两种白颖苔草对梯度NaCl胁迫的生理生化响应及综合评价

本试验以两个白颖苔草(Carex rigescens)品种‘绿坪1号’和‘绿坪2号’为材料,使用0,100,200和300 mmol·L^-1NaCl处理21 d,对处理后白颖苔草叶片进行了叶绿素含量、相对电导率、相对含水量、过氧化氢含量、丙二醛含量、钾钠比、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性指标的测定,并对各测定值进行隶属函数分析比较,探究两种白颖苔草在长期盐胁迫下的耐盐特性。结果表明：‘绿坪1号’中丙二醛含量和过氧化氢含量在盐浓度300 mmol·L^-1处理后比对照相比有更大幅度的上升;两材料中超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性变化不一致。随后经过相关性分析、主成分分析和隶属函数分析,提取3个主成分作为白颖苔草耐盐性评价的综合指标,经过计算得出耐盐性较强的是‘绿坪2号’。研究结果对白颖苔草在盐碱地利用及后续耐盐机理研究具有参考意义。     

不同地区白颖苔草在热胁迫下的生理反应

通过光照培养箱模拟北京地区的高温高湿环境,将来源于黄骅、顺义、丰镇、乌海、海淀5个地区的白颖苔草(Carex rigescens)进行热胁迫21d,以胁迫第1d的数据作为对照,每隔4d对相对电导率、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、保护性酶及可溶性蛋白7个生理指标进行分析比较.结果表明:随着热胁迫时间的延长,与对照相比各材料的过氧化物酶(POD)活性、MDA含量、Pro含量均显著上升之后下降,相对电导率显著增加,可溶性蛋白含量无明显变化,超氧化物歧化酶(SOD)活性及叶绿素含量变化趋势各不一致.通过隶属函数法综合分析可知,不同地区的白颖苔草耐热性高低顺序为:黄骅＞乌海＞丰镇＞海淀＞顺义.     

盐胁迫对青绿苔草生长及生理特性的影响

为探究青绿苔草(Carex leucochlora)对盐(NaCl)胁迫的生理适应机制,本试验以青绿苔草‘四季’为材料,采用盆栽试验,研究不同浓度(0,50,100,200和300 mmol·L^-1)NaCl胁迫对其生长和生理特性的影响。结果表明：不同浓度NaCl胁迫对青绿苔草生长抑制作用不同。低浓度盐(50 mmol·L^-1)对青绿苔草生长影响不显著,但胁迫8 d以上,叶片相对电导率显著提高。高浓度盐(≥100 mmol·L^-1)显著抑制青绿苔草生长,随着盐浓度提高和胁迫时间的延长,青绿苔草叶片相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势;枯叶率、叶片相对电导率、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量则呈升高趋势;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性呈先升高后降低的趋势。根据主成分分析和生物量下降50%时盐浓度建立回归方程确定青绿苔草耐盐临界浓度为231.29 mmol·L^-1。综上,青绿苔草在低盐或短期高盐胁迫...     

NaCl胁迫对亚柄薹草形态和相关生理指标的影响

以亚柄薹草(Carex subpediformis)为试验材料,采用盆栽的方式,研究不同浓度NaCl胁迫对其生长发育和生理指标变化的影响,并计算耐盐阈值.结果表明,随着NaCl浓度的升高,亚柄薹草的株高、冠幅和干重均呈下降趋势.在盐胁迫条件下,亚柄薹草叶片质膜透性和丙二醛含量上升;超氧化物歧化酶与过氧化物酶活性均呈先上...     

不同温度下白颖苔草(Carex rigescens)种子发芽的生理特性研究

白颖苔草(Carex rigescens)作为我国北方优良的草坪地被植物,在园林绿地中具有广泛的应用前景。然而白颖苔草的种子发芽率低、发芽时间长限制了其规模化利用。本文研究了不同温度下白颖苔草种子发芽及发芽过程中营养物质含量及相关酶活性的变化。结果表明：30℃/20℃促进白颖苔草种子的发芽,在此条件下,种子发芽过程中淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量逐渐降低,变温与恒温下白颖苔草种子的淀粉、可溶性蛋白含量存在显著差异。变温下淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势,过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性逐渐升高,且整体上显著高于恒温下淀粉酶和POD活性。本研究初步探讨了不同温度下白颖苔草种子发芽过程的生理机制,为白颖苔草种子研究工作的开展提供了理论依据和技术支撑。     

四种暖季型草坪植物的盐胁迫反应及其耐盐阈值

以百慕大‘Tifdwarf’、假俭草、海滨雀稗‘Salam’和结缕草4种暖季型草坪植物为材料,研究了不同盐(NaCl)浓度处理对草坪植物生长和生理的影响。结果表明,海滨雀稗耐盐性最好,海滨雀稗的目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率在600 mmol/L盐浓度处理36 d时分别下降了52.2%,76.2%,62.1%,59.4%和72.9%,相对电导率上升至71.5%,与其他3个草种相比,海滨雀稗各指标仍能维持较高的水平,膜伤害程度相对较小;结缕草耐盐性次之,600 mmol/L盐处理36 d时目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率分别下降了85.2%,85.3%,70.5%,73.9%和49.3%,相对电导率上升至81.8%,表现出较好的耐盐性;耐盐性表现很差的为百慕大和假俭草,在600 mmol/L盐浓度处理36 d时,2种草的各指标皆下降至0,膜伤害程度达到最大,草坪草已枯死。盐处理36 d时,将生长量与盐处理浓度建立回归方程,以生长量下降50%作为耐盐阈值的确定指标,求得4个草种的耐盐阈值分别为为:假俭草222.4 mmol/L,百慕大232.4 mmol/L,结缕草374.8 mmol/L和海滨雀稗474.0 mmol/L。     

弯囊苔草对Cd胁迫的响应及其Cd富集能力的研究

通过水培实验,研究了不同Cd2+浓度(0、50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、400μmol/L)下和不同时间内(1d、4d、7d、10d)Cd2+对弯囊苔草生长、生理指标及富集能力的影响。结果表明:(1)株高、最长根长、新增根数、新分蘖数、鲜重和地上与地下部分的干重比均随着Cd2+浓度的提高而逐渐下降。(2)3种抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。(3)MDA含量、Pro含量和质膜透性均随着Cd2+胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而增加。(4)叶绿素含量在低浓度Cd2+胁迫时增加,高浓度和胁迫时间长时下降。(5)弯囊苔草体内Cd含量随Cd2+浓度的增大而增加,根系对Cd的富集能力明显高于地上部分。根系对Cd的平均滞留率为93.21%,弯囊苔草对Cd的转移系数小于1,表明弯囊苔草根系对Cd有较强的滞留作用和富集能力。     

NaCl胁迫下苜蓿不同器官中离子分布及耐盐机制分析

通过对耐盐性不同的苜蓿材料在NaCl胁迫下不同器官盐离子含量的测定,研究离子在苜蓿不同器官中的分布情况以及离子在苜蓿耐盐性中的作用.以耐盐苜蓿材料1969和盐敏感苜蓿材料0137为试验材料,用NaCl浓度为0、0.1％、0.3％、0.5％的盐浓度进行胁迫处理,30d后利用离子发射光谱法对根、茎、叶中Na+、K+、Ca2+含量进行测定.试验结果表明,随着NaCl浓度的升高,苜蓿根、茎、叶中Na+含量升高,K+含量下降,Ca2+含量也呈下降趋势.根、茎、叶中Na+、K+含量及K/Na比值在耐盐材料和盐敏感材料之间有显著差异,根、茎中Ca2+含量二者之间差异不显著,叶中差异显著.耐盐材料的根、叶中Na+含量显著低于盐敏感材料,耐盐材料K+含量、K/Na比值高于盐敏感材料.     

白颖苔草热激转录因子基因的克隆及其序列分析

白颖苔草(Carex rigescens(Franch.)V.Krecz.)的热激转录因子基因是重要的耐热候选基因。通过序列多重比对设计简并引物,扩增出白颖苔草的热击转录因子基因cDNA的中间片断,并在此基础上利用RACE技术得到3′端cDNA片段和5′端cDNA片段。结果表明:通过序列拼接获得该基因的全长cDNA(1226bp),命名为CrHSF。序列分析表明其含有一个完整的开放阅读框(103～1023bp),编码蛋白质含有306个氨基酸,分子量为38.75kDa,等电点为5.85。CrHSF的氨基酸序列与OsHSF的同源性为59%,与已知的其他热激转录因子也具有较高的同源性。在CrHSF的氨基酸序列中没有预测到信号肽以及跨膜区域,但是具有多种翻译后修饰的加工位点。     

NaCl胁迫对白三叶一些生理特性的影响

以白三叶Trifolium repens幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl胁迫对白三叶叶绿素含量和细胞膜透性的影响。结果表明：随着NaCl浓度的增加,白三叶叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总含量(Chl)呈先升高后降低的趋势,当NaCl浓度为150 mmol/L时,叶中的Chla、Chlb、Chl含量与对照相比升高;当NaCl浓度继续增加时,叶中的Chla、Chlb、Chl含量与对照相比则下降。随NaCl浓度的增加,相对电导率呈先升高后降低的趋势,NaCl浓度为200 mmol/L时,叶的相对电导率最大。     

硅对NaCl胁迫下柳枝稷叶片光合色素及气体交换特性的影响

以两个不同生态型的柳枝稷(Panicum virgatum)Alamo(低地型)和Cave-in-Rock(高地型)为试验材料,研究在0、50、100和150mmol·L~(-1) NaCl浓度下,分别添加0、0.5、1.0和2.0mmol·L~(-1)的外源硅(Na_2SiO_3·9H_2O)对其叶片光合色素含量及光合气体交换参数的影响。结果表明,Alamo叶片的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量均随着NaCl浓度的升高呈现降低趋势,但是Cave-in-Rock的变化趋势则相反。在无外源Si处理下,Alamo叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)在50mmol·L~(-1) NaCl浓度下升高,100和150mmol·L~(-1)下降低;Cave-in-Rock的Pn、Gs和胞间CO_2浓度(Ci)随着NaCl浓度的增加逐渐降低。盐胁迫下,适当浓度外源硅(Si)的添加对Alamo和Cave-inRock叶绿素a、叶绿素a+b和叶绿素b、类胡萝卜素含量的提高具有积极的作用。外源Si的添加同样提高了盐胁迫下Pn、Gs和Ci等参数。本研究中,1~2mmol·L~(-1) Na_2SiO_3·9H_2O对盐胁迫下柳枝稷叶片光合色素及光合气体交换的促进作用较明显。     

不同盐碱化草地对菊芋生长特性及产量的影响

在轻度(L)、中度(M)和重度(H)盐碱化草地上种植菊芋,通过测定不同生育期菊芋的生长特性及产量,确定其耐盐碱性,并探讨其对盐碱地的改良效果。结果表明:盐碱胁迫下,生物量在不同器官的分配为根系>叶片>茎;现蕾期菊芋茎生物量比和叶生物量比较其他生育期高,根系生物量比和根冠比(R/S)较其他生育期低。随着盐碱度的增加,叶片生物量比下降,而茎生物量比和根系生物量比增加;菊芋块茎产量下降,单株块茎数和单薯芽眼数减少,且与轻度和中度胁迫差异显著(P<0.05),说明重度盐胁迫对其影响最大。     

盐胁迫对野生樱桃幼苗生长的影响及其耐盐性分析

为了扩大樱桃的栽培区域、在沿海大城市周边轻度盐碱地上栽培,试验以野生樱桃砧木实生苗四川樱桃、黑山樱、大青叶为试验材料,通过不同浓度的盐胁迫处理（0、0.2%、0.4%、0.6% NaCl）和植株的各项生长指标测定（株高、茎粗、叶片数和叶面积）,比较了野生樱桃的耐盐性。结果显示：在盐胁迫下,大青叶樱桃相对株高、茎粗、叶片数、叶面积的平均值均最大,黑山樱除相对茎粗平均值外,其余3项生长指标均高于四川樱桃。隶属函数综合分析显示,3种野生樱桃幼苗生长期的耐盐性为：大青叶>黑山樱 >四川樱桃。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO₂浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。