外源硅缓解库拉索芦荟盐胁迫伤害效应的细胞生理学分析

为探索硅(Si)增强微咸水长期灌溉下库拉索芦荟(Aloe veraL.)耐盐性的机制,研究了盐(NaCl 100mmol.L-1)胁迫下加Si(2.0 mmol.L-1)处理30 d对库拉索芦荟叶同化组织细胞中矿质离子分布、叶绿体超微结构和腺苷三磷酸(ATP)酶活性的影响。X-射线能谱微域分析结果表明,盐胁迫下加Si,芦荟叶同化组织细胞中钠离子(Na )和氯离子(Cl-)相对含量显著下降,伴随着钾离子(K )相对含量显著升高、钾钠比(K /Na )显著增大。同时,加Si利于保持芦荟叶绿体正常形态,保护光合层片精细结构,显著缓解盐胁迫对其光合细胞器的伤害。利用电镜-细胞化学技术首次表明,提高浇灌溶液中可溶性Si含量水平,明显增强盐胁迫下芦荟叶同化组织细胞中胞间连丝、质膜和液泡膜ATP酶活性。外源Si增强盐胁迫下芦荟叶同化组织细胞中ATP酶活性是其改善叶同化组织细胞中的离子分布、缓解芦荟盐胁迫伤害效应的重要机制。     

盐和水分胁迫对海蓬子、芦荟、向日葵幼苗生长及其离子吸收分配的效应

研究了NaCl和聚乙二醇6000(PEG 6000)处理对海蓬子、芦荟、向日葵幼苗生长及其离子吸收和分配的效应。结果表明，海蓬子幼苗的生长需盐，-1．76 MPa NaCI为其生长的最适浓度，其地上部积累的Na^ 和Cl^-分别是对照的6和8倍；但随着水分胁迫强度增强，其幼苗干物质积累显下降。在等渗透势胁迫下，向日葵和芦荟对水分胁迫的适应能力高于盐胁迫，与保持体内高的K^ ／Na^ 比率有关。盐处理下海蓬子维持K^ 稳态的能力较强；向日葵对盐分的适应主要取决于盐分在根系和茎杆的积累，对K^ 的选择性吸收、运输较强；而芦荟主要是对离子的选择性吸收和运输较强。     

水分和盐胁迫下两种芦荟抗氧化活性的研究

选取一年生中国芦荟以及翠绿芦荟,利用氯化钠和聚乙二醇4000(PEG4000)模拟盐分及水分胁迫,比较研究了胁迫处理下两种芦荟的抗氧化活性,测定指标包括过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、超氧阴离子自由基（O2.-）产生速率、MDA（丙二醛）含量、过氧化氢含量。结果表明：中国芦荟的抗氧化能力强于翠绿芦荟,两种芦荟的抗盐能力强于抗干旱能力。     

水杨酸对盐胁迫下小麦幼苗生长抑制的缓解效应

[目的]探讨水杨酸（SA）对盐胁迫下小麦幼苗生长抑制的缓解效应。[方法]制备自然（CK）、0、0．5、1．0、1．5、2．0mmol／L SA盐溶液（0．1mol／LNaCl）,研究SA对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响。[结果]盐胁迫条件下SA能提高幼苗叶片的相对含水量、相对干重增长速率、脯氨酸和可溶性蛋白含量,降低膜脂过氧化产物丙二醛含量和质膜透性,缓解了盐胁迫对幼苗生长的抑制。其中,以1．5mmol／L SA缓解效果最好。[结论]利用SA提高小麦幼苗抗盐性是可行的,为建立新的抗盐调控方法奠定理论基础。     

盐胁迫对刺槐无性系生长和离子吸收、运输、分配的影响

以一年生盆栽刺槐元性系苗BH327和BH56为试验材料，研究了NaCl胁迫对生长、体内Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等矿质离子含量及地上部分各器官对K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋（相对于Na^＋）选择吸收的影响。结果表明：盐胁迫明显抑制了刺槐无性系的生长，元性系BH56组织中K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋水平增高，高盐胁迫下，苗木由根向茎和由茎向上部叶选择性运输Ca^2＋、Mg^2＋的能力增强；BH327与BH56的结论相反。本文从体内离子分配及选择性运输角度讨论了各无性系在盐胁迫下受伤害情况及耐盐的机理。     

光碳核肥对盐胁迫下黄瓜幼苗生长抑制的缓解效应

以黄瓜品种‘改良津春2号’为试材,研究了不同稀释比例(1∶100、1∶150、1∶200,体积比)光碳核肥对盐胁迫下黄瓜幼苗生物量、相对含水量、相对电解质渗透率、光合参数、叶绿素质量分数及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度的影响。结果表明:喷施光碳核肥可以改善盐胁迫下黄瓜幼苗的生长状况,提高叶片相对含水量、净光合速率(P_n),降低相对电解质渗透率和MDA积累水平,从而缓解盐胁迫对植株造成的氧化伤害;不同稀释比例光碳核肥对黄瓜盐胁迫植株的缓解效应不同,其中喷施1∶150的光碳核肥对盐胁迫下黄瓜幼苗光合器官的缓解效应最好。     

硅对盐胁迫下不同基因型黄瓜幼苗生长和生理代谢的影响

研究了水培条件下硅对盐胁迫下2个黄瓜品种幼苗生长和生理代谢的影响。结果表明:硅缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用,显著降低黄瓜叶片中丙二醛(MDA)含量,减轻了黄瓜叶片的膜脂过氧化程度,显著降低叶片的电解质渗透率;硅使盐胁迫下黄瓜幼苗叶片保护酶(SOD,POD,PPO)活性显著升高,IAA氧化酶活性显著下降;加硅使黄瓜叶片的脯氨酸含量明显降低,绿原酸含量明显增加。因此,硅参与了植物的代谢或生理活动,可减轻盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害。     

硅对高硼高盐胁迫下小麦生长及离子吸收的影响

选取小麦(Triticum aestivum Linn.)为供试植物,利用盆栽试验研究了不同添加量的硅(0、50、100 mg·kg-1)对高硼(300 mg·kg-1)高盐(5 g·kg-1氯化钠)胁迫下植物生长以及对主要无机离子吸收的影响。结果表明,在硼盐联合胁迫下,硅能够提高小麦生物量,抑制对硼和钠的吸收,促进钾的吸收,降低植株钠钾比(Na/K),对钙、镁离子的吸收则没有显著影响。100 mg·kg-1硅处理对硼盐联合胁迫的缓解效果大于50 mg·kg-1硅处理。研究认为,硅能够通过抑制小麦对硼和钠的吸收,促进钾的吸收,缓解硼和盐联合胁迫对小麦生长的抑制作用。     

盐胁迫对桂花生长、光合及离子分配的影响

以杭州黄、日香桂和硬叶丹桂3个桂花品种为试验材料,研究NaCl胁迫对其幼苗生长、光合作用、蒸腾速率及根系和叶片中Na⁺和K⁺分配的影响,以期筛选出较耐盐碱的桂花品种。研究发现,随着盐胁迫的增加,3个桂花品种新梢萌发和高生长受到明显抑制,光合作用和蒸腾速率显著降低,根系和叶片内Na⁺和Na⁺/K⁺增加,而K⁺总体降低。经生长和生理指标综合比较发现,在低盐浓度下,可选杭州黄作为绿化苗木;在中高盐浓度下,日香桂的耐盐性强于其他两个品种,而硬叶丹桂的耐盐性最弱。     

毛桃对盐胁迫的光合、抗氧化和离子响应

在盆栽及温室条件下,对毛桃[Prunus persica(L.)Batsch]实生苗进行不同浓度盐(NaCl)胁迫处理,测定其叶片的光合作用、抗氧化防御体系及无机离子浓度,探讨毛桃在盐胁迫下的一些生理生化响应。结果表明,在盐胁迫下毛桃叶片光合速率、气孔导度、水分利用率下降,而蒸腾速率上升。随着NaCl浓度的升高,毛桃叶片过氧化氢和超氧阴离子自由基浓度明显升高,膜脂过氧化产物丙二醛含量增加,表明叶片受到伤害。酶防御系统中SOD快速响应,在盐胁迫后迅速升高;非酶防御系统中可溶性蛋白和还原性抗坏血酸受到盐胁迫的抑制。100mmol/LNaCl处理对叶片还原型谷胱甘肽的含量没有影响,但200mmol/L的NaCl处理则显著促进了还原型谷胱甘肽的含量。在盐胁迫下,毛桃叶片Na+和Cl-浓度升高;K+、Mg2+、Ca2+受盐胁迫刺激后也升高;其他离子与Na+的比值在盐胁迫下减小。     

刺槐生长及盐离子吸收分配对干旱和旱盐胁迫的响应

通过盆栽控制土壤水分和氯化钠质量分数,研究了2个刺槐Robinia pseudoacacia无性系（W1和L78）的生长及体内盐离子分布、选择性吸收（运输）离子对干旱和旱盐胁迫的响应,探讨了W1和L78对2种胁迫响应机制的异同及抗旱与耐盐间的相互关系。研究表明：①2种胁迫均抑制了2个无性系的生长。干旱胁迫对W1生长的抑制作用强,而旱盐胁迫对L78生长的抑制作用强。②2种胁迫下,L78根的RK,Na,RCa,Na和RMg,Na比W1的小,而叶的RK,Na,RCa,Na和RMg,Na大,造成根中K^＋,Ca^2＋和Mg^2＋的匮乏,是2种胁迫抑制L78生长的共同原因。L78根控制Na＋吸收和向地上部运输的能力差,是旱盐胁迫进一步抑制L78生长（与干旱胁迫相比）的原因之一。③在旱盐胁迫下,W1能维持相对稳定的矿质营养水平,尤其是K＋和Ca^2＋,同时根系对Na＋的吸收和向地上部的运输有较强的控制能力,表现出较强的抗旱耐盐能力。④干旱胁迫下,W1根中离子总量降低幅度较L78大,表明无机离子在渗透调节中所占的比重较L78小,表明有机渗调作用加强,加大了自身物质和能量的消耗,造成干旱胁迫抑制W1生长的作用较L78大。表5参15     

盐胁迫下外源SA对菊花体内离子含量和净光合速率的影响

【目的】研究盐胁迫下外源SA对菊花植株的耐盐响应机理。【方法】采用SA叶面喷施法,研究NaCl胁迫下外源SA对菊花根、叶片和叶绿体中Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量及叶片净光合速率的影响。【结果】NaCl处理的菊花根系、叶片和叶绿体中Na+的含量与对照相比均显著增加,而K+、Ca2+、Mg2+的含量均显著减少。在盐胁迫第10天时,SA+NaCl处理的菊花根系K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加37.70%、16.44%和20.54%,而Na+含量则减少27.13%。SA+NaCl处理的菊花叶片K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加56.52%、53.23%和87.53%,而Na+含量则减少53.41%,叶片Pn也增加40.74%。SA+NaCl处理的菊花叶片叶绿体中K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加67.97%、79.40%和89.32%,而Na+含量则减少76.06%。与NaCl处理相比,SA+NaCl处理时,根系、叶片和叶绿体中的SK, Na、SCa, Na和SMg,Na均显著增加。相关性分析表明,Pn与Na+具有显著的负相关性;而与K+、Ca2+、Mg2+显著正相关。【结论】盐胁迫下外源SA可以通过调节菊花体内对K+、Ca2+、Mg2+的选择性吸收和运输,缓解盐胁迫对菊花植株的伤害程度。     

盐胁迫下盐草和高羊茅营养器官的离子微区分布

 【目的】探讨植物耐盐性和盐胁迫下植物不同营养器官离子微区分布特性之间的关系。【方法】采用扫描电镜和X射线能谱仪联用,对250 mmol?L-1 NaCl胁迫20 d的盐草(盐生植物)和高羊茅(甜土植物)的营养器官进行了点扫描和离子分布测定。【结果】盐胁迫下,盐草和高羊茅根组织中Na+和Cl-的相对重量都很高,但是高羊茅中柱层中的Na+和Cl-相对重量都高于盐草;和高羊茅相反,在盐草茎中,大量的Na+分布在韧皮部中,而Cl-则主要存在于木质部中;而高羊茅叶组织中Na+相对重量是盐草叶组织中2倍。【结论】盐胁迫下盐草和高羊茅根尖表皮、皮层和中柱细胞Na+和Cl-较高,而K＋含量较低,这说明盐草可通过根组织对离子的选择性吸收降低进入植物体的有害离子量,并通过离子在茎中的再次分配降低有害离子进入叶组织,从而避免对叶组织的较大离子毒害。     

硅对盐胁迫下水稻幼苗保护酶活性和离子吸收的影响

以水稻(Oryza sativa L.)为试验材料,采用叶面喷施K2SiO3的方法,研究了不同浓度硅处理对盐胁迫下水稻幼苗叶片保护酶活性及离子吸收的影响。结果表明,盐胁迫下水稻叶片SOD、POD活性均显著降低,MDA含量显著提高,喷施1.0～2.0 mmol/L K2SiO3处理显著提高了水稻叶片SOD和POD活性,降低了MDA含量,减轻了盐胁迫下叶片膜脂过氧化程度。盐胁迫显著降低了地上和地下部分对K+、Ca2+、Mg2+的吸收,增加了对Na+的吸收,1.5～2.5 mmol/L K2SiO3处理可显著增加水稻幼苗地上、地下部分K+、Ca2+、Mg2+的积累,降低Na+的积累。硅处理的最佳浓度为1.5 mmol/L。另外,叶面喷施硅后,水稻茎秆中SiO2的含量提高了,茎秆的抗倒伏能力增强。     

盐胁迫对中华补血草生长及体内Na+、K+、Cl-含量的影响

就中华补血草在不同浓度盐(NaCl)胁迫条件下的地上部及根部的干重、鲜重、含水量及肉质化程度,以及地上部和根部的Na 、K 、Cl-含量进行了测定,研究盐胁迫对中华补血草生长的影响,结果表明,中华补血草在100 mmol/L NaCl条件下生长最好,其耐受性可能与K 对渗透的调节作用有关。     

盐胁迫下诱抗剂诱导水稻根系生长的特性研究

在盐胁迫下,以R6、湛B、博ⅡB、9311等4个水稻品种为材料,研究诱抗剂HI对不同水稻品种苗期根系生长的形态和生理影响,用SSR标记对4个品种进行遗传分析。结果表明:盐胁迫下,HI显著地诱导R6根生长、提高根系活力、降低丙二醛含量及质膜透性,而对湛B、博ⅡB、9311等3个品种作用不大;3个品种中9311与R6的遗传相似系数最小,可选择R6与9311建立杂交群体,进一步对R6可被诱导耐盐特性作遗传分析及SSR分子标记研究。     

盐胁迫对刺槐不同组织及细胞离子吸收和分配的变化

该文从器官水平和细胞水平对盐胁迫后的刺槐苗离子含量进行分析 ,比较了不同组织膜透性和盐离子在刺槐组织及细胞中的分配特点 .研究表明 :随胁迫时间的延长 ,叶片细胞膜系统受到的伤害比根部细胞膜系统大 .根部的Na+含量较高 ,其分布量的顺序是根 >茎 >叶 ,叶片中盐离子含量较低 ,从而减少了盐胁迫对地上部的毒害 ;K+的含量则与Na+相反 ,其分布量的顺序为 :叶 >茎 >根 ,幼嫩的组织中分布较多 ,以保证植物正常的代谢活动 .刺槐根皮层细胞的液泡中积累Na+和Cl-的量远高于细胞质 ,说明刺槐的根皮层细胞对Na+和Cl-具有一定的区隔化作用 .刺槐叶肉细胞的细胞壁、细胞质和液泡中Na+和Cl-的含量没有明显差别 .测定结果表明 ,器官水平与细胞水平耐盐机制具有一致性     

外源褪黑素和硅对盐胁迫下芹菜幼苗生长及生理特性的影响

为了探究外源褪黑素和硅对芹菜幼苗耐盐性的调节作用并明确其作用途径,以西芹皇后为试验材料,研究盐胁迫条件下单独和复配喷施外源褪黑素和硅对芹菜幼苗生长、光合作用、抗氧化系统及渗透调节系统的影响。结果表明,盐胁迫会显著抑制芹菜幼苗生长和光合作用,显著提升超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT),抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量均显著增加;单独或复配施用外源褪黑素和硅均可显著促进盐胁迫下芹菜幼苗生长,显著提高叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),抗氧化酶(SOD、POD、CAT及APX)活性得到进一步增强,显著抑制了MDA及H_2O_2在叶片中的积累,以二者配施效果最佳。盐胁迫处理条件下,二者配施处理的芹菜幼苗株高、茎粗、叶面积、干质量、Pn、Gs、Tr、SOD、POD、CAT、APX活性、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量分别增加22.24%、24.33%、46.74%、14.89%、59.30%、82.40%、54.11%、33.18%、40.35%、30.95%、66.43%、48.64%、58.94%、44.09%;MDA和H_2O_2含量分别降低42.94%和29.93%。表明外源褪黑素和硅可通过提高盐胁迫下芹菜幼苗的光合作用、活性氧清除能力和渗透平衡调节能力来缓解盐害并提高耐盐性,且二者具有一定的协同增效作用。     

硅对盐胁迫下杨树幼苗生长和膜脂过氧化的影响

研究了杨树南林-95杨(Populus×euram ericana cv. NL-95)在不同盐胁迫下加硅处理对幼苗生长和活性氧代谢的影响。结果表明:未加硅情况下,随着盐浓度增加和胁迫时间的延长,幼苗生长减缓,叶细胞的膜脂过氧化程度明显加剧,叶片丙二醛(MDA)含量显著增加,细胞膜透性变大,而过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性均有不同程度的下降。盐胁迫下施硅处理缓解了盐胁迫对杨树幼苗生长的抑制作用,维持了杨树叶片细胞膜的稳定性和完整性,幼苗叶MDA含量降低,POD和CAT活性提高。笔者认为盐胁迫下施硅在一定程度上缓解了盐分对杨树的毒害胁迫作用。