Effects of a Nitrogen-Fixing Indigenous Bacterium (Klebsiella pneumoniae) on the Growth and Development of the Halophyte Salicornia bigelovii as a New Crop for Saline Environments

Salicornia bigelovii is a novel crop for salty soils, which can contribute to arid‐zone management where irrigation with salty water, including sea water, is now a necessity. Nitrogen fixation by bacteria associated with the roots of S. bigelovii and similar halophytes is an important source of available nitrogen in salt marsh ecosystems. However, the diversity of the rhizosphere of Salicornia is unknown. Five areas around the Bay of La Paz in Baja California Sur, Mexico were sampled to detect nitrogen‐fixing bacteria associated with this halophyte; from these, 18 colonies were isolated. Only one showed high acetylene reduction activity. This bacterium was identified as Klebsiella pneumoniae. The effects of K. pneumoniae were evaluated at the germination and early seedling growth stages of two genotypes of S. bigelovii (‘wild genotype’ and cultivar SOS‐10), as an alternative crop for semiarid and saline environments. This bacterium, in conjunction with Azospirillum halopraeferens, was tested for growth‐promoting ability when inoculated on S. bigelovii genotypes under various saline concentration conditions. During germination and early seedling growth, K. pneumoniae showed high specificity for the wild S. bigelovii genotype, while A. halopraeferens was more specific for the improved S. bigelovii genotype SOS‐10. This is the first report of K. pneumoniae as a nitrogen‐fixing bacterium associated with the oilseed S. bigelovii, a novel halophyte crop. A reliable biological method, based on beneficial bacteria, is suggested to help maintain or improve the fertility of soils sustaining Salicornia fields.     

一株溶磷菌的抗逆促生特性及对种子萌发的研究

对一株经分子鉴定的溶磷菌进行溶磷能力的动态测定,分析其对酸碱、热及盐的抗性,在盐胁迫下的溶磷性,以及分泌ACC脱氨酶的能力,并评价该菌株对辣椒和花生种子萌发及幼苗的促生作用。结果表明,HGD12菌株是一株有较强溶磷能力的芽孢杆菌属细菌菌株,可溶磷含量达248.04μg·mL^-1;该菌株在20~45℃、pH值为5.0~11.0及1%~10%盐浓度下均可生长,且在7%盐浓度下的溶磷量仍为60.65μg·mL^-1;分泌ACC脱氨酶活性为0.27μmol·(mg·h)^-1。浸种结果显示,HGD12菌株可以显著提高辣椒和花生种子的发芽率及促进幼苗的生长,尤其对根长的增长影响显著,辣椒和花生的根长较对照分别提高了118.40%和56.73%,研究结果为下一步拌种剂的研制及微生物菌剂的制备提供了优良菌株。     

盐分和温度以及光照对陆地棉种子萌发的影响

陆地棉种子在3种光照、3个温度梯度和7个盐分梯度条件下萌发,测定种子萌发的最佳条件。结果表明:在光照和黑暗条件下,种子萌发率无显著差异。种子萌发的最适温度为30℃。随NaCl浓度增高陆地棉种子萌发率降低,直至接近于零。不同温度和盐分以及二者的交互作用对陆地棉种子萌发的影响达极显著水平。在最适温度时,种子耐盐临界值为148.13 mmol.L-1,极限值为305.81 mmol.L-1。     

Interaction of Salinity and Temperature on the Germination of Sorghum

Laboratory studies were conducted to investigate the effect of salinity × temperature interactions on the germination of sorghum. Sorghum bicolor (L.) Moench. Sorghum seeds were sown in petri dishes with saline solutions of varying concentrations (electrical conductivities of 0.01, 6.4, 12.2, 17.4, 22.6, 27.2, 32.1, and 37.2 dSm^-1) prepared with NaCl. The germination responses of the seeds were determined over a wide range of temperatures (15, 20, 25, 30, 35 and 40 °C) for a period of 8 days. Salinity × temperature interactions were highly significant at each counting date. Although, increased salinity resulted in decreased germination percentages, the detrimental effect of salinity was generally less severe at higher temperatures. Germination rate index, computed from germination counts taken every 2 days, was influenced by salinity and temperature in a similar pattern as final germination. Seed germination was more tolerant to salinity at germination temperatures of 30–40 °C than at 15–25 °C.     

盐分、温度及其互作对甜瓜种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同盐分(0、50、100、150、200 mmol/L)、温度(18、30、42℃)及其二者互作对甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,在相同温度下,随着盐浓度的增加,种子发芽率和幼苗生长量(侧根数、茎粗和根长)均有下降的趋势.30℃下,NaCl溶液对种子萌发抑制最小,浓度达到200 mmol/L时,仍有58％的种子萌发,18℃下,对种子萌发抑制作用最大,NaCl溶液浓度为150 mmol/L时,种子萌发被完全抑制;在同一NaCl溶液浓度下,甜瓜幼苗生长量表现为30C＞42℃＞18℃.盐分、温度及其二者互作对甜瓜种子萌发和幼苗生长均有一定的影响.低温比高温与盐分胁迫互作对甜瓜种子萌发和幼苗生长影响明显,甜瓜种子萌发及幼苗生长对盐分的响应依赖于温度的变化,抑制作用表现为:18℃＞42℃＞ 30℃.     

温度和盐分胁迫对紫翅猪毛菜种子萌发特性的影响

自新疆古尔班通古特沙漠采集了紫翅猪毛菜(Salsola affinis C.A.Mey.)种子,实验室内进行了萌发生态适应性的研究,探讨不同浓度(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mol/L)的NaCl溶液和不同温度(5、15、25、35℃)处理对紫翅猪毛菜种子萌发的影响,并将盐胁迫下未萌发种子转移至蒸馏水中,观察其在盐胁迫解除后的恢复情况。结果表明:种子萌发的最适温度为25℃,浓度低于0.2 mol/L的NaCl溶液对萌发的影响不大;随NaCl浓度增高紫翅猪毛菜种子萌发率降低。在25℃时,种子耐盐临界值为0.501 mol/L;极限值为1.009 mol/L。将在盐溶液中处理9 d的种子转移至蒸馏水后,原来较高浓度下的种子具有较高的萌发恢复率,表明一定程度盐分胁迫不影响种子萌发潜力,其萌发恢复率随原处理溶液抑制程度的增加而增加,且发芽速度和整齐度提高。讨论了紫翅猪毛菜种子萌发特性与生态环境的关系。     

基质、光照和温度对羊耳菊种子萌发的影响

为了研究羊耳菊种子的萌发特性,观察了不同基质、光照和温度等条件处理对羊耳菊种子萌发的影响.种子萌发试验的基质分别为纱布、滤纸及细河沙;光照条件分别为黑暗和自然光2种;萌发温度分别为10,15,20,25℃.结果表明:1)种子萌发最佳基质为细河沙;2)种子在光照条件下具有较高的萌发率;3)最适萌发温度为25℃,萌发率达53.75％.本研究可为羊耳菊资源利用提供科学依据.     

贮藏温度和时间对金铁锁种子萌发的影响

目的:为探讨金铁锁种子适宜的贮藏技术,对不同温度贮藏条件下的金铁锁种子做发芽试验.方法:将金铁锁种子采集后晒干,放置在4,20℃和常温条件下贮藏,在贮藏8个月、10个月和1 2个月时,取出种子做发芽试验.结果:贮藏8个月时,20℃和常温贮藏条件的发芽势分别为56.67％和53.33％,与4℃贮藏条件的发芽势(27.92％)差异显著,发芽率以20℃贮藏最高(83.75％),与4℃和常温贮藏差异显著;贮藏10个月时,常温贮藏的种子失去发芽能力,发芽率为0,4℃和20℃贮藏的发芽势和发芽率无显著差异;贮藏12个月时,4℃贮藏的发芽率最高为71.25％,与20℃贮藏的发芽率差异显著.结论:金铁锁种子应分开存放,对于存放时间超过10个月的种子,可以采用4℃低温冷藏的方式进行,对于存放时间不超过8个月的金铁锁种子,可以在常温下进行贮藏.     

温度和不同激素及其浓度和浸种时间对美人蕉种子萌发的影响

为了探索美人蕉种子萌发的影响因素,从而提高种子萌发率和发芽势,为生产实践提供科学指导,笔者研究了赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)3种不同植物激素及其不同浓度,以及浸种时间和温度因素对美人蕉种子发芽特性的影响。结果表明：温度是制约美人蕉种子萌发的首要因素,其最适的发芽温度为25℃。用0.02%的NAA浸种24 h,在25℃时的发芽率最高,达73.3%。硫酸处理之后,低浓度的IAA、NAA或者GA₃浸种12 h就可明显促进种子萌发,其中以0.02%的NAA浸种24 h后,在25℃条件下的发芽率最高,为73.3%。     

温度、光照和水分对珍稀濒危树种崖柏种子萌发的影响

以崖柏种子为试验材料,研究不同温度条件、光照和持续黑暗、不同浸种时间等对种子萌发的影响,探讨适宜崖柏种子萌发的环境条件。结果表明:适宜崖柏种子萌发的温度为25℃,种子发芽率为88%,20℃和30℃条件下的种子发芽率分别为77%和33%。种子萌发进程在20℃和30℃条件下比在25℃条件下开始的时间晚,萌发持续的时间长。高温会显著提高种子霉变率,30℃条件下的种子霉变率高达40%;光照不是崖柏种子萌发的必要条件。在连续黑暗条件下种子仍可萌发,且种子发芽率、发芽指数、发芽势、霉变率等无明显差别。但在光照下种子持续发芽的时间短,种子霉变率低;浸种72 h、96 h和120 h对崖柏的种子萌发没有显著影响,但浸种120 h的种子发芽率低,霉变率高。浸种72 h即可以满足崖柏种子萌发对水分的基本需求。     

温度对狗尾草和金色狗尾草植物种子萌发的影响

以狗尾草和金色狗尾草种子为材料,研究了温度对具同属不同种植物种子萌发指标的影响,为分析种子萌发特点及其调控因子提供理论依据.实验设定6个温度处理和2个光照条件共12个处理.萌发指标包括萌发率、初始萌发时间、休眠率.结果表明:5℃/15℃和10℃/20℃是2种狗尾草种子萌发的适宜温度,低温和高温均显著抑制种子萌发;2种狗尾草种子初始萌发时间均随温度升高而缩短;同一温度下光照或黑暗对2种狗尾草种子萌发率无显著影响.温度对光照或黑暗环境下狗尾草种子休眠率无显著影响,对金色狗尾草种子休眠率影响显著.     

不同温度下复合盐胁迫及恢复对紫花苜蓿种子萌发特性的影响

研究了不同温度下复合盐胁迫及恢复对紫花苜蓿种子萌发特性的影响.结果表明,35℃加剧了盐胁迫效应,发芽显著降低,15℃与25℃之间差异不明显;随着盐分浓度递增,发芽逐渐降低;总体上看,Na_2CO_3单盐胁迫效应明显,复合盐次之,NaCl单盐最低;胁迫解除后,15℃与25℃下,NaCl单盐胁迫有一定程度的恢复萌发,而复合盐及Na_2CO_3单盐胁迫几乎是致死性的.     

不同低温贮藏对粳稻种子发芽及秧苗素质的影响

探讨水稻种子在不同温度处理条件下的发芽和秧苗素质情况,为种质资源的长期保存提供参考。以津川1号、津原45、津稻417、和越光为供试材料,对不同温度处理下粳稻种子的发芽和秧苗素质情况进行了调查。结果表明,当年收获以及低温处理的隔年水稻种子和室温放置处理相比,发芽速度较快,发芽势和发芽指数明显较高,而品种间的差异并不明显。在秧苗素质方面,室温放置条件下的种子,经过发芽培养后,在苗高、叶色、单位苗高茎叶干重以及单苗总根长、表面积、体积和根尖数上明显较低,品种间除茎基部宽厚度、单位苗高茎叶干重和根尖数外,其余各项指标均存在显著差异。     

云南松种子发芽对温度和生长调节剂的响应

为了解温度和GA3、IBA不同水平及其组合对云南松(Pinus yunnanensis)种子发芽的影响,采用L9 (34)正交设计进行外源激素浸种后置于不同温度条件下的发芽实验.结果表明,不同处理组合种子的发芽率、发芽势、平均发芽时间和发芽指数分别为66.0％～86.0％、14.0％～29.3％、7.9～11.7 d和3.3～5.6粒/d,处理组合间此4项指标具有显著(p＜0.05)或极显著(p＜0.01)的差异.温度是影响种子发芽的主导因子,19.6℃提高种子发芽率.温度和GA3的不同水平对云南松种子发芽指标具有显著(p＜0.05)或极显著(p＜0.01)的差异影响,0.10 g/L的GA3溶液浸种促进种子发芽.GA3、IBA和温度的两两交互作用对发芽指标影响较为复杂,特定条件下对发芽指标的交互效应不同.     

高温老化对棉花种子发芽及生理特性影响的研究

以晋棉21、晋棉32、晋棉34、太91995四个棉花品种为材料,研究了人工高温高湿老化处理对种子发芽指标、活力,电导率的影响以及幼苗下胚轴中过氧化物酶(POD)、超氧歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明在高温(45±1)℃、高湿(相对湿度100%)密闭环境条件下,随着老化处理时间的延长,4个棉花品种的发芽指标、种子活力表现为先升高而后逐渐降低的变化趋势,而4个品种吸胀后的种胚电导率呈逐渐上升的趋势.老化处理后发芽3d的幼苗下胚轴中POD、SOD活性的变化,4个品种都表现为双峰曲线,而MDA含量受POD、SOD活性的影响,与POD活性变化达到了极显著的负相关.     

光照、温度和盐胁迫对红花大金元种子萌发的影响

从光照、温度、NaCl胁迫等方面对红花大金元种子萌发特性进行了探讨.结果表明:光照对红花大金元种子萌发有显著促进作用;种子萌发的适宜温度为25～30℃,以25℃的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数最高且萌发后的幼苗生长良好;NaCl胁迫对红花大金元种子萌发和幼苗生长均有抑制作用:随NaCl浓度升高,种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗生长量均下降,发芽的高峰期推迟且峰值变小,相对盐害率升高;浓度大于0.20 mol/L时对种子萌发和幼苗生长的抑制作用明显,浓度达到0.50mol/L时种子不再发芽,但低浓度(0.01 mol/L和0.05mol/L)下种子发芽势、发芽率与对照差异不显著.