外源NO对NaCl胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响

采用水培法,研究了50、100、200μmol·L~(-1)外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响。结果表明,外施NO可明显缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,与不施SNP的处理相比,100μmol·L~(-1)SNP处理全株干重的增加幅度达到19%。外施NO降低盐胁迫下玉米幼苗叶片及根系中可溶性糖和可溶性蛋白的含量,其中叶片中可溶性糖和可溶性蛋白分别降低19.9%和7.9%,根系中可溶性糖和可溶性蛋白含量分别降低9.6%和9%。外源一氧化氮(NO)使盐胁迫下玉米幼苗根系、生长叶和成熟叶叶鞘的Na~+含量分别降低38.4%、5.1%和17.2%;同时,增加根系和成熟叶叶鞘中K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量,降低玉米幼苗各器官内的Na~+/K~+、Na~+/Ca~(2+)比值,维持盐胁迫下玉米幼苗中的离子平衡,但对成熟叶片中离子含量的影响不大。研究认为,外源NO可维持盐胁迫下玉米幼苗的碳氮代谢平衡,改善玉米幼苗离子的吸收与分配,缓解Na Cl胁迫对玉米幼苗带来的伤害,其中以100μmol·L~(-1)的SNP处理效果最明显。     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

γ-氨基丁酸对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤及内源激素的调控

为研究γ-氨基丁酸(GABA)对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤和内源激素的影响,初步明确GABA提高根系抗盐能力的生理途径,以玉米品种郑单958为供试材料,设置清水对照(CK)、0.5 mmol/L GABA(G)、150 mmol/L NaCl胁迫(N)和150 mmol/L NaCl胁迫下0.5 mmol/L GABA处理(NG) 4个处理进行水培试验,测定了玉米幼苗的根系形态指标、干物质质量、根系活力、内源GABA含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、超氧阴离子(·O_2~-)和内源激素含量。结果表明:盐胁迫下,外源GABA能显著增加玉米幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数及根系干物质质量,根系平均直径下降了9.32%;根系内源GABA含量、根系活力和可溶性蛋白含量显著升高,根系电导率明显下降;外源GABA能显著提高根系内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,但MDA和的积累减少;根系内源激素会受到外源GABA的影响,表现为生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)含量升高,脱落酸(ABA)含量降低,同时促进型激素/抑制型激素比值升高。研究表明:外源GABA在盐胁迫下可诱导内源GABA含量升高,以此提高抗氧化酶活性及改变内源激素平衡,从而降低根系的氧化损伤,维持了细胞膜的完整性,提高了根系活力,进而促进了根系对营养物质的吸收和转运,改善了根系的生长状况。     

盐旱胁迫下侧柏幼苗的生理响应及水杨酸的调控作用

以侧柏(Platycladus orientalis)幼苗为材料,采用根灌外施水杨酸的方式,探讨盐(200mM NaCl)旱(15%PEG6000)胁迫下侧柏幼苗的生长、叶绿素、活性氧代谢和渗透调节物质含量的响应变化以及水杨酸(0.5mM SA)对其的调控。结果显示:NaCl、PEG6000和NaCl+PEG6000三种胁迫处理抑制了侧柏幼苗的生长、叶绿素、抗氧化物酶(SOD和POD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量显著增加,可溶性蛋白则降低,且均表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,除GSH外,影响程度均为NaCl>NaCl+PEG>PEG;外施低浓度0.5mM水杨酸可提高侧柏幼苗的生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和GSH含量、渗透调节物质含量,并降低了H_2O_2和MDA积累。研究发现,盐旱复合胁迫对侧柏幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,盐旱复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对侧柏幼苗生长的影响;一定浓度水杨酸同样能够有效缓解盐旱单一或复合胁迫对侧柏幼苗造成的生理伤害,提高其抗性。     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株，开展盆栽试验，将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢，以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系，镜检侵染率后，采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周，测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数，利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生，但侵染率存在差异；在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间，地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异，基于13个生理指标的主成分分析表明，只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性，并以菌株Am04最优；而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性；且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此，不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响，其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

五种脱落酸功能类似物对提高小麦抗盐胁迫的效应和机理

土壤盐渍化是降低作物产量的非生物胁迫因素之一,对小麦种子出苗和苗期生长造成严重影响。本研究以小麦品种“鲁原502”为材料,采用室内水培法探讨了5种脱落酸(ABA)功能类似物——萘酮戊酸(natenpac,NA),quinabctin (QB)及其3种结构类似物tetrafluoroquinabctin (TFQB)、indabactin (IQB)和tetrafluorothioquinabctin (TFTQB)对提高其幼苗抗盐性的影响。结果表明：苗期喷施上述5种化合物均能显著促进在300 mmol/L氯化钠胁迫下小麦幼苗的生长,其中喷施TFQB、TFTQB和NA的效果最好;NA和TFTQB能够通过增加根长、根表面积和根体积而显著促进盐胁迫下小麦幼苗的根系生长,从而增强小麦幼苗根系的吸水能力;5种ABA功能类似物对盐胁迫下小麦幼苗的光合效应、抗氧化酶活性、细胞膜受损状况、渗透调节物质积累等均有显著改善,其中NA处理可显著减轻PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)下降的幅度,维持胞间二氧化碳(CO₂)浓度的功能优于其他4种化合物;除IQB外,其他4种化合物均能有效降...     

水分胁迫下不同化学物质浸种对玉米发芽及幼苗生长的影响

通过室内培养试验研究了不同水分胁迫条件下不同化学物质浸种对玉米种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明：水分胁迫下使用化学物质浸种对玉米种子的发芽率和发芽势无显著影响,但却不同程度提高了玉米幼苗的株高和壮苗系数;使用化学物质浸种增加了玉米幼苗的生物量,且水分胁迫下幼苗干重增加幅度明显高于正常水分处理;水分胁迫下使用化学物质浸种提高了玉米幼苗的总根长,其中中度水分胁迫(ψs=0．4MPa)根长的增加幅度高于轻度水分胁迫(ψs=0．2MPa),前者增加的幅度为5．01％～50．83％,后者为0．32％～23．38％。与其他处理相比,水分胁迫下CCC ZnSO4处理的玉米幼苗的根长、根系干重和壮苗系数均较高,说明利用CCC ZnSO4处理具有促进根系生长,培育玉米壮苗的突出作用。     

盐胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

用不同浓度的 Na Cl溶液及相同浓度不同比例、不同盐分的混合溶液处理玉米 ,实验结果表明 ,盐胁迫对玉米种子发芽有抑制作用 ,Na Cl的抑制作用最显著。混合不同盐分有一定的减轻 Na Cl对玉米种子萌发的抑制作用。盐胁迫对玉米幼苗生长有抑制作用 ,对地上部分生长的抑制程度大于对根生长的抑制。不同的单盐处理均出现单盐毒害现象 ,不同价数的阴离子之间的拮抗作用不明显。     

玉米茎叶和根系的生长对干旱胁迫的反应和适应性

在人工控制和自然条件下,就玉米茎叶和根系生长对干旱胁迫的反应和适应性进行深入研究,结果表明。玉米地上部茎叶的生长对干旱胁迫的反应比地下部根系敏感,中度干旱胁迫仅在苗期具有促进根系生长发育的作用,而对不同品种玉米其他各生育时期地上部茎叶和地下部根系的生长均有抑制作用。抗旱性较强的玉米品种,在干旱条件下可通过增加叶面积、干物质累积量、根量和根活跃吸收表面积来抵御干旱,以保持正常的生长发育。     

根施外源甜菜碱对胡杨幼苗叶片积累甜菜碱与耐盐特性的影响

在不同盐分处理下(0、100、200、300、500 mmol·L~(-1)Na Cl)对土壤进行盆栽实验,研究根施甜菜碱(GB,5 mmol·L~(-1))对1 a生胡杨(Populus euphratica)幼苗叶片甘氨酸甜菜碱(GB)积累特性与不同时间(第7天、第14天)光合作用的影响。结果表明:(1)盐胁迫单独处理下,相比对照(0 mmol·L~(-1)Na Cl,CK)叶片甜菜碱随盐胁迫强度增大积累量显著增多。盐胁迫和外源GB双重处理下,叶片GB含量总体趋势随盐浓度升高表现为先升高后保持平稳。在低盐胁迫处理时(100~300 mmol·L~(-1)Na Cl)外源GB能诱导叶片产生更多GB,较未经GB处理组叶片GB积累量分别提高44.0%、32.5%和35.9%,而高盐胁迫(500 mmol·L~(-1)Na Cl)则转为抑制,叶片GB含量降低了5.1%。(2)随着盐浓度升高,外源GB虽不能持续促进叶片GB含量,但其对光合维持能力却没有丧失。随着胁迫强度增加,外源GB对叶绿素含量、水分利用效率(WUE)、叶片相对含水量(RWC)及相关光合参数的维持作用越明显。(3)不同时间下盐分和外源GB对胡杨光合作用的影响会改变,外源GB先维持胡杨水分传递过程,后维持CO_2同化能力,最终提高其光合作用。总之,根施GB能够促使胡杨叶片GB积累量发生变化并发挥作用,调节盐胁迫下胡杨光合相关生理过程从而提高其耐盐能力。     

干旱预处理的玉米幼苗对逆境的交叉适应研究

为了研究玉米干旱胁迫后对其他逆境的适应性,以沈单16和T2208幼苗为试验材料,测定了玉米幼苗干旱预处理后分别在干旱、低温、高温和盐渍的环境中处理一段时间后的存活率、幼苗细胞膜相对透性、MDA含量及POD、CAT、SOD活性。结果表明,短期的干旱预处理会提高玉米幼苗对干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫及盐胁迫的抗性,增强了作物的抗逆性,幼苗的存活率提高,细胞膜的相对透性降低,MDA含量减少,三种保护酶CAT、SOD、POD活性提高,表明玉米幼苗具有交叉适应能力。     

外源油菜素内酯对玉米幼苗镉毒害耐受性的影响

采用盆栽试验进行玉米幼苗镉胁迫处理,研究了不同浓度(0,0.004%,0.008%,0.012%,0.016%)的油菜素内酯(BR)对镉胁迫下玉米幼苗生长的缓解作用。结果表明:重金属镉明显抑制了玉米幼苗的生长,与对照相比,玉米幼苗叶片的抗氧化酶CAT、POD和SOD活性分别下降了14.61%、7.59%和46.16%;可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别降低了49.78%、62.94%和62.69%;叶绿素含量、根系活力分别降低了74.24%和48.38%;而叶片的丙二醛(MDA)含量和电导率增加,分别增加了38.56%和73.83%,这说明重金属镉对玉米幼苗产生一定的毒害作用。而加入一定浓度(0.012%)的油菜素内酯后有一定的缓解作用,与单独镉胁迫处理相比,玉米幼苗的抗氧化酶CAT、POD和SOD活性分别增加了13.98%、4.21%和67.20%;可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别增加了98.34%、53.15%和79.28%;叶绿素含量、根系活力分别增加了90.08%和41.08%,而MDA含量和电导率降低,分别下降了30.01%和39.38%。说明油菜素内酯对镉胁迫下玉米幼苗的生长具有缓解作用,以0.012%效果最佳,增强了玉米幼苗的抗性。     

盐旱耦合胁迫对费尔干猪毛菜种子萌发及其幼苗生长的影响

本研究采用双因素组合实验,探讨盐(NaCl)、干旱(PEG 6000)对费尔干猪毛菜(Salsola ferganica)种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示:①费尔干猪毛菜种子萌发能耐受较高浓度NaCl和PEG胁迫。低浓度NaCl或PEG胁迫下,费尔干猪毛菜去翅种子和具翅种子萌发率与对照无显著差异,高浓度NaCl或PEG处理下,去翅种子萌发率35%以上,显示较强的耐盐、耐旱性;盐旱耦合处理下,不同低浓度PEG能够显著缓解中浓度NaCl对种子萌发的抑制作用。②随NaCl浓度升高,具翅种子恢复萌发率逐渐上升,而去翅种子则维持较低水平;随着PEG浓度的升高,2种种子恢复萌发能力显著降低;盐旱耦合处理下2种种子的恢复萌发率与NaCl胁迫具有相同趋势。③NaCl或PEG对去翅种子幼苗的影响比具翅种子强,特别是PEG处理;随NaCl或PEG浓度升高,2种种子幼苗的株高和根长均降低;盐旱耦合处理下低浓度NaCl对去翅种子幼苗的影响比具翅种子小(除了100 mmol·L^-1NaCl+25 g·L^-1PEG处理),中浓度NaCl对去翅种子幼苗的影响比具翅种子强,高浓度NaCl处理下随PEG浓度升高,2种种子幼苗的株高和根长均降低。以上结果显示,费尔干猪毛菜在萌发期和幼苗期具有较强的耐盐耐旱性,盐旱耦合在一定程度上能够缓解盐离子毒害效应,这对其度过早期恶劣环境具有重要的生态学意义;果翅对种子在胁迫下进入次级休眠,从而补充土壤种子库起到重要作用。     

The rates of maize growth and lignin biosynthesis change after root-applied chalcone

The effects of root-applied chalcone at 0.15 mmol L⁻¹ on the growth and lignin biosynthesis in maize were investigated. The contents of 4-coumarate: CoA ligase (4CL, EC 6.2.1.12) substrates in maize shoots were increased more rapidly in the samples with chalcone application than in the control and the increase occurred at ≤ 3 h after the application (HAA). The lignin content was reduced by chalcone at ≤ 6 HAA. The shoot growth was suppressed by chalcone at ≤ 9 HAA. Consequently, the results suggest that chalcone suppressed maize growth by inhibiting monolignol biosynthesis.     

Rhizobacteria facilitate physiological and biochemical drought tolerance of Halimodendron halodendron (Pall.) Voss

Growth-promoting bacteria(GPB) have shown promising effects on serving plants against environmental constraints such as drought. Nevertheless, simultaneous effects of different GPB have less been considered for arid land plants and under field conditions. We investigated the effects of single and combined application of GPB, including free-living nitrogen-fixing bacteria(NFB), phosphate solubilizing bacteria(PSB), potassium solubilizing bacteria(KSB), a combination of NFB, PSB, and KSB(NPK), and...     

海洋生境棘孢木霉菌TCS007对植物的促生长及诱导抗逆作用

为研究海洋生境棘孢木霉菌Trichoderma asperellum TCS007对植物的促生长及诱导抗逆作用,以黄瓜和水稻为试材,评价菌株TCS007对植物种子萌发、幼苗和根系生长等生长量及其对叶绿素、可溶性糖和蛋白含量的影响,并在低温和高盐胁迫条件下,研究其对植株生长相关生理指标影响。结果表明:1 × 106 CFU/mL的TCS007孢子悬浮液可以显著促进黄瓜种子萌发,且处理后黄瓜幼苗的株鲜重、叶面积、根鲜重及根系活力分别提升13.53%、17.97%、66.67%和27.30%,总叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加22.75%、18.24%和8.60%;在5 ℃、10 ℃和15 ℃低温胁迫下,1 × 106 CFU/mL的TCS007孢子悬浮液显著提高了黄瓜叶片中过氧化物酶 (POD) 和超氧化物歧化酶 (SOD) 的活性,降低了丙二醛 (MDA) 含量和相对电导率 (REC);在0.1 mol/L的氯化钠 (高盐) 胁迫下,不同含量的TCS007孢子悬浮液均可显著缓解氯化钠对水稻幼苗的盐害作用,且随着孢子含量的增高,缓解效果越为明显,其中添加5% 1 × 106 CFU/mL TCS007孢子悬浮液的水稻幼苗POD、SOD和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加并能降低其REC。综上,棘孢木霉菌TCS007对植物具有良好的促生长效果和诱导抗逆作用,研究结果可为其开发成为新型生物农药提供理论依据。