荒漠木本植物种子盐逆境萌发研究进展

荒漠地区由于降雨量少,蒸发量大,常伴有土壤盐渍化,其生态系统中的优势种群主要由旱生灌木、超旱生灌木和半灌木等灌木类木本植物组成。在长期的进化过程中,它们的种子逐渐形成与恶劣环境相适应的萌发对策,从而确保其在特定的荒漠环境中生存和繁衍。本文就单一盐胁迫和干旱与盐胁迫交互作用对荒漠木本植物种子萌发的影响,以及种子形态结构、环境诱导种子休眠和种子萌发行为等三个方面对种子萌发的盐适应特性进行了综述。鉴于荒漠地区干旱、土壤盐渍化常常并发,应加强干旱和盐胁迫双因子及多因子对荒漠植物的影响及响应机理方面的研究,为今后筛选和挖掘有耐盐潜力的荒漠木本植物种质,以及荒漠植被重建与恢复提供理论依据。     

盐胁迫对不同小麦品种发芽的影响

小麦萌发时期生长状况直接影响作物以后的生长和产量,且种子发芽过程本身是一个极为复杂的生理生化过程,评价小麦种子的耐盐性要以多个指标为依据综合评价。本试验以3个小麦品种为试材,探讨不同浓度的盐对种子萌发的影响,旨在为小麦抗盐研究提供理论参考。     

提高植物抗盐能力的技术措施综述

日益严重的土壤盐渍化抑制作物生长,使栽培作物产量和品质下降。为提高盐胁迫下农作物的产量,研究提高植物抗盐性就有着极为重要的意义。综述了提高植物抗盐性的一些措施,包括培育抗盐作物和品种、利用Ca或微量元素、抗盐剂和植物激素以及增施有机肥、合理灌溉、地膜覆盖等其它措施,以期为植物抗盐栽培提供指导。     

高粱种子萌发期耐盐和盐敏感材料的筛选、鉴定

全世界盐渍化土壤越来越多,而适宜在盐渍化土壤上种植的作物却很少。高粱耐盐性极强常被作为作物耐盐性研究的理想模式作物之一。筛选种子萌发期耐盐、盐敏感材料以及挖掘耐盐相关基因对高粱耐盐育种以及探究高粱耐盐分子机制都具有重要意义。利用全球不同地区收集的不同类型高粱材料636份,在水培养条件下进行种子萌发,统计出苗率。出苗率≥90%的材料利用1.2%NaCl模拟盐胁迫筛选耐盐和盐敏感材料。选择抽穗期、株高和用途相近的极度耐盐和盐敏感材料用于基因定位群体的构建。636份高粱材料在28℃水培养条件下,出苗率达到一级、二级、三级、四级和五级的样品数分别为501份、75份、35份、20份和5份,其中出苗率≥90%的材料共有389份。经过1.2%NaCl胁迫处理,且去除沈阳不能正常抽穗结实的材料后,筛选到耐盐材料20份、盐敏感材料18份,共计38份。以抽穗期为横坐标,株高为纵坐标作图。选择抽穗期差异3 d以内、株高差异10 cm以内,共聚合到6组适于杂交的材料,包括耐盐和盐敏感材料共计16份。综合考虑株高、抽穗期、用途和盐胁迫下的相对出苗率差异,8R382/8R196、8R146/8R062和8R340/8R078作为最优杂交组合构建耐盐相关基因定位群体。     

稀土元素铈对盐胁迫下小麦种子萌发的影响

盐胁迫是制约土壤农耕的一个重要环境因素,盐渍化土地影响植物正常吸收营养、阻碍植物生长。以小麦种子为材料,分别用4组溶液对小麦种子进行处理,研究一定质量浓度的Ce(NH4)2(NO3)6对盐胁迫下小麦种子萌发、根系生长的影响。结果表明,当用0.8%的NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫时,溶液中含10 mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6能够提高盐胁迫下小麦种子的吸水量、发芽率、根长。这表明稀土元素铈对于小麦种子的生长具有一定调节作用,在一定程度上能降低盐胁迫对小麦种子的危害。     

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。     

玉米抗感种质资源苗期耐盐性的光合作用机制研究

土壤盐渍化程度日趋严重,成为影响作物生长发育、制约产量的一个主要环境因子,明确玉米苗期耐盐的光合作用机制尤为重要.本研究采用水培法,对已耐盐性鉴定筛选的强耐盐型自交系(B46)和盐高度敏感型自交系(NC236)为材料,分析二者在盐胁迫条件下光合作用的变化.低浓度盐(55 mmol/L NaCl)胁迫条件可促进玉米自交系...     

种子物理处理技术研究进展

对目前国内外应用物理技术处理作物种子方面的研究进展进行了综述。对种子进行处理的物理技术较多,包括电场、磁场、磁化水、激光、微波、紫外线等离子体处理等。这些处理对作物种子萌发、幼苗生长、作物产量及品质可产生有利的影响。     

盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展

盐分是影响植物生长及发育的重要环境因素之一。本文综述了盐胁迫对种子萌发,生长发育及光合作用的影响,并从植物自身结构、活性氧清除、渗透调剂物质、离子稳态等方面评述植物对盐分的适应性机制。     

盐胁迫对盐地碱蓬种子萌发及幼苗生长的影响

用不同浓度（0、0.2、0.4、0.6、1.2、1.8、2.8、3.6g/100ml）的盐溶液（土壤溶液、Na2SO4及NaCl）处理盐地碱蓬种子,以研究其在盐胁迫下的萌发及萌发后的生长情况,并观察胁迫解除后种子的反应,为其栽培利用提供理论依据。实验结果表明,盐地碱蓬种子的萌发对盐渍生境的适应性很强,能耐受较高的盐胁迫。对其种子萌发的胁迫作用是NaCl>土壤溶液>Na2SO4。随着盐浓度的升高,种子的萌发率呈现不同程度的降低。盐胁迫解除后,盐地碱蓬种子仍具有较高的萌发力,发芽速度和整齐度提高。幼根和幼芽对不同种类盐胁迫表现出不同的反应,盐浓度对根的影响较大。经盐锻炼之后,盐地碱蓬幼苗恢复生长的能力提高。     

施氮对涝渍胁迫下作物生长和产量影响的研究进展

随着气候变化的加剧,涝渍灾害发生的频率和强度不断增加,严重制约着作物的可持续生产。充分挖掘作物自身潜力,提高其对水分胁迫等非生物逆境的抵抗力是适应气候变化的内在要求。随着作物抗逆生理生化机制研究的深入,人们越来越重视施氮在作物抗逆中所发挥的重要作用。为了进一步了解氮肥对涝渍条件下作物生长和产量的调控效应及调控机制,本文总结了涝渍胁迫对作物地上部光合作用、抗氧化酶活性、膜质氧化作用、内源激素含量、根系生长及产量形成的影响及其氮素调控效果,明确了氮肥施用调控作物生长和产量形成的生理机制,指出了氮肥调控涝渍胁迫下作物生长和产量研究中存在的问题,在此基础上笔者指明了未来的一些研究方向,如应用新型氮肥、现代高科技技术、培育氮高效且抗逆的品种等提高作物的抗逆性。     

壳聚糖改性生物炭促进盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长

本研究旨在探究壳聚糖改性生物炭在盐胁迫条件下对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。通过对小麦种子在不同处理组中的发芽率、株高、鲜重、干重、可溶性蛋白含量等指标的测定,以及对其抗氧化能力、叶绿素含量和离子平衡的分析,课题组评估了壳聚糖改性生物炭对小麦幼苗在盐胁迫条件下的生理响应。结果表明,施用壳聚糖改性生物炭显著提高了盐胁迫下小麦种子的萌发率,并促进了幼苗的生长和发育。此外,壳聚糖改性生物炭还有效提高了小麦的抗氧化能力,降低了氧化应激的程度,改善了光合作用和叶绿素合成。同时,壳聚糖改性生物炭调节了小麦根部的离子平衡,降低了Na⁺含量,增加了K⁺含量,维持了细胞内离子稳态。综合而言,壳聚糖改性生物炭通过多种机制的协同作用,提高了盐胁迫下小麦种子的萌发能力和幼苗的生长表现,为解决盐碱地土壤对小麦种植的限制提供了一种潜在的土壤改良策略。     

褪黑素与2,4-表油菜素内酯浸种对盐胁迫下荞麦发芽与幼苗生长的促进效应

土壤盐渍化是影响农作物种子萌发出苗以及生长发育的重要限制因素,探究外源激素对盐胁迫条件下荞麦种子萌发与幼苗生长的缓解作用具有重要意义。本试验以荞麦品种西农9976为材料,采用培养皿萌发和盆栽发芽2种方法,研究褪黑素(MT)与2,4-表油菜素内酯(EBR)浸种对不同盐浓度胁迫下荞麦种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性、渗透调节物质的影响。结果表明,盐胁迫增加了荞麦种子和幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率,使荞麦种子胚芽长度、胚根长度和幼苗高度显著下降。MT、EBR浸种荞麦种子可有效缓解盐胁迫危害,使荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率较对照分别增加14.9%～33.3%、11.5%～27.3%和20.0%～46.2%,显著提高荞麦种子胚根长度、胚芽长度、胚芽鲜重和干重、幼苗高度、幼苗鲜重和干重,并显著增加荞麦种子和幼苗叶片中可溶性糖含量和SOD、POD、CAT活性,降低MDA含量。综上所述, MT和EBR浸种均能通过提高荞麦种子保护酶活性、减少活性氧积累、增加渗透调节物质含量,促进盐胁迫条件下荞麦种子发芽及幼苗生...     

盐碱胁迫对高粱种子萌发的影响

正盐碱胁迫抑制种子的正常萌发,妨碍作物在盐碱地的生长。内蒙古赤峰地区盐碱地较多,如能充分利用这些盐碱地,选择适合栽培的作物品种,就能更好的解决牧区粮饲问题。高粱有一定的耐盐碱性,筛选一些耐盐耐碱的优良品种,保证播种后发芽率、出苗率,解决生长不整齐、缺苗断垄等一系列问题,是提高产量的前提。为此本试验以3种不同基因型高粱种子为材料对其进行混合盐碱胁迫,通过发芽试验系统的研究了解不同     

盐胁迫下硝普钠对玉米种子萌发贮藏物质利用的影响

以100mmol/L NaCl作为盐胁迫条件.研究了100μmol/L外源一氧化氮供体硝普钠(SNP)处理对玉米种子萌发、幼苗生长及贮藏物质利用的影响.结果表明.SNP处理可以提高盐胁迫条件下玉米种子的发芽率,促进幼苗的生长.尤其对根的生长和根数的增加有显著的促进作用.是其耐盐性提高的主要原因.SNP处理.提高了盐胁迫下淀粉总酶的活性和种子贮藏物质的运转率.减少由于呼吸作用引起贮藏物质的消耗率.从而促进了盐胁迫下种子的萌发和幼苗生长.     

盐胁迫对二月兰(Orychophragmus violaceus)种子萌发的影响

为了了解盐渍化土壤条件对二月兰(Orychophragmus violaceus)种子萌发的影响,及种子萌发及萌发过程中可溶性糖、蛋白质、淀粉酶活性的影响,本研究分别用浓度为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl、Na_2SO_4和二者质量比为1:1的混合盐处理二月兰种子,并观测溶性糖、蛋白质、淀粉酶活性。结果表明,二月兰种子的发芽率、发芽势、发芽指数均随着盐浓度增加而下降,且盐浓度愈高对种子萌发抑制作用愈强。二月兰种子耐盐适宜范围为NaCl 0.29%、Na_2SO_4 0.30%、混合盐0.24%,耐盐半致死浓度为NaCl 0.63%、Na_2SO_4 0.65%、混合盐0.60%,耐盐极限浓度为NaCl 1.18%、Na_2SO_41.21%、混合盐1.18%。说明二月兰种子萌发中蛋白质的分解受到一定程度的抑制,较高浓度盐处理强烈抑制了淀粉酶活性,盐处理使可溶性糖含量增加。为以后二月兰在盐渍化条件下的应用提供理论依据。     

褪黑素对盐胁迫下棉花种子抗氧化酶活性及萌发的影响

【目的】土壤盐渍化严重影响了棉花种子萌发,褪黑素(Melatonin, MT)对种子萌发具有重要的调控作用。本研究通过分析外源褪黑素对棉花种子萌发及其抗氧化酶活性等生理指标的影响,明确褪黑素对盐胁迫下棉花种子萌发的调控效应。【方法】以国欣棉9号为材料,于2018―2019年在河北省保定市河北农业大学温室进行试验。设置不同褪黑素浓度(0、10、20、50、100μmol·L~(-1))处理,研究了盐胁迫(150 mmol·L~(-1)NaCl)下棉花种子的发芽率、发芽势,种子萌发后的生物量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)、过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性及丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的含量变化。【结果】盐胁迫下棉花种子发芽率、发芽势、胚根长,种子萌发后的生物量均明显下降,SOD、POD、CAT活性显著降低,MDA含量明显增加。低浓度褪黑素(10、20μmol·L~(-1))处理提高了棉花种子发芽势和发芽率,促进了种子胚根伸长,增加了种子萌发后的生物量;高浓度(50、100μmol·L~(-1))褪黑素处理抑制了种子萌发,降低种子萌发后的生物量。低浓度褪黑素(10、20μmol·L~(-1))处理提高了棉花种子的SOD、POD、CAT活性,同时降低了MDA含量,减轻了盐胁迫对种子的过氧化伤害。【结论】低浓度褪黑素对盐胁迫下棉花种子萌发具有促进作用,提高了种子耐盐性,而高浓度褪黑素对棉花种子萌发具有抑制作用,其中20μmol·L~(-1)褪黑素为盐胁迫下调控棉花种子萌发的适宜浓度。     

华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素

利用华北地区农业气象观测站作物资料,验证APSIM-Wheat作物模拟模型区域尺度有效性,结合1961-2007年47年逐日气候资料,分析冬小麦潜在产量、水分限制产量和水氮限制产量时空分布特征,明确了气候因素对冬小麦不同等级产量潜力分布特征的影响程度。对APSIM-Wheat模型在华北地区区域尺度上进行验证,结果显示区域化模型在华北地区有较好的适用性。华北地区冬小麦各层次产量在时间上总体呈下降趋势,空间上呈带状分布,不同层次产量空间分布特征有所差别：冬小麦潜在产量从东北向西南减少,水分限制产量从东南向西北递减,水氮限制产量从东向西先增加后降低在山东济宁地区达到最大;河北省为冬小麦潜在产量和水氮限制产量的高值区,同时为水分限制产量的低值区,增加灌溉是提高其产量的主要途径;山东省为冬小麦潜在产量和水分限制产量的高值区,水氮限制产量的低值区,增施氮肥是提高其产量的主要途径;河南省为冬小麦潜在产量的低值区,辐射是其主要限制因素。决定冬小麦潜在产量时空分布特征的最主要气候要素为生长季内总辐射,总辐射与潜在产量呈极显著正相关关系;决定冬小麦水分限制产量分布特征的最主要气候要素为冬小麦生长季内降水量,呈极显著正相关关系;气候要素对于冬小麦水氮限制产量空间分布特征的解释方差较小,仅为0.48,故土壤等其他因素对其空间分布影响较大。气候变化背景下,如不改变作物品种,冬小麦各级产量潜力呈下降趋势,造成其下降的主要原因为总辐射下降以及随积温增加冬小麦生长季缩短,决定冬小麦产量潜力空间分布的主要因素为总辐射和降水量。     

水杨酸对盐胁迫下三角滨藜种子萌发及幼苗生长的影响

以盐生植物三角叶滨藜为材料。研究不同浓度水杨酸（SA）处理对三角滨藜在不同浓度盐胁迫（NaCl）下种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：随着盐胁迫浓度的增加．滨藜种子发芽率逐步降低．当NaCl浓度达200mmol／L时严重抑制滨藜种子的萌发。用SA浸种后，在没有盐胁迫的情况下，可以增加滨藜种子的萌发率．但在有盐胁迫的情况下，SA不能增加种子的萌发率，甚至加剧了盐胁迫的不利影响。滨藜幼苗在0～200mmol／L的盐浓度下均能正常生长，用SA处理幼苗，能够促进盐胁迫下幼苗的生长。测定SA处理后幼苗体内过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化。结果表明：SA处理可以提高盐胁迪下幼苗体内的SOD和POD活性。     

生物质炭输入对盐胁迫下玉米幼苗生长和光合生理特征的影响

为探讨生物质炭输入对盐胁迫下玉米幼苗生长和光合生理特性的影响,在温室以轻、中、重度盐渍化土壤模拟盐胁迫环境,设置0(CK),1%,2%,4%,8%生物质炭输入水平,进行玉米盆栽试验。对玉米幼苗生长、SPAD、净光合速率(Pn)等光合参数进行测定。结果表明:盐胁迫条件下玉米幼苗叶片叶绿素含量、光合作用等均受到抑制,进而影响玉米幼苗生长,干物质累积量、单株叶面积均显著降低。生物质炭输入能有效缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制。8%生物质炭输入水平对轻度盐胁迫下玉米幼苗生长的促进作用最显著:干物质累积量、SPAD、叶面积分别较对照增加116.22%,36.09%,107.67%,Pn、Tr、Gs分别较空白对照处理高76.60%,57.76%,17.33%;2%生物质炭水平下中度盐胁迫干物质累积量、SPAD、叶面积最高,分别较空白对照处理增加138.04%,18.92%,23.50%,Pn、Tr、Gs分别较空白对照处理高78.48%,55.56%,26.23%;8%生物质炭输入重度盐渍化土壤玉米幼苗干物质累积量、单株总叶面积最高,分别较空白对照处理高483.33%,92.32%,但SPAD在4%输入水平最高,较空白对照处理高71.50%。8%生物质炭输入重度盐渍化土壤玉米幼苗叶片Pn、Tr、Gs分别较CK处理高120.00%,88.78%,17.39%。生物质炭输入盐渍化土壤可通过自身特性增加土壤中矿质养分含量,改善土壤持水能力,提高植株叶绿素含量,促进光合作用,缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,可应用于盐渍化土壤的改良。