碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象

对碱胁迫（0-175mmol/L Na2CO3）下星星草(Puccinellia tenuiflora (Griseb.)Scribn.et Merr.）体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定。实验结果证明：积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应。盐胁迫量上升缓慢,当胁迫强度大于100mmol/L Na2CO3时,积累量明显上升,柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系,一定胁迫强度下胁迫4h后即可测出柠檬酸含量明显上升,约48h后渐趋最大值。碱胁迫144h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶。成熟叶中柠檬酸碱胁迫强度增大而逐渐上升,老叶和叶鞘中的柠械酸在碱胁迫强度大于125mmol/L后急剧上升,茎中柠檬酸含量无明显增高,幼叶中柠檬酸含量基本不变,实验证明,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸,其他有机酸无明显变化。     

碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象(英)

对碱胁迫 (0 - 175mmol/LNa2 CO3 )下星星草 (Puccinelliatenuiflora (Griseb .)Scribn .etMerr.)体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定。实验结果证明 :积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应。盐胁迫(0 - 4 0 0mmol/LNaCl)下 ,柠檬酸含量反而稍有下降。柠檬酸积累量随碱胁迫强度增大而增大 ,低胁迫强度时积累量上升缓慢 ,当胁迫强度大于 10 0mmol/LNa2 CO3 时 ,积累量明显上升。柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系 ,一定胁迫强度下胁迫 4h后即可测出柠檬酸含量明显上升 ,约 4 8h后渐趋最大值。碱胁迫 14 4h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶。成熟叶中柠檬酸随碱胁迫强度增大而逐渐上升 ,老叶和叶鞘中的柠檬酸在碱胁迫强度大于 12 5mmol/L后急剧上升 ,茎中柠檬酸含量无明显增高 ,幼叶中柠檬酸含量基本不变。实验证明 ,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸 ,其他有机酸无明显变化。     

盐（NaCl）与碱（Na2CO3）对星星草胁迫作用的差异

对生长在蛭石中8周龄的星星草(Puccinellia tenuiflora(Criseb.)Scribn.et Merr.)用 12.5—800mmol/L 的中性盐 NaCl或碱性盐 Na_2CO_3进行胁迫处理,测定植物日相对生长率等胁变指标。结果表明星星草的抗盐性高于抗碱性,可耐受的最高浓度分别为:中性盐NaCl 600 mmol/L、碱性盐 Na_2CO_3 200mmol/L_o NaCl胁迫下,随胁强增高,脯氨酸明显积累,柠檬酸含量则逐渐下降;Na_2CO_3胁迫下,脯氨酸仅稍有积累而柠檬酸含量却急剧升高。两种胁迫下都表现出:随胁强增大,Na~ 含量明显上升,K~ 含量下降。但是,NaCl胁迫对K~ 含量影响不大,而Na_2CO_3胁迫则导致根及茎叶中的K~ 含量明显下降。诸胁变指标中唯有叶片电解质外渗率对两种胁迫来说变化特点相似。     

Na2CO3胁迫下星星草（Puccinellia tenuiflora）幼苗叶表皮和叶肉细胞中K、Na的相对含量

对不同强度Na2CO3胁迫处理下星星草幼苗叶片表皮和叶肉细胞中K、Na的透射电镜X-射线电子探针显微分析和叶片表面扫描电镜X-射线电子探针显微分析，结果表明：在相同胁迫强度下，无论是表皮细胞还是叶肉细胞的细胞壁和液泡中的Na相对含量均明显高于细胞质中的Na相对含量，并且K的相对含量均明显比相应部位Na的相对含量高，细胞壁与液泡中的Na相对含量变化范围非常接近。在Na2CO3胁迫浓度低于0.1molL-1时，在相同胁迫强度下，K的相对含量高于Na的相对含量，使细胞质保持相对高的K/ Na比。而尽管向细胞壁和液泡分流了大量的Na，但是细胞质中的Na相对含量仍然随着Na2CO3胁迫强度的增加而增加，一方面证明星星草在Na2CO3胁迫下维持相对高的K/ Na比的能力是有一定限度的，另一方面暗示星星草作为盐生植物在盐碱环境中一定程度上Na可以部分地代替K而行使部分K的生理功能。     

Na2CO3胁迫下星星草(Puccinellia tenuiflora)幼苗叶表皮和叶肉细胞中K、Na的相对含量

对不同强度Na2CO3胁迫处理下星星草幼苗叶片表皮和叶肉细胞中K、Na的透射电镜X-射线电子探针显微分析和叶片表面扫描电镜X-射线电子探针显微分析,结果表明：在相同胁迫强度下,无论是表皮细胞还是叶肉细胞的细胞壁和液泡中的Na相对含量均明显高于细胞质中的Na相对含量,并且K的相对含量均明显比相应部位Na的相对含量高,细胞壁与液泡中的Na相对含量变化范围非常接近。在Na2CO3胁迫浓度低于0．1molL^-1时,在相同胁迫强度下,K的相对含量高于Na的相对含量,使细胞质保持相对高的K／Na比。而尽管向细胞壁和液泡分流了大量的Na,但是细胞质中的Na相对含量仍然随着Na2CO,胁迫强度的增加而增加,一方面证明星星草在Na2CO3胁迫下维持相对高的K／Na比的能力是有一定限度的,另一方面暗示星星草作为盐生植物在盐碱环境中一定程度上Na可以部分地代替K而行使部分K的生理功能。     

NaCl和Na2CO3对盐地碱蓬胁迫效应的比较

在相同的Na 浓度(如100 mmol/L)下,NaCl处理促进碱蓬植株干重增加,提高根系活力,而Na2CO3处理导致植株干重减少,根系活力降低;与NaCl胁迫相比,Na2CO3胁迫下叶片内Na 含量上升和K 含量下降幅度更大,叶肉细胞质Na 含量和叶内脯氨酸含量增加幅度更大,而V-H -ATPase(液泡膜H -ATPase)和V-H -PPase (液泡膜H -PPase)增加幅度较少;与NaCl胁迫不同,Na2CO3胁迫下SOD(超氧化物歧化酶)活性不是增加,而是降低,与此相一致,MDA(丙二醛)含量大幅度增加.上述结果表明,碱蓬对Na2CO3胁迫的抗性低于对NaCl的抗性,这可能与Na2CO3胁迫引起的Na 、K 离子严重失衡、活性氧清除能力降低有关.     

盐胁迫下盐地碱蓬体内无机离子含量分布特点的研究

用不同浓度NaCl溶液处理盐地碱蓬（Suaeda salsa)植株后,测定并比较老叶、幼叶及根部的无机离子含量和对K的选择性,叶片及根部的Na^ 、Cl^-含量随盐度的增加而升高,且累积趋势相似,盐胁迫下根部Na^ 、Cl^-及总离子含量（K^ 、Na^ 、Ca^2 ,NO3^-,Cl^-)明显低于叶片,说明盐地碱蓬地盐胁迫下,以叶片优先积累大量离子（如Na^ ,Cl^-) 为其适应特征。NaCl处理下,叶片的K^ ,Ca^2 含量低于对照,但随盐度的增加保持相对稳定,而根部K^ 含量,K/Na比、对K的选择性则高于叶片,这对盐胁迫下地上部的K^ 亏缺有一定补偿作用。低盐度处理（100mmol/LNaCl)促进NO3^-的吸收,另外随盐度的增加,叶片渗透势下降,渗透调节能力增强,幼叶渗透势低于老叶,但渗透调节能力相同。     

盐生植物碱地肤对盐碱胁迫的生理响应特点

以天然盐生植物碱地肤(Kochia sieversiana)为材料,采用人工生态模拟方法对其施加0~480mmol/L的盐胁迫(摩尔比1∶1的NaCl和Na2SO4)和碱胁迫(摩尔比1∶1的NaHCO3和Na2CO3),测定了盐碱胁迫下的相对生长率(RGR)、叶绿素含量及丙二醛含量.结果表明:低浓度的盐胁迫(80mmol/L)对碱地肤的生长具有刺激作用,其在高达480mmol/L的盐胁迫或400mmol/L的碱胁迫下仍能存活并维持一定的生长,具有强抗盐性和强抗碱性;在相同盐浓度下,碱地肤受碱胁迫的伤害强度和对碱胁迫所做出的胁变反应均大于对盐胁迫.可见,碱地肤的抗盐性强于抗碱性,受碱胁迫的伤害大于盐胁迫,维持高含水量可能是碱地肤适应高强度盐碱胁迫的重要特性.     

NaCl胁迫对滨藜生长及其根和叶中无机离子含量的影响

用不同浓度的NaCl溶液处理滨藜（Atriplex undulata）植株后发现：100mmol/L NaCl促进滨藜地上部及根部生物量积累,高于100mmol/l NaCl,抑制其生长。各部位的Na^ 和Cl^-含量随着NaCl浓度的升高明显增加。NaCl处理下,叶片的Na^ 和Cl^-含量高于根部,幼叶高于老叶,且叶片的K^ （除500mmol/L NaCl处理的老叶外）,根部的K^ 、Ca^2 和NO3^-无显著变化。叶片的Na/K比随NaCl浓度的升高而增加,但较高浓度时下降（在老叶中）或维持稳定（在幼叶中）。随着处理浓度的增加,各部位对K^ 的选择性（相对于Na^ ）增加,渗透调节能力增强,渗透势降低。另外,还讨论了滨藜对盐渍生境的适应特征。     

NaCl胁迫下沙枣幼苗生长和阳离子吸收、运输与分配特性

沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)耐盐性强,是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种。为探讨沙枣的盐适应机制,研究了不同浓度NaCl(0、100和200 mmol/L)胁迫30d对其水培幼苗生物量累积以及不同组织(根、茎、叶)K+、Na+、Ca2+和Mg2+吸收、运输与分配的影响。结果表明:盐胁迫不同程度地促进了沙枣苗根系生长;100 mmol/L NaCl胁迫对幼苗生物量累积无明显影响,而200 mmol/L则显著抑制了生物量累积;盐胁迫幼苗根、茎、叶中Na+含量以及K+-Na+选择性运输系数(S K,Na)和Ca2+-Na+选择性运输系数(S Ca,Na)显著或大幅度增加,而K+、Ca2+、Mg2+含量以及K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+比值则显著或大幅度下降;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣根Na+含量和根Na+净累积量分别为22.15 mg/g干重和1.87 mg/株(是对照的16.20倍和20.06倍),根成为Na+净累积量增加幅度最大的组织和Na+含量最高的组织;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣茎、叶中的Na+含量以及冠组织Na+净累积量分别高达5.15、7.71 mg/g干重和3.29 mg/株(是对照的7.22倍、9.58倍和5.45倍),但幼苗仍能正常生长。综合分析认为,沙枣的盐适应机制是根系拒盐和冠组织耐盐,主要通过根系的补偿生长效应、根系对Na+的聚积与限制作用以及冠组织对Na+的忍耐来实现的,同时也与根、茎和叶对K+、Ca2+选择性运输能力显著增强有关。     

Difference Between Salt(NaCl)and Alkaline(Na2CO3)Stresses on Puccinellia tenuiflora(Griseb. )Scribn. et Merr. Plants

Eight-week-old plants of Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. growing in pots filled with vermiculite were stressed by treating with 12.5–800 mmol/L solutions of neutral satt(NaC1) or basic salt(Na2CO3). Strain indexes such as relative growth rate etc. were determined. There was a significant difference between the two kinds of stresses. Maximum stress value that P. tenuiflora plants can tolerate is 60 mmol/L for the neutral salt and 200 mmol/L for the basic salt Na2CO3. Under NaCl-stress, great amount of proline accumulated, and citric acid content gradually decreased. But under Na2CO3-stress, proline content did not raise too much and citric acid content obviously increased with the increasing stress value. Under both stress conditions, Na+ content increased and K+ content decreased with the increasing stress value, but the effect of NaCl-stress on K+ content in roots and shoots was much less than that of Na2CO3-stress. In both stresses, the elevation of electrolyte leakage rate of leaf orchestrated with the change of stress value. This finding represented the only similarity among the strain indexes determined in both stresses.     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明:盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1 Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜ 150mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaC1浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

Strain Responses in Na2CO3-Stressed Leymus chinensis Seedlings and Their Mathematical Analysis

The seedlings of Leymus cliinensis were Na2CO3-stressed for 6 days by planting in various culture solutions containing 1.25–30mmol/L Na2CO3. Nine strain indexes, such as the relative growth inhibition rate etc., were determined. The growth was obviously inhibited; the Na+ content was rapidly increased andK+ content was gradually decreased; great amount of proline and citric acid was accumulated; the leakage rate of electrolyte was elevated; the content of chlorophyll was reduced;the activities of both photosynthetic carboxylases RuBPCase and PEPCase were reduced and the ratio of PEPCase activity/RuBPCase activity became great eventually, as the reduction of RuBPCase activity was much more than PEPCase. Mathematic analyses of the experimental data for relationships between the strain indexes and stress (in natural logarithm of molar concentrations of Na2CO3) revealed sigmoidal or inverted sigmoidal relationships which can be expressed by the equation Y= Ym/ [1 + Ke-(ax2+bx)] + C or its varied forms (Y. strain value; Ym. maximum strain value; X. stress value viz. In molar concentration of Na2CO3; K,a,b,C. parameters).     

Na2CO3处理对黄瓜嫁接苗与自根苗耐盐性的影响

通过Na2CO3,胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗耐盐性差异的研究,揭示黄瓜幼苗的耐盐机制,为设施黄瓜生产提供理论依据。实验以孝感早瓠瓜为砧木,津春四号黄瓜为接穗,采用不同浓度Na2CO3,溶液对黄瓜嫁接苗和自根苗进行处理,研究其对黄瓜幼苗的生理胁迫效应。结果表明：在0—7000mg／L范围内,随着Na2CO3,处理浓度的增加,黄瓜嫁接苗和自根苗的株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、根鲜重、叶绿素和根系活力均下降,但嫁接苗受抑制的程度显著低于自根苗;脯氨酸、丙二醛和根冠比均呈上升趋势,且这三项指标均表现为嫁接苗显著高于自根苗;叶片SOD酶活性均呈先上升后下降趋势,均在Na2CO3,处理浓度为1000mg／L时达到最大值,且嫁接苗的活性显著高于自根苗。嫁接苗的耐盐性优于自根苗,Na2CO3胁迫条件下,嫁接苗和自根苗的生长条件盐浓度以不超过3000mg／L为宜。     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶绿体GST活性变化及其与相关指标的关系

通过对不同浓度Na2CO3胁迫下星星草幼苗培养基质和叶片渗透势、叶片相对电导率、叶绿体谷胱甘肽转移酶（GST）活性和O2^-产生速率的研究,以探讨星星草幼苗叶绿体GST活性在Na2CO3胁迫下的变化规律及其在抗Na2CO3胁迫中的作用。结果表明,在0～0．4％Na2CO3胁迫范围内,随着其浓度的增加星星草幼苗叶绿体GST活性增强,Na2CO3胁迫浓度继续增加则GST活性急剧减弱。星星草幼苗叶绿体GST活性随培养基质渗透势、叶片渗透势和叶片相对电导率以及叶绿体O2产生速率的变化趋势相似。叶绿体GST活性和Na2CO3胁迫浓度以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和培养基质渗透势以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片相对电导率之间相关关系显著。说明叶绿体GST在星星草幼苗抵抗低强度（浓度）Na2CO3胁迫中起着非常重要的作用。     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.