不同温度型小麦K+吸收动力学特征及其盐胁迫效应

本试验采用吸收动力学方法结合药理学方法,研究了NR9405（暖型）、小偃六号（中间型）、RB6和陕229（冷型）等4种不同温度型小麦幼苗（14 d）K+ 的高亲和和低亲和吸收特征。结果表明: 1）在0～50mmol/L的K+浓度范围内,K+吸收可分为0～1和1～50mmol/L两个阶段,均可用米氏方程描述;2）对于高亲和吸收系统（0～1 mmol/L）,冷型小麦具有高的饱和吸收率Imax [42.46～43.12 mol/（h?g）,RDW]和亲合系数Km（0.430～0.432 mmol/L）,暖型小麦（NR9405）和小偃六号具有较低的Imax［33.57～35.38 mol/（h?g）,RDW］和Km（0.332～0.353 mmol/L）,抑制低亲和系统后增加了4种小麦的高亲和转运载体数量,降低了冷型小麦对K+的亲和力,但对NR9405和小偃六号的Km值影响较小; 3）抑制高亲和吸收后,低亲和系统的Imax和Km均增加; 4）在盐胁迫下,K+高亲和和低亲和吸收系统均受到抑制,小麦幼苗K+吸收能力均显著降低,暖型小麦NR9405和小偃六号的高亲和系统Km几乎不受盐胁迫的影响,而冷型小麦的Km值因盐胁迫而降低。因此,在盐胁迫下高亲和吸收系统的稳定性可能是影响暖型小麦耐盐性高的一个重要因素,这对小麦耐盐性研究及耐盐品种选育均具有一定的指导意义。     

NaCl胁迫下珠眉海棠苹果中Na +的组织细胞定位研究

本试验研究了水培条件下NaCl胁迫下珠眉海棠苹果组织细胞中Na+的分布及可能的耐盐机制.结果表明:在一定NaCl胁迫浓度范围内,根系中Na +浓度高于地上部,根系对Na +有一定的再吸收作用,这是珠眉海棠耐盐的重要机制;当NaCl胁迫浓度达到一定阀值后,根、叶细胞Na +大量积累,当细胞液泡不再接纳Na +时,Na +大量积累于胞质和质外体,使质外体渗透势大大降低,胞质水分外流,破坏细胞膜系统和胞质新陈代谢,造成伤害.     

盐胁迫下柚实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性研究

以坪山柚为材料,对盐胁迫下实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性进行了研究。结果表明,沙培30d,80～200mmol/L盐胁迫,随盐浓度提高,坪山柚实生苗株高、叶面积、地上部干重和根部干重明显降低。溶液培养8d,坪山柚实生苗地上部及根Na+、Cl-含量随盐浓度的增加而增加,根及地上部K+、Ca2+、Mg2+以及P和Mn含量下降,Fe、Zn、Cu含量的变化因器官而异。其中,地上部Fe含量对盐胁迫敏感,可作为柚耐盐性鉴定指标。40mmol/L盐胁迫,坪山柚地上部K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+值均显著下降,且Mg2+/Na+值+/Na+值>1;浓度≥160mmol/L盐胁迫,K+/Na+值+吸收、运转效率比Cl-高。     

NaCl胁迫下珠眉海棠苹果中Na~+的组织细胞定位研究

本试验研究了水培条件下NaCl胁迫下珠眉海棠苹果组织细胞中Na+的分布及可能的耐盐机制。结果表明 :在一定NaCl胁迫浓度范围内 ,根系中Na+浓度高于地上部 ,根系对Na+有一定的再吸收作用 ,这是珠眉海棠耐盐的重要机制 ;当NaCl胁迫浓度达到一定阀值后 ,根、叶细胞Na+大量积累 ,当细胞液泡不再接纳Na+时 ,Na+大量积累于胞质和质外体 ,使质外体渗透势大大降低 ,胞质水分外流 ,破坏细胞膜系统和胞质新陈代谢 ,造成伤害。     

硝态氮对盐胁迫下囊果碱蓬幼苗根系生长和耐盐性的影响

在溶液培养条件下,设计了4个盐分（1,150,300或450 mmol/L NaCl）和3个氮素（0.05,5或10 mmol/L NO3--N）水平,研究了盐、氮及其互作对囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）幼苗的离子吸收、氮营养状况、根系形态特征及耐盐性的影响。结果表明,与低盐或低氮相比,增加盐分或氮水平显著增加了囊果碱蓬根部的干重、根系的侧根长、表面积、总吸收面积和活跃吸收面积;且这些根系的形态指标与地上部的离子及氮的累积存在显著的正相关。高盐胁迫下增加氮营养,显著增加了地上部Na+、NO3-、有机氮的含量和硝酸还原酶的活性;降低了Cl-和K+的含量。高盐胁迫下,硝态氮的增加促进了囊果碱蓬幼苗根系的生长,增加了地上部有机氮、NO3-和Na+的累积,改善了植株的营养状况和渗透调节,从而提高了囊果碱蓬的耐盐能力。     

局部根系盐胁迫对冬小麦生长和光合特征的影响

通过分根装置设置无盐胁迫(0|0)、局部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(0|150)、全部根系75 mmol-L-1NaCl胁迫(75|75)、全部根系150 mmol-L-1NaCl胁迫(150|150)4种处理,研究根系局部盐胁迫对冬小麦生长及光合特征的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制了小麦幼苗的生长,并且随着盐胁迫浓度的增加,小麦受抑制程度加重;根系盐胁迫方式对小麦幼苗生长影响显著,局部根系胁迫处理(0|150)小麦幼苗地上部干重比等浓度150 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(150|150)增加23.5%,比等浓度75 mmol-L-1NaCl全部盐胁迫处理(75|75)增加17.2%。在局部根系盐胁迫下,非盐胁迫一侧根系(0|150-0)补偿生长,其根长、侧根数、侧根长比盐胁迫一侧根系(0|150-150)分别增加195.2%、206.2%和237.8%,盐胁迫一侧根系吸收的Na+部分向非盐胁迫一侧根系运输,盐胁迫一侧根系(0|150-150)的Na+含量比全部胁迫处理(150|150)减少12.1%。与全部根系盐胁迫相比,局部根系盐胁迫减少了Na+在叶片中的积累,降低了钠/钾值。局部根系盐胁迫叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)均高于同浓度完全盐胁迫处理的小麦幼苗,进而增加地上部和根系的生物量。因此,局部根系胁迫显著缓解了全部盐胁迫对小麦地上部和根系生长的抑制作用。     

钾营养对不同基因型小麦幼苗NaCl胁迫的缓解作用

在温室砂培条件下,研究了钾营养对NaCl胁迫下不同基因型小麦幼苗生长、植株可溶性糖、丙二醛(MDA)含量及几种抗氧化酶活性的影响。结果表明,100.mmol/L.NaCl胁迫下,施入5～10.mmol/L.K+可提高小麦幼苗茎叶及根的生长及含水量;耐盐品种DK961可溶性糖含量随外界K+浓度的提高出现先升高后降低的趋势,而盐敏感品种JN17则随溶液K+浓度的提高一直降低;两品种电解质外渗量及MDA含量都比对照增加,但随外界K+浓度的升高呈现先降低后升高的趋势,以10.mmol/L.K+时最接近对照;两品种超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性随外界K+浓度升高都是先升高后降低,以Na+/K+比值为10∶1最好,并且对POD活性的影响更显著。表明根据NaCl胁迫程度不同,按Na+/K+比值为10∶1的比例施用钾肥可最大限度地降低NaCl胁迫对小麦幼苗造成的伤害,促进小麦生长。     

不同基因型冬小麦Na~+吸收动力学特征及其耐盐性

在水培条件下,以4种不同基因型冬小麦小偃6号、NR9405、陕229和RB6为试验材料,采用浓度梯度法等研究了小麦幼苗的Na+吸收动力学特征及其与耐盐性的关系。结果表明:冬小麦对Na+的吸收可分为两个阶段,盐浓度在NaCl 50～80 mmol L-1以下(低盐)时,4种冬小麦的Na+吸收动力学参数Vmax和Km分别为Na+0.50、0.30、0.58、0.55 mg g-1h-1和Na+18.50、3.89、70.90、30.68 mmol L-1;在NaCl 50～80mmol L-1以上(中、高盐)时,4种冬小麦的Vmax和Km分别为1.81、1.56、2.11、2.11 mg g-1h-1和Na+107.20、70.29、121.06、102.67 mmol L-1。在低盐环境中冬小麦对Na+的排斥率为90%左右,而在高盐环境中对Na+的排斥率只有50%～60%。低盐胁迫下小偃6号和NR9405对Na+的吸收速率较陕229和RB6高50%,Na+的排斥率品种间相差不大;在中、高盐胁迫下陕229和RB6对盐分吸收累积速率较小偃6号和NR9405高15%,而后者对Na+的排斥率较前者高10%。高盐胁迫下高的Na+吸收速率和低的Na+排斥效应可能是陕229和RB6不耐盐的重要原因。     

外源氮对NaCl胁迫下库拉索芦荟生理特性的影响

温室盆栽条件下,研究了外施不同浓度硝酸铵对200 mmol/L NaCl 胁迫下库拉索芦荟叶片离子含量、质膜透性、丙二醛含量及脯氨酸和可溶性糖积累的影响。结果表明,外施不同浓度NH4NO3（3.75 ~18.75 mmol/L）能够显著增加200 mmol/L NaCl胁迫下植株干重,明显促进芦荟叶片脯氨酸和可溶性糖积累,提高叶片K+、Ca2+含量,抑制叶片对Na+、Cl-的吸收;同时促进K+ 和Ca2+ 向相对幼嫩叶片、Na+ 和Cl-向相对成熟叶片中的积累。外施氮显著降低盐胁迫下叶片细胞质膜透性和丙二醛含量。各项指标变化表明,外施11.25和15 mmol/L NH4NO3对盐胁迫下芦荟生理特性的调控作用较好;外源氮缓解芦荟盐害与氮促进盐胁迫下叶片离子选择吸收、增加有机渗透物质积累及维持植株体内养分平衡有关。     

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。     

Characterization of the Na+ delivery from roots to shoots in rice under saline stress: Excessive salt enhances apoplastic transport in rice plants

Sodium transport to the shoots of rice (Oryza sativa L.) plants grown under salt stress conditions was characterized. The rate of Na⁺ transport to shoots increased exponentially depending on the increase in the NaCl concentration of the rooting solution, however, the rates were independent of the plant transpiration. Excessive NaCl in the rooting solution was found to enhance apoplastic transport in rice plants by using the apoplastic dye, 3-hydroxy-5,8,10-pyrene trisulfonic acid (PTS) and Fluostain I (also known as Calcoflour White M2R New). The results suggest that excessive Na⁺ in the rooting solution enlarges the apoplastic pathways, which facilitates Na⁺ intrusion into the xylem vessels, resulting in an excessive accumulation of Na⁺ in rice shoots.     

盐胁迫下马蔺的生理反应研究

Chinese iris （Iris lactea Pall. var. chinensis （Fisch） Koidz.）, a robust iridaceous plant, is widespread in arid and semiarid regions with high salinity. However, the mechanism of its salt tolerance is not well understood. In this study, plant growth, water status, content and distribution of inorganic ions, cell membrane permeability, and proline content of I. laetea under salt stress were investigated using nutrient solutions with six NaCl concentrations ranging from 0 to 350 mmol L^-1. The results indicated that the biomass, height, fresh weight, K^＋ content, and K^＋/Na^＋ and Ca^2＋/Na^＋ ratios decreased with increasing NaCl stress, whereas plant water deficit and contents of Na^＋ and Cl- increased with increasing NaCl stress. In all salt treatments, water deficit of shoots was found to be higher than that of roots and had a positive correlation with salt concentration. When the NaCl concentration was less than 280 mmol L^-1, the ion absorption selectivity ratio and the transportation selectivity ratio sharply increased with increasing NaCl stress. Under medium salt stress, I. lactea exhibited a strong K^＋ selective absorption and the transportation of K^＋ from roots to shoots increased, whereas Na^＋ was not transported and was mostly retained in roots. The plants were able to maintain osmotic adjustment through the accumulation of Na^＋, Cl-, and proline. On the basis of its biomass production under salt stress, I. lactea could be considered as a facultative halophyte.     

NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢、光合速率、ABA含量的影响

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1/2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、170、255、340mmolL-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水势 (w)、相对含水量 (RWC)逐渐下降 ,光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率 (WUE)、气孔导度 (Gs)、气孔开度也明显下降 ;低浓度NaCl胁迫下胞间CO2 浓度 (Ci)下降 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,Ci逐渐上升 ;脱落酸 (ABA)含量则随NaCl胁迫浓度的提高而上升。NaCl胁迫下上述指标在不同耐盐品种间存在明显差异 ,而且NaCl胁迫浓度与RWC、w、Pn、Tr、Gs呈极显著的负相关。在NaCl浓度为 85mmolL-1 以上时 ,NaCl浓度与Ci、ABA含量呈极显著的正相关 ;RWC、w与ABA间呈极显著负相关 ,与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的正相关 ;ABA含量与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的负相关。     

盐胁迫下添加外源硅提高水稻抗氧化酶活性与钠钾平衡相关基因表达

  【目的】  盐胁迫是影响全球作物生长的主要非生物胁迫之一,添加外源硅可有效提高植物对盐胁迫的抗性。本研究通过水培试验,分析硅对盐胁迫下水稻生长、光合系统、钠钾含量、抗氧化酶活性和钠钾平衡关键基因表达量的影响,以探究硅缓解水稻盐胁迫的机制。  【方法】  供试材料为日本晴水稻 (Oryza sativa L. cv. Nipponbare),设置NaCl 0 (CK)、50 (Na1) 和100 mmol/L (Na2) 3个盐胁迫浓度与Na₂SiO₃ 0 (Si0)、0.5 (Si1) 和1.5 mmol/L (Si2) 3个硅浓度,共9个处理。处理5天后,测定水稻长度与生物量、光合与蒸腾速率、氧化伤害、钠钾含量。结果表明,在100 mmol/L NaCl与1.5 mmol/L硅处理下,硅盐互作效果最显著,据此进一步测定了该处理下水稻的抗氧化酶活性与钠钾转运关键基因表达量。  【结果】  盐胁迫显著降低了水稻地上部与地下部的长度与干重,同时显著降低了光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量,并明显促进丙二醛的累积。盐胁迫下,外源硅显著增加了水稻地上部高度与干重,但对地下部长度与干重无显著影响;盐胁迫下添加硅显著提高了叶片光合速率和叶绿素含量,显著降低了丙二醛含量,但对蒸腾速率无显著影响。盐胁迫均引起地上部与地下部钠含量显著上升与钾含量显著下降,盐胁迫下添加外源硅可显著降低地上部钠含量,但是对钾含量没有显著影响,并且硅对根系钠钾含量均无显著影响。总体而言,100 mmol/L NaCl处理在水稻中造成的生长抑制、氧化伤害与钠钾失衡等胁迫伤害比50 mmol/L NaCl处理更为严重,而添加1.5 mmol/L的硅对盐胁迫的缓解效果优于添加0.5 mmol/L的硅。在100 mmol/L NaCl处理下,添加1.5 mmol/L的硅显著提高了SOD、CAT、APX的活性,但是对POD的活性无显著影响;同时,添加1.5 mmol/L硅显著提高了盐胁迫下水稻钾吸收基因 (OsHAK1、OsHAK7、OsHAK11与OsHAK12)、钠外排基因 (OsSOS1) 与钠区隔化基因 (OsNHX1、OsNHX3与OsNHX5) 的表达。  【结论】  营养液中添加1.5 mmol/L的硅比0.5 mmol/L的硅对盐胁迫下水稻的生长、光合系统和离子平衡调控效果更好,能更有效地缓解水稻盐胁迫。硅可通过调控SOD、CAT、APX等抗氧化酶活性与钾吸收、钠外排和钠区隔化等钠钾平衡关键基因的表达,从而缓解水稻盐胁迫。     

盐胁迫下两种基因型冬小麦萌发过程中钠离子吸收及对碳、氮代谢的影响

采用两种基因型冬小麦种子为试验材料,研究了盐胁迫对小麦种子萌发过程中Na 的吸收和累积及其对C、N代谢的影响及外源Ca(NO3)2和CaCl2对小麦萌发过程中盐害的缓解效应。结果表明,150mmol/L NaCl胁迫明显抑制小麦种子的萌发。种子萌发过程中,"小偃6号"的耐盐性优于"陕229"。外源钙对两种小麦盐胁迫效应的缓解作用不同。6mmol/L钙离子可明显减轻"陕229"的盐害作用,对"小偃6号"作用不大。盐胁迫对种子萌发过程中的蛋白酶和淀粉酶活性具有明显抑制作用。盐胁迫下,"小偃6号"种子的蛋白酶和淀粉酶活性明显高于"陕229"。钙离子对盐胁迫下小麦萌发过程胚乳内蛋白酶的活性有较大调节作用,对淀粉酶活性影响较小。盐胁迫下小麦种子中Na 含量显著增加,K/Na比显著降低。钙离子对盐胁迫下小麦种子中Na 累积的影响较大,盐胁迫和外源钙处理对K 含量影响较小。     

盐胁迫下大气CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响

采用营养液培养和开顶箱法,研究了盐胁迫下CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响。结果表明,黄瓜生长在80mmol/L NaCl下,其生物量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著下降,而胞间CO2浓度明显升高;CO2浓度升高可增加盐胁迫下黄瓜幼苗生物量,使光合速率、气孔导度、蒸腾速率升高。表明CO2浓度升高能减轻盐胁迫对光合功能的不利效应。80mmol/L NaCl可使黄瓜幼苗体内总N和K 的浓度降低,而使Na 浓度增加;CO2浓度升高具有提高盐胁迫下总N和K 浓度,降低Na 浓度的效应,说明CO2浓度升高可减轻盐胁迫的毒害作用,提高黄瓜幼苗生物量。     

冬小麦光合功能对盐胁迫的响应

研究了冬小麦 (Triticum aestivum L. )光合功能对盐胁迫的响应。结果表明 ,盐胁迫 ,尤其是高浓度NaCl(400mmol/L)的胁迫 ,大大降低单位面积叶绿素 (Chl)的含量、叶绿体对光能的吸收能力、PSII电子传递速率、原初光能转化效率以及光化学荧光猝灭系数 (qP) ,同时降低光合放氧速率及其光饱和点 ,使植物更易受到光抑制。这些结果加剧光合放氧和碳同化能力的下降 ,不利于光合产物的积累 ,是生长在盐碱地上作物低产的重要生理原因之一。     

铵态氮和硝态氮调节盐胁迫豌豆幼苗生长和根系呼吸的作用

【目的】 土壤盐渍化在干旱和半干旱灌溉区是制约农业生产的非生物因素之一,合理的调控措施可以减轻盐渍化对植物的危害,本文探讨了氮源调节豆科植物盐胁迫的生理生态机制。 【方法】 采用砂培试验,以3个豌豆品种 (银豌1号、S5001-1和Ha) 为供试材料,设定三个盐分浓度(0、50、100 mmol/L),分别供应铵态氮和硝态氮4 mmol/L,每个品种均设六个处理。培养29天后对豌豆幼苗生物量、根系生长参数、根系呼吸及植株盐分离子含量进行测定。 【结果】 1) 三个盐分浓度相比,50 mmol/L NaCl处理下的3个豌豆品种幼苗的地上生物量和根系生长指标(根干重、根长和根表面积)显著高于0和100 mmol/L NaCl处理,且硝态氮处理显著高于铵态氮;2) 与无NaCl处理相比,3个豌豆品种植株含水量在100 mmol/L NaCl处理下明显降低,且硝态氮处理的显著低于铵态氮处理;3)豌豆根系呼吸速率均随着盐分浓度的增加和培养时间的延长总体呈降低趋势。3个豌豆品种根系呼吸速率对硝态氮和铵态氮的反应不同,相同盐分水平下,银豌1号铵态氮处理的高于硝态氮,Ha品种则相反,而S5001-1品种在两种氮源间差异不大。在50 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种S5001-1与Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量明显高于铵态氮,而银豌1号则相反;100 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量显著高于铵态氮,其他两个品种在不同氮源处理间无差异。相同盐分胁迫水平下,银碗1号铵态氮处理的根系呼吸累积量明显高于品种S5001-1和Ha,而硝态氮处理下,品种Ha的根系呼吸累积量最高。4) 3个豌豆品种幼苗地上部Na+和Cl–含量均随盐浓度的增加而增加,而不同氮源对Na+在豌豆体内累积的影响因豌豆品种而异。 【结论】 在中度盐分胁迫下,施氮肥可缓解盐分胁迫对豌豆幼苗生长的影响,硝态氮缓解能力高于铵态氮,但在重度盐分胁迫下,盐胁迫是影响植物生长和离子吸收的主导因子,氮源调节作用变弱。尽管不同豌豆品种的根系呼吸对NH₄+-N与NO₃–-N的反应不同,但NO₃–-N缓解盐胁迫的效果总体上好于NH₄+-N。      

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢的影响

研究了在100 mmol/L NaCl胁迫下,外源NO供体硝普钠（SNP）处理对耐盐性不同的2个番茄品种（沪番‘1480’和沪番‘2496’）幼苗叶片活性氧（ROS）水平和保护酶活性的影响。结果表明,外源NO提高了盐胁迫下SOD、POD、CAT和APX活性,AsA和GSH含量以及脯氨酸和可溶性糖含量,降低了MDA含量和O2- 产生速率;与耐盐品种‘1480’相比,NO处理对盐敏感品种‘2496’效果更明显。表明外源NO通过促进盐胁迫下保护酶活性、抗氧化剂和渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用,增强植株的耐盐能力。