等渗的盐分和水分胁迫对芦荟幼苗生长和离子分布的效应

 研究了等渗透势（-0.44、-0.88 MPa）NaCl和PEG 6000处理对六叶龄芦荟(Aloe vera)幼苗叶片生长速率、干物质积累、电解质渗漏和离子吸收、分配的效应。结果表明: -0.44、-0.88 MPa NaCl和PEG处理10 d均明显抑制芦荟幼苗叶片伸长生长,植株干物质积累速率显著降低, 叶片含水量降低,叶片细胞电解质渗漏率上升。NaCl对芦荟幼苗生长的抑制作用显著大于PEG处理的。不同器官离子含量、根系和叶片横切面X-射线微区分析结果表明, NaCl胁迫导致芦荟体内Na+、Cl－含量显著上升,根中增幅明显高于叶片,其中Cl－尤为显著。NaCl胁迫严重抑制芦荟对K+ 和Ca2+ 的吸收及其向叶片的运输,根、叶K+/Na+、Ca2+/Na+ 比率显著下降,而PEG胁迫对离子平衡的干扰较轻,是芦荟对水分胁迫的适应能力高于盐胁迫的主要原因之一。但芦荟对 -0.44～-0.88 MPa NaCl胁迫仍有一定的适应能力,主要原因是：1) 根系对离子的选择性吸收和运输较强,并随着盐胁迫强度增加其选择性增强; 2) 芦荟叶片中的盐分在贮水组织中显著积累,明显高于其它组织细胞。同时,芦荟是CAM（景天酸代谢）途径植物,蒸腾极小,盐分随蒸腾流进入地上部的机会小。     

库拉索芦荟幼苗对海水胁迫的响应

采用砂培试验,研究库拉索芦荟（Aloe vera）幼苗对海水胁迫的响应特征。结果表明：（1）30％海水处理20d,库拉索芦荟幼苗的干重与对照无显著差异,而30％海水处理库拉索芦荟的根干重明显高于10％海水及淡水处理;（2）海水胁迫下,库拉索芦荟幼苗中离子区域化明显：从地下部和地上部来看,Na^＋、Cl^＋明显在芦荟根部积累,海水比例越高,根部Na^＋、Cl^＋含量越大,而K^＋却相反;海水胁迫下芦荟地上部分功能叶片中Na^＋、Cl^＋含量最低,K^＋含量最高,而淡水处理从老叶到新叶,Na^＋、Cl^＋含量总是呈下降趋势,而K^＋正好相反;随海水胁迫在库拉索幼苗中Ca^2＋含量下降,而Mg^2＋含量七升;（3）随海水胁迫时间增加芦荟叶片质膜透性呈显著上升,MDA含量呈波动变化。     

不同浓度海水胁迫对菊芋幼苗生长发育及磷吸收的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。本试验通过不同浓度海水处理研究菊芋幼苗生长发育及对³²P吸收利用差异和离子吸收分布的情况。结果表明:在不同浓度海水浇灌下,菊芋地上部、地下部、总鲜重及干物质重从CK到50%海水浓度没有明显变化,在75%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为75%海水浇灌的最高;在中等P水平下,地上部在25%海水处理下对³²P吸收率最高;随海水浓度增高菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na⁺和Cl^-依次增大;而K⁺与Na⁺积累情况不同,K⁺在25%海水胁迫下地上部单位干重积累的最多,其次是50%,CK和75%海水胁迫差不多;地下部单位干重积累的Na⁺、Cl^-和K⁺情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。     

硝态氮对海水胁迫下长春花幼苗光合特性及离子含量的影响

采用砂培试验研究了硝态氮对海水处理下长春花幼苗光合特性和离子分布的影响.结果表明：（1）高浓度海水显著抑制长春花幼苗的生长,提高硝态氮浓度能显著缓解海水胁迫对长春花幼苗生长发育的抑制作用,促进地上、地下部生物量积累.（2）随着海水浓度的增加,长春花幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率较对照均显著降低,细胞间隙CO2浓度显著增加;增加硝态氮浓度可显著提高长春花幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,显著降低细胞间隙CO2浓度.（3）随着海水浓度的增加,长春花幼苗体内K＋含量较对照显著降低,而Na^＋、Cl^-含量显著增加,提高硝态氮浓度有利于长春花幼苗对K＋的吸收和向上运输,维持地上部较高的K^＋/Na^＋.研究发现,增加硝态氮能维持高浓度海水胁迫下长春花幼苗体内养分平衡,缓解盐胁迫对其光合生理和生长造成的伤害.     

外源硝酸钙对黄瓜幼苗盐胁迫伤害的缓解作用

采用营养液水培法,以较耐盐黄瓜品种'新泰密刺'为试材,研究了叶面喷施硝酸钙对盐胁迫(NaCl 65 mmol·L-1)下黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)、脯氨酸及不同部位离子含量的影响.结果表明,叶面喷施硝酸钙能够显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗的干鲜重、相对含水量和叶片叶绿素含量,显著减少MDA及渗透调节物质脯氨酸的积累;同时可显著降低盐胁迫下黄瓜幼苗体内Na+和Cl-含量,提高K+、Ca2+含量和 K+/Na+、Ca2+/Na+.可见,外源硝酸钙能缓解盐胁迫下黄瓜幼苗的失水程度和光合色素的下降幅度,保护膜的完整性,调节离子选择性吸收,从而减轻盐胁迫伤害,促进黄瓜植株生长.     

钙对盐胁迫下棉苗离子吸收分配的影响

研究了钙对NaCl胁迫下棉花幼苗体内离子分布的影响及其与根系质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶活性的关系。不同器官离子含量和根系横切面X-射线微区分析结果表明,NaCl胁迫下外源钙明显减少棉花幼苗对Na+的吸收及其向茎杆、叶片的运输,增加对K+和Ca2+的吸收及其向茎杆、叶片的运输,增强棉苗体内的盐分区域化分配,提高根冠比和干物质积累,根系电解质渗漏率下降。钙明显提高盐胁迫下幼根细胞质膜H+-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶和H+-PP酶的活性,与钙调节棉花对离子的吸收、分配相一致,说明这些酶可以为根细胞中的Na+在液泡中积累以及K+、Ca2+的选择性吸收和运输提供动力。     

不同浓度海水对菊芋幼苗生长及生理生化特性的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。采用水培的方式,用1/2Hoagland营养液培养菊芋幼苗至6叶完全展开时进行处理,设0%(对照)、10%、25%和50%海水4个处理。随后分别在第4、8和12天采样进行分析,研究不同浓度海水对菊芋幼苗生长、体内渗透物质的积累、保护性酶活性、膜透性及离子吸收分布的影响情况。结果表明:(1)在不同浓度海水处理下,菊芋地上部、地下部总鲜重及干物质重从0%到25%海水浓度没有明显变化,在50%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为50%海水处理的最高。随着时间延长,10%海水处理下,菊芋幼苗茎叶和根鲜重均增加,但与对照没有显著差异,25%海水处理生长速率较对照低,而50%海水处理下根鲜重和干重都降低。(2)随着时间的延长、海水浓度的增加,菊芋幼苗叶片保护性酶系SOD、POD、CAT的活性呈上升趋势,在10%海水处理下膜脂过氧化物MDA含量甚至低于对照,而50%海水处理下的MDA含量较其他处理高,在10%和25%海水处理下膜透性较对照变化不显著,而50%海水处理下膜透性增加明显,且随时间延长更显著。(3)菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量随海水浓度增高而显著增加,随着时间的延长,10%和25%海水处理下,脯氨酸含量先增加后降低,而50%海水处理下,脯氨酸含量一直在升高,而10%、25%和50%海水处理下,可溶性糖含量先增加后降低。随海水浓度增高,菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na 和Cl-依次增大,且随着时间延长,10%、25%和50%海水处理下地上部Na 和Cl-含量均增大;而K 与Na 积累情况不同,K 在25%海水胁迫下地上部单位干重积累得最多,随着时间延长,25%和50%海水处理下地上部K 含量均降低,且50%海水处理下降低幅度更大;地下部单位干重积累的Na 、Cl-和K 情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。由此可见,菊芋能够通过生理生化机制适应一定浓度海水的灌溉,即利用一定浓度海水灌溉菊芋是安全有效的。     

Cd胁迫下施N对台湾桤木(Alnus formosana)干物质及N、P、K、Cd积累与分配的影响

采用盆栽试验,研究了Cd胁迫下施N对台湾桤木植株的干物质及N、P、K、Cd积累和分配的影响。结果表明:不施N条件下,Cd胁迫显著降低了台湾桤木根、茎和叶干物质积累量以及各器官N、P、K的积累量,在一定程度上降低了根和叶的N、K含量,但对根和叶的P含量均无显著影响;台湾桤木通过增加N、P、K和干物质在根中的分配比例,降低N、P、K在叶中的分配比例,以及提高N利用率(NUEN)和K利用率(NUEK)来更好地适应Cd胁迫环境;台湾桤木Cd的富集部位主要为根部,转移系数在0.06~0.22,而Cd的添加均降低了台湾桤木Cd转移系数和富集系数;30 mg·kg-1Cd胁迫下,施N在一定程度上提高了台湾桤木根、茎和叶干物质以及N、K含量和积累量,缓解了Cd胁迫所引起的对N、K吸收的限制,但对P含量和积累量无显著影响;施N提高了干物质在台湾桤木根中的分配比例和根冠比,而低N(0.4 g·kg-1)促进作用更明显;施N提高了Cd在台湾桤木茎、叶中的积累量和分配比例,而降低了其在根中的积累量和分配比例,提高了Cd转移系数(TF)和茎叶生物富集系数(BCF),显著降低了根BCF。说明施N有利于提高台湾桤木对Cd胁迫环境的适应能力。     

NaCl胁迫下黄瓜幼苗体内K+、Na+和Cl-分布及吸收特性的研究

采用营养液水培法,研究了不同浓度NaCl胁迫对黄瓜幼苗不同器官K 、Na 和Cl-含量的影响。结果表明,NaCl胁迫下黄瓜植株体内K 含量下降,Na 和Cl-含量升高,变化幅度随NaCl浓度的增加而增大;NaCl处理4 d后,各器官中K 含量下降幅度剧增,叶片中Na 和Cl-含量快速升高;3种离子在器官间呈区域化分布,Na 主要积累在根和茎部,K 和Cl-主要积累在茎部,而且K 的含量下降幅度由根向叶递减。在低浓度NaCl胁迫或高浓度NaCl短期胁迫下,黄瓜植株对K 的吸收选择性以及向地上部运输的选择性提高,离子区域化分布的能力增强,有利于避免离子代谢紊乱,减轻NaCl胁迫的伤害。可见,离子在器官水平的区域化分布是黄瓜植株耐盐性的重要机理之一。     

硅提高黄瓜幼苗抗盐能力的生理机制研究

为了明确硅提高黄瓜幼苗抗盐能力的机制,该试验采用水培方法,以黄瓜品种‘津优一号’为材料,对幼苗进行中度盐胁迫,研究在盐胁迫下硅对黄瓜幼苗生长、光合特性、渗透调节物质和离子吸收的影响。结果显示:(1)正常条件下,硅对黄瓜幼苗生长及相关生理指标无明显影响;单独盐处理降低了幼苗叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶片含水量,导致幼苗生长受抑。(2)盐胁迫下加硅显著提高了幼苗光合速率和叶片含水量,增加了生物量的积累;在盐胁迫初期,硅加盐处理黄瓜叶片渗透势略低于单独盐处理,此后均高于单独盐处理;硅加盐处理显著提高了叶片可溶性糖含量,尤其是蔗糖含量,而降低了其脯氨酸含量,但对可溶性蛋白含量无显著影响。(3)盐胁迫下黄瓜植株Na+含量大幅上升,K+含量下降,K+/Na+比大幅降低;硅加盐处理降低了黄瓜叶片中Na+含量,提高了K+含量和K+/Na+比。研究表明,盐胁迫条件下,硅能通过减轻叶片离子毒害和增加水分吸收,改善叶片水分状况,从而维持较高的光合能力,提高其抗盐能力;而渗透调节只在盐胁迫初期有轻微缓解作用,不是硅提高黄瓜幼苗抗盐性的主要途径。     

NaCl胁迫对番茄嫁接苗生物量及离子含量的影响

以影武者为砧木,宝大903为接穗,研究了NaCl胁迫下番茄嫁接苗与接穗自根苗在生物量及Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Cl-等含量方面的差异.结果显示,NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度较轻;嫁接苗和自根苗Na 、Cl-含量增长幅度最大的部位均是叶片,嫁接苗增长幅度小于自根苗;K 、Ca2 、Mg2 含量下降幅度最大的部位均是根系,嫁接苗下降幅度小于自根苗;嫁接苗的K /Na 值、Ca2 /Na 值显著高于自根苗,说明嫁接苗选择性吸收K 、Ca2 能力显著强于自根苗.结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗体内离子分布的区域化优于自根苗,耐盐性强于自根苗.     

海水胁迫对向日葵苗期生长及矿质营养吸收特性的影响

采用砂培法,研究了海水胁迫对向日葵幼苗生长及矿质营养吸收特性的影响。结果表明,海水胁迫下,向日葵幼苗株高、茎粗、干物重明显降低。幼苗根茎叶中Cl-,茎和叶中Mg2 、叶中Na 和Ca2 含量随海水浓度的增加而增加,根茎叶中K 、全氮和全磷含量随海水浓度升高而降低,但在10%和20%海水胁迫下,向日葵体内Na 、Cl-主要集中于根和茎中,叶中较少。海水胁迫下,向日葵幼苗各部位K /Na 始终是叶部最高,根部最低,且根茎叶中SK,Na值均大于1。因此,低浓度海水胁迫下向日葵幼苗对Na 和Cl-的截流作用、海水胁迫下幼苗根部对K 强的选择性吸收以及K 向地上部的选择性运输是向日葵具有一定耐盐性的主要原因。     

盐胁迫下Ca~(2 )对小麦根无机离子分布和膜脂脂肪酸的影响

用扫描电镜、X—射线能谱仪和等离子耦合吸收光谱(ICP)分析发现,培养在含NaCl培养液中,小麦柜吸收大量Na~ 和Cl~-,K~ 和Ca~(2 )的吸收降低,质膜相对透性提高,K~ 、Na~ 和Cl~-的相对外渗百分率增加。培养在补充CaCl_2含NaCl培养液的,Na~ 和Cl~-含量明显减低,K~ 和Ca~(2 )提高,质膜相对透性下降,K~ 、Na~ 和Cl~-相对外渗百分率减少。由气相色谱分析可知,用含NaCl或补充CaCl_2培养液培养的幼苗,根的膜脂脂肪酸组分没有变化,但培养在补充CaCl_2的培养液中的根,亚麻酸含量和脂肪酸不饱和指数下降。     

Assessing the Suitability of Various Physiological Traits to Screen Wheat Genotypes for Salt Tolerance

Success of improving the salt tolerance of genotypes requires effective and reliable screening traits in breeding programs.The objective was to assess the suitability of various physiological traits to screen wheat genotypes for salt tolerance.Thirteen wheat genotypes from Egypt,Germany,Australia and India were grown in soil with two salinity levels(control and150mmol/L NaCl)in a greenhouse.The physiological traits(ion contents in leaves and stems,i.e.Na~ ,Cl~-,K~ ,Ca~(2 )),theratios of K~ /Na~ and Ca~ /Na~ in the leaves and stems,net photosynthesis rate,stomatal conductance,transpiration rate,chlorophyll content(SPAD value),and leaf water relations,were measured at different growth stages.The physiologicaltraits except for Na~ and Cl~-in stems and the leaf transpiration rate at 150 mmol/L NaCI showed a significant genotypicvariation,indicating that the traits that have a significant genotypic variation may be possibly used as screening criteria.According to the analysis of linear regression of the scores of the physiological traits against those of grain yield,however,the physiological traits of Ca~(2 )and Ca~(2 )/Na~ at 45 d and final harvest with the greatest genotypic variation were ranked atthe top.From a practical and economic point of view,SPAD value should be considered to be used as screening criteriaand/or there is a need to develop a quick and practical approach to determine Ca~(2 )in plant tissues.     

盐胁迫下珠眉海棠与山定子叶片Na+区域化的研究

以盐敏感型山定子实生苗和耐盐型珠眉海棠组培苗为材料,采用灌注离心技术研究了叶片质外体和共质体中Na^＋和Ca^2＋浓度的变化。结果表明：随盐胁迫强度的加强,叶片水势下降;叶片Na^＋含量、质外体和共质体中Na^＋浓度升高,珠眉海棠明显低于山定子;叶片Ca^2＋含量、共质体Ca^2＋浓度随盐胁迫的增加而升高,但珠眉海棠高于山定子,50mmol／L NaCl胁迫对质外体Ca^2＋没有明显影响,100mmol／LNaCl胁迫下增加,珠眉海棠低于山定子;叶片共质体与质外体中Na^＋浓度的比值,珠眉海棠明显高于山定子,说明在盐胁迫下珠眉海棠具有较强的离子区域化能力,离子区域化是珠眉海棠的主要耐盐机制。     

NaCl抑制棉花幼苗生长的机理—盐离子效应

75和150 mmol/L NaCl处理.降低棉花幼苗叶面积、叶相对扩展率,蒸腾和木质部汁液K~ 浓度;而增大叶细胞质膜透性、渗透势、叶Na~ 含量和木质部汁液Na~ 和Cl~-的浓度。生长在75mmol/L NaCl加压(根际)和不加压条件下的棉花,叶面积、叶相对扩展率、蒸腾、叶质膜透性和渗透势的变化基本一样。这些结果表明棉花幼苗的拒盐能力不大,盐害的原因是盐的原初效应,而不是盐的次生效应。另外,盐对棉花幼苗叶相对扩展率和质膜透性的效应在生长后期降低,表明棉花幼苗也具有一定的耐盐能力。     

外源海藻糖对小麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感小麦品种鲁麦15为材料,分别用完全Hoagland营养液、150mmol／L NaCl和150mmol／L NaCl 10mmol／L海藻糖处理小麦幼苗,测定小麦幼苗生长、离子含量、根系质膜H^ -ATPase、SOD活性、MDA含量等指标,旨在探讨外源海藻糖在抗盐性中的作用。结果表明：外源海藻糖可明显缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用;明显提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗叶片中K^ 的含量,降低Na^ 的含量,降低其Na^ ／K^ ;提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗SOD活性,降低MDA的含量,降低细胞质膜透性,缓解根系质膜H^ -ATPase活性抑制。以上结果表叫外源海藻糖可能通过增加活性氧清除能力、缓解质膜伤害、维持胞质离子稳态提高植物抗盐性。     

Na+和Ca2+对拟南芥根原生质体质膜内向K+通道电流的影响

以拟南芥(Arabidopsis thaliana Columbia)根为材料,利用膜片钳技术测定其根细胞原生质体质膜内向K^ 电流,并对Na^ 对其K^ 电流的影响进行了初步研究,发现Na^2 可明显抑制拟南芥根细胞原生质体的内向K^ 电流,外施Ca^2 可缓解Na^ 对内向K^ 电流的抑制．说明Ca^2 参与了质膜上K^ 通道对K^ ／Na^ 的选择性吸收的调节,从而使植物适应盐胁迫．     

盐分和水分胁迫对芦荟幼苗渗透调节和渗调物质积累的影响

用不同浓度NaCl和等渗聚乙二醇(PEG 6000)处理芦荟(Aloe vera L.)幼苗,10 d后测定叶片相对生长速率和厚度、叶片中主要有机溶质、无机离子含量及渗透调节能力.结果表明,-0.44、-0.88 MPa NaCl和PEG处理使芦荟叶片的相对生长速率和叶片厚度明显下降,且盐胁迫对幼苗生长的抑制和叶片含水量降低的效应明显高于等渗的水分胁迫,其叶片渗透调节能力随处理渗透势的降低而增加, -0.88 MPa PEG胁迫的芦荟幼苗的渗透调节能力高于等渗盐分胁迫.在主要渗透调节物质可溶性糖、有机酸、K 、Ca2 和Cl-中,-0.88 MPa PEG处理下含量比相同渗透势的NaCl处理下显著增加的是有机溶质,因此推断有机溶质含量高是PEG胁迫下渗透调节能力较强的主要因素.