外源NO对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗氧化损伤的影响

1)利用浓度分别为0.1和1.0 mmol/L的外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)浸泡紫花苜蓿种子48 h。在(25±1)℃下将每批50粒种子置于培养皿进行恒温光照培养,重复3次,连续10 d在培养皿中加入6 mL 0.15% NaCl处理液并统计日发芽率,以探讨NO对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响。2)利用0.1和1.0 mmol/L浓度的外源NO供体SNP处理0.15% NaCl胁迫下的紫花苜蓿幼苗。试验设计了4个处理,分别为T1:对照组(CK)为蒸馏水;T2:0.15% NaCl;T3:0.1 mmol/L SNP+0.15% NaCl;T4:1.0 mmol/L SNP+0.15% NaCl。每个处理重复3次。分别于0 (胁迫前),2,4,6和8 d后采集生长状况一致的幼苗叶片测定游离脯氨酸含量、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、过氧化氢(H₂O₂)含量、O₂^-产生速率、过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、叶绿素含量、可溶性糖含量。以探讨NO对NaCl胁迫下的紫花苜蓿幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果表明,外源NO可以缓解NaCl胁迫对紫花苜蓿种子萌发的抑制作用,促进NaCl胁迫下紫花苜蓿种子活力,促进脯氨酸和可溶性糖含量的积累,能缓解NaCl胁迫引起的膜脂过氧化产物MDA含量的增加、缓解活性氧代谢引发的H₂O₂含量的增加及叶绿素的降解,抑制O₂^-产生速率,提高SOD、POD、CAT的活性。这种保护效应与NO的浓度明显相关,0.1 mmol/L SNP处理效果显著优于1.0 mmol/L SNP处理。     

连作对紫花苜蓿萌发及成苗效应的影响

为了研究紫花苜蓿连作对种子萌发及苗期的化感作用,试验设置了不同浓度(0,0.01,0.04,0. 10 g/mL)的紫花苜蓿根、茎、叶及根际土壤浸提液对种子和幼苗进行处理,测定了种子的萌发指标和幼苗生长指标,并进行了化感作用分析。结果表明:苜蓿的根、茎、叶及根际土壤浸提液对种子萌发和幼苗生长的抑制作用明显,且随浸提液浓度的增大抑制作用逐渐增强。不同器官及根际土壤浸提液对紫花苜蓿种子萌发指标影响效果存在差异,以枯叶浸提液的抑制作用最为明显;不同器官浸提液对苜蓿幼苗生长的抑制作用由强到弱依次为枯叶、枯茎、土壤、根系。浸提液浓度在0.10 g/mL时自毒作用最强,化感效应最明显。     

9个紫花苜蓿品种对淹水胁迫的响应及耐涝性评价

【目的】筛选淹水胁迫下适应性相对较强的紫花苜蓿（Medicago sativa）品种,为紫花苜蓿耐涝性研究提供基础材料。【方法】采用套盆法模拟淹水条件,探究淹水对紫花苜蓿苗期生物学特性的影响。【结果】淹水7 d时,紫花苜蓿株高均高于对照,巨能7耐湿、角斗士、巨能801、WL440HQ、WL525HQ和WL656HQ品种的茎干重、叶干重和地上干生物量都高于对照,巨能995、角斗士、巨能801、WL525HQ、WL656HQ、WL712的主根长高于对照。淹水胁迫至第14 d时,仅有2～3个品种主根长、茎干重、叶干重和地上干生物量等指标高于对照。【结论】采用主成分分析法和隶属函数法进行耐涝性综合评价,巨能995、WL440HQ、角斗士等品种耐涝能力较高。     

不同紫花苜蓿品种在河西走廊盐碱地的适应性研究

通过田间试验测定不同紫花苜蓿品种的株高、分枝数、茎叶比、生物量、出苗率和越冬率,评价16个紫花苜蓿品种在河西走廊盐碱地的适应性,遴选出适宜河西走廊盐碱地种植的紫花苜蓿品种。结果表明:参试的16个紫花苜蓿品种,骑士T、SR4030和巨能的出苗率较高,甘农3号的出苗率最低;16个紫花苜蓿品种间株高差异不显著(P0.05);BR4010、WL343HQ、阿迪娜、亮苜2号和WL363HQ的分枝数显著大于标靶和金皇后的分枝数;岩石和德宝的叶茎比显著高于金皇后和骑士3的叶茎比;德宝、亮苜2号和骑士T的产量大于其他品种;亮苜2号和骑士3的越冬率显著高于甘农3号和SR4030的越冬率;阿迪娜和WL343HQ的倒伏率最小,骑士T和标靶的倒伏率最大。以株高、分枝数、茎叶比、生物量、出苗率和越冬率为变量因子,通过聚类分析将16个紫花苜蓿品种聚为6类,综合评判结果认为,亮苜2号、骑士T、德宝适宜种植于河西走廊盐碱地。     

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在紫花苜蓿干旱耐受性中的响应

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH,EC1.1.1.49)是磷酸戊糖途径的关键限速酶,参与NADPH和磷酸核糖的合成,在植物响应生物胁迫和非生物胁迫方面有重要作用。研究了葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)在紫花苜蓿中对干旱胁迫的响应。首先采用不同浓度的PEG模拟干旱胁迫处理紫花苜蓿幼苗,通过测定不同PEG浓度下紫花苜蓿幼苗的株高、根长、干重、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量的变化筛选胁迫浓度来确定干旱胁迫的条件。其次,检测胁迫浓度下紫花苜蓿幼苗中G6PDH的活性变化。第三,通过添加G6PDH的抑制剂Na₃PO₄,观察干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的生长情况并测定MDA、H₂O₂含量以及G6PDH活性的变化。最后,综合分析G6PDH对干旱胁迫的响应。结果显示,不同浓度PEG处理下,紫花苜蓿幼苗的生长受到限制,例如株高、根长、鲜重、干重都随PEG浓度的增加而逐渐减小,MDA和H₂O₂的含量随PEG浓度的增加而增加,其中以15% PEG处理的影响最大;同时,也发现随PEG浓度的增加紫花苜蓿幼苗中G6PDH的活性也较对照增加,15%PEG处理时达最高值;故15%的PEG处理为干旱胁迫模拟最佳条件。通过添加G6PDH的抑制剂Na₃PO₄后发现,干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的生长明显地受到抑制,其叶片中MDA、H₂O₂含量分别较干旱胁迫下的增长28.4%、19.9%,G6PDH的活性也明显降低了49.4%。以上结果初步说明G6PDH可能参与调节了干旱胁迫引起的氧化胁迫。     

硒引发对不同品种紫花苜蓿种子抗氧化特性的影响

为探讨外源硒引发对不同品种紫花苜蓿(Medicago sativa)种子抗氧化能力的影响,试验采用浓度为0.5 mmol·L^-1的亚硒酸钠溶液对12个品种的紫花苜蓿种子进行了0(CK),3,6,9和12 h的引发处理后,分析了其丙二醛含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性的变化规律。结果表明：12个品种的紫花苜蓿种子抗氧化能力对外源硒引发的响应存在明显差异,大多数品种的紫花苜蓿种子在短时间(3～6 h)硒引发下仍保持较高的抗氧化能力,而仅有‘偏关苜蓿’种子的抗氧化能力在长时间(12 h)硒引发时仍显著高于CK(P<0.05),其他品种紫花苜蓿种子的抗氧化能力则均显著低于CK(P<0.05)。从抗氧化能力变化来看,12个紫花苜蓿品种中以‘偏关苜蓿’最适宜采用引发技术进行富硒草产品生产,而‘WL343HQ’,‘WL363HQ’,‘WL656HQ’,‘WL319HQ’和‘WL903HQ’紫花苜蓿品种则不适宜。     

西藏拉萨地区引进紫花苜蓿品种的产量与品质分析

为筛选适宜西藏拉萨地区种植的紫花苜蓿（Medicago sativa）品种,本研究于2017-2019年对国外引进的5个紫花苜蓿品种进行品种比较试验,调查越冬率,测定生育期、鲜干草产量和营养成分。结果表明,WL168HQ和WL298HQ的干草产量、粗蛋白含量、越冬率和相对饲喂价值高于其他品种,中性洗涤纤维含量低于其他品种。因此,WL168HQ和WL298HQ适宜在西藏拉萨地区种植。     

过氧化氢提高燕麦幼苗耐碱性的活性氧代谢和渗透调节

为探明过氧化氢(H₂O₂)提高燕麦耐碱性的作用,以‘定莜6号’幼苗为材料,采用珍珠岩栽培方法,在幼苗三叶一心期根部浇灌75 mmol·L^-1 NaHCO₃或添加二甲基硫脲(DMTU,H₂O₂淬灭剂)或抗坏血酸(ASA,H₂O₂清除剂)模拟碱胁迫,通过叶面喷施0.01 mmol·L^-1 H₂O₂来观测H₂O₂对碱胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:喷施H₂O₂ 能够缓解NaHCO₃胁迫对燕麦幼苗生长的抑制,降低幼苗叶片O2·-、H₂O₂和丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性和非酶抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽含量;使过氧化氢酶、过氧化物酶活性及渗透溶质可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸含量显著降低,有机酸和叶绿素含量明显提高,而可溶性蛋白质含量则变化不大;添加DMTU和ASA后有效逆转了喷施H₂O₂对NaHCO₃胁迫燕麦生长受抑和生理响应的调节。采用主成分和隶属函数分析显示,喷施H₂O₂显著提高了NaHCO₃胁迫下燕麦幼苗的综合评价值,添加DMTU和ASA完全或部分逆转了H₂O₂的作用。因此,外源H₂O₂是通过调控活性氧代谢和渗透调节来缓解碱胁迫导致的氧化伤害和生长抑制,从而增强燕麦幼苗的耐碱性。     

不同紫花苜蓿品种植株浸提液对种子萌发和幼苗生长的自毒效应

以5个紫花苜蓿品种为浸提液提取材料,分别用不同浓度(0、10、30、50、70g/L)的根、茎、叶浸提液处理甘农3号紫花苜蓿种子及幼苗,研究不同处理对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:5个苜蓿品种植株浸提液对甘农3号种子萌发和幼苗生长具有明显自毒效应,其效应因苜蓿品种、器官和浸提液浓度不同而存在显著差异。同一品种、相同浓度下自毒效应强弱顺序为叶茎根;同一品种和器官的浸提液随着浓度的增大,甘农3号苜蓿种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均显著降低,胚根长、胚芽长及根系活力显著减小;随着浸提液浓度逐渐增大(10~70g/L),种子发芽势、发芽率的化感指数(RI)也逐渐增大(0.002 6~12.640 0),同时受抑制程度逐步增强,而且,叶浸提液对种子发芽势、发芽率抑制作用最强,根浸提液抑制作用最弱,茎浸提液抑制作用居中。同样的,随着浸提液浓度增大,幼苗的胚根长、胚芽长受抑制程度也逐步增大(1.3%~54.1%),其中根浸提液抑制率在1.3%~31.3%,茎浸提液抑制率在4.0%~34.1%,而浓度为50g/L叶浸提液抑制率达到54.1%,浓度为70g/L叶浸提液甚至致使苜蓿种子和幼苗腐烂或死亡,检测不到胚根长、胚芽长。不同苜蓿品种的自毒作用存在差异;同一苜蓿品种,根、茎、叶浸提液的自毒效应叶浸提液最强,其次为茎浸提液,根浸提液自毒效应最弱。苜蓿自毒作用会抑制种子萌发和幼苗的胚根、胚芽生长。     

镉胁迫下裸燕麦幼苗对外源H2O2的生理响应

镉(Cd)是生物毒性最强的污染物之一,为探讨外源信号分子H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦生理响应的调节作用,采用珍珠岩栽培,以裸燕麦品种“定莜6号”为材料。试验设4个处理:1) 叶面喷施蒸馏水,根部浇灌营养液(对照);2) 叶面喷施5 mmol·L^-1 H₂O₂溶液,根部浇灌营养液;3) 叶面喷施蒸馏水,根部浇灌含有50 mg·L^-1 Cd²⁺的营养液;4) 叶面喷施5 mmol·L^-1 H₂O₂溶液,根部浇灌含有50 mg·L^-1 Cd²⁺的营养液。研究外源H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢、光合参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:喷施H₂O₂显著缓解了Cd胁迫下裸燕麦幼苗根长、株高、鲜重和干重的下降程度,降低了Cd胁迫下裸燕麦幼苗叶片中超氧阴离子、H₂O₂、丙二醛和抗坏血酸含量及过氧化氢酶活性,提高了超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及谷胱甘肽、类黄酮、总酚和原花青素含量,而对过氧化物酶活性的影响不大。另外,喷施H₂O₂对Cd胁迫下裸燕麦叶片中叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素a/b、气孔导度和蒸腾速率无显著影响,但提高了类胡萝卜素含量、净光合速率及核酮糖1, 5-二磷酸羧化酶、景天庚酮糖1, 7-二磷酸酯酶和果糖1, 6-二磷酸醛缩酶和转酮醇酶活性,降低了胞间CO₂浓度。上述结果表明,外源H₂O₂能够通过调控活性氧清除系统降低Cd胁迫诱导的氧化损伤,并提高碳同化关键酶活性,减轻Cd胁迫对光合作用的抑制,从而缓解Cd对裸燕麦幼苗生长的抑制,增强裸燕麦对Cd胁迫的耐性。