马铃薯试管苗对盐胁迫的生理反应

利用不同浓度的NaCl对马铃薯大西洋试管苗进行了20d胁迫。结果发现:随着盐浓度的增加,根和茎叶中Na+含量大幅度增加,K+含量基本稳定,Na+/K+呈极显著的上升趋势;叶片中叶绿素含量下降,但丙二醛含量增加,质膜透性增大,脯氨酸大量积累,且在一定盐度下脯氨酸含量与丙二醛含量和质膜透性间呈极显著的正相关,表明盐胁迫下脯氨酸积累的多少可反映马铃薯试管苗的受伤害程度。研究表明,Na+积累、膜透性增大和叶绿素含量下降是影响马铃薯试管苗生长的主要原因。     

盐胁迫对杂交水稻试管苗生长发育和部分生理生化指标的影响

通过在培养基中添加不同浓度的NaCl,探讨了盐胁迫对杂交水稻试管苗生长发育及部分生理生化指标的影响。结果发现：在盐胁迫条件下,杂交水稻试管苗的生长受到明显抑制,叶片中总叶绿素含量、SOD活性和POD活性下降,丙二醛的含量增加,质膜透性增大,脯氨酸大量积累;随盐胁迫强度的加大,对试管苗生长及生理生化指标的影响相应加剧;在盐胁迫下,试管苗叶片中的脯氨酸含量与丙二醛含量和质膜透性呈极显著正相关,与叶绿素含量、SOD活性和POD活性呈极显著负相关。盐胁迫下叶片中脯氨酸含量的变化可作为水稻试管苗受害程度的主要生理鉴定指标。     

低钾胁迫下马铃薯试管苗生长及生理指标的变化

马铃薯试管苗在全价、60%钾素、30%钾素的MS培养基上培养,第20、40 d时测定生理指标。结果表明,60%的低钾培养环境对马铃薯试管苗新叶发生能力具有促进作用,且地上部分和地下部分的鲜重增加,植株生长健壮。30%的低钾培养环境依然能够促进新叶的发生,但抑制根系的伸长,胁迫至40 d时,生物量显著降低,试管苗的细胞膜透性相对值、可溶性糖含量较对照明显增加,而叶绿素、可溶性蛋白明显降低,差异达到显著或极显著水平。而60%低钾处理下,这些指标的变化与对照基本相同,无差异显著性,表明含60%钾元素的MS培养基适宜马铃薯试管苗的生长。     

江西铅山红芽芋试管苗对盐胁迫的生理响应

以江西铅山红芽芋试管苗为材料,研究其对盐胁迫的生理响应。结果表明:(1)低浓度的Na Cl(如1、2.5 g/L)有助于试管苗的生长发育,试管苗鲜重和干重显著增加,但对根冠比无显著影响。而高浓度的Na Cl(如5、10、15 g/L)则抑制了试管苗的生长发育,试管苗鲜重、干重和根冠比明显下降。(2)低浓度的Na Cl(如1、2.5 g/L)有利于增加叶绿素和可溶性蛋白含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。但高浓度的Na Cl(如5、10、15 g/L)则降低叶绿素和可溶性蛋白含量,降低SOD和POD活性。(3)任何浓度的Na Cl胁迫均会导致红芽芋叶片Na+含量和根系K+含量的增加,且叶片和根系的Na+/K+也随Na Cl浓度增加而升高。(4)任何浓度的Na Cl胁迫均会造成红芽芋试管苗叶片可溶性糖和脯氨酸含量的增加。低浓度的Na Cl胁迫不会造成红芽芋试管苗叶片丙二醛(MDA)含量和细胞质膜透性的变化,但高浓度的Na Cl胁迫会造成红芽芋试管苗叶片MDA含量和细胞质膜透性的增加。脯氨酸含量与可溶性总糖含量、MDA含量和质膜透性间呈显著的正相关,表明盐胁迫下脯氨酸积累的多少可反映红芽芋试管苗的伤害程度。     

不同盐浓度对马铃薯试管苗的胁迫效应

用含0％、0．1％、0．2％、0．3％、0．4％五种Nacl浓度的修改MS培养基胁迫马铃薯脱毒试管苗的办法,鉴定马铃薯品种的抗盐性。结果表明,随着盐浓度的升高,试管苗受影响的程度加重,其试管苗株高、根长、干物质及生物产量间差异显著,最后确定0．3％Nacl胁迫为临界浓度。     

混合盐胁迫下马铃薯渗透调节物质含量的变化

以紫花白品种为试验材料,在离体条件下研究了NaCl和Na2SO4两种混合盐胁迫下马铃薯脱毒苗叶片中几种渗透性物质含量的变化。NaCl和Na2SO4分别按2:1,1:1和1:2摩尔比例混合,每一种比例下设7个盐浓度梯度,即0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%及0.90%。混合盐胁迫下,马铃薯叶片脯氨酸含量随着盐浓度的升高而升高,蛋白质含量和可溶性糖含量则随着盐浓度的升高而降低。盐浓度对马铃薯叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及脯氨酸含量影响极显著;盐组合对叶片可溶性蛋白含量影响极显著,但对可溶性糖含量和游离脯氨酸含量影响不显著;盐浓度和盐组合交互作用对马铃薯叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及脯氨酸含量影响不显著。     

开放式空气中CO_2浓度和温度增高对水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响

【目的】针对不断增高的大气二氧化碳(CO_2)浓度和温度,研究这两个重要环境因子及其互作对大田生长水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响。【方法】利用农田T-FACE(Temperature-Free Air CO_2 Enrichment)系统,以高产优质粳稻武运粳23为供试材料,设置两个CO_2浓度(环境CO_2浓度和高CO_2浓度)和两个温度处理(环境温度和高温),测定自然生长环境下水稻不同生育期叶片的叶绿素含量及SPAD值。【结果】550μmol/mol CO_2浓度使水稻移栽后41、77、94 d叶绿素a,b和a+b含量均增加(最大增幅为6.4%),但移栽110、119 d后均减少(最大降幅为5.4%)。由于叶绿素b含量对CO_2较叶绿素a含量更敏感,故高CO_2浓度使移栽后41、77和94 d叶绿素a/b值均下降,降幅分别为4.7%、2.3%和0.9%,但移栽110和119 d后分别增加1.9%和5.3%;以上对CO_2的响应多达显著水平。对叶片SPAD值而言,高CO_2浓度对水稻生长前、中期的影响较小,但移栽110和119 d后分别下降3.5%(P=0.1)和19.1%(P0.01)。大田生长期增温1℃,各期叶绿素a、b以及a+b含量多呈增加趋势,叶绿素a/b值表现相反,但总体上变幅小于CO_2效应;高温对水稻前、中期叶片SPAD的影响较小,但移栽110和119d后SPAD值平均下降7.1%和14.8%,均达极显著水平。CO_2与温度处理对上述测定参数多无显著互作效应,但CO_2浓度、温度处理与生育期之间多存在明显的互作效应。【结论】大气CO_2浓度增高有利于水稻生长前中期叶片叶绿素的形成,但生长后期叶绿素含量和SPAD值均明显下降且伴随叶绿素a/b值的显著升高,这种早衰现象在不同生长温度下趋势一致。     

马铃薯脱毒种薯标准化生产技术研究——Ⅰ.不同密度栽培对块茎大小、单株结薯及产量的影响

试验利用高海拔地区的气候特点和土壤肥沃疏松条件 ,将“鄂马铃薯 3号”脱毒试管苗直接进入田间土床培育 ,在高密植栽培条件下 ,生产标准种薯。经 9个处理的试验结果表明 :随着种植密度的增加 ,单位面积上的块茎数、无效薯增加 ,大薯率降低。3～ 5 0 g结薯率最佳处理是F、H和C ,分别占83 5 0 %、83 81%和 84 5 0 % ;10 ～ 30 g结薯率最佳处理是E和F ,分别占总数的 4 3 96 %和 4 6 86 % ,产量最佳处理是E和F ,分别为 15 0 0kg/ 6 6 7m2 和 15 83kg/ 6 6 7m2 ,各处理间差异达极显著水平。单位面积结薯数与单位面积移栽株数呈极显著正相关 ,y =196 6 6 + 0 98x(r=0 98 ) ;单株结薯数与单位面积移栽株数呈极显著负相关 ,y=2 89- 0 0 0 2 2x(r =- 0 81 )。     

马铃薯脱毒种薯标准化生产技术研究——Ⅱ不同时期栽培对块茎大小、单株结薯及产量的影响

试验在海拔 190 0m处的自然条件下 ,将鄂马铃薯 3号脱毒试管苗直接进入大田土床培育、切顶扦插繁殖 ,以同一密度 ,不同时期将土培扦插苗移栽到试验区内 ,生产种薯。试验结果表明 ,从 5月 2 8日至 6月 2 6日移栽的土培扦插苗 ,5 g以上块茎重量占 94 %以上 ,其中 ,10 0～ 15 0 g块茎重量占 17 6 7%～ 19 5 5 % ,产量达 14 4 5～ 180 3kg/ 6 6 7m2 ,处理间差异极显著。 6月 6日移栽的单株结薯数平均 4 0 5个 /株 ,尔后随移栽时期的延迟 ,单株结薯个数呈缓慢下降趋势。     

甘蔗无根试管苗光合自养生根过程中叶片生理生化特征的变化

甘蔗光合自养生根技术是一种新型的试管苗生根方法,比传统的培养基异养生根法有显著优势。为了揭示甘蔗生根的生理生化机理,为完善其生根技术提供理论依据。本研究以甘蔗栽培品种桂糖44号无根试管苗为材料,喷施ABT2号生根粉溶液后移栽于沙土混合基质中,在普通日光温室进行自养生根。在生根过程中连续采样调查试管苗生根率和生长状态,检测叶片中总叶绿素、碳水化合物(蔗糖、可溶性糖)、三大内源激素(IAA、ABA、CTK)含量和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,由于环境改变,试管苗受到环境胁迫,致使叶片先微黄后转绿,7 d后老叶变黄衰老,新叶开始长出,并与日俱增;第一批不定根在处理后第5天突破表皮,至第9天100%的试管苗完成不定根的再生。叶绿素含量先减少后增加而后下降,9 d后跳跃上升;蔗糖、可溶性糖含量先是呈波动上升后急剧下降再跳跃上升;ABA含量和POD活性先上升后下降;IAA和CTK含量则相反,先下降后上升。从试管苗生长状态和生理生化指标变化规律分析,本研究发现甘蔗试管苗光合自养生根过程分为3个阶段,第一阶段在0~7 d,为试管苗适应期;第二阶段在7~9 d,为试管苗异养自养切换期;第三阶段在9~15 d,为试管苗自养能力恢复期,试管苗成功过渡到自养阶段是试管苗获得高存活率的必要条件。     

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     

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。     

NaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响

选取较耐盐的水稻品种‘HH11’、‘JX99’和盐敏感水稻品种‘YSXD’,设置6个土壤NaCl浓度处理(0、1、2、3、4 g/kg),在防雨棚下盆栽并培育至孕穗期,分析NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理生化及光合特性的影响,结果表明:(1)NaCl胁迫抑制水稻的生长,表现为随着NaCl浓度增加,水稻的株高逐渐降低,但在3～4 g/kg土壤含盐量下耐盐水稻的株高显著高于盐敏感水稻品种。(2)耐盐水稻和盐敏感水稻的可溶性总糖对NaCl胁迫的响应差异明显,在1～4 g/kg NaCl胁迫下,盐敏感水稻叶片可溶性总糖显著降低,但是耐盐水稻可溶性总糖大量合成并积累,并且显著高于盐敏感品种。(3)NaCl浓度增加迫使水稻叶片丙二醛不断积累,导致细胞膜透性逐渐增大,但是耐盐水稻丙二醛的积累量较少,细胞膜受盐害程度显著小于盐敏感水稻。(4)NaCl胁迫抑制了水稻光合速率,但不同的NaCl浓度下导致水稻品种光合速率下降的原因各有差异,其中在0～1 g/kg NaCl胁迫下盐敏感水稻光合速率降低是非气孔因素导致的,而在2～4 g/kg NaCl胁迫下是由气孔因素造成的;0～2g/kg盐浓度下耐盐水稻HH11的光合速率降低是非气孔因素导致的,3～4 g/kg盐浓度处理是由气孔因素导致的;气孔因素是0～4 g/kg盐处理耐盐水稻JX99的光合速率降低的主要原因。(5)盐胁迫下耐盐水稻的叶片蒸腾速率显著降低,并且显著低于盐敏感水稻,相反水分利用效率和气孔限制值却明显升高,并且显著高于盐敏感水稻品种,表明盐浓度增加迫使耐盐水稻气孔阻力增大,减少水分的流失,抑制了蒸腾速率,使耐盐水稻叶片保持较高的水势;同时提高了叶片水分利用效率,碳同化效率提高,以满足耐盐水稻正常代谢生理需求,进行正常生命活动。     

Mixed cropping with ice plant alleviates the damage and the growth of cowpea under consecutive NaCl treatment and after the recovery from high salinity

We investigated the alleviative effects of mixed cropping using ice plant, which is one of the salt-accumulating halophytes, on the damage and growth inhibition of cowpea, which is not tolerant to high salinity. Three cropping patterns (mono cropping of cowpea and ice plant and their combination) were tested. The plants were treated with 0, 100, 200 and 300 mM NaCl for 14 days (consecutive NaCl). The plants were also treated with NaCl for 3 days, followed by 2 weeks (short-term recovery) and 1 month (long-term recovery) recovery. Salinity levels for short-term recovery were similar to those of the consecutive experiment, while the concentration of long-term recovery was 250 mM. The alleviative effects of mixed cropping in the consecutive NaCl experiment were observed at 200 and 300 mM NaCl. Mixed cropping significantly reduced the Na content in the cowpea leaves at 200 and 300 mM NaCl compared with mono cropping. In addition, the Na content in the soil of mix-cropped cowpea at 200 and 300 mM NaCl was statistically lower than that of the mono cropping. Mixed cropping was effective to recover from high concentration of NaCl in the experiments of short- and long-term recovery. These results indicate that mixed cropping with a halophyte could be effective in mitigating the damage and growth inhibition of a glycophyte not only under salinity but also under recovery periods.     

Salt-Induced Disaggregation/Solubilization of Gliadin and Glutenin Proteins in Water

The effect of salt concentration used in preparing gluten, on the subsequent dissolution of gluten in water, was examined. Flour from a Canadian hard red spring wheat cultivar, Katepwa, was used to prepare glutens using three different solvents, i.e. distilled deionized water (DDW), 0·2% NaCl solution and 2% NaCl solution. The isolated wet glutens were extracted sequentially with DDW, providing four water soluble fractions and an insoluble residue. The amount of protein in each fraction was determined and respective compositions were assessed electrophoretically under reducing and non-reducing conditions. Surprisingly, DDW extracts of gluten prepared with 2% NaCl contained almost all the gliadins, except some ω-gliadin components, and most of the polymeric glutenin. For the gluten prepared with 0·2% NaCl, most of the gliadin, but only a small portion of glutenin, was extracted. For gluten prepared with DDW, only part of the gliadins and almost no glutenin was extractable with water. The DDW solubilities of gluten proteins prepared in DDW, 0·2% NaCl and 2% NaCl were 27, 52, and 85%, respectively, after four sequential extracts with DDW. The large increases in the solubility of gliadin and glutenin proteins in DDW when the gluten is prepared in salt solution (after removal of most of the salt) can be explained on the basis of a salt-induced conformational change of the proteins, which renders water a more effective solvent.     

Hydathode morphology and role of guttation in excreting sodium at different concentrations of sodium chloride in eddo

Mature leaves of field-grown eddo plants were used for observing hydathode morphology by light and scanning electron microscopies. There were approximately five hydathode pores on the adaxial surface of each leaf tip. A ring structure with two borders around the pore was detected in this study. Further observations revealed a large cavity underneath the pores. The cavity was directly connected to vascular bundles that lacked a bundle sheath, via intercellular spaces among loosely organized parenchyma cells. Many crystal cells were present around the cavity and vascular bundles. To evaluate the role of guttation in sodium excretion under salinity stress, eddo plants were grown in hydroponic solutions containing 0, 1, 4, 8, and 12 mM sodium chloride (NaCl) for 7 d. As the NaCl concentration in the hydroponic solution increased, the sodium contents increased in leaf blades, petioles, and roots but remained unchanged in corms. The sodium concentration in the guttation fluid increased; however, the volume of guttation fluid decreased with increasing NaCl concentrations. Therefore, sodium elimination via guttation decreased with increasing NaCl concentrations. The ratios of the sodium content in guttation fluid to that of leaf blades, leaves, and whole plants decreased with increasing NaCl concentrations. The ratios of potassium to sodium contents in leaves, roots, and guttation fluid also decreased as the NaCl concentration increased. These results indicate that guttation did not eliminate sufficient sodium to play a role in adjusting sodium homeostasis and the ratios of potassium to sodium contents in eddo plants under saline conditions.     

在盐胁迫下获得的大豆愈伤组织及再生植株的生化反应

在含NaCl的选择培养基中获得的大豆小真叶愈伤组织及再生植株的过氧化物酶活性增高,蛋白质含量降低,愈伤组织中的脯氨酸含量随NaCl浓度增高而急剧上升。在盐胁迫下过氧化物酶活性和脯氨酸含量增高,蛋白质含量降低是对盐胁迫的生理适应。     

盐胁迫对蚕豆植株光合性能和渗透调节能力的影响

用0、50、150、250 mmol/L NaCl处理蚕豆幼苗一定时间后,分别测蚕豆植株的光合性能,根、茎、叶的含水量、渗透势以及有机渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的含量.结果表明:随盐处理浓度的增加,蚕豆叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均降低,胞间CO2浓度则呈上升变化趋势;蚕豆根、茎、叶的含水量和渗透势逐渐降低,渗透调节能力增强;可溶性糖的含量均高于对照,且在50 mmol/L NaCl条件处理下可溶性糖含量最高;脯氨酸的含量除在50 mmol/L NaCl条件下稍有下降外,随盐处理浓度的增加也大幅度增加.     

甜菜种质芽期耐盐性及鉴定方法的研究

通过对６份甜菜种质在不同浓度的ＮａＣｌ盐渍下的耐盐性研究表明,甜基芽期耐盐性是受基因控制的,其广义遗传力ｈ＾２ｎ＝５１．１２％;大批鉴定时ＮａＣｌ浓度选在１．０％较适宜;评价指标以盐害系数为最好;６份甜菜种质的芽期耐盐性以７５０３／７８为最好。     

盐胁迫条件下杂交水稻种子发芽特性和幼苗耐盐生理基础

 两个杂交稻组合汕优10号和两优培九种子分别放在H2O、50 mmol/L、100 mmol/L和150 mmol/L的NaCl溶液中于30℃下发芽，测定种子发芽性能和淀粉酶活性及幼苗保护酶活性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量。结果表明，盐胁迫条件下杂交水稻种子平均发芽时间延长，发芽指数降低，但发芽势和发芽率变化不明显。盐胁迫后明显降低两优培九种子α，β-淀粉酶活性，而汕优10号中， 除在50 mmol/L NaCl溶液中α-淀粉酶活性高于对照（H2O）外，其余处理均降低了α，β-淀粉酶活性。不同盐胁迫程度下杂交水稻幼苗超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛含量及脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量变化有差异，但未见规律性趋势。杂交水稻幼苗相对含水量和耐盐比率随着盐胁迫程度加深而明显下降。试验还表明，盐胁迫条件下杂交水稻组合汕优10号种子发芽性能比两优培九好，淀粉酶和保护酶活性、相容性溶质含量和相对含水量及耐盐指数和耐盐比率也均高于两优培九，说明汕优10号幼苗耐盐性强于两优培九。