基于超弱光子辐射评价玉米萌发期耐盐性的方法

为了探索作物萌发期耐盐性评价的无损检测方法,采用100 mmol/L的NaCl溶液形成盐胁迫,研究了NaCl胁迫下2个玉米品种万瑞168号和郑单958号种子萌发过程中超弱光子辐射的变化规律。结果发现,在正常萌发过程中,2个玉米品种的种子自发光子辐射强度与鲜质量都呈现逐渐增长的趋势,相关系数r分别为0.962 51和0.982 27;在NaCl胁迫下,2个玉米品种的自发光子辐射强度与种子鲜质量的变化也呈现正相关,相关系数r分别为0.983 57和0.991 06,NaCl胁迫对萌发过程中2个玉米品种自发光子辐射和种子鲜质量的升高都有抑制作用。研究还发现,2个玉米品种在LED诱导下的延迟光子辐射也随着萌发进程逐渐增长,NaCl胁迫对2个玉米品种LED诱导下的延迟光子辐射的增长有不同的抑制作用。采用NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射的相对抑制率和延迟光子辐射的相对抑制率评价2个玉米品种萌发期耐盐性的强弱,评价结果与采用NaCl胁迫下种子萌发耐盐指数和储藏物质转运率的评价结果是相同的,表明根据NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射或者延迟光子辐射相对抑制率的大小可以无损伤的诊断与评价玉米萌发期耐盐性的强弱。     

蛋白质合成抑制剂对萌发玉米超弱光子辐射的影响

为了揭示种子萌发过程中超弱光子辐射机理,分别采用蛋白质合成的转录抑制剂放线菌素D(actinomyin D,AMD)和翻译抑制剂环己亚胺酮(cycloheximide,CHM)处理萌发玉米种子,研究了玉米萌发过程中鲜质量的变化以及自发光子辐射和外界光诱导的延迟光子辐射的变化。结果表明,50μg/m L的AMD部分抑制了萌发玉米鲜质量的增长,100μg/m L的CHM完全抑制了萌发玉米鲜质量的增长,萌发玉米自发光子辐射强度的增长与种子鲜质量的增长呈现正相关(相关系数r分别为0.95492、0.93218和0.96235)。研究还发现,在玉米萌发过程中,AMD和CHM对延迟光子辐射的增长有不同的抑制作用,CHM部分抑制了延迟光子辐射的初始光子数、相干时间和积分强度的增大,AMD则使初始光子数、相干时间和积分强度不再增加。研究结果为揭示种子萌发过程中超弱光子辐射的机理及其技术开发提供参考。     

应用超弱光子辐射评价菠菜叶片衰老方法可行性

为了研究植物叶片衰老评价及其无损检测方法,采用外源H2O2诱发菠菜叶片衰老,研究了H2O2胁迫下菠菜叶片细胞超弱光子辐射的变化规律及其与叶片衰老的关系。结果表明,在H2O2胁迫过程中,菠菜叶片自发光子辐射随着胁迫时间的延长而增加,外界光诱导的延迟光子辐射也表现出明显的变化。根据细胞自发光子辐射和延迟光子辐射的生物学意义,采用延迟光子辐射积分强度和自发光子辐射的比值作为描述细胞整体状态的状态参量,结果发现,在H2O2胁迫过程中,基于细胞超弱光子辐射的菠菜叶片细胞状态参量的变化与叶绿素含量的变化呈现良好的正相关,相关系数为0.91437,暗示通过细胞状态参量的变化可以推测菠菜叶片细胞的状态与衰老程度,进而实现对菠菜叶片衰老程度的无损检测,为植物叶片衰老评价提供了一种新方法。     

生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价中的应用

为了探索生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价和检测方面的应用,研究了25℃和40℃储存温度下鸡蛋超弱光子辐射中自发发光和延迟发光的基本规律。结果表明,在25℃的储存温度下,随着储存时间的延长鸡蛋的自发发光缓慢增长,延迟发光初始光强缓慢降低;在40℃高温下自发发光迅速增长,而延迟发光初始光强迅速下降,鸡蛋的延迟发光服从双曲线弛豫。由延迟发光积分强度和单位时间内的自发发光构建鸡蛋的状态参量,研究发现,在25℃和40℃储存温度下鸡蛋状态参量的变化与哈夫单位的变化呈现良好的线性关系,表明鸡蛋状态参量可以作为鸡蛋新鲜度评价的定量指标。     

脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗自发光子辐射的影响

为了揭示极低频脉冲电场(extremely low frequency pulsed electric field,ELF-PEF)对作物幼苗抗旱性的影响及其机理,采用渗透势为-0.1MPa的PEG-6000溶液对玉米幼苗形成生理干旱,研究了1Hz脉冲电场对渗透胁迫下玉米幼苗生长和自发光子辐射的变化。结果表明,在-0.1 MPa的渗透胁迫下玉米幼苗根系和叶片鲜质量缓慢增长,玉米幼苗种胚的自发光子辐射表现出先增加后减小的趋势,幼苗根系和叶片的自发光子辐射也呈现出波动性的增长趋势;经过脉冲电场处理的玉米幼苗根系和叶片鲜质量始终高于(P0.05)未经过脉冲电场处理的对照组,玉米种胚的自发光子辐射峰值出现的时间比对照组早(P0.01),峰值辐射强度也比对照高(P0.01),玉米幼苗根系和叶片的自发光子辐射都有所增强(P0.05),在渗透胁迫初期脉冲电场处理对玉米幼苗叶片自发光子辐射的增强效应非常显著(P0.01)。研究结果为揭示极低频脉冲电场对作物幼苗抗旱性的影响机理提供参考。     

腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响

[目的] 探究腐殖酸对NaCl胁迫下梭梭种子萌发及幼苗生长的影响,为干旱矿区生态修复提供技术支持。[方法] 设置5个NaCl盐胁迫浓度,5个腐殖酸添加浓度,观测梭梭种子萌发以及幼苗生长指标,分析腐殖酸对梭梭种子萌发及其幼苗生长的耐盐性。[结果] 施用适量腐殖酸能显著提高种子萌发率,缓解梭梭种子萌发过程中的盐胁迫,促进初生根生长,降低盐胁迫对幼苗的伤害。在1.0 mol/L NaCl条件下,腐殖酸为700 mg/kg时缓解效果最好,与对照相比梭梭发芽率、发芽势、根长、幼根鲜质量和幼根干质量分别提高10%,11.12%,1.77 cm,4.84 mg和4.03 mg。[结论] 腐殖酸可作为干旱矿区生态修复中种子萌发和幼苗生长的一种盐渍土调节剂,具有较好的应用潜力。     

绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫下的变化

为了研究绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫对其的影响和改变,本研究首次采用以EMCCD（电子倍增式CCD）为主的、自行搭建的超弱光图像探测系统,以豫绿2号绿豆为实验材料,检测了绿豆幼苗的自发超弱发光以及在盐胁迫下的改变情况。结果发现：绿豆幼苗自发发光的强度远小于延迟发光的强度,不同的盐胁迫时间对延迟发光强度和自发发光强度的影响各不相同,故可以用延迟发光强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度。实验数据的统计结果表明：盐胁迫下绿豆幼苗的发光强度-时间曲线遵循指数衰减规律,说明生物光子具有一定的相干性。本文结果将为农田实时监测植物盐胁迫生理状况提供一种新的光子学手段。     

60Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下胡杨种子萌发的影响

为探讨不同辐射剂量对胡杨种子萌发的影响,筛选有助于提高胡杨种子耐盐性的辐射剂量,以新疆甘家湖采集的胡杨种子为材料,进行~(60)Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(CK)、50、100、150、200Gy,研究辐射处理对不同NaCl浓度胁迫(0、25、50、150、250、300 mmol·L~(-1))下胡杨种子各发芽指标值和累计发芽率的影响。结果表明,在150 Gy辐射处理下,不同NaCl浓度胁迫下的平均发芽率、平均发芽势及平均相对发芽率高于其他处理,且相对盐害率降低;不同~(60)Co-γ辐射处理下的胡杨种子相对发芽率与NaCl浓度间存在极显著负相关关系;~(60)Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下种子萌发的耐盐临界浓度为119～181 mmol·L~(-1);150 Gy为有助于提高胡杨种子耐盐性能的最适辐射剂量。本研究结果为胡杨种子的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术支撑。     

模拟干旱和盐碱胁迫对碱蓬、盐地碱蓬种子萌发的影响

为研究干旱和盐碱胁迫对碱蓬(Suaeda glauca)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)种子萌发的影响,比较碱蓬和盐地碱蓬逆境生理特性的异同,本研究利用PEG6000、NaCl和Na_2CO_3分别模拟干旱、盐和碱胁迫,配制相同渗透势的PEG6000、NaCl、Na_2CO_3处理液,以蒸馏水处理为对照,对碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发与胚的生长进行比较研究。结果表明:1)低渗处理(-0.46 MPa)对碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发无显著影响;高渗处理(-1.38MPa、-1.84 MPa)抑制碱蓬、盐地碱蓬种子的萌发。2)当溶液渗透势相等时,NaCl处理下碱蓬种子的萌发率显著大于PEG、Na_2CO_3处理;而等渗PEG、NaCl、Na_2CO_3处理对盐地碱蓬种子萌发率的影响无显著差异。3)PEG、NaCl、Na_2CO_3处理组碱蓬、盐地碱蓬种子的最终萌发率与对照无显著差异。4)在幼苗形成阶段,PEG、Na_2CO_3处理对碱蓬、盐地碱蓬胚的抑制作用显著大于等渗NaCl处理。5)碱蓬、盐地碱蓬胚的生长对NaCl、Na_2CO_3胁迫的响应存在差异。-0.92 MPa NaCl处理抑制碱蓬胚的生长,却对盐地碱蓬产生促进作用;-0.46 MPa Na_2CO_3处理对碱蓬胚的抑制作用小于盐地碱蓬。综合分析表明:碱蓬、盐地碱蓬均具有很强的抗盐性。在种子萌发阶段,碱蓬种子的抗旱、抗碱能力低于盐地碱蓬;在幼苗形成阶段,碱蓬胚的抗盐性小于盐地碱蓬,但对轻度碱胁迫的抗性高于盐地碱蓬。     

60Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下胡杨种子萌发的影响

为探讨不同辐射剂量对胡杨种子萌发的影响,筛选有助于提高胡杨种子耐盐性的辐射剂量,以新疆甘家湖采集的胡杨种子为材料,进行⁶⁰Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(CK)、50、100、150、200 Gy,研究辐射处理对不同NaCl浓度胁迫(0、25、50、150、250、300 mmol·L^-1)下胡杨种子各发芽指标值和累计发芽率的影响。结果表明,在150 Gy辐射处理下,不同NaCl浓度胁迫下的平均发芽率、平均发芽势及平均相对发芽率高于其他处理,且相对盐害率降低;不同⁶⁰Co-γ辐射处理下的胡杨种子相对发芽率与NaCl浓度间存在极显著负相关关系;⁶⁰Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下种子萌发的耐盐临界浓度为119~181 mmol·L^-1;150 Gy为有助于提高胡杨种子耐盐性能的最适辐射剂量。本研究结果为胡杨种子的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术支撑。     

聚乙二醇引发对盐胁迫下棉种萌发及生理特性的影响

为提高棉花在盐胁迫下的出苗率,争取全苗、壮苗,以棉花种子为试验材料,使用蒸馏水和5％、10％、15％聚乙二醇(PEG-6000)进行6、12、24 h引发,根据发芽势(GP)和发芽率(GR)筛选出最适引发条件.后续以未引发种子为对照,使用筛选出的最佳引发条件进行引发,分别于4个NaCl浓度(0、50、100、150 m...     

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...     

沙蒿种子萌发对NaCl及聚乙二醇胁迫的响应

[目的]研究在盐分以及干旱胁迫条件下沙蒿种子的萌发能力,为沙蒿的人工培育和栽种提供参考依据。[方法]以沙蒿种子为试验材料,使用不同浓度的NaCl溶液(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%,1.6%,1.8%)和聚乙二醇(PEG)溶液(5%,10%,15%,20%,25%)模拟盐分以及干旱对种子的胁迫条件,测定种子萌发初期的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数。[结果]当NaCl浓度≤0.6%时,上述指标与对照组相比未发生显著变化;但当溶液浓度高于这一范围时,各项指标则随浓度升高而显著降低;说明NaCl溶液浓度为0.6%是种子正常萌发的适宜浓度界限。当PEG浓度≤15%时,沙蒿种子的上述指标与对照组相比未发生显著变化;但当PEG浓度高于15%时,种子各项指标与对照组相比则显著降低;说明PEG浓度为15%是种子正常萌发的适宜浓度界限。[结论]沙蒿种子对轻、中度的盐分及干旱胁迫表现出耐受性,在含盐量较低的土壤以及轻、中度的干旱环境中仍可正常萌发。     

外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响

为探究外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响,以国能4号甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.05、0.1和0.2 mmol·L^-1)硝普钠(SNP,NO供体)处理1.6%NaCl胁迫下的种子和幼苗,统计种子发芽数,测定幼苗叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生理生化指标。结果表明,盐胁迫抑制了甜高粱种子的萌发,种子发芽指标(种子发芽率、发芽势和发芽指数)显著降低,1.6%NaCl是甜高粱种子萌发的敏感盐浓度;喷施不同浓度SNP可显著提高盐胁迫下甜高粱种子的发芽率及幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低叶片MDA含量,增强抗氧化酶活性,其中0.1 mmol·L^-1SNP处理效果最佳。0.1 mmol·L^-1SNP处理下,与单独盐浓度处理相比,甜高粱种子发芽率、发芽势和发芽指数分别增加了29.51%、39.21%和38.91%;幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高了230.00%、184.38%、214.13%、17.00%、8.78%和40.63%;MDA含量降低了34.01%;SOD、POD、CAT和APX活性分别增强了33.38%、55.75%、23.17%和116.46%。综上,盐胁迫下适宜浓度的SNP处理,可提高甜高粱幼苗叶片渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除体内活性氧,从而促进幼苗生长,增强植株抗盐性。本研究结果为提高甜高粱耐盐性及揭示其耐盐机制提供了理论依据。     

Vermicompost Leachate as a Promising Agent for Priming and Rejuvenation of Salt-Treated Germinating Seeds in Brassica Napus

Salinity is a major constraint hampering germination and early seedling growth, especially in aged seed lots. Any rejuvenation treatment improving salt resistance at these crucial developmental stages will be of special interest. Two sets of experiments were performed in Brassica napus to precise the impact of vermicompost leachate (VCL) on seed germination in the presence of NaCl and to analyze its putative interest as seed priming agent before NaCl exposure. Two seed lots were used: one old seed lot (cv. Libomir) and a recent one (cv. Harry). VCL increased the germination percentage of aged seeds in the absence of NaCl and increased seedling length in both cultivars. VCL had only a minor impact when directly added to the NaCl-containing germinating solution. In contrast, priming with VCL strongly improved subsequent germination in the presence of NaCl in relation to a more efficient management of oxidative stress in both cultivars. The improvement of salinity resistance provided by VCL priming was not due to modification in ion or proline content. It is concluded that VCL may act as a rejuvenation agent invigoring old seed lots and as an efficient priming agent for improvement of salinity resistance at the germination stage. Valuable properties of VCL are discussed in relation to the simultaneous presence of several protecting compounds.