盐胁迫对诱变小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

本研究以化学诱变获得的小麦突变体为材料,研究了盐胁迫对小麦发芽及幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度(0、100 mmol.L 1、200 mmol.L 1、300 mmol.L 1、400 mmol.L 1)的增加,小麦的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜重和干重、根鲜重和干重均呈下降趋势,300 mmol.L 1NaCl为4种小麦(3个突变体、1个对照CAO811CK)发芽能力的临界盐浓度,其中突变体CAO8113K优于其他小麦材料。在300 mmol.L 1NaCl胁迫下,随着时间延长(12 h、24 h、48 h、96 h、192 h),4种小麦材料幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势。采用模糊数学隶属函数法对可溶性蛋白、MDA、SOD、POD、CAT 5项生理指标进行综合评价,4种小麦材料耐盐潜力由强到弱依次为CAO8113K>CAO811CK>CAO8114K>CAO8112K,CAO8113K突变体小麦材料表现出较强抗盐性,与发芽指标检测结果基本一致。     

不同浓度外源-氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

为探讨添加不同浓度外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对小麦盐害的缓解作用,确定最适添加浓度,本研究以山农22号为供试小麦品种,以硝普钠(Sodium-nitroprusside,SNP)为外源NO供体,采用液培方式,研究不同浓度SNP(0、25、50、100、150、200μmol L-1)对100 mmol L~(-1)NaCl胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,100 mmol L~(-1)NaCl显著抑制了小麦幼苗的生长,添加不同浓度SNP均能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,提高小麦幼苗体内抗坏血酸(Ascorbic acid,As A)含量和亚细胞各组分中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,减少丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)的积累,减轻膜脂过氧化毒害;促进脯氨酸的合成与积累,降低电解质渗透率;抑制小麦对Na的吸收,增加对其它必需矿质养分的吸收;提高小麦幼苗叶片的叶绿素含量,促进光合作用;增加小麦幼苗的干鲜重,促进小麦生长。不同浓度SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用随SNP浓度的增加先升高后降低,以100μmol L~(-1)SNP对小麦幼苗盐胁迫的缓解作用最为明显。     

外源蔗糖对小麦幼苗耐盐性的影响

本研究选取小麦品种"沧6001"(抗盐性品种)和"石4185"(盐敏感品种)为试验材料,采用水培方法,对加入蔗糖后两个小麦品种的耐盐性进行比较。结果表明,盐胁迫下,"沧6001"和"石4185"小麦根系生长均受到抑制,"石4185"根系受到抑制的程度大于"沧6001";蔗糖预处理可以显著缓解盐胁迫对根系生长的抑制作用。蔗糖预处理12 h后,"沧6001"和"石4185"的可溶性糖含量上升,与"石4185"相比,"沧6001"具有更高的可溶性糖水平,但是蔗糖预处理后"石4185"可溶性糖含量的增加量高于"沧6001"。H2DCFDA荧光探针检测和PI荧光染色检测结果表明,蔗糖预处理可有效降低盐胁迫下小麦幼苗体内活性氧累积水平,保护细胞膜的完整性并减小根尖细胞死亡率。蔗糖预处理可以提高小麦幼苗SOD和APX(P<0.05)、CAT活性(P>0.05)。本研究对于理解外源物质对小麦耐盐性影响的生理机制及筛选耐盐性的小麦品种具有指导意义。     

甘露醇对海水胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响

本文研究了不同浓度甘露醇（MA）对海水胁迫下冬小麦种子萌发及幼苗生长的影响。我们采用不同浓度的甘露醇溶液处理海水胁迫的小麦种子及幼苗,记录小麦种子发芽率、发芽势及发芽指数并在幼苗生长期测定幼苗相关生理指标。结果表明低浓度甘露醇（≤0.5mmol/L）可提高种子的发芽率、发芽势及发芽指数,高浓度的甘露醇溶液（〉1mmol/L）对种子的萌发有抑制作用,一定浓度的甘露醇溶液（≤1mmol/L）可以提高海水胁迫下幼苗的叶绿素含量,降低游离脯氨酸（Pro）和游离丙二醛（MDA）含量,并可通过分析结果观察施加海水胁迫与甘露醇后叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量随时间在冬小麦幼苗中的积累情况。低浓度的甘露醇对海水胁迫下的冬小麦萌发及幼苗生长具有一定的保护作用,为缓解农业生产中的盐害问题提供了新的思路。本研究为小麦的盐渍化土壤种植提供了新思路,并为甘露醇进一步开发利用于农业提供了一定的理论依据。     

外源硒对镉胁迫下绿豆幼苗生理特性的影响

采用水培试验方法研究不同浓度Se4+(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0mg/L)对Cd2+(10,20mg/L)胁迫下绿豆幼苗超微弱发光及幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白质和脯氨酸的影响。结果表明,随着胁迫时间延长,不同浓度Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均呈现先升高后降低再升高的趋势,0.8,1.6mg/L的Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均有促进作用,但是1.6mg/L浓度的Se4+对2种浓度Cd2+的缓解作用最佳。随着Se4+浓度的增加,2种浓度Cd2+胁迫下,绿豆幼苗叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均呈现出先增加又减小的趋势,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均高于单一Cd2+胁迫下叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,且在Se4+浓度为1.6mg/L时达到最大。在10mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量先增加后减小,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+浓度为1.6mg/L时脯氨酸含量达到最大;在20mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量逐渐降低,当Se4+浓度低于2.4mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+的浓度为0.8mg/L时脯氨酸含量最大。研究表明在试验浓度范围内,Se4+浓度低于2.4mg/L时,对10,20mg/L Cd2+胁迫下的绿豆幼苗的毒害均有缓解作用,且浓度为1.6mg/L时缓解作用最佳。     

低钾胁迫下外源生长素对烟草根系生长及钾吸收的影响

【目的】探明生长素参与低钾胁迫下植株根系的生长发育及吸钾机制,同时为提高植物体内钾素水平提供理论依据。【方法】采用室内水培法,以模式植物烟草为试验材料,通过设置2个钾浓度(5、0.15 mmol/L)和5个外源生长素(3–吲哚乙酸)浓度(0、5、10、20、40μmol/L),对植物根系生理特征、内源生长素浓度、钾素累积及钾吸收动力学和相关钾离子通道基因转录表达进行比较研究。【结果】1)与正常钾水平相比,在低钾胁迫条件下,植株地上部干重显著降低15.6%;根系扫描8项指标中,除根平均直径外,其余7项指标值均显著降低;ATPase活性显著降低43.3%;主根尖、侧根尖及叶片内源生长素浓度显著升高;钾吸收动力学参数Vmax、Km值分别显著降低了89.2%、99.6%;植株根系、叶片钾浓度分别显著降低了93.0%、62.2%;根系中内流型钾离子通道基因Ntkc1的表达量显著降低56%。2)添加外源生长素后,正常供钾植株的根系干物质重、根系活力、主根尖及侧根尖内源生长素浓度有增加的趋势,Vmax值和内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量明显增加;低钾条件下,植株表现出和正常供钾相似的规律,除此之外,低钾植株的根系生长得到明显改善,ATPase活性和地上地下部钾素浓度明显增加,外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量明显降低。3)当添加生长素浓度为10μmol/L时,与未添加生长素相比,正常供钾植株的地上地下部干重显著增加了6.05%、8.54%;根体积及根系交叠数显著增加16.5%、23.2%;根系活力显著增加了298%;Vmax值显著增加了118%;低钾植株地上地下部干重与不添加相比显著提高了5.61%、28.6%;根系活力达到113μg/(g·h), FW,为无添加生长素时的3.3倍;根系ATPase活性相对增加了87.5%;根系钾浓度显著增加250%;钾离子通道基因NKT2在根系中表达量显著增加了7.04倍,Ntork1在根系及叶片中表达量显著降低了49.5%、72.5%。【结论】低钾胁迫影响烟草根系生长及植株对钾素的吸收累积,添加适当浓度外源生长素可改善植株根系生长发育状况,增加内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量,降低外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量,且提高植株钾吸收动力学参数Vmax值、降低Km值,从而提高了植株对钾离子的吸收能力与亲和力,进而增加植株钾素浓度。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响

在盆栽试验条件下,以冬小麦(山农22)为供试材料,以硝普钠(SNP)为外源一氧化氮(NO)供体,研究了3种施用方式的外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。试验共设5个处理:对照(CK)、氮磷钾(NPK)肥(T1)、NPK肥+SNP浸种(T2)、NPK肥+SNP粉末施入土壤(T3)和NPK肥+SNP缓释颗粒施入土壤(T4)。结果表明:盐胁迫条件下,小麦植株体内会积累大量的活性氧,抑制了小麦幼苗的生长;T1-T4处理的小麦幼苗长势均优于CK。与T1处理相比,添加外源NO的T2-T4处理均可显著提高小麦出苗率,其中以T4效果最为显著,可显著促进小麦幼苗的生长,提高叶片鲜重、叶片干重、叶绿素含量及抗氧化酶活性,降低叶片中超氧阴离子产生速率及过氧化氢含量,减少小麦幼苗对Na+的吸收,增加K+的吸收,维持小麦体内Na+、K+平衡,并促进根系对N、P元素的吸收,从而保证小麦植株养分吸收平衡。因此,添加外源NO既能通过促进幼苗生长、提高抗氧化酶活性、调节离子平衡等途径来提高小麦幼苗的抗盐性,缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,又能通过调节根系对营养元素的吸收来促进小麦幼苗的生长。且在3种不同的SNP施用方式中,以SNP制成缓释颗粒施入土壤的施用方式对小麦盐胁迫的缓解效果最优。     

外源GA3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗 生理生化指标的影响

以板蓝根品种安徽亳州种为试材,在100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下,研究了外源GA_3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理生化指标的影响。结果表明:当外源GA_3的浓度达到100 mg/L时,板蓝根种子萌芽能力和幼苗生长表现最优;同时,幼苗光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的数值最大,分别为CO_2 5.53μmol/(m~2·s)、0.56 mmol/(m~2·s)、H_2O 216 mmol/(m~2·s)和287 mg/L;幼苗叶片中MDA含量达最低,而POD和SOD活性最高,其值分别为0.336μmol/g FW、26.65 U/(g·min)FW和272.53 U/(g·min)FW,可有效缓解盐胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长造成伤害。     

外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响

为探讨外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响,采用溶液培养方法,研究了营养液中Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10、100 mol/L 条件下,外施250 mol/L硝普钠（SNP, 一种NO 供体）对花生生理特性以及矿质元素含量的影响。结果表明,在相同供铁水平下,外施NO可促进花生幼苗的生长,提高根系活力、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片抗氧化酶活性,降低胞间CO2 浓度和MDA 含量,抑制花生对P 的吸收;在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下综合效果更显著。在0、10、100 mol/L Fe(Ⅲ)-EDTA 中施加SNP 处理20d 后,叶片活性铁含量分别比未施加SNP处理提高了130.7%、136.4%、56.1%,差异显著;同时植株全铁含量及地上部吸铁量占植株总量的百分率也显著提高。说明外源NO可促进铁从根部向植株地上部的运输以及植株体内铁的有效性,提高了铁的运输和利用效率,有效缓解缺铁胁迫的抑制。同时,外施NO还可提高花生叶片叶绿素、类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值。在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下,添加SNP 可以明显降低生长介质的pH,比较 1d 内生长介质中pH 变化看出,花生在14h左右分泌H+ 的能力最强。     

种子引发对水分胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

试验研究了种子引发处理对弱抗旱"晋豆19号"和强抗旱"晋大53号"两个大豆品种种子膜透性、可溶性蛋白含量、种子发芽指标的影响及在干旱胁迫下大豆幼苗生理特性的变化.结果表明:种子引发处理使两个大豆品种种子的膜透性显著降低,可溶性蛋白含量显著升高,且不同程度地提高了两个品种的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数;幼苗在水分胁迫加重时(6～9 h),与未引发处理比,引发处理下两个品种幼苗叶片膜透性减小,MDA含量降低,SOD、POD活性和脯氨酸、可溶性蛋白含量升高.表明对种子进行引发处理,通过提高幼苗保护酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量,增强了大豆幼苗的耐旱性.试验还表明,引发处理对弱抗旱品种"晋豆19号"产生的耐早效应优于强抗旱品种"晋大53号".     

氮素对NaCl胁迫下甜高粱种子萌发及芽苗生长与生理的影响

为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。NaCl浓度对甜高粱种子萌发有显著影响,在甜高粱芽苗生长阶段,通过提高保护酶活性和渗透调节物质而增强耐盐伤害能力是有限的。100 mmol.L 1NaCl胁迫下,根系POD活性最低,而叶片MDA积累量、可溶性糖含量、POD活性最高,受盐害程度最大。没有盐胁迫情况下增加不同氮源及氮量对甜高粱根叶生理特性的影响差异显著,当氮浓度在20 mmol.L 1时,细胞受伤害程度最低,生长最好。不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗生长的影响差异明显,NH4Cl的促进效果优于KNO3。在100mmol.L 1的NaCl胁迫下,施加铵态氮或硝态氮源均可以增强甜高粱芽苗期的POD活性,减少MDA积累,从而缓解盐胁迫带来的伤害。研究表明采取适当的氮肥调控措施可以提高甜高粱的耐盐能力。     

Effects of water magnetic treatment on seed germination and seedling growth of wheat

In this research, effects of magnetic field strength (400, 500 and 600?mT) and type of water (distilled and saline water) was studied on germination and growth characteristic of wheat seeds. Results showed that the magnetic field intensity and type of treated water had significant effects on germination and growth characteristic of wheat seeds. The morphological properties of treated plants were improved compared with controlled ones. Experimental results showed that germination rate of the seeds treated by 400?mT using distilled water had the highest amount (53.3%) and it was the lowest (20%) for control seeds using groundwater. Distilled water affected in 400?mT field and control groundwater resulted in the highest and lowest amounts of root length (155.3 and 20.0?mm, respectively). Seedling fresh weight had the highest amount for treated distilled water with 600?mT magnetic field.     

水分调亏对冬小麦生理生态的影响

通过冬小麦盆栽试验，在不同时期给以不同的调亏灌溉处理，以研究不同生长时期水分亏缺和亏缺程度对冬小麦生理及生长特性的影响，为农田节水提供指导。冬小麦生长发育过程划分为4个阶段：返青—拔节初期，拔节—孕穗，孕穗—抽穗，开花—灌浆成熟。每个生育时期设置4个水分水平，结果表明：土壤水分调控对株高、叶面积、叶绿素含量、光合、蒸腾、水分利用效率等指标均有影响；水分胁迫使作物光合速率的峰值提前出现，这有助于胁迫处理的作物利用有限的土壤水分；蒸腾速率比光合速率对水分胁迫的反应更为敏感，更易受气孔调节的影响。     

新型复合保水剂对干旱胁迫下小麦幼苗生长和生理特性的影响

研究新型复合保水剂对于干旱胁迫下小麦幼苗的影响,为新型复合保水剂的施用提供一定的理论依据.在3种水分条件下施用不同剂量新型复合保水剂后,测定小麦幼苗的根茎长、叶片相对含水量、光合特性、光合色素含量、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量.试验结果表明,在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量55％),施用新型复合保水剂后,小麦幼苗根长5...     

硅对盐胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

近年来研究表明,Si可显著提高作物的抗盐性,降低作物盐害[5,6]。在盐胁迫条件下,加入Si可使小麦产量降幅从46%减到4%。Si可提高盐胁迫下大麦叶片的光合速率,提高K、Na吸收选择性比率,并且认为这是Si降低大麦盐害的机理之一[1]。黄瓜(Cucumis sativusL.)在我国蔬菜设施栽培中占有重要地位,由于设施栽培采用特殊的覆盖结构,致使土壤次生盐渍化的程度越来越高。然而有关Si对黄瓜耐盐性的研究却鲜有报道。本研究分析了外源Si对盐胁迫下黄瓜种子萌芽期及其幼苗生长期部分生理指标和形态学指标的影响,以期阐明Si的生物学意义。1试验材料和方…     

Effects of nano-fertilizers on physiological and yield characteristics of pinto bean cultivars under water deficit stress

Abstract

In order to evaluate the effects of water deficit stress and foliar application of zinc (Zn) and iron (Fe) nanoparticles on physiological characters and seed yield of pinto bean, an experiment was designed as a split factorial design based on randomized complete blocks with three replications in two growing seasons (2016–2017 and 2017–2018). Treatments were included water deficit stress (normal irrigation and water deficit stress in 50% flowering), foliar application of nano-fertilizers (control, nano-Zn (1.5?g L^?1), nano-Fe (2?g L^?1) and combination of nano-Zn and nano-Fe) and four cultivars of pinto bean (Sadri, Coosha, Cos16, and Ghaffar). The results showed that the soluble sugars and proline content was increased under water deficit. Water deficit stress through decreasing chlorophyll and relative water content of leaves as well as the iron and zinc content of seeds, decreased seed yield and quality. The application of nano-fertilizers of zinc and iron enhanced antioxidant enzymes activity, proline and soluble sugars content as well as leaf area. Also applied nano-fertilizers improved seed quality in terms of protein content. According to obtained results the effect of foliar spray of nano-fertilizers on iron and zinc content of seeds regards to bean cultivars was different. It was concluded that the foliar application of iron combined zinc nano-fertilizers can be useful in pinto bean cultivars under water deficit stress. In both normal and water deficit Cos16 cultivar showed the better amount of studied characteristics compared to other cultivars. The results of cluster analysis of these cultivars confirmed the superiority of Cos16 cultivar.     

盐胁迫下外源钙对高羊茅种子萌发和幼苗离子分布的影响

该文模拟了上海市临港新成陆地盐渍化土壤的盐分特点,并在100 mmol/L NaCl盐胁迫下,以常见牧草和草坪草高羊茅（Festucaarundinacea）为材料,在人工气候室可控制条件下,进行了盐胁迫下种子萌发和幼苗盆栽试验,用不同浓度的CaCl2（5、10、20、40、80 mmol/L）处理,研究高羊茅种子萌发和幼苗生长状况,重点研究了矿质元素Na^＋、K^＋、Ca^2＋和Mg^2＋在植株地上部分和地下部分的分布。研究表明：适当浓度的外源CaCl2浸种处理能缓解高羊茅种子受到的盐胁迫伤害,促使种子提前萌发,20 mmol/L CaCl2浸种处理能显著提高种子萌发率,但高浓度（80 mmol/L）的外源钙处理对高羊茅种子萌发不利;适当浓度的CaCl2处理能促进幼苗地上部分生长,降低高羊茅根冠比、稳定植物细胞膜、维持离子平衡、提高植物耐盐性,但是高浓度（80 mmol/L）CaCl2处理会对植物幼苗生长造成伤害。