Effect of acid phosphatase produced by Trichoderma asperellum Q1 on growth of Arabidopsis under salt stress

Salt stress is a major environmental factor that inhibits crop growth.Trichoderma spp.are the most efficient biocontrol fungi and some of the strains can stimulate plant growth.Phosphate solubilization is known as one of the main mechanisms in promoting plant growth,but the underlying mechanisms of phosphate solubilization in the salinity still need to be explored.The Trichoderma asperellum Q1 isolated and identified in our lab is a beneficial rhizosphere biocontrol fungus with a high phosphate solubilization activity.It could produce acid and alkaline phosphatases when using insoluble organic phosphorus as the sole phosphorus source,the salt stress increased the phosphorus-solubilization ability of the strain and the activities of the two enzymes.Furthermore,an acid phosphatase was purified from the fermentation broth by ammonium sulphate precipitation,ion-exchange,and gel filtration chromatography.Its molecular weight was 55 k Da as determined by SDS-PAGE.The purified acid phosphatase was used to investigate growth performance of Arabidopsis thaliana by plate assay and the result showed that it contributed to Arabidopsis growth by transforming organic phosphate into a soluble inorganic form under salt stress.To our knowledge,this is the first report on acid phosphatase purification from T.asperellum and its function in regulation of plant growth under salt stress.     

外源精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

以耐盐性较弱的黄瓜品种津优4号为材料,采用Hoagland营养液栽培法,研究了外源精胺(Spm)对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和光合作用的影响。结果表明,75.0 mmol/L NaCl明显抑制了黄瓜幼苗生长,降低了黄瓜幼苗的净光合速率(Pn);0.3 mmol/L外源Spm显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重、净光合速率(Pn)、光化学猝灭系数(qP)(P<0.05)。表明,外源Spm能够提高黄瓜幼苗的光合作用,有利于植株生长。     

外源脯氨酸浸种对盐胁迫条件下黄瓜根苗生长的影响

以黄瓜（Cucumis sativus L.）为材料,采用营养液砂培法,研究了在不同浓度NaCl,Na2CO3胁迫条件下,外源脯氨酸对黄瓜根苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明：外源脯氨酸能显著提高幼苗的根长、根重及叶片叶绿素含量,增加根系吸收面积、过氧化氢酶（CAT）等植物保护酶的活性。适宜浓度的外源脯氨酸可以提高黄瓜幼苗的抗盐能力,减轻和缓解盐伤害。     

Effects of Exogenous Cinnamic Acids on the Growth and Physiological Characteristics of Cucumber Seedlings

In order to study the effects of exogenous cinnamic acids on plant growth, contents of photosynthetic pigment, root activities and ATPase activities of root membrane at cucumber seedling stage, the seedlings of Shandong Mici cucumber were tested. The results showed that seedlings growth, contents of photosynthetic pigment, root activities and ATPase activities of root membrane were inhibited by cinnamic acids. The growth and root activities of seedlings were significantly （P〈0.05） lower in the soil amended with 100 mg kg^-1 cinnamic acids compared to the control. The contents of chlorophyll a, chlorophyll a＋b and carotenoid of seedlings significantly （P〈0.05） decreased in the soil amended with 200 mg kg^-1 cinnamic acids, whereas ATPase activities exhibited a higher sensitivity and greatly decreased in the soil amended with 50 mg kg^-1 cinnamic acids. These results suggested that cinnamic acids could induce a stress condition, and the stress intensities increased with enhanced cinnamic acid concentration.     

黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫的生理调控作用

【目的】磷是植物生长发育的关键元素之一,缺磷会严重影响作物的产量和质量。黄腐酸作为一种天然有机物,在促进植物生长的同时还能提高植物的抗逆能力。开展黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫生理调控作用研究,明确黄腐酸对番茄适应低磷胁迫的生理调控机制,对黄腐酸缓解番茄“遗传学缺磷”的概念和机理做出合理解释。【方法】采用Hogland营养液水培方式,以番茄‘金棚1号’为供试品种,待番茄幼苗长到三叶一心时移到水培盆中缓苗7 d,外源添加不同浓度（0、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 g·L^-1）黄腐酸,研究其对低磷胁迫（10 μmol·L^-1）下番茄幼苗生长、根系发育、光合作用性能、磷素吸收和分配、有机酸积累和分泌等生理过程的影响。【结果】低磷胁迫下,随着黄腐酸施用量的增加,番茄幼苗的各项生理指标基本呈现先增后降趋势。当黄腐酸的施用浓度为0.08 g·L^-1时,显著提高根冠比;增加叶绿素含量,提高叶片光合作用性能;提高番茄不同组织中磷素积累、分配和转运;提高磷转运相关基因（PT1和PHO1）的表达,其中PT1能促进番茄幼苗根系向环境中吸收磷酸盐缓解低磷胁迫;PHO1能促进磷酸盐由根系向茎叶分配从而有效缓解地上部缺磷。黄腐酸能提高根系有机酸（草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和酒石酸）积累,降低根系中无氧呼吸产物乳酸和乙酸含量,促进质子泵基因（HA1）的表达,促进根系泌酸,这种生理代谢变化有利于将环境中难溶性的磷转变为可溶性的磷,并促进植物根系对磷素吸收;增强生长发育相关转录因子（GRAS1）表达,降低叶片花青素积累。【结论】通过低磷胁迫下添加一定浓度的黄腐酸可明显改善番茄幼苗地上部生长及根系发育,可在一定程度上缓解植物的缺磷症状。     

盐胁迫对不同品种黄瓜幼苗生长及生理指标的影响

[目的]为指导内蒙古中部盐渍化地区进行黄瓜品种选择和黄瓜抗盐性深入研究。[方法]对该地区主栽的中农12号和津优1号2个黄瓜品种的幼苗进行营养液水培,并给予NaCl胁迫方法。[结果]盐胁迫后2个品种的生长指标均受到抑制,活性氧代谢增强。中农12号的株高、茎粗和壮苗指数的受抑制程度显著小,根系活力和叶绿素含量降低量也较小,丙二醛积累较少,游离脯氨酸含量和过氧化物酶活性的升高幅度较大。[结论]中农12号的抗盐能力明显优于津优1号。     

Ca~(2+)对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗根系活性氧代谢的影响

水培试验研究了外源Ca2+对苯丙烯酸(CA)胁迫下黄瓜幼苗根系的生长及活性氧代谢的影响,以探讨Ca2+缓解黄瓜CA毒害的生理机制.结果显示:CA胁迫导致黄瓜幼苗的根鲜重、主根长、一级侧根数下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性下降,超氧阴离子(O2.-)产生速率、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率显著增大,表明CA胁迫使细胞发生明显的氧化损伤和膜脂过氧化;Ca2+可缓解CA胁迫对根生长的抑制,提高SOD、CAT活性,降低POD活性、O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量、相对电导率,表明Ca2+减轻CA胁迫对黄瓜幼苗毒性的生理机制之一,在于增强其活性氧的清除能力以及对细胞膜的稳定作用.     

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。     

盐胁迫下两种外源酚酸对黄瓜种子萌发及幼苗体内某些酶活性的效应

采用种子萌发试验和水培试验，比较研究了对羟基苯甲酸，水杨酸对盐胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗体内酶活性的影响。结果表明：盐胁迫下，适当浓度的两种酚酸均能提高黄瓜种子萌发的发芽率，发芽指数，活力指数以及多酚氧化酶（PPOD）活性，对羟基苯甲酸促进种子萌发的效果比水杨酸好。两种酚酸均能提高盐胁迫下黄瓜幼苗体内超氧化物歧化酶（SOD），过氧化物酶（POD），多酚氧化酶（PPOD）的活性，但水杨酸处理比对羟基苯甲酸处理效果好。     

钙对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及可溶性蛋白质表达的影响

以盐敏感型黄瓜品种津春2号为试验材料,在营养液栽培条件下,研究了叶面喷施Ca2+对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和可溶性蛋白质表达的影响。结果表明:75 mmol/L NaCl胁迫下植株生物量显著下降(P<0.05),叶面喷施4 mmol/L CaCl2可显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗的生物量(P<0.05)。在盐胁迫处理下,黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白质含量显著下降(P<0.05),喷施Ca2+第3 d时黄瓜幼苗叶片中可溶性蛋白质含量降低(P<0.05),而第6 d和9 d时升高(P<0.05),黄瓜幼苗根系可溶性蛋白质含量先升高后降低(P<0.05),喷施Ca2+后黄瓜幼苗根系可溶性蛋白质含量先降低后升高(P<0.05)。SDS-PAGE的分析结果表明,盐胁迫下黄瓜幼苗叶片中至少有12种蛋白质表达量发生明显变化,其相对分子量分别为:8.75×104、7.79×104、7.57×104、7.41×104、6.51×104、5.43×104、5.05×104、4.47×104、4.07×104、3.14×104、2.60×104和2.15×104;根系中至少有7种蛋白质表达量发生变化,其相对分子量分别为:8.11×104、7.66×104、4.69×104、4.52×104、3.95×104、2.38×104和1.68×104。     

雾培对黄瓜植株生长的影响

采用山崎黄瓜营养液配方,通过比较雾培、液培和基质培对黄瓜生长的影响,探讨了雾培黄瓜植株生长发育的特点.结果表明,在植株的地上部分,雾培黄瓜的株高、茎粗及叶面积均大于液培和基质培两种栽培方式;叶绿素含量和光合速率等指标也有明显增加;在根系方面,雾培植株的根系长度、根系体积、伤流液体积及其盐含量等也有明显增加;在产量方面,雾培黄瓜植株的坐果率、平均单果重和单株产量均有所提高,说明雾培可促进黄瓜植株的旺盛生长,提高养分吸收和光合作用,增加黄瓜果实的产量.     

转AlHAK1基因棉花耐盐能力分析

为了获得超表达獐茅Al HAK1基因棉花纯合系并验证其耐盐能力,对转Al HAK1基因T3代材料进行了PCR与RT-PCR鉴定,并在水培条件下研究了纯合系植株长势、根系形态参数、离子含量和相关抗氧化酶活性变化。结果表明在盐胁迫条件下,转基因植株偏高,较野生型增加了16.5%,同时转基因植株根系形态参数总根长、比根长和根表面积分别增加了62.23%、40.02%和29.22%,而根的平均直径降低了22.22%,均达到了差异显著水平(P0.05)。此外,在盐胁迫条件下,转基因幼苗能维持根和叶中较高的K+含量,较低的Na+含量和较高的K+/Na+,其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化酶(POD)活性均比野生型植株有所提高。该结果进一步表明供试外源Al HAK1基因在棉花中超表达,提高了转基因棉花耐盐能力,为培育适应盐渍化土壤环境下生长的棉花新品种提供重要的种质资源。     

等渗Ca（NO3）2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗根系形态及活力的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为试材,采用营养液栽培,研究了等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗根系形态、活力及幼苗生长的影响。结果表明:2种盐胁迫均显著抑制根系的生长,导致根系表面积和根体积大幅下降。在56 mmol.L-1Ca(NO3)2胁迫下,根系生物量下降了29.23%,根系总长度显著降低,但侧根密度与根系平均直径显著增加,根尖膨大短粗,根系整体呈簇生状,根系活力显著上升;而在84 mmol.L-1NaCl胁迫下,根系生物量下降了43.08%,根系总长度下降的幅度小于等渗Ca(NO3)2胁迫的,但侧根密度与根系平均直径均显著减小,根尖纤细,根系外观细小,根系活力显著下降。表明,根系形态的变化与2种盐胁迫对根系造成的不同伤害密切相关,其中NaCl胁迫对根系的抑制程度大于等渗的Ca(NO3)2。     

光合细菌对水培黄瓜苗期生长的影响

[目的]研究光合细菌对水培黄瓜苗期生长的影响,为水培黄瓜苗期管理提供理论参考。[方法]在营养液中加入不同数量(浓度)的光合细菌,研究光合细菌对水培黄瓜苗期生长的影响。[结果]光合细菌对黄瓜幼苗根、茎和叶等部位的生长均具有显著的促进作用,并使得幼苗鲜重和叶片的叶绿素含量明显增加。光合细菌在培养液中的的最适添加量为:100 ml菌液(109cfu/ml)+900 ml黄瓜水培营养液。[结论]光合细菌能促进水培黄瓜苗期根、茎、叶的生长,增加黄瓜幼苗的生物量,且对叶绿素的生成有促进作用。     

水杨酸对盐胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长发育的影响

研究盐分胁迫对黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响以及不同浓度的水杨酸对盐害的缓解作用。结果表明,水杨酸能够相对提高盐分胁迫条件下黄瓜种子萌发的数量、速度和质量;提高黄瓜幼苗的叶绿素含量和根系活力。所有这些变化都有利于缓解盐害,提高黄瓜的抗盐性,水杨酸的最适浓度是2 mmol.L-1。     

外源Spd对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响

以黄瓜品种津春2号为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和抗氧化酶基因表达的影响。结果表明,NaCl胁迫下,黄瓜幼苗超氧阴离子自由基(O.2-)产生速率、H2O2含量、丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率显著升高,而株高、茎粗和生物量显著下降;盐胁迫下喷施Spd明显上调了Cu/Zn-超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)基因的表达,提高了SOD、POD活性,显著降低了黄瓜幼苗O.2-产生速率、H2O2含量、MDA含量和电解质渗透率,且植株株高、茎粗和干鲜重下降幅度降低。表明外源Spd可通过上调盐胁迫下Cu/Zn-SOD和POD基因的表达,使SOD和POD酶活性升高,有效清除活性氧,从而缓解膜脂过氧化伤害,进而缓解盐胁迫对植株生长的抑制。     

硅酸盐提高番茄抗盐性的效应与生理机制

研究了盐胁迫下外源硅对盐敏感番茄(Solanum lycopersicum)中杂9号和耐盐番茄金鹏朝冠幼苗生长、根系特征、光合作用、渗透调节及抗氧化酶活性的影响,以探讨硅提高番茄抗盐性的生理机制。结果表明,在150 mmol·L-1Na Cl胁迫下,两个番茄品种的生物量、净光合速率、抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)活性、可溶性蛋白含量及渗透势均显著降低,而H2O2和丙二醛含量显著升高;外源硅可显著改善盐胁迫下番茄的生长、提高光合和蒸腾作用及抗氧化酶活性、促进根系生长、降低膜脂过氧化;不同浓度硅对盐胁迫的缓解效果不同,两个品种均在硅酸盐浓度为2.0 mmol·L-1左右时缓解效果最好。硅可通过促进番茄根系的生长和水分吸收、提高叶片的光合作用及降低植株的氧化损伤来提高其抗盐性,而渗透调节与降低蒸腾失水不是本试验条件下硅诱导番茄抗盐的机理。     

Effects of Cinnamic Acid on Bacterial Community Diversity in Rhizosphere Soil of Cucumber Seedlings Under Salt Stress

To investigate the effects of a plant autotoxin, cinnamic acid, on bacterial communities in the rhizosphere soil of cucumber seedlings under salt stress, we used cucumber as the experimental material, cinnamic acid as the autotoxin, and NaCl to apply salt stress. Bacterial communities in the rhizosphere soil were analyzed using polymerase chain reaction （PCR）, denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）, and clone sequencing. Salt stress decreased the diversity of bacterial species in rhizosphere soil of cucumber seedlings at several growth stages. Cinnamic acid exacerbated the effects of salt stress at high concentrations, but alleviated its effects at low concentrations. Cloning and sequencing results indicated that DGGE bands amplified from soil samples showed high homology to uncultured bacterial species. Cinnamic acid at 50 mg kg^-1 soil improved cucumber growth and was the most effective treatment to alleviate the effects of salt stress on bacterial communities.     

外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

黄瓜幼苗对硝酸钙胁迫耐受性研究

为了保证设施黄瓜栽培中肥料的合理利用,降低土壤的盐胁迫,研究了营养液中硝酸钙胁迫处理对黄瓜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,硝酸钙胁迫严重影响了黄瓜的生长发育。与正常营养液处理相比,不同浓度硝酸钙处理下黄瓜幼苗的株高、茎粗、根长及幼苗鲜重、干重均显著降低。在相同处理时间,供试黄瓜幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白、MDA含量及相对电导率均高于对照;浓度为75、100mmol·L-1的硝酸钙处理下各项指标的变化显示出黄瓜幼苗受到严重伤害,已无法维持正常生长。