NaCl对泌盐红树和非泌盐红树Cd吸收和积累的影响

为研究NaCl对红树植物Cd吸收和转运的影响,本文以非泌盐红树秋茄和泌盐红树桐花树幼苗为实验材料,研究了不同浓度NaCl和CdCl2处理下地上和地下各器官中Na+、Ca2+、Cd2+离子浓度的变化,并利用非损伤微测技术测定植物根尖在不同处理下对Cd2+和Ca2+的动态吸收。结果表明,随着CdCl2处理浓度的增加,2种红树的根、胚轴、茎和叶4器官中的Cd2+含量均明显增加。而泌盐红树桐花树各器官中Cd2+含量均高于非泌盐红树秋茄,分别达到65%(根)、19%(胚轴)、203%(茎)和96%(叶)。利用非损伤微测技术测定Cd2+流,发现Cd2+内流能被Ca2+通道抑制剂LaCl3抑制,表明Cd2+主要通过Ca2+通道实现内流。在NaCl对Cd2+吸收的影响方面,低浓度NaCl(100~200 mmol/L)能促进秋茄对Cd2+的积累,但高浓度NaCl(400 mmol/L)抑制了桐花树和秋茄对Cd2+的吸收。这是由于:1)红树根系对Na+吸收增加,而Na+能与Cd2+竞争膜上转运蛋白上的金属离子结合位点从而减少Cd2+的吸收,2)NaCl促进了植物根尖对Ca2+的吸收,从而竞争性的抑制了Cd2+通过Ca2+通道的内流,最终减少了2种红树根系对Cd2+的吸收和积累。泌盐红树桐花树Cd2+含量高于非泌盐红树秋茄,表明桐花树根细胞质膜上的转运蛋白与Ca2+通道对Cd2+的吸收能力高于秋茄。      

镉胁迫下猕猴桃对镉的吸收及转运

在对湖南省猕猴桃成年果园8个猕猴桃品种(金魁、金艳、翠玉、东红、红阳、丰悦、魁蜜、米良一号)镉含量调查分析的基础上,选取镉富集能力有差异的米良一号与金艳猕猴桃进行镉胁迫(5、10、15、20 mg/kg)下对镉的吸收、转运的差异研究。结果表明：成年果园8个猕猴桃品种在土壤中度镉污染(0.9 mg/kg)时,果实镉含量均未超过国家标准值(0.05 mg/kg);猕猴桃果实成熟期镉含量最高;镉胁迫下,米良一号和金艳镉含量随镉处理浓度增大而上升,且在镉浓度较低情况下富集能力较强;根的镉分配系数最大(＞0.90),果实的最小,说明猕猴桃主要由根部吸收累积镉;米良一号整株吸收和积累镉量显著高于金艳,但金艳对镉的转移能力强于米良一号,金艳果实镉含量高于米良一号。     

外源海藻酸钠对镉胁迫下黄瓜幼苗镉吸收及生长的调控效应

土壤镉的严重污染,使得食品安全生产受到严重威胁。目前,海藻酸钠被稳定、无毒、广泛地应用于农业领域,应用海藻酸钠治理重金属水污染的效果显著,但用海藻酸钠治理土壤镉污染的研究鲜有报道。以黄瓜为试验材料,研究添加外源海藻酸钠条件下黄瓜对镉胁迫的抵御响应。结果表明,当海藻酸钠水溶液、氯化钙水溶液添加量为100 mL/kg时,对黄瓜幼苗镉吸收的缓解效果最佳,黄瓜幼苗的株高、叶片数、总根长、根表面积、根尖数、地上部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量分别较CK增加了20.63%、8.99%、15.79%、15.31%、16.24%、13.02%、33.26%、20.34%,黄瓜幼苗根、茎、叶中的Cd²⁺质量分数分别较CK减少了27.37%、26.78%、10.72%。研究结果说明,将海藻酸钠水溶液和氯化钙水溶液混合添加能够通过限制Cd²⁺的运输而减轻镉胁迫的危害。     

胡杨PeREM6.5调控拟南芥水分胁迫耐受机制

【目的】Remorin蛋白是广泛存在于苔藓、裸子和被子植物中的蛋白家族,在调控植物生长发育及生物胁迫反应方面具有重要作用,但有关remorin抵御非生物胁迫作用机制的研究较少。前期研究发现抗逆树种胡杨的remorin 6.5(REM6.5)可通过增强质膜质子泵活性提高植物耐盐性,在此基础上,本文研究了胡杨PeREM6.5在植物耐受水分胁迫中的作用,旨在进一步揭示植物抗旱的生理与分子机制。【方法】以过表达PeREM6.5拟南芥（OE1和OE2）、野生型（WT）和转空载体对照（VC）拟南芥为试验材料,对各基因型拟南芥进行水分胁迫处理（包括渗透胁迫和土壤干旱）以及复水处理,从生理生化及分子生物学角度研究了胡杨PeREM6.5在拟南芥干旱胁迫中的响应机制。【结果】甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥的存活率、根长显著高于WT和VC,并且在渗透胁迫下细胞膜受损程度较小,这些表型差异主要与转基因拟南芥水分吸收、抗氧化防御能力增强有关。甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥水通道基因AtPIP1;2和AtPIP2;1的表达量提高。甘露醇处理诱导WT和VC根细胞积累H2O2,对细胞膜造成氧化...     

镉胁迫条件下淹水时间对水稻吸收累积Cd的影响（英文）

采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了水稻不同生育期(分蘖盛期和灌浆期)淹水以及淹水时间对水稻产量及吸收累积Cd的影响。结果表明,与常规灌溉处理(CI)相比,其他不同淹水时间处理均出现一定程度减产,其中全生育期湿润灌溉(WI)、分蘖盛期开始淹水1～4周(T1、T2、T3和T4)5个处理的水稻产量显著下降,降幅分别为23.7%、16.0%、15.5%、20.2%和18.6%。随着淹水时间的延长,糙米Cd含量呈下降趋势,其中以全生育期淹水处理(WF)的糙米Cd含量最低,仅为全生育期湿润灌溉处理(WI)的3.4%。在相同淹水时间条件下,分蘖盛期开始淹水1～4周处理的糙米Cd含量较灌浆开始淹水1～4周处理的分别降低了27.1%(P<0.05)、46.6%(P<0.05)、56.0%(P<0.05)和35.2%(P>0.05),平均降幅为41.2%。水稻茎叶Cd含量与糙米Cd含量的变化趋势基本相同。水稻茎叶对Cd的转运效率随淹水时间的延长呈下降趋势。不同处理的水稻茎叶和糙米Cd富集系数变异极大,其中全生育期湿润灌溉处理(WI)和全生育期淹水处理(WF)相比,糙米Cd富集系数相差28.0倍,茎叶Cd富集系数相差17.8倍。可见,淹水能有效抑制水稻对Cd的吸收累积,这种抑制效果与淹水时间呈正相关,且分蘖盛期淹水对水稻茎叶和糙米Cd累积的抑制效果优于灌浆期淹水。     

外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd2+及H2O2对Cd2+内流的调控作用

目的本文研究了外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+的吸收作用以及H₂O₂对Cd2+内流的调控作用。方法以Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU为研究材料,利用50 μmol/L CdCl₂对材料进行24 h处理,应用非损伤微测技术测定菌丝的Cd2+和Ca2+离子流。结果结果显示,Cd2+处理后,MAJ和NAU菌丝的Cd2+内流增强,同时也显著促进了Ca2+的内流。Ca2+通道抑制剂(Verapamil、GdCl₃、TEA)处理后,Cd2+和Ca2+内流强度均明显减弱,表明Cd2+是通过钙通透性离子通道(CaPCs)进入菌丝细胞的。Cd2+处理促进了Cd2+和Ca2+的内流,很可能是Cd2+激活了菌丝质膜的CaPCs。Ca2+和Cd2+的竞争性实验结果显示,高浓度的Ca2+抑制菌株MAJ和NAU的Cd2+内流;反过来,测试液中Cd2+浓度的提高也明显降低了Ca2+的内流强度,这证明Ca2+和Cd2+是竞争性地通过CaPCs进入菌丝细胞的。此外还发现,H₂O₂(1.0 mmol/L)能增强菌丝的Cd2+和Ca2+内流,而ROS清除剂DMTU却显著抑制了菌株对Ca2+和Cd2+的吸收,表明H₂O₂在调控菌丝细胞CaPCs介导Cd2+内流的过程中具有重要作用。结论 综上,外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+具有富集作用并且可以通过H₂O₂激活CaPCs促进Cd2+内流。      

施用改良剂对重度镉胁迫下甜高粱重金属吸收和转运的调控效应

[目的]本文探明施用改良剂对重度镉胁迫下甜高粱重金属吸收和转运的调控效应.[方法]采用盆栽试验,研究了凹凸棒、腐殖酸、有机硅3种土壤改良剂对重度镉胁迫下的甜高粱生物性状和对重金属吸收、转运的影响.[结果]重度镉胁迫对甜高粱的生长有很强的抑制作用,各改良剂处理均能增加甜高粱生物量,但无显著影响;甜高粱能促进Cd吸收,但施...     

盐胁迫下硒对水稻幼苗吸收镉的影响

本文分别通过水培和土培试验研究了盐胁迫条件下硒(Se)对水稻幼苗吸收镉(Cd)的影响。水培实验结果表明,适当的土壤盐度可以增加Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力,Se的添加能够明显减少水稻对镉的吸收。水培条件下盐、硒共同胁迫作用,Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力能够明显减少。土培实验结果表明,盐胁迫下低浓度硒Se(0.5mg.kg-1)能够增加水稻幼苗吸收Cd的能力。土培条件下盐、硒共同胁迫作用,虽然Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力有一定减少,但不如水培方式明显。盐胁迫下,要降低水稻对土壤镉Cd的吸收,添加Se的最佳浓度为1mg.kg-1。     

镉胁迫下海藻酸钠与氯化钙混合添加对黄瓜幼苗镉吸收的影响

为了探讨海藻酸钠(NaAlg)与氯化钙(CaCl₂)混合添加对镉污染土壤修复效应的影响,通过盆栽试验,研究基质中NaAlg与CaCl₂混合添加对镉胁迫下黄瓜幼苗镉吸收的影响。结果表明:少量NaAlg与CaCl₂混合添加对黄瓜幼苗镉吸收的影响不显著,过量添加NaAlg与CaCl₂对黄瓜幼苗生长不利,T₂₀₀时NaAlg与CaCl₂混合添加对缓解黄瓜幼苗镉吸收的效果最佳,黄瓜幼苗的株高、茎粗、地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量、根平均直径和根体积分别增加10.66%、17.67%、50.04%、29.23%、24.40%、11.54%和33.33%,根Cd²⁺含量和根部细胞壁的Cd²⁺含量分别降低9.375%和31.82%,而POD和CAT活性分别增加32.31%和113.33%,MDA含量降低29.82%。可见,适量NaAlg与CaCl₂混合添加会缓解镉污染土壤对黄瓜幼苗的毒害作用。     

建立胡杨抗逆研究的cDNA-AFLP反应体系

以胡杨为研究材料,建立适用于胡杨抗逆研究的cDNA-AFLP反应体系,对影响反应体系的关键因素(RNA提取、内切酶组合、预扩增体系、选择性扩增体系)进行了探索和优化。结果表明:通过改进后的CTAB法能成功获得高质量的RNA;EcoRⅠ/MseⅠ的组合4.5h内将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;稀释10倍的预扩增产物作为模板用于选择性扩增;通过优化体系得到的选择性扩增产物,银染检测后条带清晰稳定,经RT-PCR检测,证明优化后的cDNA-AFLP技术差异显示的结果可以准确反映基因在植物体中差异表达的真实情况,并利用该技术成功筛选出42对可以获得带型丰富且重复性好的引物组合。     

干旱胁迫下胡杨生理适应机制的研究

胡杨具有很强的抗旱能力,是生长在沙漠地区少有的乔木树种,在我国主要分布于新疆的塔克拉玛干沙漠.为了更深入阐明胡杨的抗旱机制,我们对生长在新疆塔克拉玛干沙漠的天然胡杨林进行了实地调查、现场采样和室内相关实验.结果表明,在干旱胁迫下,胡杨叶片的蒸腾作用减少,气孔阻力增加.严重干旱胁迫后,叶片中的K+和Ca2+含量增加,分别为对照的1·43倍和2·99倍,而Mg2+和Na+变化不明显.和对照相比,中度干旱胁迫下胡杨叶片质膜H+--ATPase的质子转运活性没有差别,但严重干旱胁迫则使其活性降低,质膜H+--ATPase转运质子的能力下降.以上结果表明,胡杨可通过增加气孔阻力来降低胡杨叶片的蒸腾作用,选择性的吸收无机离子以及降低ATP消耗来适应干旱环境的胁迫.     

胞外ATP对胡杨细胞囊泡运输的影响

在植物中,胞外ATP(eATP)作为一种重要的信号分子,调控植物的生长、发育及逆境响应等多种生命活动。这些植物细胞的生命活动与囊泡运输密切相关,然而,eATP是否对植物细胞的囊泡运输具有调控作用尚不清楚。本文利用能够标记囊泡运输的荧光染料FM1-43研究了eATP对胡杨细胞囊泡运输的影响。FM1-43染色结果显示,50 mol/L eATP对胡杨细胞胞吞作用不明显,而高浓度的eATP(200、400 mol/L)则会抑制其胞吞作用,其抑制作用与eATP浓度呈正相关。高浓度的eATP(200、400 mol/L)同样抑制胡杨细胞胞吐作用。而不同浓度的ADP(50、200、400 mol/L)处理则对胡杨细胞囊泡运输无明显影响。这说明高浓度eATP对胡杨细胞囊泡运输的抑制作用不是源于eATP的水解产物,而是来自于其本身的信号作用。药理学实验发现,ATP受体抑制剂PPADS(100 mol/L)能抑制高浓度eATP对胡杨细胞囊泡运输的限制作用,说明eATP是通过嘌呤受体介导的信号通路调控囊泡运输过程。但值得注意的是,嘌呤受体的另一种抑制剂suramin(100 mol/L)却对eATP的抑制作用不明显,因为suramin处理胡杨细胞后eATP(200 mol/L)仍能抑制囊泡运输。这说明在胡杨细胞中某一类与P2X同源的受体介导了高浓度eATP对囊泡运输的抑制作用。综上,eATP作为信号分子可调控胡杨细胞的囊泡运输,并且高浓度eATP对胡杨细胞的囊泡运输具有负调控作用。      

盐胁迫对胡杨液泡膜H+ATPase水解活性的影响

胡杨细胞经 50mmol·L- 1 NaCl处理 1 0d后 ,泡膜液H+ ATPase,PPiase水解活性都增加了 ,说明胡杨具有盐生植物的特性。盐胁迫对专一性抑制剂bafilomycinA1 ,DCCD更敏感 ,说明盐处理下胡杨液泡膜H+ ATPase与bafilomycinA1 ,DCCD结合位点上的构象可能发生了一定的变化。从Mg2 + ,ATP依赖性 ,NO3- 和bafilomycinA1 抑制特性、Cl- 激活特性证明胡杨液泡膜H+ ATPase是典型的V H+ ATPase。盐胁迫后 ,对底物ATP的亲和力增强。     

不同水分处理下胡杨、俄罗斯杨光合特性的研究

[目的]以克拉玛依农业综合开发区防护林胡杨和俄罗斯杨为试材,探讨不同水分处理下不同树种叶片的光合特性.[方法]试验设置2种不同灌水量处理(50 m3/(667 m2·次)(处理一)和100 m3/(667 m2·次)(处理二)),对胡杨和俄罗斯杨进行光合特性指标测定.[结果]胡杨和俄罗斯杨的Pn、WUE、Gs日变化呈单峰或双峰曲线,在12:00时胡杨的Pn略微降低,Ci日变化呈近V字型曲线;在相同的试验条件下,胡杨的Pn、WUE、Gs、Tr、Ci均高于俄罗斯杨;比较不同水分处理下Ci - Pn、Ci - WUE、Ci - Gs、Ci - Tr光合曲线可知,胡杨、俄罗斯杨Pn、WUE随Ci的增加而增大,Gs和Tr值随Ci的增加而减小,差异显著.[结论]不同水分处理下,处理二两树种的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)高于处理一;处理二两树种的胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)低于处理一;同一水分处理下胡杨能高效利用水分,同时又保持较高的光合能力,是抗旱能力较强的材料.     

盐胁迫下胡杨和毛白杨叶细胞中的离子区隔化

该文以抗盐的胡杨和盐敏感的毛白杨组培再生苗为实验材料,利用X--射线微区分析技术研究盐胁迫下(为期20d的盐处理)叶片各种类型细胞内主要元素Na+、Cl-、K+的分布情况,测定的细胞类型包括:①叶脉细胞(叶脉维管束导管、叶脉维管束内部和外部的薄壁细胞);②叶肉细胞(栅栏组织、海绵组织);③表皮细胞(上、下表皮细胞).结果表明,胡杨和毛白杨叶细胞对盐离子的区隔化有明显差异:与毛白杨相比,盐处理后的胡杨叶细胞不但具有较高的拒Na+能力,即将Na+贮存在质外体中,而且液泡区隔Na+的能力也强于毛白杨.在Cl-的区隔化方面,对照处理胡杨各种类型的细胞(包括叶脉、叶肉和表皮细胞)Cl-浓度都高于毛白杨,但在盐胁迫下,胡杨叶片的细胞壁、液泡甚至叶绿体中Cl-的含量都低于毛白杨,这是胡杨根细胞限制Cl-离子根冠运输的结果.盐处理使胡杨叶片各种类型细胞中的K+浓度降低;与胡杨不同,毛白杨叶片细胞中质外体的K+浓度下降,而液泡中的K+水平却相应提高,这是毛白杨细胞内K+重新分配的结果:由于盐处理后毛白杨液泡内积累了过多的Cl-,K+从细胞壁进入液泡,用以平衡液泡内Cl-积累所带来的负电荷.     

正交试验下提高胡杨幼苗水分利用效率途径研究

[目的]提高胡杨幼苗水分利用效率途径.[方法]试验在单因子试验的基础上,根据胡杨生长特点和种植中存在的实际问题,采用密度、灌水周期、施肥浓度和黄腐酸喷施浓度的4因素5水平正交试验.[结果]灌水量是影响胡杨水分利用效率的主要因素;各因素对胡杨水分利用效率影响强度大小的顺序是:灌水频率>黄腐酸喷施量>密度>施肥量.[结论]提高胡杨水分利用效率的最佳组合为灌水周期为13 d,密度25株/盆,施肥浓度1 mg/mL、黄腐酸喷施浓度1.6 mg/mL.     

胡杨异形叶蛋白质表达的电泳分析

[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性.[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术.[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异.由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kDa处的蛋白谱带差异明显.双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0～6.5,20～40 kDa之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点.[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好的适应环境. Abstract： [Objective] This study was to elucidate the cellular and molecular mechanism of the development of heteromorphic leaves of Populus euphratica Oliv.[Method]By employing SDS-PAGE and 2-demensional electrophoresis (2-DE) techniques,proteins in various heteromorphic leaves from the same adult tree of P.euphratica were isolated and separated to the electrophoresis technique suitable for the separation and analysis of proteins in leaves of P.euphratica tree.[Results]There were significant differences in the expressions of proteins in various heteromorphic leaves of P.euphratica tree.SDS-PAGE pattern showed that bands of proteins with molecular weight of 57.2,13.2,30.2,23.9 and 33.3 kDa were remarkably different.2-D electrophoresis pattern presented that proteins in leaves of P.euphratica tree mainly belong to acidic proteins distributed at pH value of 5.0-6.5 and with molecular weight of 20-40 kDa;totally 73 different protein spots were observed,of which 51 were up expressed and other 22 were down expressed in the serrated ovate leaves. [Conclusion] Based on these results,we speculate that regulated gene expression in leaves of P.euphratica tree results in the generation of different shapes of leaves,in order to adapt to the surroundings better.     

盐分和贮藏对胡杨种子萌发的影响

在室温下,研究贮藏时间和盐分对胡杨种子萌发以及恢复萌发的影响.结果表明,室温储存条件下胡杨种子的生活力下降较慢,在前4周胡杨种子的活力一直保持在90%以上,10～20周种子活力丧失.浓度低于0.2 mol/L的NaCl溶液对萌发的影响不大;但从0.3 mol/L起,萌发率随着浓度增高而降低,直至0.5 mol/L时为零.且萌发率与盐浓度呈显著的负相关关系.将未萌发的种子转移至蒸馏水中后,萌发恢复率极低,表明NaCl处理后的种子永久地失去萌发力,盐分对胡杨种子萌发的抑制主要是离子毒害,而不是渗透效应.     

NaCl胁迫对胡杨幼苗叶生理生化指标的影响

[目的]研究不同NaCl浓度胁迫下胡杨幼苗叶生理生化指标变化特征,探讨胡杨幼苗的耐盐生理机制,为胡杨造林与资源的合理利用提供理论依据.[方法]采用盆栽沙培,以2年生胡杨实生苗木为试验材料,设置5个NaCl浓度0.3;、0.6;、0.9;、1.2;和2;进行盐胁迫试验,测定胡杨幼苗叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Na+、K+和Cl-的含量.[结果]随着NaCl浓度的增加,胡杨幼苗叶片中脯氨酸、MDA、Na+和Cl-的含量增加,K+含量和K+/Na+值降低,SOD活性和可溶性蛋白含量则呈先降低后上升的趋势.高盐处理对以上测定生理指标有较大影响.[结论]NaCl胁迫下,胡杨幼苗叶片生理生化过程对盐分具有一定的适应性:(1)盐胁迫下,脯氨酸含量显著增加,是胡杨幼苗抵御盐胁迫重要的渗透调节物质;(2)盐胁迫下,可溶性蛋白明显降低,对胡杨幼苗抗盐胁迫贡献较小;(3)较高盐分浓度胁迫下,叶片中SOD活性增加,增强了胡杨幼苗抵御盐胁迫的能力;(4)在较低盐胁迫下,胡杨幼苗仍保持较高的K+的吸收水平,具有一定的抗盐胁迫能力.