提高植物抗盐能力的技术措施综述

日益严重的土壤盐渍化抑制作物生长,使栽培作物产量和品质下降。为提高盐胁迫下农作物的产量,研究提高植物抗盐性就有着极为重要的意义。综述了提高植物抗盐性的一些措施,包括培育抗盐作物和品种、利用Ca或微量元素、抗盐剂和植物激素以及增施有机肥、合理灌溉、地膜覆盖等其它措施,以期为植物抗盐栽培提供指导。     

外源NO对NaCl胁迫下油松生理特性的影响

通过研究不同供应NO方式对NaCl胁迫下油松生理特性的影响规律,为揭示NO对盐胁迫的生理响应机制和提高油松抗盐能力提供理论依据。试验在盆栽条件下,设置对照(T1)、NaCl处理(T2)、NaCl+1次土壤供NO(T3)、NaCl+2次土壤供NO(T4)、NaCl+喷施NO(T5)5个处理,3次重复。结果表明：T2与T1相比显著提高了生长季节内油松超氧阴离子、MDA（丙二醛）、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量,显著提高了SOD（超氧化物歧化酶）、POD（过氧化物酶）活性;NO与NaCl处理相比,5—6月,T3显著降低了超氧阴离子含量,8—9月T5显著降低了油松超氧阴离子和MDA含量;5—6月,T3与T2相比SOD活性显著提高了18.60%、14.03%,POD活性提高了34.07%、32.06%;8—9月T5 SOD活性比T2显著提高了15.77%、13.33%;POD活性提高了17.70%、15.75%;5月,T3与T2相比提高了游离脯氨酸和可溶性蛋白含量,8—9月T5与T2相比显著提高了两种渗透物质含量。综合分析认为,外源NO会改善油松生理特性并提高其抗盐能力。     

转录组在植物抗盐育种中的应用

盐胁迫是影响植物种子萌发、生长发育以及开花结实的主要非生物胁迫之一,能够导致农业生产力降低甚至造成植物死亡。植物在盐胁迫下的响应策略一直是抗盐分子机制的研究热点。转录组不仅可以更好地研究植物盐胁迫条件下的基因结构和基因功能,而且能发掘抗盐基因。目前,基于转录组技术的种质资源鉴定及精确育种已广泛地应用于植物抗盐育种研究工作中。本综述总结了转录组技术在植物抗盐育种上的应用,浅谈不同植物材料对盐胁迫的响应,为植物抗盐育种提供理论基础。     

盐地碱蓬的耐盐机理及改良土壤机理研究进展

盐地碱蓬是盐碱地先锋植物,是目前能在含盐量为3%的土壤中生存的极少数植物之一,是重要的耐盐种质资源。其在植物耐逆机理、耐盐基因的开发利用以及土壤生态修复等方面具有极为重要的应用潜力。为了全面的了解盐地碱蓬的耐盐机理以及改良土壤的机理,本研究分别从形态学、生理生化层面以及分子水平等方面对其耐盐机理进行总结,并就盐地碱蓬影响土壤理化性质、微生物、土壤养分以及在土壤重金属、有机污染物治理等方面的研究进展进行梳理。在此基础上提出研究展望,认为应更多的关注盐地碱蓬耐逆关键基因的挖掘利用、盐地碱蓬在盐碱地植物群落演替过程的作用以及盐地碱蓬与微生物如何共同改良土壤的机理。     

外源硒对植物抗盐性的影响研究进展

硒作为营养元素,能够参与调控植物抗盐的生理生化代谢过程。本文就硒对植物生长发育的影响、吸收转运及提高植物抗盐性的作用机制3个方面作了总结,并对下一步的研究和应用进行了展望,以期为硒调控植物抗盐的生理生化代谢过程提供理论依据。     

异甜菊醇对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为研究赤霉素结构类似物异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗生长的影响,拟开发一种提升小麦抗盐性能的新型植物生长激素。采用滤纸培养法,用NaCl溶液模拟盐胁迫条件,用10^-10~10^-7mol/L异甜菊醇水溶液预处理小麦种子,设置对照组CK（无盐胁迫）和模型组（无预处理）。培养7d后,测定小麦苗长、根长、苗鲜重、根鲜重以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量。结果表明,不同浓度的异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗的生长指标及抗氧化酶活性均有一定的提高作用,其中对根生长的促进作用最明显,对SOD活性提高最显著。100mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-8mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了89.7%,SOD活性提高了53.3%;150mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-9mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了80.8%,SOD活性提高了203.9%。综上可知,异甜菊醇可通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性来缓解盐胁迫对早期小麦幼苗的生长胁迫,且最适宜异甜菊醇预处理浓度会随盐胁迫浓度不同而不同。     

盐胁迫对植物影响的研究进展

盐分是影响植物生长和产量的一个重要环境因子,根据国内外最新的研究资料,从盐胁迫对植物的生长、水分关系、叶片解剖学、光和色素及蛋白、脂类、离子水平、抗氧化酶及抗氧化剂、氮素代谢、苹果酸盐代谢、叶绿体超微结构的影响,及影响光合作用的机制等方面入手,对植物盐胁迫研究现状及进展情况进行了综述,旨在为开展植物抗盐机理研究、选育培育耐盐植物新品种提供参考。     

盐胁迫对油葵生理生化指标和产量影响的研究

为探索生物改良盐碱地的有效办法,选择具有较强抗盐碱能力的油用向日葵作为研究对象,采用甘肃省永登县秦王川盆地的盐碱土为基础对照,设计了12种(含对照)不同土壤盐含量的处理,开展盆栽试验,并测定苗期和现蕾期叶片中丙二醛和膜透性、株高、叶面积以及收获时的经济产量和生物产量。结果显示,丙二醛、膜透性可以反映油葵受盐胁迫的生理状况,株高、叶面积可以作为油葵植株受盐胁迫时反映产量的指标。油葵耐盐能力强,可以在土壤盐含量小于8.5g/kg的环境中生长。但土壤中盐含量大于5.5g/kg,产量下降显著。     

异源表达棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(Gh SAMDC1)基因提高了拟南芥抗盐能力

以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达GhSAMDC1基因能够减少拟南芥内源腐胺(Put)含量,增加亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量。盐胁迫下,转基因株系亚精胺合酶(AtSPDS1、AtSPDS2)和精胺合酶(AtSPMS)基因表达量明显高于野生型,Spd和Spm含量进一步增加,H2O2、MDA、Chl以及离子渗透率显著降低;与野生型相比,过氧化物酶(POD)活力无明显差异,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力明显增加,其表达水平与活力变化趋势基本一致。因此,盐胁迫下,GhSAMDC1基因通过提高Spd和Spm合成相关基因的表达,增加了转基因株系Spd和Spm含量,Spd和Spm直接或间接提高抗氧化系统相关酶的活力,通过清除H2O2等活性氧的方式提高拟南芥的抗盐能力。     

抗盐野生大豆(Glycine soja)颉颃盐逆境根结构演化研究

采用石蜡切片和光学显微技术,对生长在白城郊区和长春市不同生态环境下的001号和010号野生大豆(Glycine soja Seib.et Zucc).,进行同步栽培试验、同步结构比较研究。结果发现,生长在白城郊区的野生大豆根演化出比长春市生长的野生大豆较高级的抗盐结构。盐渍环境下白城郊区的野生大豆001号和010号的根变粗、周皮厚度增大、次生木质部导管孔径大、数量多,木质部管孔链多,长春市的野生大豆根较细,单管孔多。试验结果表明,野生大豆植物在盐碱环境胁迫下,根已经演化出颉颃逆境结构,这些变化证明盐胁迫直接影响了野生大豆植物体根形态结构的形成。     

盐胁迫对冬小麦花后抗氧化酶、渗透调节物质的影响

探究小麦花后遭遇盐胁迫下,小麦抗氧化酶、渗透调节物质的变化。本试验以‘青麦6号’、‘济麦22’为材料,以普通土壤为对照,设置2‰、4‰2个NaCl浓度盐胁迫梯度。利用土壤水分用时域水分测定仪(TDR)严格控制0~40 cm土层灌水量,获取冬小麦花后0、7、14、21、28天的小麦旗叶,测定旗叶中超氧化物酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量的变化。结果表明,随盐浓度及胁迫时间的增加,叶片SOD活性、POD活性、可溶性蛋白含量不同程度的减小;MDA含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量不同程度地升高。‘青麦6号’具有较好的抗盐性,游离脯氨酸含量与小麦耐盐性呈正相关关系,SOD、POD、MDA能够作为作物抗逆性的衡量标准。     

NaCl对高羊茅萌发的胁迫效应研究

通过室内模拟盐胁迫对高羊茅不同品种萌发的胁迫效应研究,揭示单盐对牧草、草坪草种子萌发活力的影响和萌发盐分临界值,以期为盐碱地改良和优良牧草的引选提供依据;用不同浓度NaCl作为高羊茅萌发培养液,通过测定相对发芽率并对其进行回归分析;结果表明,NaCl盐胁迫对高羊茅种子的萌发有抑制作用,且在0～0.6%的低盐浓度范围内抑制作用不明显,NaCl盐浓度高于0.6%时抑制作用显著;0.4%、0.6%、1.2%的NaCl浓度是高羊茅相对发芽率变化的几个"拐点"(即敏感点);高羊茅相对发芽率与盐浓度呈极显著负相关,Y=101.75-47.371 x,r=-0.98;14个品种中萌发期较耐盐的品种有佛浪、爆发力和翠碧A,火凤凰、交战2和火凰RT耐盐性较差;高羊茅萌发阶段进行耐盐性评价时,相对发芽率和耐盐半致死浓度是很好的萌发能力的鉴定指标,可以作为种子耐盐能力评价指标,但耐盐致死浓度不宜作鉴定指标.     

3种盐胁迫对小麦苗期生长的影响

为探讨土壤盐分含量与小麦生长的关系,选用永良4号,通过盆栽试验,研究了在不同盐分离子种类NaCl,Na2SO4,NaCl Na2SO4,7个盐分水平(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%)条件下小麦苗期的生长情况。结果表明,随着土壤盐浓度的升高,小麦的出苗率、株高均有所下降。NaCl对小麦的胁迫作用最大,NaCl Na2SO4次之,Na2SO4最小。低浓度盐胁迫对小麦根的生长有一定的刺激作用,但随着盐浓度的增加,盐分对根的生长产生了抑制作用,但作用均比较小,并且与地上部分相反。试验结果将对盐渍化耕地小麦生产有重要的参考价值。     

盐碱地改良技术集成示范区水土环境变化研究初报

采用“脱硫废弃物施用＋平整土地＋深松耕＋水盐调控＋平衡施肥＋耐盐作物种植”的盐碱地改良技术集成模式在惠农核心试验示范区开展盐碱地改良技术集成示范,经过两年的改良,示范区地下水位下降了50 cm左右,土壤总盐及有害盐分离子含量也有了较大幅度的下降,油葵出苗率和产量显著提高,出苗率为70%以上,平均产量为1534.3 kg/hm2,示范区水土环境有了较大的改善,表明以脱硫废弃物施用为切入点的盐碱地改良技术集成模式对轻度碱化盐荒地具有良好的改良效果。     

海水胁迫对两种景天种子萌发及幼苗生长的影响

旨在探究不同景天种子及幼苗对盐碱的耐受性,为盐碱地区园林植被的应用提供理论依据。设置9 个不同浓度的海水和蒸馏水（对照）处理景天三七和八宝景天的种子,观察种子的各种发芽指标和幼苗生长情况。结果表明：2 种景天种子萌发参数的各项指标及幼苗根数和根长随着海水溶液浓度升高呈显著下降趋势,发芽速率及整齐度显著降低。但在低浓度(0.2%~0.4%)盐水胁迫下,部分萌发参数及幼苗根数和根长大于对照,表现出一定的促进作用。在海水浓度大于1.4%时,景天三七种子基本失去发芽能力,而八宝景天在海水浓度为1.8%时,仍有20%的发芽率。通过回归分析,景天三七种子的耐盐临界值和极限值分别为0.92%和1.76%,八宝景天为1.47%和1.97%。景天三七和八宝景天均具有较强抗盐胁迫能力,相比之下,八宝景天的抗盐胁迫能力更强。     

油菜苗期耐盐碱性综合评价与根际土壤有机酸含量比较

为筛选耐盐碱油菜种质,研究有机酸在油菜抗盐碱过程中的生理作用,利用碱性盐（摩尔比为2:1的NaHCO₃和Na₂CO₃的混合物）进行处理,用模糊数学隶属函数分析法对8个油菜种质进行耐盐碱性综合评价,探究碱性盐耐性最强和最弱的油菜种质的根际土壤有机酸含量。结果表明,耐盐碱性综合评价为华油杂62>华双5号>崇2>16-P22外>青杂9号>金油158>17崇1>16-P32外。在碱性盐胁迫下耐性最强种质华油杂62和最弱种质16-P32外的根际土壤中检测到草酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸及琥珀酸8种有机酸。在碱性盐胁迫下,油菜根际土壤中草酸的积累量最高,抗坏血酸的积累量很低。华油杂62的各处理根际土壤有机酸含量总体高于16-P32外。     

盐胁迫对多花梾木幼苗生理生化特性的影响

本研究以2年生多花梾木实生苗为试材,用浓度为0.1%(CK)、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%的溶液对多花梾木进行胁迫处理,比较不同浓度盐溶液胁迫下其叶片色差、荧光参数及抗氧化酶指标的变化。结果表明：(1)盐胁迫下多花梾木叶片颜色随着盐(Na Cl)浓度的增加变化差异不同,盐浓度为0.1%～0.2%时叶片颜色变化较小,变色不明显,盐浓度增加到0.3%～0.5%时叶片颜色变化较大,叶片变红,焦黄,萎缩;(2)盐胁迫前期对多花梾木叶片荧光参数(Fv/Fm和Fv/Fo)的影响较小,后期影响较大,且随着盐(NaCl)浓度的增加,多花梾木叶片荧光参数(Fv/Fm和Fv/Fo)呈现下降趋势;(3)多花梾木叶片抗氧化酶SOD与CAT活性随着盐(NaCl)浓度的增加,呈现出先上升后下降的变化趋势,而POD活性则上升。研究表明,低浓度(<0.2%)下多花梾木具有一定的耐盐性,盐(NaCl)浓度达0.3%时叶片受抑制明显,高浓度(0.4%～0.5%)下可能会有次生代谢,提高抗氧化酶活性,从而减少对植株伤害。     

新疆野苹果幼苗对盐胁迫的生理响应

为了解新疆野苹果盐胁迫下的生理特性,以新疆野苹果实生幼苗为试材,设置6个Na Cl梯度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%)处理4 h和0.4%Na Cl溶液处理7个时间梯度(0,4,8,12,16,20,24 h),采样测定其叶片中脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、叶绿素(Chl)和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明:叶片中脯氨酸的含量在Na Cl浓度为0.6%时和Na Cl浓度为0.4%处理12 h时,达到峰值,分别比对照提高了63.1%和27.0%。随着盐浓度的升高和盐胁迫时间的延长,丙二醛的含量呈现出逐渐增加的趋势。叶绿素变化呈现出先降低后升高再降低的趋势,所有处理中,叶绿素含量均低于正常水平。可溶性糖含量、SOD和POD的活性均呈现先上升到达峰值后再下降的趋势。新疆野苹果幼苗在盐胁迫下可通过积累脯氨酸和可溶性糖,提高SOD和POD的活性,以减缓盐胁迫对植株的伤害且具有一定的耐盐性。     

不同品种玉米萌发期耐盐性的比较

为了对玉米品种耐盐性筛选、盐碱地玉米栽培和耐盐育种提供理论参考,以发芽势、发芽率、根长和苗长等作为指标,用不同浓度的NaCl对9份不同玉米品种进行苗期耐盐性筛选的鉴定,分析盐胁迫对不同品种玉米种子萌发的影响。结果表明：30 mmol/L NaCl处理下‘吉单519’和‘平全9’的根长比对照增加了31.17%和14.17%,与对照处理达到显著水平（P<0.05）,说明低浓度的NaCl（≤30 mmol/L）溶液对玉米的萌发有促进作用,提高了玉米种子的发芽率和根、芽的伸长,并且不同品种间表现出耐盐性有差异。     

种植耐盐植物对滨海盐碱地土壤盐分的影响

为了揭示不同耐盐植物根际土壤与对照之间的盐分差异,通过大田试验研究了田菁、苜蓿、苏丹草、碱蓬4种耐盐植物不同生长时期各土层可溶性盐分和盐分离子的测定分析,研究了4种耐盐植物根际土壤与对照土壤中的可溶性盐分和主要盐分离子的运移特征。结果表明：种植耐盐植物对表层土壤具有明显的脱盐效果,其中田菁对表层及0～80 cm土层的脱盐效果最好。10月份时耐盐植物处理表层土脱盐效果顺序为田菁＞苏丹草＞苜蓿＞碱蓬;0～80 cm整体各处理的脱盐顺序为田菁＞苜蓿＞苏丹草＞碱蓬。 HCO3-、Cl-和SO42-均在对照的0～10 cm土层中含量最高,耐盐植物根际土壤0～10,10～20 cm土层中Na＋和Cl-含量要显著低于对照土壤的含量。种植耐盐植物后,根际土壤中可溶性Ca2＋含量增加,使更多的Na＋被取代后将其移除到耕层以下,说明种植耐盐植物处理对Na＋的移除效果比较明显。