过量硼对植物的毒害及高硼土壤植物修复研究进展

硼作为一种植物必需元素,在土壤中过量存在会对植物产生毒害,硼对植物的毒害作用以及利用植物修复高硼土壤已经日益受到关注。目前,硼对不同类型植物的毒害特点,植物的耐受机制还不十分清楚。特别是对于硼污染的植物修复,其研究还处于起步阶段。本文分别从植物的表观症状、生理生化和基因水平等层次,综述了过量硼对植物的毒害,并从高耐受性、超富集能力植物筛选,以及转基因技术应用等角度回顾了硼污染的植物修复研究进展。在此基础上,提出了当前相关研究存在的主要问题,并对未来的研究进行了展望。     

硅对高硼高盐胁迫下小麦生长及离子吸收的影响

选取小麦(Triticum aestivum Linn.)为供试植物,利用盆栽试验研究了不同添加量的硅(0、50、100 mg·kg-1)对高硼(300 mg·kg-1)高盐(5 g·kg-1氯化钠)胁迫下植物生长以及对主要无机离子吸收的影响。结果表明,在硼盐联合胁迫下,硅能够提高小麦生物量,抑制对硼和钠的吸收,促进钾的吸收,降低植株钠钾比(Na/K),对钙、镁离子的吸收则没有显著影响。100 mg·kg-1硅处理对硼盐联合胁迫的缓解效果大于50 mg·kg-1硅处理。研究认为,硅能够通过抑制小麦对硼和钠的吸收,促进钾的吸收,缓解硼和盐联合胁迫对小麦生长的抑制作用。     

钙在植物盐毒害中的作用

盐毒害作用包括渗透胁迫和离子胁迫两大类，它们都能严重影响根系和新梢的生长，Ｎａ＾＋减少了质膜对Ｃａ＾＋＋的束缚，当Ｃａ＾＋＋向外流出增加时，Ｎａ＾＋能抑制Ｃａ＾＋＋进入胞内，并耗尽内质膜上的Ｃａ＾＋＋这些变化表明，Ｃａ＾＋＋的变化是根系细胞受到盐胁迫后的原初反应，盐能很快减少Ｃａ＾＋＋向叶细胞的转运，Ｎａ＾＋干扰了根系细胞内Ｃａ＾＋＋的平衡，盐胁迫时补Ｃａ＾＋＋能产生良好作用。     

过量硼对淡水浮游植物生长及种类变化的影响

以自然水体中的浮游植物为对象,通过室内模拟试验,研究了硼浓度为0～400 mg·L-1的水体中浮游植物的生长和种群变化.结果表明:低浓度的硼(≤50 mg·L-1)会提高浮游植物生物量,增大浮游植物多样性;高浓度的硼(≥100 mg· L-1)会降低浮游植物生物量,减小生物多样性;蓝藻门的皮状席藻和微小平裂藻对硼耐受性最强,可以在硼浓度为400 mg· L-1的水体中存活并成为优势种.低浓度硼对某些淡水浮游植物的生长有促进作用,高浓度硼则有抑制作用.随水体中硼浓度升高,耐受性弱的浮游植物种类的优势地位逐渐被高耐受物种取代.     

植物对盐胁迫生理反应的研究综述

该文综述了盐胁迫对植物种子发芽及幼苗生长、细胞膜透性、光合作用以及植物体内活性氧的影响。     

硼胁迫对植物的影响及硼与其它元素关系的研究进展

从硼的缺乏和中毒对植物营养器官和生殖器官、植物生理特性的影响等方面,综述了植物必需微量元素硼在胁迫条件下对植物的影响及硼在植物体中与其它元素的相互作用,为植物硼营养的研究提供了新资料。     

硼和氯化钠复合胁迫对小麦幼苗的影响

以盆栽小麦幼苗为供试植物,设定培养基质硼浓度分别为0、50、100 mg·kg^-1,氯化钠浓度分别为0、1、2 g·kg^-1,研究了硼和盐复合胁迫对植物生长的影响。结果表明,硼和氯化钠的单独胁迫均能显著抑制小麦生长;硼浓度为50 mg·kg^-1时,氯化钠加重了硼对小麦生长的抑制;硼浓度为100 mg·kg^-1时,氯化钠缓解了硼对小麦生长的抑制。硼和氯化钠的复合胁迫以及高硼胁迫使根冠比显著增大,氯化钠抑制了小麦对硼的吸收。综合来看,当硼胁迫较严重时,盐胁迫可以促进小麦增大根冠比和减少硼吸收来抵御硼毒害。     

１８种蔬菜品种对硼毒害敏感性的研究

通过对不同浓度硼胁迫下豇豆、菜心、黄瓜等18种常见蔬菜幼苗水培试验,筛选对硼毒害敏感性较高的蔬菜种类.结果表明,黄瓜、豇豆、红豇豆的硼毒害症状表现最明显,在高硼处理后第2 d即出现明显的毒害症状,而空心菜和甘蓝的硼毒害症状表现最不明显.各种蔬菜的株高和地上部鲜重都随培养液中硼浓度的升高而降低,除个别蔬菜种类外,株高和地上部鲜重与培养液中硼浓度之间均呈显著相关.红豇豆和豇豆地上部鲜重的降低最显著,而红萝卜、金峰大白菜、松花菜、新冠和甘蓝地上部鲜重的降低最不显著.在症状表现和地上部鲜重降低显著的蔬菜种类中,选择地上部鲜重降低最显著(EC_(20)值最小)的蔬菜作为对硼毒害最敏感的蔬菜品种,据此确定红豇豆为对硼毒害最敏感品种.     

等渗透势的盐胁迫下枣和酸枣对渗透胁迫与离子毒害的敏感性

用等渗透势(-0.53 MPa)的PEG-6000、NaCl、Na+-盐和Cl--盐溶液分别处理2年生金丝小枣、冬枣、酸枣苗30 d,探究盐胁迫下它们对渗透胁边和离子毒害的敏感性对叶片单叶重.叶绿索含量及荧光参数Fr/Fo和φPSⅡ、MDA含量、相对电解质渗漏率等生理生化指标的测试分析结果表明:Na+、Cl都是构成枣和酸枣盐害的盐分离子,而离子毒害对它们的伤害效应重于渗透胁迫,其中Na+的毒害效应大于 Cl-;酸枣对渗透胁迫的抗性强于金丝小枣、冬枣,但它们均对Na+较Cl-更敏感,而金丝小枣对渗透胁迫,特别是别离子毒害的抗性显著强于冬枣.     

盐胁迫下植物的分子信号传导

盐胁迫下,植物体内的离子浓度和渗透压发生变化,诱导其产生第二信使(如IP3和活性氧分子等).第二信使调控细胞内Ca2 的水平,引发蛋白磷酸化级联反应,直接诱导或间接由转录因子诱导盐胁迫相关基因的表达,最终植物体表现耐受胁迫、生长受阻或死亡.     

过量硼对油菜幼苗的毒害作用

土壤进行10mg/kg和15mg/kgB处理时,油菜幼苗发生硼中毒症状,植株生长量减少;叶片光合速率和叶绿素含量及蔗糖、淀粉含量均下降,蛋白质合成受阻,叶片相对透性增大。硼过量时,其下部叶的中毒症状和生理变化比上部叶明显。     

作物对过量硼毒害抗性机理的探讨

在土培条件下,研究了对过量硼毒害敏感和强抗性的两类作物吸收累积硼的规律,以及SOD、CAT、POX 3种保护酶括性的差异。结果表明:对过量硼毒害抗性,不同作物体内硼的累积量没有规律性,而与3种保护酶活性的差异密切相关。这3种保护酶活性的差异可能就是作物对过量硼毒害抗性不同的重要机理之一。     

盐胁迫对盐角草种子萌发与幼苗生长效应的研究

本试验研究了盐胁迫对盐角草种子萌发与幼苗生长的效应 ,结果表明 :随盐浓度升高 ,盐角草种子发芽时间推后 ;种子耐盐适宜值为 2 5 .6 5 mm ol/ L,临界值为 10 5 .96 mm ol/ L,极限值为 186 .2 1m mol/ L;盐分对盐角草幼苗生长起促进作用 ,幼苗生长期适宜盐度在 4 0 0 mm ol/ L 左右     

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。     

盐胁迫对植物生长的影响及植物抗盐机理研究进展

有效利用盐碱地对我国和世界农业的发展有重大意义,在对国内外近年来有关盐胁迫对植物生长的影响及植物抗盐机理的研究进展进行综述的基础上,指出了当前研究所面临的问题及以后研究的方向.     

盐胁迫条件下牛磺酸对枸杞幼苗的生理效应

采用溶液培养枸杞(Lycium barbaum L.)幼苗,测定在盐胁迫下加入牛磺酸后枸杞幼苗的先合特性、细胞膜相对透性、膜脂过氧化产物以及膜系统保护酶的含量.结果表明,盐胁迫下,枸杞幼苗的光合速率下降,细胞膜透性增加,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著增加,保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性提高.加入外源牛磺酸后,可以降低枸杞幼苗的细胞膜相对透性和MDA含量,部分代替保护酶的作用,使SOD和POD的活性有一定降低,对细胞膜具有一定保护作用,并提高枸杞幼苗叶片的光合效率.因此,外源牛磺酸可以缓解盐胁迫对枸杞幼苗造成的伤害.     

盐胁迫对蔬菜地土壤微生物及土壤酶活的毒害效应

采用外源投加盐分培养室模拟方法,研究了不同强度盐胁迫对蔬菜地土壤微生物和土壤酶的生态毒理效应。结果表明,在盐胁迫试验强度条件下,蔬菜地土壤细菌种群遭遇盐胁迫后,生长受抑、数量减少,放线菌种群抗逆性强、数量上升,土壤真菌种群数量因细菌种群数量的减少而出现暂时性增长现象,但随胁迫时间延长也呈现毒害效应,数量下降,且低于对照;盐胁迫造成土壤微生物优势种群演替和微生态失衡,细菌比例降低,真菌比例上升;盐胁迫明显抑制土壤脲酶和蛋白酶活性,抑制程度与外加盐量呈正比,即盐胁迫强度越大,土壤蛋白酶和脲酶活性越低;而土壤转化酶和过氧化氢酶的活性在低盐胁迫强度(外加盐量为1g·kg-1)时略高于对照组,但随盐胁迫强度的加重,转化酶和过氧化氢酶活性相应降低,盐含量越高,酶活性越低;土壤盐胁迫强度与土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和过氧化氢酶活性均呈高度线性负相关,其中蛋白酶和转化酶与盐胁迫程度的相关性高且稳定,0.930≤r≤0.993。     

盐胁迫下4种盐生植物生长及耐盐性研究

[目的]为了利用野生的盐生植物改良盐碱地。[方法]以天津大港、西青和蓟县荒地土,采用盆栽试验对补血草、艾蒿、猪毛菜、草木樨4种野生盐生植物进行耐盐胁迫试验,测定株高、茎粗、鲜重、干重等生长指标。[结果]结果显示,4种植物的生长指标随着土壤盐碱度胁迫程度的不同变化明显,多为随盐碱胁迫的加重,株高降低,茎粗减少,干重降低。[结论]4种植物中补血草耐盐性最强,艾蒿和草木樨居中,猪毛菜最弱。     

盐胁迫条件下钙对春小麦的生理效应

采用溶液培养小麦幼苗,研究了外源Ca2＋对盐胁迫下宁夏主栽小麦品种（宁春4号和宁春39号）光合作用和相关生理指标的影响。结果表明：外源Ca2＋能有效改善小麦的光合作用,在盐胁迫下,Ca2＋处理的材料中净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）均比未加Ca2＋处理有明显的增加;在盐胁迫下,细胞间隙CO2浓度（Ci）显著升高;外源Ca2＋能提高小麦幼苗叶片叶绿素含量,并有效增强SOD酶的活性。此外,外源Ca2＋还降低了丙二醛含量和细胞膜透性,且10mmol.L-1Ca2＋处理可有效提高小麦叶片的光合效率,增强SOD活性,降低MDA含量和细胞膜透性。     

稀盐盐生植物盐角草对盐胁迫生理响应的初步研究

[目的]分析盐胁迫下盐角草生长特性指标和抗逆性指标的变化,初步研究盐角草对盐胁迫的耐盐机理.[方法]用不同浓度的NaC1对盐角草进行盐胁迫处理,常规方法测定盐角草的湿重、干重、含水率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量.[结果]随着NaCl浓度的不断增加,盐角草湿重、干重和含水率均呈先升后降再升趋势,最适生长浓度为100mmol/L;叶绿素含量先降后升;SOD活性总体呈先升后降,POD活性和CAT活性则是先降后升再降,三者相互协调发挥作用;脯氨酸含量、MDA含量呈先升后降态势,且盐处理后的均较对照的高.[结论]盐角草的抗氧化酶活性,尤其是SOD活性是盐胁迫的敏感指标,反应了盐角草独特的耐盐机理.