解,出现较大的空腔;线粒体外被膜断裂,内含物流失;细胞核染色质凝聚,叶绿体之间出现嵌合现象。因此,干旱胁迫能诱导燕麦叶片渗透调节物质的积累和细胞超微结构的改变,渗透调节物质增幅和细胞超微结构的破坏程度随着土壤有效水分含量的降低而上升,但在细胞超微结构上也出现抗性反应,表明燕麦具有较强的抗旱性。     

低温驯化及封冻后不同抗寒性小麦品种细胞超微结构的比较

为分析不同抗寒性小麦品种在低温胁迫下细胞超微结构的差异,以抗寒品种东农冬麦1号和对照济麦22为材料,分别在低温驯化期和封冻期用透射电镜观察两个品种分蘖节和叶片的细胞超微结构。结果表明,低温驯化期（11月2日）两个品种分蘖节的细胞超微结构均没有受损。抗寒品种东农冬麦1号分蘖节细胞内有少量质体,且分蘖节的液泡占整个细胞的比例较济麦22小;封冻后10 d,济麦22分蘖节发生严重的质壁分离,线粒体外膜不再清晰,而东农冬麦1号分蘖节内除有的线粒体内外脊不再清晰外,其他细胞器官没有明显变化。封冻后30 d东农冬麦1号发生轻微的质壁分离,细胞核完整,线粒体膜不清晰;济麦22分蘖节细胞内含物基本没有,细胞空泡化。调查期内,济麦22叶片的叶绿体紧贴细胞壁排列,细胞内有较大的中央大液泡,11月2日叶绿体内出现拟脂颗粒,封冻后30 d叶片细胞基本空泡化;东农冬麦1号有一部分叶片细胞的叶绿体在细胞中部聚集,调查期内未见叶绿体内出现拟脂颗粒,封冻后30 d线粒体出现破损,叶绿体排列不再规则,但细胞核仍然清晰。     

盐胁迫对不同水稻品种光合特性和生理生化特性的影响

 用2个耐盐水稻品种和2个盐敏感型水稻品种为材料,研究盐胁迫对水稻植株生物量积累、光合特性等生理特性的影响。结果表明,在盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种地上和根系的干鲜质量均呈下降趋势,其中,以盐敏感型水稻品种的地上部鲜质量与根系干质量的下降最为显著。盐胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾作用（Tr）和表观叶肉导度（AMC）均呈不同程度的下降趋势。其中,耐盐水稻品种Pn、Gs、Tr和Pn/Ci的下降均低于盐敏感型水稻品种。同时,耐盐品种水分利用效率（WUE）也高于盐敏感型品种。盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）变化并不明显,气孔限制百分率（Ls）均较低,品种间差异也不显著,而表观叶肉导度显著下降,由此推测盐胁迫条件下Pn的下降并非因为气孔的限制,而与RuBPCase活性的下降有关。盐胁迫条件下水稻叶片和根系的渗透性调节物质脯氨酸、总氨基酸和可溶性糖含量上升,其中以可溶性糖含量上升最为显著（P＜0.01）。盐胁迫下叶片保护酶SOD、POD和CAT活性增强,膜透性增强,丙二醛含量增加,同时,根系活力下降。     

盐胁迫下不同耐盐性花生品种形态及生理差异研究

为深入探讨不同耐盐性花生品种的耐盐适应机制,分别对高度耐盐品种(花育25)、耐盐品种(花育22)和盐敏感品种(花育33)花生幼苗进行50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L及200mmol/L NaCl胁迫处理,研究不同花生品种在NaCl胁迫下植株形态发育、光合色素含量、活性氧代谢及渗透调节等相关指标的差异。结果表明:NaCl胁迫对花生地上部的抑制程度大于对根系的抑制,高度耐盐及耐盐品种的地上部受抑制程度小于盐敏感品种;随着NaCl浓度的增加,盐敏感品种的叶绿素及类胡萝卜素含量下降幅度明显大于高度耐盐品种和耐盐品种;NaCl胁迫下高度耐盐品种及耐盐品种叶片及根系具有较高的SOD、POD活性和较低的MDA含量,活性氧代谢能力较强,膜脂过氧化水平低;另外,高NaCl浓度下,叶片和根系中较高的可溶性蛋白及脯氨酸含量也是高度耐盐品种重要的耐盐适应特征。     

盐旱交叉胁迫对花生生长发育和生理特性的影响

为了探究盐旱交叉胁迫对花生生长发育的影响,以抗旱不耐盐花生品种花育22和抗旱耐盐花生品种花育25为试验材料,通过防雨棚盆栽试验研究了干旱、盐、盐+干旱、干旱后复水+盐等4种胁迫对花生产量、农艺性状、生物量、叶绿素SPAD值、丙二醛含量、活性氧清除能力及渗透调节物质含量的影响。结果显示：各胁迫处理均显著抑制了两个花生品种植株的生长和荚果产量,其中,盐胁迫对花育22生长的影响大于干旱胁迫;盐+旱胁迫下,两个花生品种受伤害程度最大,产量最低。与单一盐胁迫相比,干旱预处理提高了盐胁迫后期花生超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,增强了植株活性氧清除能力,降低了叶片丙二醛含量,从而缓解盐胁迫对膜系统的过氧化伤害,提高了叶绿素含量,促进了植株生长,增加了干物质积累,最终提高盐胁迫下花生产量。另外,与单一盐或干旱胁迫相比,盐+旱胁迫对花育22和花育25的伤害均加重,而干旱预处理有利于2个品种在盐胁迫下活性氧代谢和光合色素的提高,促进植株的生长,提高植株对盐胁迫的交叉适应能力,从而缓解盐胁迫对花生植株的抑制作用。      

盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K~+、Na~+含量的影响

为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K~+、Na~+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K~+、Na~+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量下降,Na~+含量增加;沧麦6005叶片Na~+含量低于矮抗58,K~+/Na~+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K~+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K~+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na~+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na~+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K~+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K~+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。     

低温胁迫下分蘖期小麦叶片细胞结构及表面糖蛋白的变化

为进一步探讨小麦叶片细胞结构和表面糖蛋白与抗寒性的关系,以春性品种扬麦16和半冬性品种徐麦30为材料,对低温处理后小麦叶片细胞结构和表面糖蛋白的变化进行了标记定位电镜观察。结果表明,分蘖期两品种冻害率随低温胁迫程度的加重而逐渐升高,扬麦16抗寒性弱于徐麦30。-6和-10℃低温胁迫24h后,扬麦16叶片薄壁细胞出现了质壁分离现象,徐麦30未发生质壁分离;低温胁迫48和72h后,随着胁迫时间的延长,两品种的叶绿体、线粒体以及细胞膜系统被破坏的程度均加重,表现为叶绿体、线粒体肿胀呈圆形,类囊体排列方向不规则,细胞内出现空泡化现象,内含物外泄,部分细胞器消失。低温胁迫后两品种叶片组织细胞表面均出现一层起保护作用的薄糖蛋白层,结构疏松呈丝状,徐麦30细胞表面糖蛋白层的保持时间长于扬麦16。随着处理温度的降低和胁迫时间的延长,两品种叶片细胞结构均受到严重破坏,细胞壁表面糖蛋白大部分脱落到细胞间隙中或凝集成块状进入细胞内部。说明低温胁迫造成小麦细胞结构以及表面糖蛋白发生不同程度的变化,是不同小麦品种抗寒性存在差异的生理原因之一。     

渍水胁迫对不同大豆品种叶片细胞超微结构的影响

本文是研究渍水胁迫对“宝交８３－５０２９”和“克８１１８”大豆品种叶片细胞超微结构影响的首次报道。随着渍水胁迫强度的增加,“宝交８３－５０２９”耐水性状逐渐显露,叶片由黄转绿。叶绿体,线粒体,过氧物酶体数量增加,饱满,活性增强。而“克８１１８”耐水性状较差,叶片萎蔫失绿。线粒体肿胀,内嵴消失,呈现空状,叶绿体膜被硕大的淀粉粒胀破。     

茉莉3品种叶肉细胞超微结构的季节变化研究

应用透射电镜对地栽3茉莉品种叶肉细胞超微结构的季节变化进行详细观察和比较研究。结果显示,3茉莉品种春季和秋季叶肉细胞的超微结构完整,但夏季和冬季3茉莉品种叶肉细胞超微结构变化明显且品种间的变化有差异。茉莉遭受高温（夏季）或低温（冬季）胁迫时,叶肉细胞超微结构的变化具有适应意义,但随着胁迫时间的延长,细胞亚显微结构会受伤害。比较研究结果表明,双瓣茉莉比单、多瓣茉莉抗低温和高温能力更强,有细胞超微结构基础,在高温和低温胁迫下,双瓣茉莉细胞超微结构更稳定。     

外源赤霉素对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的缓释效应

采用人工气候箱水培试验,研究了外源赤霉素处理对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的缓释效应。结果表明,外源赤霉素提高了盐胁迫下水稻种子的发芽率,并可以显著地恢复盐胁迫下种根和芽的伸长生长;外源赤霉素增加了盐胁迫下水稻叶片中叶绿素总量和叶绿素a含量;外源赤霉素降低了叶片MDA含量、超氧阴离子自由基含量和相对电导率,其中均以50 mg/L的处理缓解效果最为明显。外源赤霉素对耐盐性不同水稻品种的缓解效果存在差异,盐敏感品种越光对缓释效果响应更明显。     

不同铁效率大豆品种叶片和根系超微结构的比较研究

采用盆栽试验方法研究了施用螯合铁肥(Fe-EDDHA)对不同铁效率大豆V4期叶片及根系超微结构的影响。结果表明:铁敏感品种缺铁处理下植株矮小且叶片发黄,而铁高效品种缺铁条件下植株稍小但叶色差异不大。两种处理下铁高效品种的叶绿素SPDA值无显著差异,铁敏感品种在缺铁条件下叶绿素SPDA值显著小于补铁条件下,也显著小于铁高效品种。铁敏感品种叶肉细胞中叶绿体和线粒体数量在两种处理下差异不大,但铁敏感品种缺铁处理下叶绿体不饱满呈长梭形且其中淀粉颗粒形状扁平,含量较少;铁高效品种在两种处理下线粒体和叶绿体数目差异不大,但总体上在补铁处理下叶肉细胞中淀粉颗粒的含量较高、颗粒较大。铁敏感品种根系细胞缺铁处理下形状不规则,细胞壁严重变形,原生质破裂外流且分布不均,细胞核及大部分细胞器有解体现象,而补铁处理下细胞结构则保持规则完整;铁高效品种在两种处理下根系细胞均规则完整,但补铁处理下原生质体浓厚且内含物较丰富。由此说明:缺铁胁迫对不同铁效率大豆品种植株大小、叶色、细胞超微结构都有影响,只是铁敏感品种受缺铁胁迫影响更大,而铁高效品种可能有较完善的耐低铁机制所以受缺铁胁迫影响较小。     

不同程度盐胁迫对大豆苗期生物量及生理指标的影响

为研究大豆在不同程度盐胁迫下的耐盐规律,并探讨盐胁迫下影响植株生长的主要生理原因,以4份不同耐盐性大豆品种为供试材料,采用营养液水培法,用不同浓度NaCl溶液处理,测定苗期大豆植株生长指标、叶片SPAD、各部位Na~+、K~+、Cl~-含量并进行规律分析。结果表明:(1)植株地上部鲜重和干重及地下部鲜重随盐溶液浓度的升高先增大后减少,在200 mmol·L~(-1)高浓度盐胁迫下均显著低于对照,植株地下部干重在盐胁迫下变化未达显著水平。耐盐性品种在高浓度盐胁迫下植株生物积累量受抑制程度较低。高浓度盐胁迫显著降低了植株叶片SPAD,进而影响其光合作用,抑制植株生物量的积累。(2)植株根茎叶中Na~+和Cl~-含量随盐溶液浓度升高而增加,根中Na~+和Cl~-的积累较茎和叶对盐胁迫更敏感,耐盐性品种在盐胁迫下根中Cl~-积累较少,茎叶中Na~+积累较多。植株根茎中K~+含量随盐溶液浓度的升高而减少,叶片中的K~+含量在盐溶液处理下变化未达显著水平。(3)除耐盐品种晋大73外,其它品种在盐胁迫下植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量呈显著负相关,所有品种植株叶片中Na~+和Cl~-的含量与叶片SPAD呈显著负相关,表明盐害离子的积累是造成植株生物量减少、叶片失绿的重要原因。耐盐品种植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量相关性不显著,表明盐害离子对耐盐品种植株生物积累量影响不明显。     

不同耐盐能力水稻品种响应盐胁迫的差异

为探明不同耐盐水稻品种产量形成对盐胁迫的响应,以3个耐盐品种和3个盐敏感品种为参试材料,通过两季大田试验,探究耐盐能力不同的水稻品种在3种盐胁迫处理(0.0%、0.3%和0.6%)下生长发育和产量性状差异。结果表明,耐盐水稻品种在0.3%和0.6%盐浓度胁迫下的减产率分别为38.1%～50.6%和51.2%～63.6%,明显低于盐敏感品种的47.9%～72.3%和72.9%～84.6%。同时,盐胁迫下,耐盐水稻品种在分蘖盛期和齐穗期的株高、茎蘖数和地上部干物质量降幅也明显低于盐敏感品种。进一步分析可知,与盐敏感品种相比,耐盐品种在0.6%盐浓度胁迫下具有较高的产量,齐穗期叶片还保持较高的SPAD值,成熟期叶片还保持较低的Na⁺含量和钠钾比。因此,良好的农艺性状和生理指标是水稻在盐胁迫下获得高产的基础。     

低磷胁迫对不同水稻品种叶片膜脂过氧化及保护酶

利用砂培方法,研究了耐低磷水稻品种（大粒稻、莲塘早3号）和低磷敏感水稻品种（沪占七、新三百粒）在低磷胁迫下,水稻叶片膜脂过氧化和保护酶活性的变化。研究结果表明,低磷胁迫使水稻叶片膜脂过氧化加剧,低磷敏感水稻品种的叶片膜脂过氧化程度高于耐低磷水稻品种;耐低磷品种叶片中SOD、CAT和POD活性在低磷胁迫期间相对稳定,而低磷敏感品种在低磷胁迫初期均有明显增加,尔后又快速下降,这表明保护酶的绝对活性与低磷胁迫无关,而变化趋势与低磷胁迫有关。     

氯化胆碱浸种处理对盐胁迫下小麦种子萌发以及幼苗生长的影响

为了明确氯化胆碱对盐害的缓解作用,以小麦品种周麦18为材料,采用不同浓度（0、200、400、600和800 mg·L^-1）的氯化胆碱溶液浸种处理,研究氯化胆碱浸种对NaCl（150 mmol·L^-1）胁迫下种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫下小麦种子的萌发受到抑制,叶片叶绿素含量以及根系活力下降,叶片质膜透性增大,丙二醛和脯氨酸含量上升;而400 mg·L^-1氯化胆碱浸种处理能明显提高盐胁迫下小麦种子的萌发率,缓解幼苗叶绿素的降解,增加可溶性糖含量,提高根系活力,降低叶片质膜透性,减少丙二醛和脯氨酸的积累。由此说明,氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫引起的小麦幼苗的失水伤害以及膜脂过氧化,从而增强小麦幼苗的抗盐性。     

NaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响

选取较耐盐的水稻品种‘HH11’、‘JX99’和盐敏感水稻品种‘YSXD’,设置6个土壤NaCl浓度处理(0、1、2、3、4 g/kg),在防雨棚下盆栽并培育至孕穗期,分析NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理生化及光合特性的影响,结果表明:(1)NaCl胁迫抑制水稻的生长,表现为随着NaCl浓度增加,水稻的株高逐渐降低,但在3～4 g/kg土壤含盐量下耐盐水稻的株高显著高于盐敏感水稻品种。(2)耐盐水稻和盐敏感水稻的可溶性总糖对NaCl胁迫的响应差异明显,在1～4 g/kg NaCl胁迫下,盐敏感水稻叶片可溶性总糖显著降低,但是耐盐水稻可溶性总糖大量合成并积累,并且显著高于盐敏感品种。(3)NaCl浓度增加迫使水稻叶片丙二醛不断积累,导致细胞膜透性逐渐增大,但是耐盐水稻丙二醛的积累量较少,细胞膜受盐害程度显著小于盐敏感水稻。(4)NaCl胁迫抑制了水稻光合速率,但不同的NaCl浓度下导致水稻品种光合速率下降的原因各有差异,其中在0～1 g/kg NaCl胁迫下盐敏感水稻光合速率降低是非气孔因素导致的,而在2～4 g/kg NaCl胁迫下是由气孔因素造成的;0～2g/kg盐浓度下耐盐水稻HH11的光合速率降低是非气孔因素导致的,3～4 g/kg盐浓度处理是由气孔因素导致的;气孔因素是0～4 g/kg盐处理耐盐水稻JX99的光合速率降低的主要原因。(5)盐胁迫下耐盐水稻的叶片蒸腾速率显著降低,并且显著低于盐敏感水稻,相反水分利用效率和气孔限制值却明显升高,并且显著高于盐敏感水稻品种,表明盐浓度增加迫使耐盐水稻气孔阻力增大,减少水分的流失,抑制了蒸腾速率,使耐盐水稻叶片保持较高的水势;同时提高了叶片水分利用效率,碳同化效率提高,以满足耐盐水稻正常代谢生理需求,进行正常生命活动。     

Cd胁迫对草莓叶片膜脂质过氧化和脱落酸含量的影响

采用土壤盆栽试验,研究了Cd胁迫对草莓叶片膜脂质过氧化和脱落酸（ABA）含量的影响。结果表明,Cd胁迫下草莓叶片中的活性氧积累,丙二醛（MDA）含量升高,细胞膜透性增大,K＋渗透率增加,过氧化氢酶（CAT）活性降低。Cd浓度较高时,过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性降低,说明Cd胁迫下草莓细胞活性氧清除系统的功能降低,可能是导致细胞内活性氧积累,进而引起膜脂质过氧化加快和膜系统受损的重要原因。此外,Cd胁迫下草莓叶片中的ABA含量也提高。     

盐胁迫下野生大豆叶片中Na+、Cl-积累导致活性氧伤害

以耐盐性强弱不同的野生大豆(JWS耐盐性强，N23232耐盐性弱)为材料，采用砂培试验研究了NaCl胁迫下野生大豆叶片中Na^ 、Cl^-含量及活性氧代谢的变化。结果表明，盐胁迫下供试两种群野生大豆叶片Na^ 、Cl^-含量增加，N23232比JWS更明显；耐盐性弱的N23232叶片O2^-产生速率和H2O2含量上升，膜脂过氧化产物MDA和电导率迅速上升，其叶片中Na^ 、Cl^-含量变化与O2^-、H2O2、MDA和电导率增加呈极显著或显著正相关，而O2^-产生速率和H2O2含量上升与MDA和电导率变化呈极显著正相关。表明在NaCl胁迫下，由于Na^ 、Cl^-在叶片中的积累而导致了活性氧的积累，活性氧诱发膜脂过氧化、破坏膜结构，导致膜结合酶H^ -ATPase和H^ -PPase活性降低，膜透性增加。耐盐种群JWS在盐胁迫下Na^ 、Cl^-积累量少、活性氧水平较低，对膜系统伤害少，膜结合酶活性高，因而能维持液泡膜正常的代谢功能，可能是其耐盐性强的原因之一。