NaCl胁迫对黑籽南瓜和西葫芦种子萌发影响的对比研究

用不同浓度的NaCl胁迫处理黑籽南瓜和西葫芦种子,观察其发芽情况,计算发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,进行对比分析.结果表明,黑籽南瓜种子萌发对盐水生境的适应性比西葫芦强,黑籽南瓜种子萌发的NaCl胁迫浓度适宜值为50.66 mmol/L,而西葫芦为43.98 mmol/L .     

NaCl胁迫下中国南瓜杂交种和黑籽南瓜植株离子吸收与积累特性研究

营养液栽培条件下,在成株期以 80 mmol/L NaCl 胁迫中国南瓜 360-3×112-2 F1和黑籽南瓜植株,10d 后,测定了植株的生长量和不同器官中Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量。结果表明,NaCl 胁迫下两种材料的生长受到明显抑制,360-3×112-2杂交种的生长抑制比黑籽南瓜植株较轻。NaCl 胁迫后两种南瓜植株体内Na+含量升高,360-3×112-2杂交种的Na+主要累积在根部,黑籽南瓜主要积累在茎中;K+、Ca2+、Mg2+的含量在植株体内呈下降的趋势,但360-3×112-2杂交种的上位叶中的含量却上升。NaCl胁迫下,因Na+的积累抑制了K+的吸收,植株各器官的K+/Na+普遍降低,但黑籽南瓜比360-3×112-2杂交种的K+/Na+下降明显。这些结果说明,两种南瓜受到盐胁迫后Na+的主要积累器官不同,致使地上部各器官有不同的K+、Ca2+、Mg2+吸收和积累特性,K+/Na+降低幅度也不同,从而影响了植株的生长,产生了耐盐性的差异。360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,可望作为耐盐砧木在瓜类生产上使用。     

NaCl胁迫对中国杂交南瓜和黑籽南瓜幼苗生长的影响

在组织培养条件下,对中国南瓜杂交种和黑籽南瓜的幼苗分别进行不同NaCl浓度(0、40、80、120、160、200、240 mmol/L)胁迫处理,10 d后调查不同处理单株幼苗的下胚轴长度、鲜质量、干质量和盐害程度。结果表明,360-3×112-2杂交种和黑籽南瓜在幼苗期存在明显的耐盐性差异,360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,360-3×112-2的最高耐盐浓度是160 mmol/L,黑籽南瓜的最高耐盐浓度是120 mmol/L,其耐盐性具有较大的利用价值。     

腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响

[目的] 探究腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响,为干旱矿区生态修复提供技术支持。[方法] 设置5个NaCl盐胁迫浓度,5个腐殖酸添加浓度,观测梭梭种子萌发以及幼苗生长指标,分析腐殖酸对梭梭种子萌发及其幼苗生长的耐盐性。[结果] 施用适量腐殖酸能显著提高种子萌发率,缓解梭梭种子萌发过程中的盐胁迫,促进初生根生长,降低盐胁迫对幼苗的伤害。在1.0 mol/L NaCl条件下,腐殖酸为700 mg/kg时缓解效果最好,与对照相比梭梭发芽率、发芽势、根长、幼根鲜质量和幼根干质量分别提高10%,11.12%,1.77 cm,4.84 mg和4.03 mg。[结论] 腐殖酸可作为干旱矿区生态修复中种子萌发和幼苗生长的一种盐渍土调节剂,具有较好的应用潜力。     

NaCl胁迫对四棱豆种子萌发及幼苗生长的影响

以四棱豆为材料,研究不同浓度NaCl对四棱豆种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明:四棱豆种子的萌发能够抵抗低浓度NaCl(0.2%)以下的盐胁迫,对四棱豆种子的影响较小,随着NaCl浓度的增大,种子萌发率呈下降趋势,并达到显著水平。四棱豆幼苗的株高、根长、幼苗地上部和地下部自然含水率、在NaCl浓度(0.2%)以下的盐胁迫影响不明显,之后随着NaCl浓度的增加均不同程度呈下降趋势。研究结果为四棱豆在盐碱地的开发利用提供了参考。     

一氧化氮对NaCl胁迫下苜蓿种子萌发的影响

以甘农4号、阿尔冈金2个品种苜蓿为材料,用一氧化氮(NO)供体硝普钠、NO 清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾及硝普钠类似物亚铁氰化钠(不产生NO)处理苜蓿种子,研究NO对盐胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,盐胁迫显著抑制了2个苜蓿品种的发芽率、胚芽和胚根长及幼苗干重(P<0.05),降低种子萌发过程中α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性,抑制淀粉水解和可溶性糖积累(P<0.05);盐胁迫下添加外源NO则使2个品种苜蓿α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性、种子发芽率显著提高(P<0.05),淀粉含量降低,可溶性糖含量升高、胚芽和胚根长及幼苗干重显著增加(P<0.05);NO 供体SNP 的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿种子萌发的各项指标无明显影响;施用NO 清除剂c-PTIO、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有降低苜蓿种子萌发的效应(P<0.05)。因此,盐胁迫抑制苜蓿种子的萌发,而添加外源NO是缓解这种抑制作用的有效途径,内源NO也可能参与盐胁迫下苜蓿种子萌发的调节,且通过NOS和NR途径产生的NO在缓解盐胁迫抑制苜蓿种子萌发中可能起关键作用。     

复合氨基酸肥料增效剂对NaCl胁迫下小白菜种子萌发和苗期生长的影响

【目的】作物种子萌发期和苗期是对盐胁迫最为敏感的时期,盐分过高会严重影响作物种子萌发和幼苗生长。本研究以谷氨酸尾液为主要材料开发了复合氨基酸肥料增效剂(简称增效剂),并研究其在盐(NaCl)胁迫条件下对种子萌发、苗期生长和生理指标的影响,旨在为谷氨酸尾液在盐碱土地区的推广应用提供科学依据和理论指导。【方法】以小白菜种子和幼苗为供试材料,分别进行种子萌发试验和水培试验。1)种子萌发试验:采用标准发芽试验法,种子分别经0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 g/L增效剂浸种后,分别移至含0、25、50、75mmol/L NaCl溶液中萌发,测定发芽势、发芽率、胚根长和胚芽长。2)苗期水培试验:选取整齐一致的幼苗,缓苗后同时加入与萌发试验浓度一致的增效剂和NaCl溶液,在盐害明显后取样测定鲜重、SPAD值、根长、株高以及叶片过氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O_2~-)产生速率、脯氨酸(Pro)含量等盐胁迫评价指标。【结果】在0~75 mmol/L NaCl范围内,NaCl浓度越高对小白菜种子萌发和幼苗生长的抑制作用越强,一定浓度的增效剂可不同程度地缓解NaCl对种子萌发和幼苗的胁迫。1)在无盐胁迫下,低浓度增效剂对种子萌发具有轻微的抑制作用,而高浓度增效剂则会显著抑制种子萌发;在同一浓度NaCl胁迫下,随增效剂浓度的增加,小白菜种子发芽势、发芽率、胚根长和胚芽长均表现出先上升后下降的变化规律,增效剂浓度为0.2 g/L时效果最佳,而在0.4 g/L和0.8 g/L时则会抑制小白菜种子萌发。2)在无盐胁迫下,随增效剂浓度增加对小白菜生长表现出先促进后抑制的效果,以0.1 g/L用量效果最好;在同一浓度NaCl胁迫下,增效剂浓度为0.05 g/L时,提高了苗期小白菜鲜重、SPAD值,并促进了根伸长和茎伸展,同时提高叶片SOD、POD、CAT活性和Pro含量,并降低MDA含量和产生速率;之后随增效剂浓度的增加小白菜幼苗鲜重、SPAD值、根长和株高均表现出持续下降的趋势,而SOD、POD、CAT活性,Pro含量表现出先持平后下降的变化规律,产生速率和MDA含量则表现出先上升后平稳的趋势,增效剂浓度达到0.4 g/L和0.8 g/L时小白菜幼苗生长受到明显抑制。【结论】在无盐胁迫条件下,低浓度(≤0.2 g/L)复合氨基酸肥料增效剂可轻微抑制小白菜种子萌发,但在25~75 mmol/L NaCl胁迫条件下,则可明显促进种子萌发、提高种子发芽质量;而在相同盐胁迫条件下,低浓度复合氨基酸肥料增效剂可明显促进小白菜幼苗生长,提高叶片抗氧化酶活性、维持渗透调节物质Pro含量、增强光合作用等,以0.05 g/L效果最佳。     

镧对西葫芦种子酸雨胁迫的缓解效应

研究了镧对酸雨胁迫下西葫芦种子萌发状况及活性氧代谢的影响。结果显示,经12mg/L LaCl3浸种后,可明显缓解酸雨对西葫芦种子萌发的抑制作用,pH3.5时效应最显著,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数显著升高,并接近于对照;pH3.0时也有明显改善,但达不到对照水平;在pH2.5时,发芽状况没有明显改变,仍只有少数种子能萌发。同时,镧处理能显著减少强酸雨对抗氧化酶的破坏,缓和MDA的积累。上述结果表明,镧浸种可通过调节抗氧化酶活性,缓解酸雨对种子萌发的抑制作用;但活性氧代谢的改进必须达到其阈值,否则就没有生长促进效应。因此,这类指标的数值不能直接用于抗逆性评价。     

60Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下胡杨种子萌发的影响

为探讨不同辐射剂量对胡杨种子萌发的影响,筛选有助于提高胡杨种子耐盐性的辐射剂量,以新疆甘家湖采集的胡杨种子为材料,进行~(60)Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(CK)、50、100、150、200Gy,研究辐射处理对不同NaCl浓度胁迫(0、25、50、150、250、300 mmol·L~(-1))下胡杨种子各发芽指标值和累计发芽率的影响。结果表明,在150 Gy辐射处理下,不同NaCl浓度胁迫下的平均发芽率、平均发芽势及平均相对发芽率高于其他处理,且相对盐害率降低;不同~(60)Co-γ辐射处理下的胡杨种子相对发芽率与NaCl浓度间存在极显著负相关关系;~(60)Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下种子萌发的耐盐临界浓度为119～181 mmol·L~(-1);150 Gy为有助于提高胡杨种子耐盐性能的最适辐射剂量。本研究结果为胡杨种子的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术支撑。     

盐胁迫对玉米发芽和苗期生长的影响

通过室内培养及盆栽试验，研究了不同浓度NaCl胁迫对玉米种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明，≤0．5g／L NaCl处理有利于提高玉米种子萌发率、发芽率和根、芽的伸长及根数的增加。随盐胁迫浓度的增大，玉米种子萌发率、发芽率急剧下降，根芽伸长及根数极受抑制，0．5g／L NaCl可能是影响玉米种子发芽的临界浓度。用≥0．5g／L NaCl的盐溶液长期灌溉会因土壤中盐分累积而使玉米生长受阻，成活率下降，幼苗在形态上表现出盐害效应。用自来水（0．1g／L NaCl）处理的玉米幼苗在植株干重、根系干重、含水量等5个指标都较其它处理达显著水平，说明用低盐浓度（0．1g／L NaCl）灌溉可促进玉米生长发育，提高产量。     

胁迫下不同砧木对嫁接黄瓜叶片氮素代谢的影响

采用营养液栽培,研究了以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种和黑籽南瓜为砧木,以“津春2号”为接穗的2种嫁接黄瓜和“津春2号”自根黄瓜成株期在 80 mmol/L NaCl 胁迫12 d 后的生长状况和光合能力,以及试验期间叶片氮素代谢及其关键酶活性的动态变化。结果表明,NaCl 胁迫12 d 后以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜植株的主蔓生长速率、第一片功能叶面积、全株鲜重和光合参数均高于自根黄瓜和以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜; 且以“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜的生长状况好于以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜。NaCl 胁迫处理植株叶片中硝态氮、铵态氮含量、谷氨酰胺合成酶(Gs)活性和可溶性蛋白含量比对照先高后低; 而硝酸还原酶(NR)活性先低后回升,但仍低于对照,说明NaCl 胁迫下,黄瓜叶片氮素代谢能力的降低。不同处理氮素代谢能力的差异其原因在于根系吸收氮源的能力差异。NaCl 胁迫对以“360-3×112-2”杂交种为砧木的黄瓜植株生长抑制较小,氮素代谢能力下降较少,表现出较强的耐盐性,可以作为一个黄瓜耐盐砧木在生产上使用。     

黑籽南瓜基因组可转化人工染色体(TAC)文库的构建及分析

黑籽南瓜(Cucurb ita ficifolia)具有很强的抗逆能力,对低温、干旱、贫瘠土壤以及瓜类枯萎病等逆境均具有较强的抗性,这些优良的抗性基因很难通过有性杂交转移到其它瓜类作物上,但可通过可转化人工染色体(TAC)以大片段的形式转化到其它瓜类作物中.本研究利用TAC载体构建了黑籽南瓜基因组DNA文库,该文库包含57 560个克隆,保存在150块384孔板中,其库容量相当于黑籽南瓜基因组的7倍.TAC文库克隆插入片段大小分布范围为20～100 kb,超过40 kb插入片段克隆占40％以上,插入片段平均大小为45kb.在挑取的15个TAC克隆中无空克隆;细菌继代培养30、60和100代后质粒的酶切鉴定表明,TAC克隆可以在大肠杆菌(Escherichia coli) DH 10B中稳定复制和保存,说明本研究构建的文库质量较高.该研究结果表明,TAC文库为黑籽南瓜抗性基因的克隆、功能验证、物理图谱的构建和基因组测序等有关研究提供了基础资料.     

镧对西葫芦幼苗模拟酸雨胁迫的缓解效应

以西葫芦为材料, 研究了模拟酸雨胁迫下适量镧（La）对幼苗生长及叶绿素、可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果显示, 镧处理对酸雨胁迫有一定的缓解作用. 在pH 3.5和3.0 时,幼苗鲜重均显著高于模拟酸雨组,并恢复到对照的94.7%和78.6%;但在其他胁迫强度下, 镧处理的缓解效应不显著。叶绿素和可溶性蛋白的含量变化与幼苗鲜重类似,在pH 3.0时镧处理的缓解效应最显著;pH 3.5时镧处理的可溶性蛋白含量超过对照。脯氨酸含量呈现持续上升趋势,且镧处理可增加脯氨酸的积累,但只有pH 3.5和3.0 时显著高于模拟酸雨组。表明镧处理只对中强模拟酸雨胁迫有显著的缓解效应。     

西葫芦9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶CpNCED2基因的克隆及其干旱响应模式研究

为探究9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)在西葫芦干旱胁迫环境中的调控作用,本研究基于前期构建的转录组数据库从西葫芦中分离到1条1 941 bp的cDNA,该序列包含一个完整的开放阅读框(ORF),命名为CpNCED2;基因预测编码588个氨基酸,其理论分子量(Mw)为65.73 kDa、等电点(pⅠ) 为6.89。CpNCED2与同为南瓜属的中国南瓜和印度南瓜中同源蛋白的相似性均为99%,显示出高度的保守性。Pfam分析发现,CpNCED2具有NCED家族的典型特征,即含有4个保守组氨酸位点(His284、His333、His398和His575)和2个NCED蛋白保守结构域(281~289和333~340位)。利用光合仪对干旱胁迫后1、2、3、4 d西葫芦的幼苗进行测量,结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,叶片净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、非光化学淬灭系数(NPQ)和光化学电子传递效率(ETR)显著降低。同时发现,干旱胁迫后1、2、3、4 d西葫芦叶片中水势逐渐降低,脱落酸(ABA)含量逐渐升高,CpNCED2基因显著上调表达。本试验为进一步研究CpNCED2在西葫芦干旱胁迫应答以及ABA的代谢合成过程的功能提供了理论依据。     

NaCl胁迫对菜用大豆种子膨大初期蛋白质表达的影响

采用蛭石栽培,对开花后10 d的菜用大豆 [Glycine max (L.) Merr.] 进行100 mmol/LNaCl处理,利用双向电泳（Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE）技术对胁迫5 d时的种子蛋白质进行分离,并对处理与对照2-DE图谱中蛋白质表达进行比较分析。在对照和处理的2-DE图谱上均检测到327个蛋白点,有28个差异表达蛋白,其中16个较对照显著上调,另外12个显著下调。利用基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱（Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）对其中6个丰度差异较大（丰度变化在2.5倍以上）的蛋白进行分析,通过数据库检索,从中鉴定出5个蛋白质,分别是大豆球蛋白前体G2、肌动蛋白、大豆球蛋白前体G2相似蛋白、类-微管蛋白和Kunitz型胰蛋白酶抑制剂,并对这些蛋白质在NaCl胁迫下可能的作用进行了讨论。结果表明,NaCl胁迫对菜用大豆种子膨大初期的蛋白质代谢产生了显著影响,肌动蛋白、类-微管蛋白和Kunitz型胰蛋白酶抑制剂可能参与了对NaCl胁迫的应答反应。     

氮素对NaCl胁迫下甜高粱种子萌发及芽苗生长与生理的影响

为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。NaCl浓度对甜高粱种子萌发有显著影响,在甜高粱芽苗生长阶段,通过提高保护酶活性和渗透调节物质而增强耐盐伤害能力是有限的。100 mmol.L 1NaCl胁迫下,根系POD活性最低,而叶片MDA积累量、可溶性糖含量、POD活性最高,受盐害程度最大。没有盐胁迫情况下增加不同氮源及氮量对甜高粱根叶生理特性的影响差异显著,当氮浓度在20 mmol.L 1时,细胞受伤害程度最低,生长最好。不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗生长的影响差异明显,NH4Cl的促进效果优于KNO3。在100mmol.L 1的NaCl胁迫下,施加铵态氮或硝态氮源均可以增强甜高粱芽苗期的POD活性,减少MDA积累,从而缓解盐胁迫带来的伤害。研究表明采取适当的氮肥调控措施可以提高甜高粱的耐盐能力。     

胁迫对菜用大豆种子抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol/L NaCl 胁迫下,对耐盐性不同的两个菜用大豆［Glycine max (L.)Merr.］品种种子的过氧化氢（H2O2）含量及抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环进行了研究。结果显示,NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的H2O2含量,但耐盐品种 绿领特早的增幅低于盐敏感品种理想高产95-1。NaCl胁迫期间,绿领特早种子中抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,AsA、GSH含量以及AsA/DHA值和GSH/GSSG值的增幅高于同期的理想高产95-1,或降幅低于同期的理想高产95-1; 脱氢抗坏血酸（DHA）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量的增幅低于同期的理想高产95-1。表明 绿领特早种子在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H2O2的积累,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一。     

盐胁迫对诱变小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

本研究以化学诱变获得的小麦突变体为材料,研究了盐胁迫对小麦发芽及幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度(0、100 mmol.L 1、200 mmol.L 1、300 mmol.L 1、400 mmol.L 1)的增加,小麦的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜重和干重、根鲜重和干重均呈下降趋势,300 mmol.L 1NaCl为4种小麦(3个突变体、1个对照CAO811CK)发芽能力的临界盐浓度,其中突变体CAO8113K优于其他小麦材料。在300 mmol.L 1NaCl胁迫下,随着时间延长(12 h、24 h、48 h、96 h、192 h),4种小麦材料幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势。采用模糊数学隶属函数法对可溶性蛋白、MDA、SOD、POD、CAT 5项生理指标进行综合评价,4种小麦材料耐盐潜力由强到弱依次为CAO8113K>CAO811CK>CAO8114K>CAO8112K,CAO8113K突变体小麦材料表现出较强抗盐性,与发芽指标检测结果基本一致。