盐胁迫对燕麦幼苗Na+、K+吸收和离子积累的影响

为了解盐胁迫下燕麦幼苗Na~+、K~+吸收和离子积累规律,以燕麦品种中耐盐性较强的Vao-9和耐盐性较弱的白燕5号为试验材料,用离子流检测技术研究了70 mmol·L~(-1)盐(NaCl和Na_2SO_4摩尔比1∶1混合)胁迫0、24、48和72 h后,幼苗根系Na~+、K~+流速、流向,并测定根、茎、叶中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)积累量。结果表明,盐胁迫48 h后,根系Na~+外排速率显著增加(P0.05),且Vao-9的Na~+外排速率显著高于白燕5号;K~+外排速率随胁迫时间的延长呈增加趋势,Vao-9的K~+外排速率显著低于白燕5号;燕麦在盐胁迫下体内Na~+增加,K~+下降,Ca~(2+)、Mg~(2+)变化不明显,但各器官中4种离子分配有差别;盐胁迫72 h时,Vao-9叶中Na~+分配较白燕5号少5.2%,茎中多7.4%;Vao-9叶和茎中K~+分配较白燕5号分别多4.4%和2.5%,Ca~(2+)分配分别多3.5%和3.8%;叶片Ca~(2+)积累量增加且Vao-9始终大于白燕5号,两品种茎中Ca~(2+)、Mg~(2+)积累量在胁迫72 h时差异显著,Vao-9叶中Na~+/K~+、Na~+/Ca~(2+)、Na~+/Mg~(2+)值均较白燕5号低。这说明较强的Na~+外排能力和K~+保持能力以及离子在植株各器官的合理分配是耐盐品种适应盐胁迫的重要途径。     

磷对NaCl胁迫下玉米幼苗渗透调节能力的影响

研究不同供磷水平对NaCl胁迫下玉米幼苗有机渗透调节物质和离子含量的影响。结果表明,盐胁迫下低磷处理玉米幼苗叶片中可溶性糖和游离氨基酸增加,根系中显著降低;增加供磷水平,叶片中可溶性糖和游离氨基酸含量下降,根系中含量上升,同时叶片和根系中可溶性蛋白含量增加。磷可降低盐胁迫下玉米幼苗各器官中的Na~+含量,同时增加各器官的K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量,降低Na~+/K~+与Na~+/Ca~(2+)比值。磷有助于维持植株的碳氮代谢平衡,促进有机渗透调节物质的运输与分配,改善各器官的离子平衡,增强植株的渗透调节能力,从而缓解盐胁迫带来的伤害。     

盐胁迫下不同耐盐性油菜阳离子积累特征

为揭示不同耐盐性甘蓝型油菜生理差异,探索盐胁迫下油菜幼苗阳离子积累特征,采用梯度浓度盐溶液于苗期对两个耐盐性显著不同的甘蓝型油菜品系进行胁迫。结果表明,盐胁迫下耐盐品系WH126地上部和地下部的干物质重降幅均小于盐敏感品系WH137。随着盐胁迫浓度的上升,油菜地上部和地下部Na~+积累量呈持续上升趋势,K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)呈下降趋势。两品系在Na~+和K~+变化模式上有显著不同,WH126地上部和地下部Na~+积累量增长更缓慢,同时地下部K~+降低幅度则更小。两品系地上部和地下部Ca~(2+)和Mg~(2+)积累量变化无显著差异。离子含量比(K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+)与品系间的耐盐性差异并无相关。研究认为较强的"阻钠保钾"能力是油菜品系耐盐性强的机制之一。     

辽宁滨海稻区耐盐碱水稻生理基础研究

以前期筛选出的辽宁滨海稻区耐盐高产水稻品种盐丰47为试材,研究了盐胁迫下对供试材料叶片叶绿素含量、渗透调节物质积累和离子吸收及转运的影响。结果表明:盐碱胁迫下,供试材料叶绿素含量降低,且随胁迫浓度增加降幅增大,盐丰47降幅均小于秋光。果糖、葡萄糖、可溶性蛋白和游离氨基酸等渗透调节物质积累量增加,盐丰47增幅大于秋光。各器官水平上Na~+含量均随梯度增加而增大,其中叶片的增幅盐丰47小于秋光,茎部的增幅盐丰47大于秋光。K~+、Ca~(2+)吸收量降低,盐丰47降幅小于秋光。可见,盐碱胁迫下,耐盐品种盐丰47具备积累较多的渗透调节物质和较强器官水平上的拒盐能力,这是其更能适应盐胁迫环境的生理优势。     

不同程度盐胁迫对大豆苗期生物量及生理指标的影响

为研究大豆在不同程度盐胁迫下的耐盐规律,并探讨盐胁迫下影响植株生长的主要生理原因,以4份不同耐盐性大豆品种为供试材料,采用营养液水培法,用不同浓度NaCl溶液处理,测定苗期大豆植株生长指标、叶片SPAD、各部位Na~+、K~+、Cl~-含量并进行规律分析。结果表明:(1)植株地上部鲜重和干重及地下部鲜重随盐溶液浓度的升高先增大后减少,在200 mmol·L~(-1)高浓度盐胁迫下均显著低于对照,植株地下部干重在盐胁迫下变化未达显著水平。耐盐性品种在高浓度盐胁迫下植株生物积累量受抑制程度较低。高浓度盐胁迫显著降低了植株叶片SPAD,进而影响其光合作用,抑制植株生物量的积累。(2)植株根茎叶中Na~+和Cl~-含量随盐溶液浓度升高而增加,根中Na~+和Cl~-的积累较茎和叶对盐胁迫更敏感,耐盐性品种在盐胁迫下根中Cl~-积累较少,茎叶中Na~+积累较多。植株根茎中K~+含量随盐溶液浓度的升高而减少,叶片中的K~+含量在盐溶液处理下变化未达显著水平。(3)除耐盐品种晋大73外,其它品种在盐胁迫下植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量呈显著负相关,所有品种植株叶片中Na~+和Cl~-的含量与叶片SPAD呈显著负相关,表明盐害离子的积累是造成植株生物量减少、叶片失绿的重要原因。耐盐品种植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量相关性不显著,表明盐害离子对耐盐品种植株生物积累量影响不明显。     

盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K~+、Na~+含量的影响

为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K~+、Na~+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K~+、Na~+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量下降,Na~+含量增加;沧麦6005叶片Na~+含量低于矮抗58,K~+/Na~+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K~+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K~+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na~+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na~+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K~+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K~+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。     

转GmGT-2B基因大豆的耐盐性分析

采用盆栽试验方法,苗期在盐胁迫条件下,比较GmGT-2B转基因大豆与非转基因大豆的损伤程度、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸和K~+、Na~+含量以及基因表达量变化差异。结果表明:盐胁迫对转基因大豆叶片的伤害程度明显低于对照;SOD活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量在盐胁迫5 d后均与对照有显著或极显著差异;植株的Na~+含量随盐胁迫时间的增加而升高,在胁迫第8天转基因大豆的Na~+含量达到对照约2倍;转基因大豆的基因的表达量呈上调趋势,在第8天达到表达高峰。基因表达量的变化趋势与生理指标SOD活性、脯氨酸含量和Na~+含量表现的一致。结果表明GmGT-2B基因与盐应答反应有关,其中转GmGT-2B大豆株系N11和N24盐害程度较低,该基因和转GmGT-2B基因大豆具有较大的应用价值。     

复盐胁迫下结缕草K~+、Na~+吸收与运输的特点

用2种中性盐(Na Cl和Na2SO4)模拟江苏沿海滩涂土壤盐碱条件,配制不同复盐浓度,对大穗结缕草(Zoysia macrostachya)和中华结缕草(Zoysia sinica)进行30 d复盐胁迫处理,分别测定根和叶中K~+、Na~+含量,探讨复盐胁迫下2种结缕草K~+、Na~+吸收与运输特点。结果表明:随着盐胁迫浓度的增加,2种结缕草根和叶中Na~+的含量逐渐升高,中华结缕草的Na~+含量大于大穗结缕草;2种结缕草根和叶中K~+的含量呈现不同的变化趋势,根中2种结缕草K~+含量先增加后降低,但大穗结缕草K~+含量增加较大,叶中2种结缕草K~+含量总体呈现增加的趋势。2种结缕草根和叶片中K~+/Na~+随盐浓度增加而逐渐降低,但叶片中K~+/Na~+大于根中K~+/Na~+,表明盐胁迫促进了K~+向叶片运输。大穗结缕草的SK,Na逐渐降低,中华结缕草的SK,Na先降低后升高,说明2种结缕草对K~+和Na~+的选择性运输特点不同。     

水稻OsHKT基因表达模式分析

【目的】OsHKT(High-affinity K~+transporter)是与水稻耐盐胁迫有关的一类Na~+或K~+转运体或Na~+-K~+共转运体,对水稻体内Na~+再循环,维持植株地上部特别是叶片中的低Na~+浓度和低Na~+/K~+比具有重要作用。本研究的目的是分析OsHKT基因家族表达的组织特异性、昼夜节律性以及盐、ABA对其表达的影响。【方法】利用荧光定量PCR技术分析OsHKT家族基因的表达模式。【结果】OsHKT基因家族中不同成员的表达具有明显的组织特异性,OsHKT1;1、OsHKT1;3、OsHKT2;3以及OsHKT2;4主要在水稻的叶片中表达,其余基因在根中表达水平较高。分析盐处理后OsHKT家族基因在水稻根和叶中的表达模式,结果表明OsHKT家族基因的表达均受盐胁迫的影响,但是不同OsHKT家族成员对盐胁迫反应不同。盐处理后OsHKT1;5、Os HKT2;1和OsHKT2;2基因在根和叶中的表达模式是一致的,而其他家族成员在根和叶中存在差异。所有OsHKT基因的表达在根或叶片中均受ABA调控,其中只有OsHKT1;3和OsHKT1;5在根和叶片中表达模式相似。光周期表达模式结果表明,OsHKT基因家族成员的表达具有相似的昼夜节律性。【结论】本研究结果表明水稻OsHKT家族不同成员的表达具有组织特异性和相似的昼夜节律性,并且不同成员对盐胁迫和ABA应答反应不同。这种表达模式可能与水稻在不同环境下的盐胁迫反应相适应。本研究结果为进一步揭示OsHKT基因的作用机制奠定了基础。     

土培条件下不同盐分梯度对水稻产量及其生理特性的影响

以南粳9108和甬优2640为材料,设置6个土壤含盐量(0%、0.07%、0.14%、0.21%、0.28%、0.35%),研究不同盐分梯度对水稻产量和生理特性的影响。结果表明:(1)盐胁迫影响水稻的生长和发育进程。株高、叶面积、干物质量等形态指标均随盐浓度的上升而下降;稻谷产量亦随盐浓度增加而下降,在0.14%、0.21%、0.28%、0.35%盐浓度处理时产量显著下降,南粳9108分别减产14.14%、43.65%、58.91%、65.68%,甬优2640分别减产20.25%、31.97%、40.41%、49.82%。(2)随着盐浓度的增加,2个参试品种抽穗期叶片抗氧化酶活性均呈先升后降趋势,在0.07%处理下达最高值。(3)抽穗期叶片中游离脯氨酸含量随盐浓度的上升而增加,盐浓度大于0.14%,游离脯氨酸含量较对照显著增加。(4)盐胁迫下,水稻植株吸收Na~+并置换出K~+,除叶片中K~+变化无规律之外,随着盐浓度上升,各部位K~+含量均下降,Na~+含量均上升,K~+/Na~+均呈下降趋势。茎鞘与叶运输的SK、Na随盐浓度的上升而上升,茎选择性运输K~+而抑制Na~+进入叶片;根与茎的SK、Na随盐浓度的上升而下降,茎吸收Na~+并输出K~+到根系。总体而言,低盐浓度对高产水稻品种产量和生理特性无显著影响,盐浓度大于0.07%时影响显著。     

不同耐性大豆品种叶片对低钾胁迫的生理响应

以耐低钾型品种沈农6和低钾敏感型品种铁丰31为材料,通过砂培试验研究了不同低钾耐性大豆品种叶片对低钾胁迫的生理学响应.结果表明:低钾胁迫下敏感型品种叶片叶面积较高钾处理显著降低,而比叶重显著升高,耐性品种2个指标在处理间没有明显变化;低钾胁迫下2个品种叶片可溶性糖含量均下降,耐性品种表现更为突出.此外,低钾条件下耐性品种的淀粉含量降低,而敏感品种的淀粉含量显著升高;低钾条件下,耐性品种处理间的Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase活性没有显著下降,而敏感品种下降达到了显著水平.     

甜菜耐盐性分子及育种研究进展

甜菜(Beta vulgaris L.)是我国最重要的糖料作物之一,但盐渍化土地严重制约着甜菜的产质量。培育耐盐性甜菜新品种是降低盐渍化土地对甜菜生长和产量影响的有效途径。笔者综述了甜菜耐盐分子水平及甜菜耐盐性育种方面的主要进展,包括:甜菜耐盐相关基因(脯氨酸合成相关基因、甜菜碱合成相关基因、抗氧化保护酶合成相关基因等),甜菜耐盐性蛋白质组学(磷酸化蛋白、盐应答膜蛋白等),提高甜菜耐盐性的策略[选育耐盐性甜菜材料、栽培策略(外源脱落酸、赤霉素、水杨酸、Ca~(2+)、芸苔素内酯、氮肥、葡萄糖、甜菜碱、脯氨酸等方法能够通过增强生理过程提高甜菜的耐盐性)及转基因方法(Na~+/H~+反转运基因过量表达、拟南芥中耐盐基因AtNHX3及E. coli的胆碱脱氢酶基因表达)];并就研究中存在的相关问题进行探讨和展望,以期为深入开展甜菜耐盐性研究提供参考。     

NaCl胁迫对玉米幼苗有机渗透调节物质的影响

以玉米品种硕秋8(耐盐)、金刚5号(盐敏感)为实验材料,设置0、40、80、120 mmol/L共4个NaCl浓度处理,从萌发期开始胁迫至幼苗期,对部分有机渗透调节物质进行研究。结果表明,两个品种可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、叶片中游离氨基酸含量均随NaCl胁迫浓度增加而增加;根系中游离氨基酸含量在120 mmol/L浓度时显著高于其他处理,盐敏感品种的增加幅度不如耐盐品种增加的幅度大;盐敏感品种在NaCl胁迫下的渗透调节能力小于耐盐品种。     

水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性

研究了水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性,以为精准施肥及秸秆还田养分循环利用提供必要的科学参数。结果表明,水稻均衡营养肥处理的株高、总粒数、实粒数、结实率、穗质量和产量均高于常规施肥处理,稻谷中的总钾、S~(6+)和Fe~(2+)含量均高于常规施肥处理,但总磷、Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量低于常规施肥处理,总氮含量则基本相同;常规施肥处理的秸秆中总氮、总钾、Mg~(2+)和S~(6+)含量均高于水稻均衡营养肥处理,总磷、Ca~(2+)和Fe~(2+)含量基本相同。均衡营养肥处理氮、磷、钾利用率分别为67.8%、60.0%和95.5%,农民常规施肥处理分别为32.3%、86.0%和100%。可见,水稻均衡营养肥能均衡的为杂交稻生长提供必需的养分,大幅度提高肥料利用率。     

低温胁迫对大豆花期不同冠层叶片生理活性及产量的影响

为研究花期低温胁迫对不同品种大豆不同冠层叶片生理活性和产量的影响,以垦丰16和合丰50为试验材料,于大豆开花期进行低温及恢复处理,采用人工模拟自然环境低温的方式,研究低温对大豆花期不同冠层叶片叶绿素、蔗糖、淀粉、淀粉酶及产量的影响。结果表明:大豆花期遭遇低温胁迫显著降低了单株粒重,随低温胁迫时间的延长,其下降幅度逐渐增加,2年内合丰50各处理从上到下各冠层粒重减少幅度依次为17.96%～32.89%、3.46%～10.79%和23.24%～45.35%,垦丰16各处理从上到下各冠层粒重减少幅度依次为1.63%～38.83%、7.67%～30.45%和2.91%～21.22%。两品种的单株荚数和单株粒数也有不同程度的减少。随低温处理时间的延长,不同冠层叶片叶绿素、淀粉和蔗糖含量逐渐降低,叶片淀粉酶活性逐渐增加,自然环境下恢复过程中上述指标呈相反的变化趋势。大豆花期遭遇低温胁迫致使叶片叶绿素含量降低,不利于叶片进行光合作用,叶片内淀粉和蔗糖含量急剧减少且不能在4 d内恢复,不利于大豆产量的形成,推断这是低温胁迫造成大豆减产的重要原因。     

外源钙对高温胁迫下花生幼苗叶绿体Ca2+ -ATPase、Mg2+ -ATPase活性及Ca2+分布的影响

以10mmol/L CaCl2溶液处理花生幼苗叶片后,置于培养箱42℃高温培养,定时测定幼苗叶叶绿体Ca2 -ATPase,Mg2 -ATPase活性,并观察幼叶细胞内Ca2 分布的变化.试验结果表明,外源Ca2 处理相应提高和保护了Ca2 -ATPase,Mg2 -ATPase的活性;外源Ca2 预处理能够明显增加细胞间隙、细胞壁、质膜和叶绿体上Ca2 颗粒密度;高温胁迫后,Ca2 具有从胞外转运到胞质内和叶绿体中的趋势;Ca2 能够稳定高温胁迫下叶肉细胞膜和叶绿体的超微结构.     

NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长的影响

以甜菜品种HI0466为供试材料,通过水培试验,研究NaCl和KCl胁迫(0mmol/L(CK)、NaCl和KCl分别为100 mmol/L、200 mmol/L、280 mmol/L 7个处理)对甜菜幼苗生物量、叶面积及叶绿素含量的影响。结果表明:低浓度NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长、叶面积就产生一定的抑制作用,随着胁迫浓度的增加,对甜菜幼苗生长和叶片膨大抑制更加严重,并且高浓度KCl胁迫导致甜菜幼苗33.3%的致死率,对甜菜根系伤害和叶面积降低亦甚为严重。低浓度NaCl和KCl以及中浓度NaCl胁迫未影响甜菜幼苗叶片叶绿素的含量;中浓度KCl胁迫已经明显降低叶绿素含量;高浓度NaCl和KCl胁迫均显著降低甜菜幼苗叶片叶绿素含量,KCl胁迫甚为严重。因此,随着NaCl和KCl胁迫浓度的升高,甜菜幼苗生长抑制作用不断加重,中高浓度胁迫下KCl比NaCl盐害更重。     

耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应及其生理机制

【目的】阐明耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应差异及其生理机制。【方法】耐盐水稻品种连鉴5号、盐稻16Z38和盐敏感水稻品种华粳5号、连粳17号生长于盆钵,盆栽土设置2个不同盐浓度处理：0 g/kg (对照);3 g/kg(盐胁迫)。【结果】与对照相比,在盐胁迫下两类品种均有不同程度的减产,耐盐品种减产的幅度明显小于盐敏感品种。耐盐水稻品种具有较高的产量主要在于较高的颖花量和结实率。与盐敏感品种相比,耐盐水稻品种在分蘖中期、拔节期、抽穗期和灌浆中期叶片中超氧化物歧化酶等抗氧化酶活性较高,拔节期和抽穗期具有较高根系脯氨酸含量、脯氨酸合成酶活性和较高的K⁺/Na⁺值,分蘖至拔节以及抽穗至成熟期具有较高的作物生长率,抽穗期具有较高的叶面积指数和叶片SPAD值,抽穗至灌浆中期具有较高的根系氧化力。【结论】在盐胁迫下耐盐水稻品种较高的总颖花量、较强的抗氧化和渗透调节能力、较高的根系氧化力和K⁺/Na⁺值是其获得较高产量的重要原因。在盐胁迫下叶片超氧化物歧化酶活性较强和根系氧化力较高可作为评定水稻品种耐盐性的重要...     

低盐锻炼提高水稻幼苗耐盐性及其与活性氧毒害的关系

 研究了幼苗期低盐锻炼对水稻耐盐能力的影响。中国91和83-51幼苗经低盐(0.1% NaCl)锻炼后可降低盐处理(0.3% NaCl)对其生长的抑制; 低盐刺激叶片超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性升高,从而在盐胁迫时保持较高活性;虽然低盐也使过氧化物酶活性、丙二醛含量以及Na+含量有一定程度的增加,但在盐胁迫时其增加速率明显减慢而低于未经低盐锻炼的苗株；相反，低盐锻炼时K+含量有所下降，但在盐胁迫时其下降幅度低于未经低盐锻炼的植株，至处理结束,两者水平接近。结果表明,幼苗期采用低盐锻炼的方法可以增强水稻的耐盐能力, 这与低盐锻炼可在一定程度上增强地上部组织内清除活性氧的防护系统能力, 使其在随后的盐胁迫过程中由活性氧诱导脂质过氧化作用产生的盐渍伤害减轻有关     

缺硼胁迫对甜菜植株硼素形态的影响

以甜菜品种H003和H004为材料,设置缺硼处理B0(5μg/L)及正常硼处理B1(1.0 mg/L),于处理后15 d对甜菜不同部位自由态硼、半束缚态硼、束缚态硼进行测定和分析,以明确缺硼胁迫下甜菜植株不同部位不同形态硼含量的变化规律,为甜菜生产中缺硼症状的调控及研究甜菜硼素营养生理提供理论基础。结果表明:缺硼改变了甜菜植株硼含量,叶片及根系硼含量下降,且下降幅度叶片根系,而叶柄中的硼含量则表现上升趋势;无论缺硼还是正常硼处理下,植株各部位不同形态硼含量均呈现出自由态硼半束缚态硼束缚态硼;缺硼胁迫增加了甜菜叶片和根系中的束缚态硼含量、减少了自由态硼含量,而在叶柄中规律相反。综上,缺硼使甜菜植株各部位的硼素形态发生变化,影响植株体内硼含量的积累。