花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展

花生是中国重要的油料作物,其单产和总产居世界首位.新疆盐碱地耕地面积占全疆总耕地的30.12％,盐碱地严重制约了新疆农作物发展水平.本文概括了盐碱胁迫对花生种子萌发的影响、盐碱胁迫对花生生长及生理特性的影响、花生对盐碱胁迫的响应机制,提出了缓解盐碱胁迫的相应措施,总结了花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展,最后指出了...     

植物响应盐碱胁迫的机制

土壤盐碱化对农林业生产和发展的影响日渐严重,已经成为全球范围内所面临的重大环境问题。研究盐碱胁迫的危害以及植物对盐碱胁迫的响应机制,有助于挖掘植物耐盐碱基因,选育耐盐碱品种,改良盐碱地,提高农作物的产量,扩大园林植物的栽培应用。盐、碱实际上是两种不同的非生物胁迫,碱胁迫在盐胁迫的基础上还增加了高pH胁迫,其危害程度较盐胁迫更深。本综述分析了土壤盐渍化现状,盐碱胁迫对植物产生的渗透胁迫、离子毒害、高pH伤害、活性氧胁迫等危害,从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运与pH调节、增强抗氧化酶活性及内源激素响应等方面阐述了植物耐盐碱的生理机制;从盐碱胁迫的信号转导、转录因子调控响应及抗盐碱相关基因的表达等方面梳理了植物耐盐碱的分子机制。最后对植物适应盐碱胁迫的研究方向及多组学联合分析在全面研究植物抗盐碱机制中的应用作出了展望。     

燕麦对碱胁迫的阳离子响应机制

以耐碱性燕麦品种Vao-9和碱敏感性品种白燕5号为试验材料,采用盆栽法,用25、50、75、100 mmol L^-1碱浓度(Na₂CO₃和NaHCO₃按摩尔比1∶1混合)进行短期(14 d)和长期(28 d)胁迫处理,观测两品种根、茎、叶中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺吸收及分配特点,并从离子平衡吸收与分配角度,探讨燕麦对碱胁迫的生理适应机制。胁迫处理14 d后,燕麦体内Na⁺增加,K⁺下降,Ca²⁺和Mg²⁺变化不大,且两品种间各器官中4种离子的分配比例差异不显著。胁迫处理28 d后,两品种各器官中Na⁺增幅较大,K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺降幅较大。Vao-9植株体内Na⁺、Ca²⁺含量大于白燕5号,但K⁺、Mg²⁺含量与白燕5号无显著差异,但两品种间各器官中4种离子的分配特点不同;当胁迫浓度达到100 mmol L^-1时,与白燕5号相比,Vao-9叶片中少分配5.9个百分点Na⁺,多分配13.5个百分点K⁺、28.9Ca²⁺、10.9Mg²⁺,茎中多分配5.4个百分点Na⁺,少分配9.8个百分点K⁺,根中少分配28.9个百分点Ca²⁺、10.9Mg²⁺,因而Vao-9叶片中Na⁺ /K⁺、Na⁺ /Ca²⁺、Na⁺ /Mg²⁺值较白燕5号低。可见,燕麦通过提高阳离子选择吸收及器官分配能力以适应碱胁迫。     

盐碱胁迫下棉花幼苗对外源褪黑素的生理响应

新疆土壤盐碱化严重影响棉花种子的萌发及幼苗生长,本试验通过分析外源褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗生长指标的影响,了解褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗的调控效应;通过盆栽试验,分析了盐碱胁迫下喷施外源褪黑素对棉花幼苗生长、抗氧化酶活性及有机酸含量的影响。结果发现,在盐碱胁迫下,棉花幼苗的生长受到了抑制,过氧化氢与丙二醛含量显著增加,过氧化氢酶、超氧化物酶活性降低,有机酸含量提高。在盐碱胁迫下,施用外源褪黑素可缓解棉花幼苗的盐碱毒害症状,增加植株生物量。SOD、CAT的活性显著提高,H2O2与MDA的积累减少,从而减轻了盐碱胁迫对棉花的损害,提高了棉花苗期对盐碱胁迫的耐受性。     

甜高粱对混合盐碱胁迫的响应及耐盐碱种质鉴定

为评价甜高粱资源对混合盐碱胁迫的耐受性,挖掘耐混合盐碱胁迫甜高粱资源,并筛选适合甜高粱芽期和苗期耐混合盐碱胁迫的鉴定指标,本研究设置4个不同浓度混合盐碱液(T1、T2、T3和T4,对应的Na+浓度分别为50、100、200、300mmol/L;对应的p H分别为7.12、8.01、8.80、10.07)对5个甜高粱品种进行胁迫处理,测定了甜高粱的相对发芽率、幼苗茎叶鲜重、叶片相对电导率、叶片脯氨酸含量、叶片过氧化物歧化酶(SOD)活性等指标,采用模糊数学隶属函数法和灰色关联分析法评价各材料耐盐性的强弱。结果显示,随着胁迫强度的增加,所有材料的相对发芽率和茎叶鲜重均呈现下降趋势,相对电导率和脯氨酸含量均呈现上升趋势,而SOD活性则表现出先升高后降低的趋势,在T3处理SOD活性达到最高值。依据T3处理的各项数据进行灰色关联分析,结果显示,5个测定指标与综合抗盐碱指数的关联度大小排序依次为脯氨酸含量(0.95)、茎叶鲜重(0.93)、相对电导率(0.92)、SOD活性(0.91)和相对发芽率(0.74)。5个材料耐盐碱适应能力强弱按隶属函数法的排序为雅津106号雅津4589号雅津2号雅津4184号雅津10号,按灰色关联分析法的排序为雅津2号雅津106号雅津4589号雅津4184号雅津10号。以上结果表明,5份甜高粱种质对混合盐碱胁迫的耐受性存在显著差异,茎叶鲜重、脯氨酸含量、相对电导率和SOD活性是评价甜高粱耐盐碱胁迫性的关键指标,雅津106号的抗盐碱能力最强,雅津10号的抗盐碱能力最弱。     

盐碱胁迫对水稻的影响及其相关机制的研究进展

土壤盐碱是影响水稻生长发育、产量和品质的重要环境因子,深入研究盐碱胁迫的相关问题有利于从多角度、多层面了解水稻相关耐盐机制,从而为栽培生产提供高效方法。本研究概述了盐碱胁迫对水稻生长发育、产量及稻米品质的影响,基于当前国内外研究,从光合作用、渗透调节及分子调控等方面阐述了耐盐碱生理机制,对未来全面深入开展水稻盐碱逆境的研究提出了建议。     

盐碱胁迫对农牧作物种子萌发的影响研究进展

种子萌发期是植物生长发育的起点和关键环节,受环境影响尤为敏感。盐碱胁迫是影响种子萌发的重要环境压力和限制性因子。土壤盐碱化已危及人类生存和生活,研究盐碱胁迫对种子萌发的影响具有紧迫性和重要性。本研究论述了盐碱胁迫对种子萌发抑制的原理、生理生化变化和提高种子萌发耐盐性对策,为作物耐盐碱性研究和盐碱土地改良利用提供理论参考。     

水杨酸浸种对盐胁迫下燕麦种子萌发的影响

为研究水杨酸浸种对盐胁迫下燕麦种子萌发的影响,以晋燕1号燕麦种子作为试验材料,研究不同浓度的水杨酸浸种对NaCl胁迫下燕麦种子萌发率、种子α-淀粉酶活性、幼芽含水量和根部指标的影响。研究表明:2.3 g·L^-1 NaCl致使燕麦种子的萌发率、种子α-淀粉酶活性、幼芽含水量和根部指标均有下降,但与对照差异不显著。水杨酸浸种后,低浓度的水杨酸可缓解盐胁迫对燕麦的伤害,促进燕麦种子的萌发及其幼苗的生长,高浓度的水杨酸则抑制燕麦种子的萌发及其幼苗的生长,最佳的水杨酸处理浓度为0.05 mmol·L^-1。     

盐碱胁迫对枸杞生长及根际适应能力的影响

通过水培试验研究不同盐碱胁迫条件对枸杞生长以及根际pH值和电导率的影响。结果表明:枸杞在含有NaCl的营养液中培养,随着NaCl浓度的升高,枸杞的株高、鲜质量和干质量减少,根系对根际的pH值和电导率调节能力减弱;此外,枸杞能够在1.4%NaCl水培条件下生长,1.6%NaCl以上水培条件会导致枸杞落叶直至死亡。     

ABA响应植物盐胁迫的机制研究进展

土壤盐渍化是迫使经济作物减产甚至严重限制农业生产的主要原因。作为主要的非生物胁迫因素,高盐可引起植物体内离子紊乱,最终导致植物产量降低,死亡率升高。ABA作为植物五大激素之一,是公认的抗性激素,在响应植物盐胁迫时起到积极作用。笔者就近年来ABA在响应植物盐胁迫时的相关性、作用机制及其信号转导途径进行综述,并对今后相关领域的研究予以展望。分析表明：ABA可响应植物盐胁迫,并在植物耐盐信号转导中发挥极为重要的作用,同时形成一系列适应性分子机制,使得植物通过自身响应机制抵抗高盐胁迫。     

植物响应淹水胁迫的研究进展

淹水胁迫是影响植物分布与生长发育的重要因素,植物耐涝性研究是提高作物耐涝性以应对日益严峻的极端气候及规模化生产管理的关键.为了合理开展植物耐涝性研究,深入挖掘不同植物响应淹水胁迫的调控机理,本文归纳了淹水胁迫对植物生长发育的影响,总结了植物响应淹水胁迫的调节机制,并详细分析了淹水胁迫对植物表型性状、生物量、光合作用、活...     

棉花酶促抗氧化系统对逆境胁迫生理响应的研究进展

棉花生产中,逆境胁迫严重影响着棉花的产量和品质。逆境胁迫会导致棉株体内的活性氧增加,酶促抗氧化系统作为活性氧的清除系统,在棉花抗逆生理中发挥着重要作用。本文试图以对棉花的酶促抗氧化系统的简单介绍为基础,综述棉花酶促抗氧化系统对干旱、盐害和黄萎病等逆境胁迫的生理响应的研究进展,分析目前相关研究中存在的问题及其研究前景。     

黄瓜酶促抗氧化系统对逆境胁迫的生理响应研究进展

黄瓜是一种深受消费者喜爱的蔬菜,但其在采后贮运过程中不可避免地会受到机械损伤、高温、冷害、盐碱、病虫害等环境的胁迫。当遭受逆境胁迫时,其体内的酶促抗氧化系统会对逆境胁迫做出相应的生理响应加以抵抗,以减轻因受到逆境胁迫对其品质造成的伤害。本文主要介绍植物体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶系统,综述黄瓜酶促抗氧化系统对逆境胁迫生理响应的研究进展,旨在对黄瓜果实采后逆境胁迫防控提供一定的参考。     

茄科蔬菜中miRNA响应低温胁迫研究进展

茄科蔬菜是典型的喜温性植物,由于本身无法躲避低温伤害,田间生产中易遭受低温胁迫.Mi-croRNA(miRNA)作为一种小分子RNA,是非蛋白质编码基因产物之一.低温胁迫下miRNA被激活,通过负调控靶基因、降解靶基因、抑制翻译等过程,调控相关基因表达,使植物从生理和分子水平上发生变化以响应低温胁迫.本研究主要从低温胁...     

燕麦β-葡聚糖的研究

综述了近年来国内外在燕麦β-葡聚糖领域的研究内容和成果,包括燕麦β-葡聚糖的分子结构、理化性质、生理功能及其制备和含量测定,并对燕麦β-葡聚糖今后的研究进行了展望。     

作物对干旱胁迫的响应机制及提高作物抗旱能力的调控措施研究进展

干旱是影响作物生长发育和产量的最主要非生物胁迫之一,在气候变化背景下,作物遭受干旱胁迫的风险越来越大。为了应对干旱,作物表现出一系列的抵御机制,包括形态特征和生理生化（抗氧化酶、渗透调节物质、内源激素）特性改变。本研究从上述2个方面总结了作物对干旱胁迫的响应机制,并对提高作物抗旱能力的调控措施进行了论述,主要包括：（1）筛选抗旱性品种,促进对深层土壤贮水的吸收利用;（2）地面覆盖,有利于降低土壤蒸发,增加土壤含水量;（3）节水灌溉技术,如微喷灌、滴灌等灌溉方式能实现少量多次灌溉,根区局部灌溉有利于调节气孔关闭,减少奢侈蒸腾,降低土壤蒸发;（4）抗蒸腾剂,在作物枝干及叶面表层形成超薄透光的保护膜,抑制作物水分过度蒸腾;（5）植物生长调节剂,调控植物生理代谢,增强抗旱性;（6）纳米肥料,改变作物生理生化反应,促进植株生长发育;（7）生物炭,有利于土壤通气保水,改善土壤的物理性质和土壤的持水能力。本研究系统地对以上7种措施提高作物抗旱能力的作用机理、应用前景及存在问题进行了论述,以期为应对干旱胁迫提供理论依据和技术参考。