盐胁迫下不同盐生植物渗透调节的生理响应

研究了3种柳树(Salix)、3种柽柳(Tamarix)和2种白刺(Nitraria)的1年生苗在不同浓度(0、100、200、300、400 mmol/L)NaCl胁迫30 d后渗透调节物质含量的变化。结果表明:盐胁迫后8个树种叶片中积累脯氨酸和可溶性糖抵御盐胁迫,柳树和白刺中的可溶性蛋白增加,可溶性蛋白不是甘蒙柽柳和刚毛柽柳的主要有机渗透调节物质;各树种根茎叶中Na+和Cl-显著增加,白刺的Na+和Cl-的质量分数明显高于柳树和柽柳,3种柳树K+下降,柽柳和白刺各部位K+种间差别较大,各离子在不同植物的不同部位的分布存在差异,K+/Na+总体来说随着盐浓度增加而降低。可见,不同渗透调节物质在不同盐生植物中的重要性是不同的,植物的耐盐机理和种间差异对植物在盐胁迫下用于渗透调节的主要渗透调节物质及其含量变化以及在各器官组织中的分布有一定的影响。     

盐胁迫对唐古特白刺枝叶性状的影响

【目的】探索不同质量分数NaCl胁迫下唐古特白刺枝叶性状的动态变化规律，为唐古特白刺在植物治沙领域发挥优势作用提供理论基础。【方法】以唐古特白刺1年生扦插苗为研究对象，分别使用质量分数为0.4%，0.8%，1.2%，1.6%和2.0%的NaCl水溶液进行胁迫试验，以清水处理作为对照（CK），每处理10个重复。于胁迫处理10，30，50，70，90 d后，测定各处理唐古特白刺各级枝条的长度、节数、节间长度、基径、分枝角、分枝比，叶片长度、宽度、厚度、长宽比,观察解剖结构。【结果】（1）质量分数≤1.6%的NaCl胁迫处理对唐古特白刺枝条生长具有促进作用，但NaCl胁迫质量分数进一步升高时，唐古特白刺枝条生长开始受抑，甚至死亡。质量分数0.8% NaCl胁迫处理唐古特白刺枝条的分枝比和分枝角与CK相比明显增大。（2）盐胁迫使唐古特白刺叶片变小、变厚、长宽比减小，表皮细胞及角质层增厚、栅栏组织细胞层数增加、叶肉细胞排列紧密，栅海比和中脉维管束中导管数均随着NaCl胁迫质量分数增加而增大。（3）NaCl质量分数≥0.8%，唐古特白刺叶片出现“复表皮”现象，叶肉中出现黏液细胞。【结论】NaCl胁迫处理对唐古特白刺枝叶性状具有明显影响，且低质量分数NaCl对其枝条、叶片生长具有明显的促进作用，进而改变株丛形态；但质量分数≥1.6%，唐古特白刺生长受抑，甚至死亡。     

外源Ca~(2+)对盐胁迫下唐古特白刺光合作用影响

为探究Ca~(2+)对盐生植物耐盐调节机理,以唐古特白刺(Nitraria tangutorum)为试验材料,研究施加不同浓度外源Ca~(2+)对盐胁迫下唐古特白刺光合作用影响。结果表明,盐浓度不高于300 mmol·L-1时,施加一定浓度Ca~(2+)(≤15 mmol·L-1)可增加唐古特白刺叶片相对含水量、叶绿素含量,提升净光合速率,增大气孔导度,降低胞间CO2浓度,同时提高PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率及光化学猝灭系数,且这种趋势随Ca~(2+)浓度增加而增加,而高浓度Ca~(2+)(15 mmol·L-1)对盐胁迫下唐古特白刺光合作用表现不同程度抑制作用。说明盐浓度低于300 mmol·L-1时,施加一定浓度Ca~(2+)能有效缓解盐胁迫对唐古特白刺光合作用影响;盐浓度超过300 mmol·L-1时,外施Ca~(2+)调节作用不明显,高浓度Ca~(2+)甚至对光合作用表现抑制作用。     

盐碱胁迫下西伯利亚白刺的渗透调节物质的变化

通过西伯利亚白刺（Nitraria sibiricaPall．）2年生栽植苗在不同比例盐碱土下的渗透调节物质的变化。研究它对大庆地区盐碱土的适应能力。结果表明：西伯利亚白刺在无植被盐碱土上栽植30d时依然存活,栽植60d时多数植株萎蔫接近死亡。在栽植30d和栽植60d,随盐碱土比例增加,西伯利亚白刺叶片的电解质外渗率以及脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势,丙二醛含量栽植30d先降后升,栽植60d随盐碱土比例的增加呈显著上升趋势。西伯利亚白刺对盐碱胁迫有较强渗透调节能力,建议在大庆盐碱地区进行栽培试验。     

16个树种盐胁迫下的生长表现和生理特性

采用盆栽控盐方法,以16个树种幼苗为材料,用不同浓度（0,100,200,300,400,500mmol·L-1）氯化钠（NaCl）溶液进行浇灌处理,对盐胁迫下各树种的生长表现和生理特性进行了研究。结果表明：①柽柳Tamarixchi—nensis,唐古特白刺Nitrariatangutorum和西伯利亚白刺NitrariaSibirica耐盐能力较强,卫矛EUOnTmusalatus．沙柳Solixpsammophila,水蜡Ligustrumobtusifolium,沙枣Elaeagnusangustifolia,药鼠李Rhamnus cathartica,糖朴Celtislaevigata和美国皂荚Gleditsia triacanthos具有中高度耐盐能力,而杜梨Pyr邯betuf船加Z施,竹柳Solixmaizhokung-gatensis．鞑靼忍冬Loniceratatarica．醉鱼草Buddleialindleyana,风箱树Cephalanthusoccidentalis和美国白蜡Fraxi—nUS（111~ricanⅡ相对较差,具有中度耐盐能力。②随盐浓度的增加,各树种的相对株高生长量和生物量下降,丙二醛（MDA）,脯氨酸和可溶性糖增加,叶绿素和超氧化物歧化酶（SOD）活性树种间差异较大．柽柳、唐古特白刺和西伯利亚白刺的各生理指标与其他13个树种存在明显差异。③盐处理后．不同部位（根、茎和叶）钠离子（Na＋）和氯离子（Cr）明显增加,而且2种离子的变化规律基本一致,从Na＊和Cl在不同部位的分布情况差异可以初步判断除柽柳、唐古特白刺和西伯利亚白刺外,其他13个树种为拒盐型植物。在不同含盐量的土壤中,选择不同树种,做到适地适树．提高生物多样性,并且在研究植物耐盐特性时,需要根据植物耐盐类型加以区别对待。图9表2参31     

唐古特白刺叶片形态与营养物质含量的地域采样点差异

掌握唐古特白刺叶片形态及营养物质含量的地域分异规律,有利于白刺资源的保护及利用。为探讨白刺叶片形态与营养物质含量在地域、采样点间的差异,选择荒漠化草原（乌拉特中旗）、草原化荒漠（磴口）、典型荒漠（民勤）不同采样点分布的唐古特白刺为对象,测定叶片的长度、宽度、长宽比、厚度,以及叶片中粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖、还原性糖、粗灰分、粗纤维6种物质的含量。结果表明,白刺叶片形态对环境变化响应敏感,不同地域、生境间差异明显。不同地域相同生境的白刺叶片中粗蛋白与可溶性糖含量存在显著性差异。干旱指数低的区域,白刺长势良好,叶片增长、增厚,营养物质含量高;生长地土壤具明显盐渍化现象时,叶面积减小、长度缩短、厚度增加,可利用的营养物质含量降低,灰分和粗纤维含量增高。     

盐胁迫对两种海棠生长和生理特性的影响

采用温室盆栽法对山荆子(Malus baccata(L.) Borkh.)和湖北海棠(Malus hupehensis(Pamp.) Rehd.)两种海棠幼苗进行盐胁迫试验,研究了不同盐处理(0、0.1%、0.3%、0.5%)35d对两种苗木的叶片形态、叶绿素质量分数、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等各项指标的影响。研究结果表明:(1)随着盐质量分数的增加和胁迫时间的延长,两种海棠叶片出现失绿、焦枯甚至整株死亡,山荆子开始失绿的时间较湖北海棠早,且焦枯症状更为严重。(2)两种海棠叶片的叶绿素质量分数随着盐胁迫时间的延长呈下降趋势,但湖北海棠下降幅度远小于山荆子且含量始终高于山荆子。(3)随着盐胁迫时间延长,两种海棠MDA质量摩尔浓度呈上升趋势,胁迫结束时山荆子MDA质量摩尔浓度远高于湖北海棠。(4)两种海棠的可溶性糖质量分数在胁迫前期随盐质量分数的增加呈上升趋势,在胁迫后期随盐质量分数的增加呈先升高后降低趋势。整个胁迫期间,湖北海棠可溶性糖质量分数均高于山荆子。(5)两种海棠SOD、POD和CAT活性随胁迫时间延长总体呈先上升后下降的趋势,而湖北海棠的各酶活性峰值滞后山荆子一周,且活性始终高于山荆子,说明湖北海棠耐盐性高于山荆子。     

盐胁迫下唐古特白刺叶片的扫描电镜观察

[目的]为研究唐古特白刺的耐盐碱性,[方法]采用扫描电子显微镜对不同盐分胁迫下一年生唐古特白刺实生幼苗叶片进行微观结构的观察。[结果]结果表明,在四组盐分胁迫下,白刺叶表面均有蜡质出现,且主要表现为各盐分高浓度胁迫下气孔周围蜡质增多,且叶片细胞褶皱明显。与对照相比,四组盐分胁迫下叶表皮气孔长度、宽度、面积下降,气孔密度增大。随盐分浓度的增加,碱性盐和中性盐在300mmol·L-1胁迫下气孔开度即大幅降低,且碱性盐胁迫下降低值最大;混合盐碱和单盐胁迫下气孔开度先增加后降低,且单盐300mmol·L-1时达最高值。[结论]研究结果表明碱性盐对白刺伤害较大,低浓度单盐有利于白刺生长,白刺幼苗可通过调节气孔开度、气孔密度及气孔周围蜡质的形成或泌盐表现出一定的耐盐特性。     

西伯利亚白刺愈伤组织耐盐生理及外源Ca2+的缓解效应

为探究外源Ca~(2+)对盐生植物耐盐调控机理,以西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)愈伤组织为试验材料,研究不同浓度外源Ca~(2+)对盐胁迫下白刺愈伤组织生长、膜质过氧化程度、抗氧化酶系统及渗透调节物质含量的影响。结果表明,盐浓度≤150 mmol·L~(-1)时,施加一定浓度Ca~(2+)(≤10 mmol·L~(-1))可增加白刺愈伤组织相对生长率,降低电解质外渗率,减少丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,同时提高可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量。当Ca~(2+)浓度过高(10 mmol·L~(-1))时,对白刺愈伤组织生理指标表现不同程度抑制,影响其正常代谢活动。说明一定浓度Ca~(2+)(≤10 mmol·L~(-1))可缓解盐胁迫(NaCl≤150 mmol·L~(-1))对白刺愈伤组织造成的伤害,盐胁迫浓度较高时,外施Ca~(2+)缓解作用较弱,有时表现抑制作用。     

油菜素内酯对盐胁迫下香樟幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

为揭示油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对香樟耐盐性的影响,以香樟为试验材料,在4‰单一盐胁迫下,采用EBR浸种和浸种+喷叶2种处理方法,分别施加不同质量浓度EBR(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L),以蒸馏水处理为对照,比较分析盐胁迫下香樟幼苗的抗氧化酶活性变化。结果表明:在4‰盐胁迫下,植株叶片中丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白质含量及抗氧化酶活性均增加;施用一定质量浓度的EBR能提高叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等保护酶的活性,增加可溶性蛋白质及可溶性糖含量,并降低丙二醛含量,且浸种+喷叶处理优于单一浸种处理。综上所述,在盐胁迫下适宜质量浓度的EBR可提高叶片抗氧化能力,清除叶片中的活性氧,保护膜结构,缓解盐胁迫对香樟的伤害,从而提高香樟的抗盐性;在0.1~0.5 mg/L EBR质量浓度梯度中,以0.4和0.5 mg/L的效果较好,但对于EBR最佳质量浓度的确定还有待进一步研究。     

小果白刺和泡果白刺的耐盐性

为比较不同种类白刺的耐盐性,通过蛭石盆栽和NaCl胁迫的方法,分析了小果白刺和泡果白刺的脯氨酸、可溶性糖含量,幼苗鲜重、干重及根冠比。结果表明:随NaCl浓度的增加,小果白刺的脯氨酸含量和可溶性糖含量持续稳定增加,显著高于对照,为对照的1.2～2.0倍;泡果白刺的两个指标均表现出急剧增加和急剧降低,在12%NaCl浓度时最高,分别为对照的2.9倍和2.2倍,显著高于对照,而在15%NaCl浓度下最低,为对照的59.7%和75.9%,显著低于对照。小果白刺幼苗地上和地下鲜重、地下干重及根冠比在低浓度NaCl胁迫下有显著增加,分别为对照的1.4、1.5、2.4和1.9倍,在高浓度NaCl下与对照无显著差异。NaCl胁迫使泡果白刺的幼苗鲜重、干重及根冠比显著降低。因此,各项指标均说明泡果白刺对盐胁迫更加敏感,耐盐性不及小果白刺。     

钠盐胁迫对5种白刺种子耐盐性影响对比分析

为治理盐碱地并了解白刺植物耐盐生理能力的差异,以5 种白刺植物种子和不同浓度的钠盐介质为试验材料,采用选种子消毒,再用温水浸泡种子24~48 h 吸水膨胀,培养箱种子培养等方法,施以不同浓度的NaCl 介质对5 种白刺植物种子发芽的影响程度进行研究。结果表明,不同钠盐浓度对5 种白刺种子的绝对发芽率、相对发芽率及发芽指数等指标产生不同影响,其中,钠盐浓度在0~10 g/L 时,5 种白刺种子的绝对发芽率与相对发芽率除西伯利亚白刺外,其余4 种的走势逐渐增大;钠盐浓度在10~25 g/L 时,5 种白刺种子的绝对发芽率与相对发芽率都逐渐降低的变化趋势。钠盐浓度在0~5 g/L 时,发芽指数都逐渐增大,而钠盐浓度在5~10 g/L 时,除盐生白刺、唐古特白刺逐渐增大外,其余3 种发芽指数逐渐降低,说明这2 种白刺的抗盐能力最强。通过对5 种白刺种子的耐盐性对比分析,进一步掌握白刺幼苗在不同浓度钠盐胁迫下的生长及生理响应,为干旱区盐碱地改良的生物措施和受损生态系统的植被恢复提供科学依据。     

白刺属植物生长效益的数值分析

根据分布于甘肃省的5种白刺属植物的17项生长效益指标数据，应用回归分析、方差分析和多重比较方法进行了数值分析，结果表明：种子千粒质量与干果千粒质量，幼苗平均地径与直播造林出苗率及成苗（活）率之间，具较强的正相关性。主根长与生根生长率和容器苗高生长量之间的负相关性较强。种间生长效益差异显著。在相同的生长环境条件下，5种白刺生长效益高低顺序为大果白刺(Nitraria roborowskii)、小果白刺(N. sibirica)、唐古特白刺(N. tangutorum)、毛瓣白刺(N. praevisa)和泡果白刺(N. sphaerocarpa)。     

新疆天山以南白刺属植物的分布调查

通过资料整理和野外调查确定天山以南白刺属植物有五种,即白刺、大白刺、小果白刺、帕米尔白刺和泡泡刺。基本掌握其地理分布、生存状况、形态特征、用途等,分析了调查发现中的一些问题,并为白刺属植物的种质资源保护、系统分类等提供基础。     

石羊河下游干旱荒漠区白刺资源特征研究

[目的]探讨石羊河下游干旱荒漠区白刺资源特征。[方法]采用线路调查和样地调查方法,确定白刺分布的种类、类型、面积和特点,绘制白刺分布图,并测定果实和种子的性状指标。[结果]经鉴定,该地区白刺分布的种类有泡果白刺(N.sphaerocarpa Maximow-icz)、白刺(N.tangutorum Bobrov)、大白刺(N.roborowskii Komarov)、小果白刺(N.sibirica Pallas)4种,分布类型有草地型、沙丘型、沙地型和散生型白刺4种,主要以沙丘型白刺类型分布在民勤绿洲边缘的西北风沙线上,其分布带约45°,与来自巴丹吉林沙漠的主风方向相垂直,阻挡着风沙危害。[结论]白刺属植物种间变异较大,体现出大白刺具有良好的经济性状,应加强优良品种的选育。     

盐胁迫对8种乔木实生苗生长和生理指标的影响

以8种乔木实生幼苗为材料,测定不同盐胁迫下(CK(0.6‰)、2‰、4‰、6‰)幼苗的出苗率、苗高、净光合速率和离子含量,并运用隶属函数法对其耐盐性进行综合评定,结果表明:随着盐胁迫浓度增加,8种乔木幼苗相对出苗率和苗高均呈下降趋势;洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)、茶条槭(Acer ginnala Maxim)、复叶槭(A.negundo Linn)、美国皂荚(Gleditsiatriacantho)和光叶漆(Rhus glabra Linn)净光合速率均逐渐下降;8种乔木幼苗不同部位(根、茎、叶)Na+含量明显增加;而K+含量因树种而异,叶中K+含量均低于根中含量;8种树种根中Na+/K+和Na+/Ca2+比值提高幅度高于茎、叶,综合以上分析比较,8种乔木幼苗耐盐性顺序为:美国白蜡树(F.americana)三叶裂漆(R.trilobata Nutt)美国皂荚洋白蜡复叶槭茶条槭光叶漆栓皮槭(A.campestre L)。     

新疆白刺属植物空间分布及其生物学特性分析

根据实地考察和相关参考资料,运用历史文献和统计分析方法,对新疆白刺属植物的空间分布、生物学特性及生态效益进行了研究分析。结果显示:(1)白刺属植物全世界有12种,中国有8种,其中新疆有6种,分别为泡果白刺、大果白刺、白刺、帕米尔白刺、西伯利亚白刺、唐古特白刺,主要分布于塔里木盆地西部,准噶尔盆地和吐鲁番盆地的山前洪冲积扇的扇缘带,湖盆边缘及荒漠河流沿岸阶地;(2)新疆白刺属植物灌木或小灌木,高0.5~2m,树皮灰白色,枝端成刺状;托叶细小,单叶互生,肉质,全缘,长10~25mm,宽2~5mm;花小,两性花,雌雄同株,顶生聚伞花序,白色或淡黄色;花数5,雄蕊10~15,子房上位;浆果状核果,种子1粒;(3)白刺植物分枝多,枝茎机械组织和根系发达,被沙土埋覆后能产生大量不定根,从而形成白刺沙堆,可拦截流沙,降低地下水位及土壤盐分含量,改善立地土壤的理化性状;白刺属植物是在塔里木和准噶尔盆地严酷的自然生态条件下生态造林理想的灌木种之一。     

盐胁迫对梭梭幼苗渗透调节物质含量的影响

采用浓度为0,50,100,200,350,500 mmol/L的 NaCl和 Na2 SO4两种单盐溶液对梭梭幼苗进行处理,取样周期为10 d,取样3次,测定梭梭幼苗中渗透调节物质的含量,研究盐胁迫对梭梭幼苗体内渗透调节物质含量的影响.结果表明：两种盐胁迫下,梭梭幼苗同化枝中可溶性糖含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而增大,但增幅较小,说明梭梭幼苗可溶性糖的积累对盐分的响应并不敏感.两种盐胁迫下梭梭幼苗同化枝中淀粉含量变化趋势相似,淀粉含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而显著下降（P ＜0．05）,说明梭梭幼苗接收到盐胁迫信号后通过降解淀粉生成可溶性糖来减轻盐伤害.两种盐胁迫下梭梭幼苗同化枝中可溶性蛋白的变化趋势相似,可溶性蛋白含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而下降,说明盐胁迫下梭梭幼苗体内可溶性蛋白转变成氨基酸（包括脯氨酸）,以此来降低渗透势维持平衡.350 mmol/L和500 mmol/L NaCl处理下梭梭幼苗脯氨酸含量呈极显著增加（P ＜0．01）,以此来降低其渗透势,减小盐害程度.两种盐胁迫下,梭梭幼苗同化枝中脯氨酸含量随盐浓度的增加而增加,与 Na2 SO4处理相比,NaCl处理下梭梭幼苗中脯氨酸含量较高.