假肠膜明串珠菌PC胞外多糖对逆境胁迫下水稻种子萌发的影响

为探究乳酸菌胞外多糖对粳稻品种籽粒萌发和耐受胁迫的影响,推进新型粳稻抗逆生长活性物质的研发与应用,试验选择粳稻盐丰47作为供试品种,假肠膜明串珠菌PC为供试菌株,统计盐丰47种子在不同浓度(0、10、100、1 000、2 000 mg/L)PC胞外多糖培养液中恒温培养7 d内的发芽势、发芽率、根长和芽长,并比较分析盐丰47种子在双蒸水和100 mg/L PC胞外多糖分别配制的3种胁迫条件不同培养液中的种子萌发情况,3种胁迫条件为PEG-6000(0、5%、10%、20%)、Cu²⁺(0、20、40、60、80μmol/L)和Zn²⁺(0、2、20、40μmol/L)。结果表明,PC胞外多糖的添加对粳稻盐丰47的发芽势和发芽率并无显著影响,但可以不同程度地促进盐丰47种子根和芽的生长,尤其在100 mg/L浓度下,种子的根长和芽长比对照组分别增加21.50%、6.98%。另外,该胞外多糖的添加可以显著缓解PEG-6000(10%和20%)、Cu²⁺和Zn²⁺胁迫对盐丰47种子根长及20μmol/L ...     

胞外多糖促进胁迫条件下农作物生长的研究与展望

胞外多糖是微生物分泌的一大类天然大分子活性物质,在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。目前,大量研究结果表明,胞外多糖是一种很好的生物源肥料,外源施加可以有效地提高农作物生长性能,激活农作物自身潜在的防御机制,以此促进不同胁迫条件下农作物的生长。本文综述了胞外多糖提高盐、干旱、重金属等胁迫条件下农作物生长及生理代谢的研究进展,进而对胞外多糖促进胁迫条件下农作物生长的机理进行了归纳和总结,并对本领域的研究热点进行了展望,旨在推进胞外多糖在农业领域的应用。     

假单胞菌浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】为了探讨嗜碱假单胞菌Pseudomonas alcaliphila Ej2发酵液浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。【方法】以宁夏自育水稻品种宁粳61号为研究对象,采用1×10⁸CFU·m L^-1嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种6 h,分别用0%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%NaCl溶液模拟盐胁迫,无菌水浸种作为对照,研究嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。【结果】结果表明：不同浓度的盐胁迫处理均会抑制宁粳61号种子萌发、根系生长和地上部幼苗生长,盐浓度越高抑制越明显。嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种可以提高盐胁迫下的水稻种子萌发率,促进率在5%以上;可以增加幼苗出苗率、根系长度及单株根数,增加率分别达10%、6%和10%以上;可以提高幼苗根系鲜质量及干质量积累量;可以增加幼苗株高、叶片相对含水量,增加率分别达6%和8%以上。【结论】对于宁夏自育水稻品种宁粳61号而言,采用嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种能够有效提高其对盐胁迫的抵抗能力,促进种子萌发和幼苗生长。     

镉胁迫对水稻种子萌发和幼苗生长的影响

分析了不同浓度Cd胁迫对水稻萌发和幼苗生长的影响.结果表明,Cd胁迫对发芽势、发芽率、最长根长、苗高、单株鲜重和单株干重的影响程度不同.在0～10 mg/kg,Cd胁迫对水稻种子的发芽势和发芽率没有显著的促进或抑制作用,但对最长根长、苗高具有明显的抑制效应,且抑制效应随浓度的增高而增强;Cd胁迫对单株鲜重具有明显的抑制效应,不同浓度间的抑制效应相近;随胁迫浓度的增加,多数品种单株干重有增加的趋势.最长根长、苗高和单株鲜重可以作为评价水稻品种耐Cd性的指标,而发芽势和发芽率不能作为评价指标.     

乳酸菌多糖对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同浓度乳酸菌胞外多糖对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。试验结果表明:乳酸菌多糖浸种对水稻种子的萌发率和萌发势并没有显著的影响,但能显著增加水稻萌发的根长,同时对种子内可溶性蛋白含量及淀粉酶活力也有显著影响。与对照组相比,在土壤中添加乳酸菌多糖能显著提高水稻幼苗的生长特性,同时对叶绿素的含量也有显著的促进作用。     

乳酸菌多糖对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同浓度乳酸菌胞外多糖对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。试验结果表明:乳酸菌多糖浸种对水稻种子的萌发率和萌发势并没有显著的影响,但能显著增加水稻萌发的根长,同时对种子内可溶性蛋白含量及淀粉酶活力也有显著影响。与对照组相比,在土壤中添加乳酸菌多糖能显著提高水稻幼苗的生长特性,同时对叶绿素的含量也有显著的促进作用。     

乳酸菌胞外多糖对水稻生长及土壤理化性质的影响

为探讨微生物多糖在促进作物生长上的应用效果及其作用机理,以水稻准两优608为供试材料,将不同浓度(100、1 000 mg·L^-1)乳酸菌胞外多糖施加于土壤,同时以相同浓度的葡萄糖作为对照,研究乳酸菌胞外多糖对水稻秧苗生物学性状及水稻根际土壤理化性质的影响,同时考查微生物多糖与单糖在水稻促生效果上的差异。结果表明:在土壤中添加不同浓度的乳酸菌多糖能促进水稻幼苗的生长,显著改善土壤结构,提高土壤团聚体稳定性,缓解土壤酸化,提高土壤酶活性,同时对土壤养分也有明显的改善效果。相关性分析表明,外源物质介导的土壤环境因子变化与水稻的生长作用关联极为密切。主成分分析结果证明,乳酸菌胞外多糖对水稻生长及土壤环境因子的作用效果与葡萄糖存在明显区别。乳酸菌胞外多糖可以作为一种新型植物生长调节剂应用于农业生产。     

NaCl胁迫对水稻种子萌发和幼苗生长的影响

为探究水稻品种的耐盐性,以湖北省广泛种植的5个水稻品种种子为材料,研究了不同NaCl水平(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))对水稻种子萌发和幼苗生长的影响,并分析比较了粳稻和籼稻对NaCl胁迫耐受性的差异。结果表明:中低浓度NaCl对水稻种子的萌发抑制作用较弱,而高浓度NaCl对水稻种子萌发具有十分显著的抑制作用,且这种抑制作用随着NaCl浓度的升高而增强;同时NaCl胁迫对5种水稻幼苗的生长都呈现出较为明显的抑制作用;此外,粳稻笑丰6号表现出较好的NaCl胁迫耐受性,而籼稻金优152和两优289的NaCl胁迫耐受性较差。     

菌糠多糖对铜离子胁迫下水稻种子萌发的影响

为探究茶树菇菌糠多糖浸种对铜离子胁迫下水稻生长发育的影响,通过水培试验法研究不同浓度(1、10、100、1000、2000mg·L~(-1))茶树菇菌糠多糖对铜离子胁迫下水稻种子萌发及相关生理代谢指标的影响。结果表明:随着培养液中铜离子浓度的升高,水稻种子受到的毒害作用增强,发芽势和发芽率受到抑制,水稻幼芽根长变短,细胞质膜受损,相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量上升,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性下降。添加不同浓度的茶树菇菌糠多糖可以在一定程度上缓解水稻种子受铜离子的毒害作用,提高水稻种子的发芽势和发芽率,这一效应在水稻幼芽根部体现得尤为明显。同时,多糖添加可以修复细胞质膜的损伤,降低可溶性糖、可溶性蛋白和MDA的含量,提高抗氧化酶活性。研究表明,茶树菇菌糠多糖可以有效缓解铜离子胁迫下水稻种子萌发的不利影响,综合考虑,当茶树菇菌糠多糖浓度为1000 mg·L~(-1)时,效果最佳。     

镉胁迫对油麦菜种子萌发与幼苗生长的影响

研究不同浓度(0,0.01,0.10,0.50,1.00和1.50 mmol·L-1)镉(Cd)胁迫对油麦菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,当Cd浓度为0.01 mmol·L-1时,Cd对油麦菜种子的发芽率有一定的刺激作用,而随着Cd浓度的依次递增,Cd对油麦菜种子发芽率的抑制作用逐级增强。在幼苗培养前期,低浓度Cd对油麦菜茎和根的伸长有一定的促进作用,而随着培养天数的增加,这一促进作用消失。低浓度Cd对根冠比的影响不大,高浓度Cd显著降低了根冠比。     

外源硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应,其中以30μmol/L硝普钠处理效果最好。但随着硝普钠浓度的增大,其对镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,当销普钠浓度达500μmol/L时,会加剧镉胁迫的毒害作用。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

耐盐菌对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

土壤盐渍化严重影响植物生长发育,为探讨微生物对盐胁迫下植物种子萌发及幼苗生长的调控作用,以宁粳28号水稻种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同耐盐菌株组合对150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下与水稻种子萌发及幼苗生长相关的生理代谢的影响。结果表明:不同菌株组合对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长均有一定的促进作用。与盐胁迫下不加菌的对照处理相比,枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABD)和枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+多黏类芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABCD)菌株组合可使发芽率提高约20%,ABCD组合使水稻芽长和根长分别提高4.75倍和0.72倍,种子活力指数提高3.19倍,幼苗耐盐指数提高3.20倍,叶绿素含量与根系活力均显著增加(P<0.05),相对盐害率显著下降(P<0.05)。菌株组合不同程度地降低了盐胁迫下水稻幼苗丙二醛(MDA)含量,提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,可缓解盐分对水稻造成的毒害,但各处理之间存在一定的差异,其中多菌株复配能较好地提高幼苗SOD活性。研究表明,耐盐微生物能够增强水稻耐盐性,促进水稻种子萌发及幼苗生长,多菌株复配效果优于单菌株。     

干旱胁迫对砂生槐种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同种源砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响,筛选最耐旱的砂生槐种源。【方法】2013-10,以采自西藏不同地区的13个种源砂生槐为研究对象,用质量浓度为0,50,100,150,200,250和300g/L的PEG6000模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫对13份不同种源砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响,并选用200g/L PEG6000胁迫下的发芽率、发芽势、发芽指数、上胚轴长、下胚轴长、胚根长等6个指标对不同种源砂生槐进行耐旱性评价。【结果】13个种源砂生槐种子纵径、横径、硬实率和千粒质量4个基本特征间存在一定差异:种子纵径为4.60~5.19mm,种子横径为3.70~3.98 mm,硬实率为87.00%~100.00%,千粒质量为38.19~47.14g。低质量浓度(50~150g/L)PEG6000对砂生槐种子发芽率、发芽势有一定程度的促进作用,当PEG6000质量浓度高于200g/L时,发芽率、发芽势均明显降低。当PEG6000质量浓度为0~300g/L时,随着PEG6000质量浓度的增大,除贡嘎县江塘镇(GJT)种源外,其他种源种子的发芽指数总体上均呈逐渐下降趋势。总体上看,当PEG6000质量浓度为0~100g/L时,各种源幼苗上胚轴长均较高;PEG6000质量浓度高于150g/L时,不同种源幼苗上胚轴长明显降低;PEG6000质量浓度为200g/L时,幼苗的上胚轴很短或为0;而在PEG6000质量浓度为250~300g/L时,所有幼苗未长出上胚轴。在0~150g/L PEG6000胁迫下,13个种源幼苗下胚轴长变化幅度并不大;当PEG6000质量浓度高于200g/L时,下胚轴长明显下降,在300g/L PEG6000胁迫下,13个种源砂生槐幼苗下胚轴长均为0 mm。在PEG6000质量浓度为0~150g/L时,幼苗胚根长总体较高但变化幅度不大;当PEG6000质量浓度为200g/L时,除南木林县艾玛乡(NML)种源外,其他种源幼苗的胚根长开始较大幅度下降;当PEG6000质量浓度为250g/L时,胚根长进一步下降,其中有7个种源的幼苗胚根长为0mm;当PEG6000质量浓度为300g/L时,所有种源幼苗的胚根长均为0mm。耐旱性综合评价结果显示,13个种源中,有2个种源属耐旱型,3个种源属较耐旱型,1个种源属中间型,4个种源属干旱较敏感型,3个种源属干旱敏感型。【结论】适宜的干旱胁迫对砂生槐种子的萌发和幼苗生长有一定促进作用;13个种源中,采自南木林县艾玛乡(NML)和朗县金东乡(LJD)的砂生槐耐旱性最强。     

镉胁迫对重齿毛当归种子萌发与幼苗生长的影响

用浓度为0、25、50、75、100、200 mg/L的镉离子溶液处理重齿毛当归种子，研究镉胁迫对重齿毛当归种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，镉离子浓度与发芽率、根长、耐性指数极显著负相关，与发芽势、苗高长显著负相关，发芽指数不相关；0~25 mg/L 镉离子溶液处理对重齿毛当归种子萌发有促进作用，镉离子浓度为50、75、100 mg/L时有抑制作用，镉离子浓度为200 mg/L时种子无法萌发；随着镉离子浓度升高，根长和苗高变短，100 mg/L时褐化死亡；镉离子对根长的抑制作用强于对苗高的抑制作用。     

盐胁迫对丹参种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫对丹参种子萌发及幼苗生长过程中生理指标的影响,采用Na Cl模拟不同程度的盐胁迫,共设置0、20、50、75、100和150 mmol·L-1共6个浓度梯度,研究不同程度盐胁迫下丹参种子萌发及幼苗生长的相关生理特性。结果表明,20 mmol·L-1的Na Cl可促进丹参种子萌发,但随着盐胁迫浓度的增加,丹参种子发芽率和发芽指数、发芽势均呈下降趋势;丹参幼苗苗高和根长生长则在75 mmol·L-1 Na Cl溶液处理下达到最大值,且此时显著增加了丹参幼苗叶片中SOD、POD、CAT酶的活性;在100 mmol·L-1 Na Cl溶液处理下可溶性糖,可溶性蛋白含量最高,MDA的含量则随着Na Cl胁迫浓度的升高而增加,说明丹参幼苗叶片通过自身协调物质来抵抗盐胁迫的同时细胞膜随着盐浓度的升高而受到严重的破坏;同时,与对照相比,各处理均显著降低了丹参幼苗的叶绿素与类胡萝卜素的含量,抑制了叶片产生光合色素的能力。综上所述,低浓度的Na Cl胁迫下,有利于丹参种子的萌发,丹参幼苗也可通过提升自身的生理机制来缓解一定浓度盐胁迫造成的伤害,但是随着Na Cl胁迫浓度的升高,丹参幼苗耐盐能力明显下降。     

镉胁迫下不同改良剂对水稻种子萌发和镉吸收积累的影响

采用种子萌发试验和溶液培养试验方法,比较4种不同改良剂对Cd胁迫下水稻种子萌发和Cd吸收积累的影响。结果表明:添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均可以促进Cd胁迫下水稻种子萌发和水稻幼苗的生长发育。在浓度为5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加1 mg·L~(-1)硼酸、10μmol·L~(-1)褪黑素、0.5 mg·L~(-1)钼酸钠和1 mmol·L~(-1)硅酸钠使水稻种子发芽率比CK处理分别提高11.1%、10.0%、11.1%和10.0%,发芽势分别提高17.8%、17.8%、17.8%和22.2%;添加这4种改良剂可以不同程度地降低水稻种子萌发和水培实验中水稻植株Cd含量。5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均显著降低种子萌发试验中水稻幼根和幼芽Cd含量,其中幼根Cd含量降低38.6%～51.3%,幼芽Cd含量降低36.9%～41.1%。水培实验中,当Cd浓度为1μmol·L~(-1)时,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠使水稻根系Cd含量比对照处理分别降低32.6%、38.3%、47.0%和72.5%(8 d)。硅酸钠降低水稻Cd含量的效果最明显,其次是钼酸钠和褪黑素,硼酸的效果稍差。     

NaCl胁迫对黑麦萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度的NaCl溶液对黑麦种子进行处理,结果表明：在0-200mmol/L范围内,随着NaCl溶液浓度的不断增加,黑麦的发芽率和发芽势均呈下降趋势,且处理浓度为50mmol/L和100mmol/L时的发芽率和发芽势明显高于其他处理组;而对于幼苗来说,在0-200 mmol/L范围内,随着NaCl溶液浓度的增加,幼苗的株高、鲜重、根长、干重均呈下降趋势,对黑麦幼苗的生长起到抑制作用.     

铅、镉胁迫对水稻种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响

以水稻品种协优9308为试材,研究不同浓度铅、镉对水稻种子发芽、幼苗生长及生理指标的影响.结果表明,在250～500 mg/L Pb2+或5～10 mg/L Cd2+胁迫下,水稻发芽率降低,但与对照差异不显著,芽和根的伸长受到抑制,尤其是根.同时,幼苗的鲜重和干重随Pb2+、Cd2+胁迫浓度升高而逐渐下降,叶绿素含量也下降.另外,根中可溶性蛋白和幼苗的可溶性糖含量均随Pb2+、Cd2+胁迫浓度增加而下降.     

镉胁迫对盐地碱蓬二型种子幼苗生长及抗逆生理的影响

为探究盐地碱蓬二型种子幼苗对Cd胁迫的适应策略,明确Cd胁迫下植物响应机理并筛选出对Cd污染盐渍土壤有修复潜力的种子类型,以辽河口湿地潮滩区盐地碱蓬（Suaeda salsa）为材料,采用土培盆栽方法对盐地碱蓬进行0、0.04、0.2、0.4、0.8 mg·kg^–1 Cd胁迫,分析2种盐地碱蓬幼苗生长情况、不同部位Cd含量、抗氧化酶比活力和渗透调节物含量。结果表明：Cd胁迫对黑色种子幼苗株高、鲜质量和根冠比的抑制作用大于棕色种子幼苗,Cd胁迫下棕色种子幼苗根、茎、叶生物量总体高于黑色种子幼苗;盐地碱蓬棕色种子幼苗叶片SOD、POD和CAT对Cd胁迫的抗氧化响应能力强于黑色种子幼苗,渗透调节物含量随着Cd胁迫浓度的增加呈升高的趋势,且棕色种子幼苗可溶性糖和脯氨酸含量明显高于黑色种子幼苗;盐地碱蓬棕色种子幼苗器官中Cd累积含量高于黑色种子幼苗,各器官Cd的积累分配为根>叶>茎;盐地碱蓬Cd累积与渗透调节物质含量之间呈正相关（P<0.01）,植物生长与抗氧化酶活性之间呈正相关（P<0.05）。研究表明,棕色种子幼苗Cd胁迫耐性强于黑色种子幼苗,盐地碱蓬棕色种子有较好的Cd污染盐土修复潜力。