钙离子对两种基因型冬小麦萌发过程中盐胁迫效应的影响

以两种不同基因型冬小麦种子为试验材料,研究了外源Ca(NO3)2和CaC l2对小麦萌发过程中盐害的缓解作用。结果表明,150mmol L-1NaC l胁迫明显抑制小麦种子的萌发。盐胁迫主要影响小麦根和芽的伸长,对根数的影响较小。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-1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的抑制作用。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影响较大,对淀粉酶活性影响较小。     

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。     

盐胁迫下蒸腾对冬小麦地上部钠积累的影响

在溶液培养条件下,利用膜不透性荧光染料PTS示踪技术研究了不同冬小麦基因型蒸腾与地上部钠（Na+）积累间的关系。结果表明,蒸腾耗水量与地上部Na+积累的关系因盐胁迫浓度的不同而异。低盐（NaCl,150 mmol/L）胁迫下,蒸腾耗水量对地上部Na+的积累影响不大;高盐（NaCl,250 mmol/L）胁迫下蒸腾耗水量与Na+的积累量呈显著正相关。盐胁迫下,地上部PTS含量与地上部Na+的积累有着极显著的正相关,并随盐浓度的提高和胁迫时间的延长相关性增加。随盐胁迫浓度的提高,所有供试小麦品种的蒸腾耗水量和蒸腾速率下降,Na+积累量、Na+积累速率、胞内Na+浓度和共质体流Na+浓度等上升;随胁迫时间的延长,供试小麦品种的蒸腾耗水量、Na+积累量、胞内Na+浓度上升,共质体流中Na+浓度、Na+的积累速率明显下降。无论盐胁迫与否,NR9405（暖型）和小偃6号（中间偏冷型）的蒸腾耗水量和蒸腾速率均小于陕229（冷型）和RB6（冷型）;蒸腾耗水量大,带走的热量多,是冷型小麦冠层温度低于暖型小麦的主要原因。在高盐环境中,质外体流对Na+的吸收积累具有重要影响,质外体流越大,地上部的Na+吸收积累越多。盐胁迫下高的蒸腾速率导致地上部盐分的快速积累对小麦耐盐是不利的。     

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。     

一氧化氮对NaCl胁迫下苜蓿种子萌发的影响

以甘农4号、阿尔冈金2个品种苜蓿为材料,用一氧化氮(NO)供体硝普钠、NO 清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾及硝普钠类似物亚铁氰化钠(不产生NO)处理苜蓿种子,研究NO对盐胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,盐胁迫显著抑制了2个苜蓿品种的发芽率、胚芽和胚根长及幼苗干重(P<0.05),降低种子萌发过程中α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性,抑制淀粉水解和可溶性糖积累(P<0.05);盐胁迫下添加外源NO则使2个品种苜蓿α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性、种子发芽率显著提高(P<0.05),淀粉含量降低,可溶性糖含量升高、胚芽和胚根长及幼苗干重显著增加(P<0.05);NO 供体SNP 的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿种子萌发的各项指标无明显影响;施用NO 清除剂c-PTIO、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有降低苜蓿种子萌发的效应(P<0.05)。因此,盐胁迫抑制苜蓿种子的萌发,而添加外源NO是缓解这种抑制作用的有效途径,内源NO也可能参与盐胁迫下苜蓿种子萌发的调节,且通过NOS和NR途径产生的NO在缓解盐胁迫抑制苜蓿种子萌发中可能起关键作用。     

EFFECT OF NITRIC OXIDE ON ALFALFA SEED GERMINATION UNDER NaCi STRESS

以甘农4号、阿尔冈金2个品种苜蓿为材料,用一氧化氮（NO）供体硝普钠、NO清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶抑制剂N-硝基．L-精氨酸甲脂、硝酸还原酶抑制荆钨酸钾及硝普钠类似物亚铁氰化钠（不产生NO）处理苜蓿种子,研究NO对盐胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,盐胁迫显著抑制了2个苜蓿品种的发芽率、胚芽和胚根长及幼苗干重（P〈0．05）,降低种子萌发过程中α、β-淀粉酶、蛋白水解酶活性,抑制淀粉水解和可溶性糖积累（P〈0．05）;盐胁迫下添加外源NO则使2个品种苜蓿α、β淀粉酶、蛋白水解酶活性、种子发芽率显著提高（P〈0．05）,淀粉含量降低,可溶性糖含量升高、胚芽和胚根长及幼苗干重显著增加（P〈0．05）;NO供体SNP的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿种子萌发的各项指标无明显影响;施用NO清除剂c-PTIO、硝酸还原酶抑制剂钨酸钾和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有降低苜蓿种子萌发的效应（P〈0．05）。因此,盐胁迫抑制苜蓿种子的萌发,而添加外源NO是缓解这种抑制作用的有效途径,内源NO也可能参与盐胁迫下苜蓿种子萌发的调节,且通过NOS和NR途径产生的NO在缓解盐胁迫抑制苜蓿种子萌发中可能起关键作用。     

外源水杨酸对盐胁迫下毛豆种子萌发和幼苗生理特性的影响

实验以毛豆品种双福"7"号为实验材料,在150 mmol/L Na Cl胁迫处理下,研究添加不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mmol/L)SA(水杨酸)对毛豆种子萌发和幼苗生理特性的影响。结果发现,外源SA可在一定程度上缓解盐胁迫对毛豆种子萌发和幼苗生长的影响。其中,添加0.5、1.0和1.5 mmol/L的SA对盐胁迫条件下种子的发芽指标显著提高;幼苗生的长指标显著增加;但干质量差异不显著,电导率和丙二醛(MDA)含量显著降低。结果表明,0.5~1.5 mmol/L的SA处理,可有效缓解毛豆的盐伤害,尤其添加1.0 mmol/L的SA效果最佳,2.0~2.5 mmol/L的SA处理未见明显缓解,甚至使毛豆的盐胁迫伤害加重。     

小麦/玉米苗期磷累积量对介质供磷水平反应的差异

小麦和玉米苗期是磷素营养的关键期和敏感期,研究两种作物苗期对介质供磷反应,可为合理施用磷肥提供参考.试验设缺磷对照、低磷胁迫、中等磷胁迫和正常供磷(P2O5含量分别为0、0.05 mmol·L-1、0.3 mmol·L-1和0.5 mmol·L-1) 4种磷水平,选取小麦"小偃22号"、"兰考4号"和玉米"屯玉65号"、"户单4号"为指标作物,用营养液培养法研究小麦、玉米苗期磷累积量对介质不同供磷水平的反应差异.结果表明,不同介质供磷水平下,两种作物苗期磷累积量显著不同且因作物类型、基因型、器官及测定时期不同而异.总体而言,介质供磷后,苗期早期生长阶段(出苗后25 d以前),小麦的介质最佳供磷水平较玉米高;苗期后期(出苗后40～50 d),小麦和玉米最佳供磷水平一致.如果以低磷胁迫作为对比进行分析,玉米苗期整株磷累积量对介质供磷的敏感性比小麦强;从不同基因型来看:"兰考4号"对介质供磷的敏感性强于"小偃22号","屯玉65号"和"户单4号"基本一致.缺磷条件下小麦较玉米磷效率高,供磷条件下玉米较小麦高;但不同基因型间规律性较差.     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

外源GA3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗 生理生化指标的影响

以板蓝根品种安徽亳州种为试材,在100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下,研究了外源GA_3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理生化指标的影响。结果表明:当外源GA_3的浓度达到100 mg/L时,板蓝根种子萌芽能力和幼苗生长表现最优;同时,幼苗光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的数值最大,分别为CO_2 5.53μmol/(m~2·s)、0.56 mmol/(m~2·s)、H_2O 216 mmol/(m~2·s)和287 mg/L;幼苗叶片中MDA含量达最低,而POD和SOD活性最高,其值分别为0.336μmol/g FW、26.65 U/(g·min)FW和272.53 U/(g·min)FW,可有效缓解盐胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长造成伤害。     

山梨醇螯合钙对NaCl胁迫下油菜种子萌发的影响

本文通过控制钙源种类(螯合态钙和游离态钙)、两种形态钙配比(不同螯合率)及螯合态钙浓度等3组试验探究山梨醇螯合钙对NaCl胁迫下油菜种子萌发的影响.结果表明:当培养液中NaCl浓度为150或170 mmol/L时严重影响油菜种子的萌发和胚根生长,添加两种形态钙后均能显著提高NaCl胁迫下种子活力和发芽率,促进胚根的生长...     

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。     

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。     

不同盐分与水分胁迫对灰绿藜种子萌发效应研究

不同盐分与水分胁迫对灰绿藜种子萌发试验研究结果表明,>0 0 5mol/ L(PEG 6 0 0 0溶液渗透势为- 0 .2MPa)浓度盐溶液对灰绿藜种子萌发有明显抑制效应,而较低浓度盐溶液(较低渗透势PEG 6 0 0 0溶液)对种子萌发有促进作用。不同盐溶液对种子萌发抑制程度依次为MgCl2 >Na2 SO4>Na2 CO3 >NaCl>复合盐溶液>MgSO4。PEG 6 0 0 0溶液渗透势≤- 0 .5MPa时对种子萌发抑制作用小于等渗NaCl溶液。未萌发种子复水试验结果表明一定程度盐分与水分胁迫不影响种子萌发潜力,其萌发恢复率随原处理溶液抑制程度的增加而增加;种子萌发潜力未受影响时其忍受的最大渗透胁迫随处理溶液不同而异     

钙对NaCl胁迫下马铃薯脱毒苗离子吸收、分布的影响

【目的】马铃薯是对盐分较敏感的农作物,土壤盐渍化会严重影响马铃薯的生长发育及其产量和品质。有关钙对Na Cl胁迫下马铃薯离子吸收、分布的研究较少。本文通过研究不同浓度Ca Cl2对Na Cl胁迫下马铃薯脱毒苗离子吸收、分布和运输的影响,探讨钙对Na Cl胁迫下马铃薯的调控机制,为盐渍土上马铃薯的生产提供理论依据与技术支持。【方法】以‘克新一号’马铃薯品种为试验材料,采用组织培养方法,将0、5、10、15和20 mmol/L Ca Cl2与0、25、50和75 mmol/L Na Cl分别添加到MS+2mg/L B9+3%蔗糖+0.9%琼脂培养基中,制成不同处理组合的培养基。将继代培养的脱毒苗按单节茎段剪切接种到培养基中进行培养。接种30天时调查脱毒苗生物量和Na+、Cl-、K+、Ca2+、Mg2+、P积累量,并分析Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值及根系与茎叶的SK、Na、SMg、Na和SCa、Na值,探讨离子吸收、运输及分布情况。【结果】Na Cl胁迫抑制马铃薯脱毒苗的生长,随Na Cl胁迫浓度的增加,马铃薯脱毒苗鲜重、干重显著下降,各器官Na+和Cl-含量极显著增加,K+含量显著下降,Ca2+和Mg2+含量减少,茎、叶中P含量降低而根中P含量增加。Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值随Na Cl胁迫浓度的增加而升高。随Na Cl胁迫浓度的增加,马铃薯脱毒苗根系与茎叶的SK、Na和SMg、Na值逐渐降低,SCa、Na值呈先升高后降低趋势。0、25和50 mmol/L Na Cl胁迫浓度下,以10 mmol/L Ca Cl2处理的马铃薯脱毒苗根、茎叶鲜重和干重最高,75 mmol/L Na Cl胁迫下以15 mmol/L Ca Cl2处理的马铃薯脱毒苗生物量最高。各Na Cl胁迫浓度下,添加Ca Cl2后,马铃薯脱毒苗各器官Na+含量明显降低,Cl-含量显著增加,K+、Ca2+、Mg2+含量升高,P含量先降低后升高。0、25、50和75 mmol/L Na Cl胁迫浓度下,添加适量Ca Cl2可明显降低马铃薯脱毒苗各器官Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比值,提高SK、Na、SMg、Na和SCa、Na值,增强K+、Ca2+、Mg2+向地上部的选择运输能力,抑制Na+向地上部的选择运输能力,维持细胞内离子平衡,缓解盐胁迫造成的营养亏缺。【结论】Na Cl胁迫下添加外源钙,能够有效改善马铃薯脱毒苗体内的离子平衡,促进营养吸收,Na+向叶片选择运输能力降低,K+、Ca2+、Mg2+向地上部的选择运输能力增强,离子在各器官水平上的区域化分布发生改变是钙缓解盐胁迫的重要生理机制之一。     

钙对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

研究了外源Ca2 对盐胁迫下耐盐性不同的两个水稻品种(武育粳3号和IR36)几种抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响。结果表明:适量的Ca2 供应能有效提高水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,使之维持在较高的水平上,并降低了丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性。此外,外源Ca2 还增加了抗坏血酸(AsA)的含量,增强了水稻幼苗的根系活力。这表明适量的外源Ca2 供应提高水稻耐盐性的原因之一,在于其增强了植株的活性氧清除能力以及对细胞膜的稳定作用。