盐碱胁迫下野生大豆CBL-CIPK通路表达分析

野生大豆(Glycine soja)是栽培大豆(Glycine max)的近缘野生种,含有栽培大豆中不存在的优异基因。为了明确类钙调磷酸酶B蛋白(CBL)与其互作蛋白激酶(CIPKS)组成的CBL-CIPK通路蛋白在野生大豆抗盐碱胁迫中的功能,本研究在盐碱胁迫下高耐及敏感野生大豆材料转录组分析的基础上,利用在线生物学工具对野生大豆CBL-CIPK通路蛋白结构、亚细胞定位、磷酸化位点及系统发育进行了分析。结果发现,10个野生大豆CBLs蛋白均含有3个EF手结构;7个CBLs蛋白定位于细胞核,另外3个分别定位于细胞质、叶绿体和内膜系统。38个CIPKs蛋白均含有ATP结合结构域、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性结构域和NAF结构域;20个CIPKs蛋白定位在细胞质中,9个定位在叶绿体中,6个定位在细胞核中,另有3个分别位于细胞器膜、线粒体和内膜系统。野生大豆与栽培大豆的CBL-CIPK通路基因高度同源,但野生大豆GsCIPK5_like基因与栽培大豆GmCIPK5亲缘关系较远,栽培大豆GmCIPK21基因与野生大豆GsCIPK21亲缘关系较远。在盐碱胁迫处理0和10 h后,GsCBL10基因在高耐材料中的表达量比敏感材料显著上调;在盐碱胁迫处理0 h后,GsCIPK10基因在高耐材料中的表达量也比敏感材料显著上调。本研究为阐明CBL-CIPK通路对野生大豆耐盐碱胁迫中的功能奠定了理论基础。     

马铃薯StSnRK1基因过表达提高烟草耐盐性研究

为研究马铃薯蔗糖非发酵-1-型相关蛋白激酶-1基因StSnRK1对于调控植物耐盐性的促进作用,以过表达StSnRK1的烟草株系及野生型为试验材料,研究盐胁迫下StSnRK1对植株生长的影响。耐盐性鉴定结果表明,过表达StSnRK1基因显著提高烟草植株的耐盐性。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析显示,StSnRK1基因显著上调脯氨酸生物合成相关基因(吡咯琳-5-羧酸合酶NtP5CS)、胚胎发育后期丰富蛋白基因(NtLEA5)和活性氧清除系统相关基因(超氧化物歧化酶NtSOD和过氧化物酶NtPOD)。同时,转基因烟草植株的SOD活性、POD活性和脯氨酸含量显著高于野生型烟草植株,丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H₂O₂)含量显著低于野生型植株。由此可见,StSnRK1基因在改良植物耐盐性方面具有重要作用,为耐盐马铃薯生物技术育种提供了理论基础。     

60Co-γ辐射及PEG胁迫对桑树幼苗生理特性和相关基因表达的影响

为了探究不同剂量⁶⁰Co-γ辐射和聚乙二醇(PEG)胁迫对桑树幼苗生理特性的影响,筛选有助于增强桑树抗旱性的辐射剂量,以桑树品种桂优12号为试验材料,对种子进行不同剂量(0、100、200、300、400 Gy)⁶⁰Co-γ辐射,用10% PEG模拟干旱胁迫,测定胁迫下桑树幼苗叶片和根部质膜相对透性,丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,可溶性蛋白和脯氨酸含量,分析氧化物酶基因POD1、超氧化物歧化酶基因sodC和脯氨酸合成关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS的表达水平。结果表明,低剂量⁶⁰Co-γ辐射(≤200 Gy)能够降低桑树幼苗叶片和根中质膜相对透性和MDA含量,提高SOD、POD、CAT活性,增加可溶性蛋白、脯氨酸含量,POD1、sodC、P5CS表达上调,桑树幼苗抗旱性提高;而高剂量⁶⁰Co-γ辐射(≥300 Gy)则加剧了胁迫伤害。综合分析,以200 Gy⁶⁰Co-γ辐射的种子抗旱性最强。本研究为桑树旱地栽培及育种提供了理论参考。     

冀东野生大豆对草甘膦的耐性鉴定及耐性机制初步研究

为筛选耐草甘膦野生大豆种质并了解其耐性机制,本试验对采集于冀东地区的862份野生大豆进行了草甘膦的耐性鉴定。在草甘膦处理后,测定了高耐和敏感材料的莽草酸、丙二醛和叶绿素含量,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及草甘膦相关基因EPSPS表达量。结果显示,喷施草甘膦后,862份野生大豆材料中,药害等级在4级以上的材料占82.84%,3级占9.51%,2级占4.87%,1级占2.78%。筛选到高耐草甘膦的野生大豆材料Yong-33,其在1.125 kg a.i·hm^-2 草甘膦处理后植株存活率达到96.67%。经草甘膦处理后,与对照相比,高耐材料的叶绿素、丙二醛和莽草酸含量在检测的各时间点均无显著差异,敏感材料叶绿素含量显著降低,丙二醛和莽草酸含量显著升高;高耐材料POD、CAT和SOD活性以及EPSPS基因表达量均显著升高,而敏感材料酶活性及EPSPS基因表达量无显著差异。以上结果表明,野生大豆中存在高耐草甘膦的种质资源,在草甘膦处理后其植株内活性氧清除酶系活性升高,EPSPE基因上调表达,推测这是野生大豆对草甘膦耐性较好的原因。本研究筛选到的耐草甘膦野生大豆材料可为培育耐草甘膦栽培大豆新品种提供种质资源。     

16份菊芋种质苗期耐盐碱性筛选与综合鉴定

对16份菊芋(Helianthus tuberosus L.)的耐盐碱能力进行评价,筛选出较耐盐碱胁迫的菊芋种质,可为盐碱地利用菊芋提供理论依据。采用盆栽试验,以混合盐碱模拟典型盐碱胁迫环境,在幼苗期以150 mmol·L-1混合盐碱(Na2CO3︰Na HCO3︰Na Cl︰Na2SO4的摩尔比为5︰23︰9︰5)溶液处理16份菊芋种质,研究混合盐碱胁迫对植株地上部干鲜重、地下部干鲜重、叶片脯氨酸含量、SOD活性和MDA含量等指标的影响,通过模糊数学隶属函数法和主成分分析法对菊芋材料进行耐盐碱性综合评定,并进行聚类分析。结果表明:经主成分分析,地上鲜重、全株干重和脯氨酸含量的负荷量最大,可以作为菊芋苗期耐盐碱性筛选的主要鉴定指标。通过模糊数学隶属函数法对不同菊芋材料进行耐盐碱性排序,不同菊芋间耐盐碱性表现出明显差异,最后通过聚类分析,将16份菊芋种质分为四大类,第1类:菊芋2号和3号在胁迫下表现良好,耐盐碱性最好;第2类:菊芋4号、16号(Taiyangdao)和11号(Qingyu001)耐盐碱性较好;第3类:菊芋5号、6号等10份材料为中等耐盐碱类型;第4类:菊芋9号耐盐碱性最弱。     

北方粳稻耐盐碱相关性状主成分分析及综合评价

为建立北方粳稻耐盐碱综合评价指标体系,筛选适宜苏打盐碱地种植的水稻种质资源,本研究采用混合盐碱胁迫处理,测定了50份北方粳稻材料的28项表型指标,以各单项指标耐盐碱系数作为评价水稻耐盐碱性依据,利用相关分析、主成分分析及聚类分析方法综合评价其耐盐碱相关性。结果表明,利用主成分分析将盐碱胁迫下28个单项指标转化为8个相互独立的综合指标,累积贡献率达80.665%。依据参试材料耐盐碱综合评价值进行聚类分析,将50个参试材料划分强耐盐碱型、耐盐碱型、中间型和盐碱敏感型四类。强耐盐碱类型包括松98-131、SR-824-14、长白9号3个材料,D值分别为0.68、0.63、0.61。回归分析和相关分析表明,结实率、产量、生物量、经济系数、根直径、分蘖期叶面积和齐穗期干物重对耐盐碱性影响显著,可作为水稻耐盐碱鉴定的综合指标。本研究结果为水稻耐盐碱育种提供了技术和种质资源支撑。     

羊草对盐碱胁迫的生理生化响应特征

研究羊草对盐碱胁迫生理响应特征,旨在找出羊草耐盐碱范围及其对盐碱地改良的应用潜力。通过模拟5组不同盐碱梯度土壤胁迫试验(p H值为7.61、8.05、8.33、8.73、9.37,电导率为0.109、0.301、0.437、0.486、0.591 m S/cm),研究了羊草体内离子含量和运输能力、有机小分子渗透调节和保护酶活性变化。结果表明,盐碱胁迫由低到高,超氧化物歧化酶和甜菜碱在中度盐碱胁迫(p H值8.33,电导率0.437 m S/cm)积累最多,其他测定的耐盐碱物质,钠离子、脯氨酸、丙二醛、有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸)、过氧化物酶、过氧化氢酶、可溶性总糖、可溶性蛋白均呈直线增加。在盐碱胁迫条件下,羊草叶片中积累的钾离子、甜菜碱、有机酸、可溶性蛋白高于根茎,而脯氨酸、丙二醛、保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)、可溶性总糖叶片中含量低于根茎。根茎大量积累保护酶、脯氨酸及丙二醛有助于防止盐碱环境下根茎中膜过氧化,并保持根茎正常的渗透调节能力,从而有利于将K+等养分运送到叶片。在盐碱胁迫下,羊草叶片主要积累甜菜碱和有机酸进行渗透调节。该试验结果表明,羊草根茎和叶片在不同盐碱胁迫条件下各耐盐碱生理指标均产生一系列适应性反应,使其在盐碱环境正常生长,进而降低土壤盐碱性。该研究可为耐盐碱饲草选育及根茎型禾草改良盐碱化草地提供理论和实践依据。     

过表达野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因GsSAMS提高水稻耐盐碱性

S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是生化反应中合成甲基供体的关键酶,在植物逆境响应中具有重要的作用。为了鉴定野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶GsSAMS基因对水稻盐碱胁迫耐性的影响,本研究采用USER克隆技术构建植物过表达载体,以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织,经过PCR、半定量PCR(RT-PCR)等分子检测获得GsSAMS转基因水稻株系;通过对比野生型和转基因水稻盐碱胁迫处理后的表型、存活率及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等指标,发现GsSAMS转基因株系耐盐碱性显著优于野生型。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析发现盐碱胁迫处理后,OsM6PR1、OsNAC5、OsPOX1基因在转基因株系中的表达显著高于野生型,说明GsSAMS可通过提高抗氧化物酶POD和CAT活性及相关基因的表达,增强转基因水稻盐碱胁迫耐受性。本研究获得的耐盐碱水稻新株系对盐碱地的开发利用具有重要意义。     

丁香酚熏蒸对青茄采后冷害和脯氨酸代谢的影响

为探究丁香酚熏蒸处理对青茄果实的冷害调控效果,本试验研究了4℃条件下不同浓度丁香酚处理对青茄采后冷害生理品质和脯氨酸代谢的影响。结果表明,25μL·L-1丁香酚处理可显著延缓青茄果实冷害的发生,降低冷害(CI)指数和失重率,抑制丙二醛(MDA)含量的上升,保持较高的可溶性糖、总酚含量。此外,丁香酚处理还提高了脯氨酸合成关键酶Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(OAT)活性,降低了脯氨酸降解关键酶脯氨酸脱氢酶(PDH)活性,从而维持了较高的脯氨酸含量,提高了青茄果实的低温耐受性。丁香酚熏蒸处理对青茄采后冷害的调控具有潜在的应用前景。     

福建漳浦野生稻稻瘟病抗性鉴定评价和抗性基因检测

为挖掘和利用福建漳浦普通野生稻稻瘟病抗性资源,采用自然诱发对福建漳浦普通野生稻2个居群(石湖潭和古糖)67份材料的苗瘟、叶瘟和穗瘟进行抗性鉴定评价,并用Pi9、Pid2、Pi5、Pi2、Pi54和Pikm共6个抗性基因的功能标记分析基因型。结果表明,不同时期病级差异明显,变异系数在31.65%~43.46%之间,苗期平均病级为7.51,分糵期和成熟期平均病级分别为5.15和5.84,2个自然居群3个时期的稻瘟病抗性差异不显著,筛选出M1044、M2010和M2016共3份表现中抗(3级)的材料。漳浦野生稻稻瘟病总体抗性差,易感稻瘟病。苗瘟与叶瘟呈极显著正相关,相关系数为0.82;穗颈瘟与苗瘟和叶瘟呈极显著正相关,相关系数分别为0.33和0.41。67份材料中,4份含有稻瘟病Pi9抗性基因、17份含有Pi5抗性基因、23份含有Pi54抗性基因、2份含有Pikm抗性基因,均不含Pi2、Pid2这2个抗性基因;材料含有的抗性基因数量在0~3个之间,其中有30份材料不含所检测的抗性基因,29份材料含1个抗性基因,7份材料含2个抗性基因,1份材料含3个抗性基因。本研究结果为漳浦野生稻资源的深入挖掘和利用提供了一定的理论参考。     

盐胁迫下草麻黄电阻抗图谱参数的变化及离子平衡机制

为探讨草麻黄对盐胁迫的适应性,以2年生草麻黄苗为试验材料,采用盆栽法测定在不同NaCl浓度、不同胁迫时间下草麻黄苗各项电阻抗图谱参数(EIS)变化及5种矿质离子含量,并分析各电阻抗参数、相对电导率及矿质离子含量之间的相关性。结果表明,随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,草麻黄地上部相对电导率逐渐升高,其中200 mmol·L^-1NaCl胁迫28 d以上时的相对电导率显著高于对照,200、300、400 mmol·L^-1盐胁迫下的相对电导率分别为对照的1.43、1.52、1.65倍;电阻抗图谱参数高频电阻率(r)、低频电阻率(r₁)、胞内电阻率(r_i)、胞外电阻率(r_e)、弛豫时间(τ)及弛豫时间分布系数(Ψ)均呈先下降后上升再下降或先下降后上升的变化趋势,其中r、r₁、r_e、r_i、Ψ均在NaCl浓度超过200 mmol·L^-1时出现再次下降,且呈不可逆的下降趋势。随着胁迫天数的增加,草麻黄地上部和根中Na⁺含量逐渐增加,K⁺含量逐渐下降,K⁺/Na⁺显著降低。盐胁迫下,草麻黄地上部Zn、Fe、Mg含量均有不同程度的降低。相关性分析结果表明,K⁺/Na⁺与r_e、r、r₁均呈极显著正相关,与r_i呈显著正相关,其中 K⁺/Na⁺ 与r_e的相关性最高,相关系数为0.985;5种阳离子总量与r_e、r、r₁均呈显著负相关。盐胁迫影响了草麻黄体内离子的运输和平衡,细胞内外离子浓度的变化引发电阻抗参数的变化,分析相对电导率电阻抗图谱参数的变化发现NaCl胁迫下,草麻黄的忍耐极限浓度为200 mmol·L^-1,表明草麻黄具有较高的耐盐能力。本研究结果为盐碱地区草麻黄的推广栽培提供了理论依据。     

盐胁迫下表油菜素内酯对沟叶结缕草愈伤组织生长和再生的影响

表油菜素内酯(EBL)在促进植物生长发育及提高植物抗逆性方面发挥着重要作用。本研究以沟叶结缕草[Zoysia matrella (L.) Merr.]胚性愈伤组织为材料,采用不同浓度NaCl进行盐胁迫处理,并在不同盐胁迫下加入不同浓度的EBL,分析EBL对沟叶结缕草愈伤组织生长和再生,以及愈伤组织和再生植株叶片中过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧岐化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,当NaCl浓度≥0.6%时,沟叶结缕草愈伤组织生长受到抑制;当NaCl浓度≥0.4%时,沟叶结缕草愈伤组织再生受到抑制。在盐胁迫下,加入0.05 mg·L^-1EBL对愈伤组织生长的促进效果最显著,加入0.02 mg·L^-1EBL对愈伤组织再生的促进效果最显著。当NaCl浓度为0.6%时,经0.05 mg·L^-1 EBL处理,沟叶结缕草愈伤组织的直径增长率升高51.74%,鲜重增长率升高49.73%;当NaCl浓度为0.4%时,经0.02 mg·L^-1EBL处理,愈伤再生成苗数提高38.14%,根长≥5 mm数提高20.12%。本研究获得了耐盐性更强的沟叶结缕草植株,表明离体条件下添加EBL可有效缓解盐胁迫,促进沟叶结缕草愈伤组织的生长和再生。该研究结果为沟叶结缕草更广泛地应用于盐碱地改良提供了基础依据。     

黑豆种质苗期耐荫性评价及其根系对弱光胁迫的响应

玉米-大豆复合种植是西南地区重要的生态种植模式之一,而目前耐荫型专用黑豆种质十分匮乏,黑豆的耐荫机理也尚不清楚,这严重影响了该模式的进一步推广。本研究旨在建立黑豆苗期耐荫性评价数学模型,筛选出能够判断黑豆耐荫性的有效指标,并探讨不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异,为耐荫型黑豆种质的选育及耐荫机理的阐释奠定基础。试验以23个黑豆种质为研究材料,采用盆栽试验方法,设置自然光和遮荫2个处理。在黑豆植株V3期测定株高、茎粗、下胚轴长度、叶片干重、茎干重、主茎节数、总根长、根表面积、总根体积等形态指标和光合参数、叶绿素荧光参数等生理指标。采用多元统计方法建立黑豆苗期耐荫性评价模型,并根据评价结果,关联分析不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异。通过逐步回归分析建立了黑豆苗期耐荫性评价数学模型;并通过该模型,筛选出蒸腾速率、株高、叶干重、最大荧光强度和初始荧光强度等5个鉴定指标。在荫蔽条件下测定苗期黑豆的上述5个指标可实现对黑豆苗期耐荫性的综合评价。同时,对23份黑豆种质的耐荫性综合评价值D进行了聚类分析,结果表明,黑豆种质可划分为耐荫型、中度耐荫型和荫蔽敏感型3类。不同耐荫型黑豆种质的根系结构对弱光胁迫的响应程度不同,黑豆的总根长、根表面积、总根体积、根干重等根系强度指标均表现为耐荫型中度耐荫型荫蔽敏感型。这表明耐荫潜力大的黑豆根系更发达。     

外源24-表油菜素内酯对NaCl胁迫下桑树幼苗的缓解效应

为探究施加外源24-表油菜素内酯(EBR)对桑树耐盐性的影响,以桑品种桂桑优12为材料进行盆栽试验,在200 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,研究外施不同浓度(0.01、0.10、1.00 μmol·L^-1)EBR对盐胁迫下桑树幼苗质量、根系特征、光合色素含量、活性氧(ROS)水平、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等生理指标的影响。结果表明,与单一NaCl胁迫相比,外源添加0.10 μmol·L^-1EBR后,桑树幼苗地上鲜质量和干质量、主根长、总根长、根表面积、根平均直径、根总体积、叶绿素和类胡萝卜素含量均提高,叶片与根中产生羟基自由基(·OH)能力、产生超氧阴离子自由基($\text{O}_{2}^{\frac{{}}{\cdot }}$)活力、过氧化氢(H₂O₂)含量降低;叶片与根中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量增加;相对电导率和MDA含量降低。其中地下部鲜质量和根体积是盐胁迫下的1.56和1.57倍,叶片中CAT活性和可溶性糖含量达到盐胁迫下的1.57和1.68倍。本研究为揭示外施油菜素内酯增强桑树耐盐性的生理调控机制提供了参考依据。     

调环酸钙对盐碱胁迫下不同耐盐性大豆品种根系生长及生理特性的影响

为探讨调环酸钙(Pro-Ca)对盐碱胁迫下大豆(Glycine max)根系生长的缓解作用,以大豆品种合丰50(耐盐)和垦丰16(盐敏感)为试验材料,研究叶面喷施100 mg·L^-1 Pro-Ca对盐碱胁迫下大豆根系生长特性、活性氧代谢、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,外源喷施Pro-Ca均能不同程度缓解盐碱胁迫对合丰50和垦丰16根系生长的抑制,两品种根长、根鲜重和根干重分别增加了11.2%和23.6%、3.2%和19.8%、38.0%和37.6%;上调了盐碱胁迫下大豆根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)水平;抑制了 {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} 和H₂O₂积累,降低了丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率(EL);促进了渗透调节物质积累,合丰50和垦丰16大豆根系的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别增加了5.1%~7.8%和6.2%~28.0%、6.6%~17.8%和3.8%~10.3%、19.1%~31.9%和6.9%~27.8%。主成分分析表明外源喷施Pro-Ca对耐盐品种合丰50 和盐敏感品种垦丰16根系均具有较好的调控效果。综上所述,外源喷施Pro-Ca可通过增强根系抗氧酶活性、渗透调节能力以及降低膜脂过氧化来增强大豆根系的耐盐碱能力。本研究初步阐明了Pro-Ca缓解大豆根系盐碱胁迫伤害的生理生化机制,为进一步从分子水平揭示其作用机制提供了理论依据。     

高粱病程相关基因非表达子1(NPR1)基因家族鉴定及胁迫应答分析

非表达因子基因(NPR1)是植物系统获得抗性的激活子,也是植物响应病原菌侵染过程中的核心因子之一,在植物抗病性方面发挥着非常重要的作用。为明确高粱NPR1基因家族成员及SbNPR1的表达特性,本研究通过生物信息学及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对高粱NPR1基因家族进行鉴定和表达分析。结果表明,共鉴定到5个高粱NPR1基因SbNPR1~SbNPR5,其氨基酸序列长度介于480~621 aa之间,理论分子量介于50.496 81~67.648 06 kDa之间,理论等电点介于5.64~6.11之间;系统进化分析显示,SbNPR1与甘蔗Sh253P03亲缘关系最近;基因结构分析表明,该家族各个成员之间的外显子和内含子数量差异变化较小;RT-qPCR分析表明,SbNPR1基因在高粱不同器官中的表达具有组织特异性;经激素独脚金内酯(GR24,1 μmol·L^-1)和水杨酸(SA,1 mmol·L^-1)处理后,SbNPR1的表达分别被抑制和诱导;20%的聚乙二醇(PEG6000)和250 mmol·L^-1的NaCl处理下,SbNPR1的表达呈现先升高后降低的趋势,在0.5 h表达量达到最大值,之后下调;而经甘露醇(D-mannitol,300 mmol·L^-1) 处理后,SbNPR1基因表达量在3 h后开始下降;高粱经病原相关分子模式(PAMPs)flg22(100 nmol·L^-1) 和几丁质(Chitin, 8 nmol·L^-1)处理后,SbNPR1受到flg22的诱导表达,在12 h时表达量最高,而在Chitin作用下,SbNPR1的表达受到抑制。本研究为进一步探索NPR1家族在调节高粱抗性、信号转导、植物激素以及胁迫调控等过程中的作用提供了基础。     

荆芥幼苗对盐胁迫的生理响应

为探究盐胁迫对荆芥幼苗生理特性的影响,采用盆栽砂培试验,研究不同浓度盐胁迫(0、25、50、75和100 mmol·L^-1 NaCl)下荆芥幼苗生长、质膜稳定性、渗透调节、抗氧化酶系统、离子吸收和分配的变化。结果表明,随着盐浓度的增加,荆芥盐害指数逐渐升高,幼苗株高增加速率和比叶面积均逐渐降低,单株干重和叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势,且均在25 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大;叶片中丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率均显著增加;可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈先增加后减少趋势,且分别在50和75 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大,而可溶性糖含量则不断上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降的趋势,在25 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大,而过氧化物酶(POD)活性则持续下降。盐胁迫下,荆芥的根、茎、叶大量积累Na^+,但主要集中在地上部分,同时各部位K^+、Ca²⁺含量及K^+/Na^+、Ca²⁺/Na^+值均显著下降。综上,荆芥幼苗对盐胁迫极为敏感,但对低浓度的盐胁迫(25 mmol·L^-1 NaCl)具有一定的耐受性。本研究结果为荆芥的规范化栽培和抗逆驯化研究奠定了理论基础。