胡杨不同冠层叶片的形态特征及对水胁迫的响应

该研究以长势良好、冠高相近的3棵成年胡杨为采样株,在树冠垂直方向上进行3等分,取每个冠层东西南北4个方向的混合树叶为试验材料,研究不同冠层叶片的形态特征,以及在不同浓度PEG-6000下生理特性.结果显示:成熟胡杨植株树体上从树冠基部到树顶依次为披针形、卵形、宽卵形叶片,3种叶形指数、叶面积和叶柄长上存在着显著差异;水分胁迫时,第1层叶片通过维持细胞膜的稳定性来增加抗逆性,第2层叶片通过快速积累脯氨酸来适应干旱环境,第3层叶片通过维持可溶性蛋白含量的稳定性,提高代谢水平弥补水胁迫造成的伤害;在抗逆性隶属函数法评价上第3层叶片的综合抗逆性＞第2层叶片综合抗逆性＞第1层叶片综合抗逆性.     

土壤水分胁迫对胡杨、灰叶胡杨渗透调节物质和保护酶活性的影响

以三年生胡杨为供试材料,采用盆栽试验,研究不同土壤水分胁迫条件对胡杨、灰叶胡杨幼苗渗透调节物质和保护酶活性的影响.结果表明,随着胁迫时间的延长,胡杨、灰叶胡杨叶片内脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等渗透调节物质含量都有不同程度的升高,但二者的变化曲线明显不同,对不同水分胁迫程度的响应方式也明显不同,且胡杨叶片内的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量均高于灰叶胡杨.在水分胁迫下,胡杨、灰叶胡杨叶片的过氧化物酶、过氧化氢酶等保护酶活性均随胁迫时间的延长而上升,二者的变化曲线明显不同,在重度胁迫下仍能保持较高的酶活性,且胡杨的保护酶活性高于灰叶胡杨.水分胁迫条件下的胡杨、灰叶胡杨丙二醛(MDA)含量均高于适宜水分条件下的MDA含量,并随干旱时间的延长呈增加趋势,且胡杨体内MDA含量高于灰叶胡杨.     

盐胁迫下胡杨的光合和生长响应

用低盐（５０ｍＭＮａＣｌ）和高盐（２００ｍＭＮａＣｌ）溶液分别处理２年生胡杨并与杂种胡杨作比较,以观察盐分胁迫下胡杨的光合反应及生长反应．光合作用及相关参数的测定结果表明,两个树种的ＣＯ２补偿点随盐分浓度的升高而升高,ＲｕＢＰ羧化酶活性随盐分浓度的升高而降低;用高盐处理,在土壤盐分浓度达到０７％ＮａＣｌ时,胡杨的净光合速率仍能在经历一段时间的下降后逐渐回升至相当于对照处理的７０％;而杂种胡杨的光合速率只有在土壤盐分浓度低于０２％ＮａＣｌ时方可恢复,当土壤盐分浓度达到０５％ＮａＣｌ时植株即死亡．叶绿素ａ和ａ／ｂ比率随盐分水平的升高而升高,叶绿素ｂ和类胡萝卜素的含量则随之降低．荧光分析表明,盐分胁迫造成胡杨光合速率下降的原因不是对光合器官的破坏,而是对光合暗反应的抑制．测定叶片伸长速率和叶片数及比叶面积,发现胡杨在盐胁迫的初期主动调节生长速率并脱落部分叶片（在高盐处理后第１天,胡杨叶片的伸长速率下降７０％,至第３天,开始落叶）;在处理过程中,胡杨叶片的比叶面积随盐分水平的升高而降低,说明有叶片肉质化现象．这些均有利于增强抗盐性．     

盐胁迫下胡杨的离子响应

分析土壤和植物组织中的各种离子关系,发现胡杨对盐分不是简单的抿吸机制;对根系环境中的ＮａＣｌ,胡杨吸收的钠离子显著少于不耐盐的杂种胡杨,而吸收的氯离子却大大超过后者,这与以往报道盐胁迫的胡杨根细胞中形成大量富含氯离子的小液泡是一致的,是一种特殊的区隔化构造,与杂种胡杨相比,胡杨有相对较发达的茎干组织,根和茎干占植株总生物量的比例较大,能吸收和储存有害盐离子而减少其进入叶组织,这是胡杨抗盐性的形态解     

盐胁迫下胡杨的离子响应

分析土壤和植物组织中的各种离子关系,发现胡杨对盐分不是简单的拒吸机制;对根系环境中的NaCl,胡杨吸收的钠离子显著少于不耐盐的杂种胡杨,而吸收的氯离子却大大超过后者.这与以往报道盐胁迫的胡杨根细胞中形成大量富含氯离子的小液泡是一致的,是一种特殊的区隔化构造.与杂种胡杨相比,胡杨有相对较发达的茎干组织,根和茎干占植株总生物量的比例较大,能吸收和储存有害盐离子而减少其进入叶组织,这是胡杨抗盐性的形态解剖学特性.     

胡杨膜系统的盐稳定性及盐胁迫下的代谢调节

比较胡杨和群众杨在盐分胁迫下的生化反应发现：（１）胡杨的细胞膜系统能忍耐２００ｍＭ ＮａＣｌ的高盐处理,其膜透性在高盐处理３ｄ没有显著增加,而群众杨的膜透性随盐分浓度的升高而升高。     

NaCl胁迫对胡杨幼苗叶主要渗透调节物质的影响

以胡杨幼苗抗盐能力为研究目标,采用盆栽沙培,以2年生胡杨实生苗为试验材料,设置5个NaCl浓度0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和2.0%进行盐胁迫试验,在盐处理后的1、5、10 d和20 d采叶样测定胡杨幼苗叶片中脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶（SOD）、Na⁺、K⁺和Cl^-的含量。通过不同NaCl浓度胁迫下胡杨幼苗叶生理生化指标变化,探讨胡杨幼苗的耐盐生理机制,为胡杨造林与资源的合理利用提供理论依据。结果表明:1）盐胁迫下,胡杨幼苗叶片中Pro含量逐渐增加,在2%盐浓度胁迫下迅速积累,同时,胡杨幼苗叶Pro含量受盐浓度与胁迫时间影响非常显著。2）胡杨幼苗在中、低NaCl盐浓度处理下,SOD活性基本趋于降低的趋势,但2%NaCl盐浓度处理,SOD活性增加显著,胁迫时间对胡杨幼苗叶SOD活性的影响大于盐浓度。3）胡杨幼苗叶片中可溶性蛋白含量在不同胁迫时间下总体随盐浓度的增加呈先降低后增加的趋势。4）盐胁迫下,胡杨幼苗叶片中K⁺含量降低,Na⁺和Cl^-含量增加。从浓度与胁迫时间效应分析,胡杨叶片中K⁺含量随着胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长呈降低趋势,总体K⁺含量的降低幅度不大。 Na⁺含量在NaCl低浓度胁迫下,随时间效应不显著,在高浓度胁迫下,胁迫时间累积效应显著。盐胁迫下,胡杨叶片中的Cl^-含量随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而增加,0.3%、0.6%NaCl低盐浓度胁迫时Cl^-含量增加幅度较小,2%NaCl盐浓度处理下增加幅度较大。表明胡杨幼苗叶片生理生化过程对盐分具有一定的适应性,通过增加Pro、可溶性蛋白、SOD活性含量,保持较高的K⁺的吸收水平,增强了胡杨幼苗抵御盐胁迫的能力;在盐胁迫下,胁迫时间的延长会加重盐胁迫程度,具有累积效应。     

多效唑提高植物抗逆性的研究进展

主要从与植物抗逆性有关的部分因素以及多效唑对植物的抗倒伏、抗旱性、抗冷性、抗热性、抗衰老和防草抗病性的影响等方面阐述了多效唑提高植物抗逆性的研究进展,并提出了多效唑应用方面应加强的研究方向。     

干旱胁迫下不同胸径胡杨生理特点分析

以三个典型样地中不同胸径胡杨下部披针形叶片为实验材料,对其光合色素含量、水分含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量进行了测定.结果表明:随着水分胁迫的加剧,不同胸径胡杨类胡萝卜素、胡萝卜素/叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量均呈上升的趋势.而叶绿素b、脯氨酸含量在不同土壤水分条件下变化不同,表现为轻度胁迫时含量增加,重度胁迫时含量急剧减少.不同胸径间胡杨的各项生理指标大致表现为随着胸径的增大含量逐渐升高的趋势.研究表明:在一定的水分胁迫下,胡杨可以通过生理过程不断调整自身的抗旱能力,但当胁迫加重时,胡杨的生理活动便遭到一定程度的破坏.在5～30 cm,胸径越大的胡杨,忍受胁迫的能力越强.     

塔里木河下游胡杨叶片性状特征及其对水分胁迫的响应

为了探究荒漠植物对干旱胁迫的生理生态响应,特别是其叶片在长期缺水条件下的水分利用策略,以塔里木河下游荒漠河岸林建群树种胡杨(Populus euphratica Oliv.)为研究对象,测定了不同水分梯度(离河道距离)胡杨叶片总含水量(T_(WC))、干质量含水量(D_(WWC))、干物质质量分数(L_(DMC))、比叶面积(S_(LA))、叶片厚度(L_T)、叶面积(A_R)等叶片性状指标,分析其种内性状分化特征,各性状之间、性状与距河道距离之间的关系。结果表明:胡杨叶片性状值的变异范围为7.05%～39.00%,其中T_(WC)最少(7.05%)、A_R最大(39.00%),表现出较小的种内分化特征;S_(LA)与L_(DMC)和L_T分别呈极显著负相关(P0.01)和显著负相关(P0.05),与T_(WC)呈极显著正相关(P0.01);L_(DMC)与D_(WWC)呈极显著负相关(P0.01);T_(WC)与L_(DMC)呈极显著负相关(P0.01),与D_(WWC)呈极显著正相关(P0.01);S_(LA)、L_(DMC)、L_T、T_(WC)、D_(WWC)可以作为反映胡杨适应干旱胁迫的关键叶片性状指标,随着距河道距离的增加胡杨L_T增厚,L_(DMC)增加,A_R、T_(WC)、D_(WWC)均减少。这反映了荒漠植物为适应干旱水分胁迫而形成的保水对策。     

脱落酸与胡杨抗盐性的关系

为模拟胡杨根系受盐胁迫时引起ＡＢＡ水平上升的生理作用,用一定浓度的ＮａＣｌ,ＡＢＡ和玉米素单独和联合施入胡杨的根系环境。发现：ＡＢＡ处理和ＮａＣｌ处理都能迅速引起气孔阻力上升,并且两者的作用有加合性。     

胡杨气体交换特性

通过测定土培条件下净光合速率及其相关参数的日进程,发现胡杨净光合速率的最大值出现在中午辐射最强的时间;胡杨光饱和点高达２８００μｍｏｌｍ－２ｓ－１,说明具有Ｃ４植物的光合特性,但ＣＯ２补偿点和饱和点分别高达１５０μｍｏｌｍｏｌ－１和９００μｍｏｌｍｏｌ－１,说明胡杨仍属于Ｃ３植物．此外,扫描电镜观察胡杨叶片表面有蜡片结构,可能与胡杨长期适应沙漠强辐射和高蒸腾的环境有关．胡杨气孔阻力全天变化不大,表明胡杨的气孔运动保留了河岸起源的特点,而典型的叶片旱生结构可能是长期适应干旱环境逐渐发育的结果     

盐胁迫下胡杨和毛白杨叶细胞中的离子区隔化

该文以抗盐的胡杨和盐敏感的毛白杨组培再生苗为实验材料,利用X--射线微区分析技术研究盐胁迫下(为期20d的盐处理)叶片各种类型细胞内主要元素Na+、Cl-、K+的分布情况,测定的细胞类型包括:①叶脉细胞(叶脉维管束导管、叶脉维管束内部和外部的薄壁细胞);②叶肉细胞(栅栏组织、海绵组织);③表皮细胞(上、下表皮细胞).结果表明,胡杨和毛白杨叶细胞对盐离子的区隔化有明显差异:与毛白杨相比,盐处理后的胡杨叶细胞不但具有较高的拒Na+能力,即将Na+贮存在质外体中,而且液泡区隔Na+的能力也强于毛白杨.在Cl-的区隔化方面,对照处理胡杨各种类型的细胞(包括叶脉、叶肉和表皮细胞)Cl-浓度都高于毛白杨,但在盐胁迫下,胡杨叶片的细胞壁、液泡甚至叶绿体中Cl-的含量都低于毛白杨,这是胡杨根细胞限制Cl-离子根冠运输的结果.盐处理使胡杨叶片各种类型细胞中的K+浓度降低;与胡杨不同,毛白杨叶片细胞中质外体的K+浓度下降,而液泡中的K+水平却相应提高,这是毛白杨细胞内K+重新分配的结果:由于盐处理后毛白杨液泡内积累了过多的Cl-,K+从细胞壁进入液泡,用以平衡液泡内Cl-积累所带来的负电荷.     

胡杨远缘杂交亲子代过氧化物同工酶分析

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,就胡杨为父本,中东杨、密叶杨和小叶杨为母本杂交组合的亲子代进行过氧化物同工酶分析,并结合酶谱数值分析探索了杂种的鉴定方法,结果表明:(1)过氧化物同工酶法可以鉴定杨树杂种;(2)酶谱相似系数法可以反映亲子代间的遗传关系。     

NaCl胁迫对胡杨幼苗叶生理生化指标的影响

[目的]研究不同NaCl浓度胁迫下胡杨幼苗叶生理生化指标变化特征,探讨胡杨幼苗的耐盐生理机制,为胡杨造林与资源的合理利用提供理论依据.[方法]采用盆栽沙培,以2年生胡杨实生苗木为试验材料,设置5个NaCl浓度0.3;、0.6;、0.9;、1.2;和2;进行盐胁迫试验,测定胡杨幼苗叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Na+、K+和Cl-的含量.[结果]随着NaCl浓度的增加,胡杨幼苗叶片中脯氨酸、MDA、Na+和Cl-的含量增加,K+含量和K+/Na+值降低,SOD活性和可溶性蛋白含量则呈先降低后上升的趋势.高盐处理对以上测定生理指标有较大影响.[结论]NaCl胁迫下,胡杨幼苗叶片生理生化过程对盐分具有一定的适应性:(1)盐胁迫下,脯氨酸含量显著增加,是胡杨幼苗抵御盐胁迫重要的渗透调节物质;(2)盐胁迫下,可溶性蛋白明显降低,对胡杨幼苗抗盐胁迫贡献较小;(3)较高盐分浓度胁迫下,叶片中SOD活性增加,增强了胡杨幼苗抵御盐胁迫的能力;(4)在较低盐胁迫下,胡杨幼苗仍保持较高的K+的吸收水平,具有一定的抗盐胁迫能力.     

胡杨NAC转录因子PeNAC045基因的克隆及功能分析

NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)域蛋白是植物特有的最大的转录因子家族之一,在调节衰老,细胞分裂,木质形成,生物和非生物胁迫等方面发挥重要作用。本研究从胡杨中成功克隆出与胁迫相关的基因,并命名为PeNAC045。测序结果表明,PeNAC045基因编码区长度为915 bp,编码304个氨基酸,与毛果杨PtrNAC045的氨基酸一致性为96.05%。对PeNAC045基因在NaCl和干旱胁迫下的表达情况进行了分析,PeNAC045基因的表达受高盐和干旱的强烈诱导。利用PeNAC045的cDNA全长构建表达载体pBI121-PeNAC045-GFP,测序确认后,将重组结构和阳性对照(空载体)分别转化野生型拟南芥(Col-0),进行亚细胞定位观察,结果显示PeNAC045-GFP融合蛋白定位于细胞核上,并由DAPI进行核染色标定。利用农杆菌花序侵染法将构建的表达载体pCAMBIA1301-PeNAC045转化野生型拟南芥和突变体(ataf2),通过PCR鉴定,获得过表达植株及ataf2/PeNAC045回补株系。对各株系进行NaCl胁迫处理,分析PeNAC045基因的生物学功能。在150 mmol/L NaCl胁迫下,相比于拟南芥突变体和野生型植株,拟南芥PeNAC045过表达株系的萌发率降低,根长变短。此外,拟南芥PeNAC045过表达株系的株高明显低于其他株系,其在苗期对盐胁迫的敏感性增加。研究结果表明,在盐胁迫下,PeNAC045作为转录调节因子,负调控胁迫相关基因的表达。