防护来提高小麦幼苗根部耐盐性

 水杨酸和一氧化氮在植物研究中都被认为是调控一系列生理过程的重要内源信号分子。采用药理学和生物化学的方法,研究发现外源水杨酸溶液对盐诱导小麦根部组织的氧化伤害具有保护作用。盐处理(150mmol/L)显著提高根部组织的脂质过氧化水平以及抑制根的生长;同时添加100μmol/L的水杨酸(SA)不仅可以有效的降低脂质过氧化水平以及部分增加根的生长,而且激活了包括SOD、POD和APX等抗氧化酶的活性。此外,一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理能得到与上述SA处理相类似的生物学表型。进一步的研究发现,SA的这种生物学功能很可能与NO有关,因为结合采用NO专一性清除剂cPTIO的处理则不同程度地逆转了SA的各种缓解效应。更重要的是,SA能通过模拟SNP的作用来诱导小麦幼苗根部大量释放NO。上述研究表明,SA通过NO信号上调小麦幼苗根部抗氧化防护来提高耐盐性。     

Ca2+ 参与硝普钠对干旱胁迫下小麦叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮（NO）供体SNP对150 mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明，与单独盐胁迫相比，0.1 mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，略微降低了氧化型谷胱甘肽（GSSG）的含量，明显提高了GSH/GSSG，这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶（GR）的活性有部分关     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

在15% PEG-6000干旱胁迫下,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO含量、NO合成酶活性的影响及其与Ca2+的关系。干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS活性显著增加,且钙依赖型cNOS快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS活性在NOS活性比例缓慢增加,而NR产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;1mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用。结果表明,外源NO 显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控。     

水分胁迫下一氧化氮对小麦幼苗根系生长和吸收的影响

以25%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱, 利用一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 处理小麦幼苗, 探讨外源NO对水分胁迫下小麦幼苗根系生长和吸收的影响。结果表明, 50 mol L^-1 SNP可增加小麦主根长度及侧根数目, 分别比对照增加11.94%和83.78%。同时, SNP可使水分胁迫下小麦的根系活力提高55.88%, 根系K⁺ 的含量提高42.52%。膜片钳全细胞电流显示, SNP处理可增强小麦根细胞质膜内向K⁺ 电流, 而NO的专一清除剂c-PTIO可以逆转SNP的上述效应。因此认为, 外源NO可通过提高小麦根系活力, 增强根细胞质膜内向K⁺ 通道的活性, 从而促进根细胞对K⁺ 的吸收以适应水分胁迫。     

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.     

水杨酸对小麦镉毒害的缓解效应

研究了外源水杨酸(SA)对小麦镉(Cd)毒害的缓解效应.结果表明,低浓度(0.5 mmol/L 以下)SA能够促进扬麦158种子萌发及幼苗生长,高浓度则有抑制作用.0.5 mmol/L SA浸种能够明显缓解0.1 mmol/L、0.5 mmol/L Cd对小麦种子萌发及幼苗生长的抑制,能提高根中超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性,但不能减轻1.0 mmol/L Cd对小麦种子萌发及幼苗生长的抑制.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗根系生长的影响

为了研究外源水杨酸(Salicylic acid,SA)对NaCl胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)种子萌发特性和幼苗根系生长的影响,以2个黄瓜品种（‘津春五号’、‘世纪春秀’）为材料,以浓度(150 mmol/L)的NaCl溶液结合外源水杨酸SA(0~1.0 mmol/L)处理黄瓜种子并进行发芽试验,观察了黄瓜种子的发芽情况及幼根生长特性。结果表明：在150 mmol/L NaCl胁迫下,黄瓜种子发芽和幼苗根系生长均受到抑制,对黄瓜幼苗根伸长的抑制比茎更明显;外源SA能显著改善NaCl胁迫下黄瓜种子发芽特性,促进幼苗根系的生长,缓解盐胁迫对黄瓜发芽和根系生长的伤害,并以0.25 mmol/L的SA溶液处理对盐胁迫伤害的缓解效果最好。NaCl胁迫下不同品种的耐盐性和外源SA的缓解效应存在差异,‘津春五号’的耐盐性和外源SA的缓解效应高于‘世纪春秀’品种。     

一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响

 通过检测抗氧化酶活性和抗氧化物含量,研究一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响。在正常条件和盐胁迫条件下分别用一氧化氮和亚甲基蓝处理抗虫棉幼苗,检测抗坏血酸(ASA)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、谷胱甘肽(GSH/GSSG)值、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性,并作对比。结果表明：正常生长条件下添加NO能促进棉花幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB)显著抑制抗虫棉幼苗的生长;添加NO显著缓解了盐胁迫对棉花幼苗生长的抑制,提高了根系的抗氧化能力,盐胁迫下添加NO的同时添加MB可不同程度地降低以上抗氧化物质含量和抗氧化酶活力,解除NO对盐胁迫的促长作用。     

外源一氧化氮供体硝普钠对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响

采用药理学和生物化学实验技术, 研究了外源一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响。β-淀粉酶的专一性抑制剂α-环糊精可以明显抑制0.5 mmol L^-1 SNP诱导的小麦种子萌发, SNP还能诱导自由型β-淀粉酶酶活性, 上调β-淀粉酶基因转录本的水平。Western blotting结果发现, SNP处理可以增加β-淀粉酶蛋白的表达; 运用NO专一性清除剂cPTIO及转录抑制剂放线菌素D可以逆转上述转录本和蛋白水平的变化。免疫电镜亚细胞定位证实小麦胚内的β-淀粉酶主要定位于蛋白储藏体内, 并可能附着在淀粉粒上, SNP处理增加了β-淀粉酶蛋白的分布。推测外源NO供体SNP在小麦种子萌发早期不仅提高了自由型β-淀粉酶的活性, 还可能诱导了β-淀粉酶的重新合成。     

外源一氧化氮对盐胁迫下烟草幼苗生理及抗氧化性的影响

为探究外源一氧化氮（NO）对盐胁迫下烟草幼苗的影响,为了解烟草抗盐机制和生产应用提供一定参考,以烟草品种K326为研究对象,使用硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮供体,研究不同处理烟草幼苗的生理及抗氧化性。试验结果表明,盐胁迫会显著抑制幼苗的正常生长发育,通过使用不同浓度的SNP预处理后,烟草幼苗叶片含水率明显上升,根系活力上升,提高了胁迫环境下的叶绿素含量,渗透物质含量显著增加,幼苗体内的多种抗氧化酶含量显著升高,过氧化氢含量和MDA含量下降,降低了膜脂过氧化的程度,保护细胞结构不被破坏,降低叶片细胞透性。试验结果说明,外源一氧化氮可以有效提高烟草幼苗的耐盐性,并且具有明显的浓度效应,0.10mmol/L SNP预处理的效果最好,试验结果为提高烟草的耐盐性提供一定依据。     

外源NO对UV-B胁迫下小麦幼苗生长、活性氧组分和光合特性的影响

为了研究外源NO对UV-B胁迫下小麦幼苗生长、活性氧组分以及光合特性的影响,以ML7113小麦为受试材料,以硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)作为外源NO的供体,预先用0.1 mmol/L的SNP浸种24 h,设置4个处理组：对照组(CK)、紫外线UV-B胁迫处理组(B)、UV-B胁迫和SNP复合处理组(B+SNP)、SNP单独处理组。待幼苗生长7天后取其叶片进行可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)、气孔密度、光合色素及叶绿素荧光参数等指标的测定。结果表明,NO供体SNP能显著增加经UV-B胁迫后小麦幼苗的株高,并使其小麦幼苗可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量分别提高19.69%、15.25%、41.36%,同时使其小麦叶正面气孔密度增大10.34%。SNP单独处理使得光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）的含量较CK分别提高12.43%和5.99%,叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/F0较CK显著提高0.5%和5.16%。此外,SNP能使小麦幼苗丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)的含量较CK显著降低27.30%和74.92%,超氧阴离子(O₂^-)的产生速率较CK显著降低24.47%。通过体内相关生理指标物质含量的变化来响应UV-B胁迫对小麦幼苗造成的伤害,而适宜浓度的外源NO(0.1 mmol/L)可以缓解UV-B胁迫下对小麦幼苗的伤害作用,从而增强小麦幼苗对UV-B胁迫的适应能力。     

异甜菊醇对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为研究赤霉素结构类似物异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗生长的影响,拟开发一种提升小麦抗盐性能的新型植物生长激素。采用滤纸培养法,用NaCl溶液模拟盐胁迫条件,用10^-10~10^-7mol/L异甜菊醇水溶液预处理小麦种子,设置对照组CK（无盐胁迫）和模型组（无预处理）。培养7d后,测定小麦苗长、根长、苗鲜重、根鲜重以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量。结果表明,不同浓度的异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗的生长指标及抗氧化酶活性均有一定的提高作用,其中对根生长的促进作用最明显,对SOD活性提高最显著。100mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-8mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了89.7%,SOD活性提高了53.3%;150mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-9mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了80.8%,SOD活性提高了203.9%。综上可知,异甜菊醇可通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性来缓解盐胁迫对早期小麦幼苗的生长胁迫,且最适宜异甜菊醇预处理浓度会随盐胁迫浓度不同而不同。     

两个小麦新品种的耐盐性分析

为了研究不同浓度NaCl胁迫对小麦生理特性及TaNHX1基因表达的影响,以鲁原502和青麦6号2个小麦新品种为试验材料,50,100,150,200 mmol/L NaCl胁迫下测定2个小麦品种种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力、质膜透性、MDA含量、Na~+含量等生理指标,并通过荧光定量PCR方法对小麦耐盐基因TaNHX1在根部和茎基部的表达量进行了比较。结果表明,100 mmol/L以上浓度NaCl胁迫下青麦6号种子发芽率显著高于鲁原502;低浓度NaCl胁迫对青麦6号幼苗生长具有显著促进效应,150 mmol/L NaCl胁迫下青麦6号幼苗鲜质量显著降低,而鲁原502幼苗鲜质量在100 mmol/L NaCl胁迫下就开始显著降低;高浓度NaCl胁迫下鲁原502根系活力下降幅度显著大于青麦6号;相同浓度NaCl胁迫下鲁原502叶片质膜透性和MDA含量均显著高于青麦6号,说明NaCl胁迫对青麦6号叶片细胞质膜伤害较小;高浓度NaCl胁迫下青麦6号根部和茎基部Na+含量均显著高于鲁原502,说明青麦6号根部和茎基部的拒Na+能力显著大于鲁原502,可以有效限制Na+向地上部运输;鲁原502和青麦6号的TaNHX1基因分别在100,150 mmol/L NaCl胁迫下达到最高表达量。以上结果说明青麦6号比鲁原502更耐盐,鲁原502的最高耐盐浓度为100 mmol/L,青麦6号的最高耐盐浓度为150 mmol/L。     

水杨酸提高甘草种子萌发和幼苗生长对盐胁迫耐性的效应

The present study investigated the effects of salicylic acid treatments on morphology, physiological and biochemical parameters and their relationship to salt stress of G. uralensis Fisch seeds and seedlings. Under the salt stress of 200 mmol L^-1 NaCl, the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seeds could significantly promote the elongation of radicle, increase fresh weight of seedlings, reduce the content of malondialdehyde (MDA) and proline in the radicle, and improve the activity of peroxidase (POD). Under the salt stress (i.e. 100 mmol L ^-1 and 200 mmol L^-1 NaCl), the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seedling could reduce MDA and proline content, and increase the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) in different degrees. Under salt stress condition, the application of salicylic acid could increase the root glycyrrhizinic acid content. In summary, the application of salicylic acid could improve the tolerance to salt stress by alleviating the inhibition of salt stress on the germination of seeds, increasing the activity of antioxidant enzymes, and reducing the degree of membrane lipid peroxidation.     

钙诱导黄瓜幼苗耐盐性效应

本试验以黄瓜为试材,研究了在100 mmol•L-1NaCl胁迫下,添加外源钙对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果显示,盐胁迫下黄瓜幼苗生物量显著下降,叶绿素含量和保护酶活性显著降低,同时脂质过氧化指标MDA含量显著增加,幼苗生长受抑制;添加外源钙能在一定程度上缓解盐害,表现为植株生物量增加,叶绿素含量、SOD和POD活性显著提高,MDA含量显著下降,同时游离脯氨酸含量显著上升,渗透调节能力增强,不同钙处理水平,效果有差异,以40 mmol•L-1 CaCl2处理效果最好,说明外源钙可缓解盐害对黄瓜幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高。