外源γ-氨基丁酸对Ca(NO_3)_2胁迫下甜瓜幼苗NO_3~--N同化的影响

以盐敏感型甜瓜品种‘一品天下208'为试材用80mmol·L~(-1)Ca(NO_3)_2模拟设施土壤盐渍化采用深液流水培,研究外源γ-氨基丁酸(GABA)对Ca(NO_3)_2胁迫下甜瓜幼苗硝态氮(NO_3~--N)同化的影响.结果表明:Ca(NO_3)_2胁迫显著降低了甜瓜幼苗体内硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性,增强了谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性,导致铵态氮(NH_4~+-N)和游离氨基酸含量增加,NO_3~--N和可溶性蛋白质含量下降,植株生长和光合作用受到严重抑制.Ca(NO_3)_2胁迫下,外源喷施GABA有效促进了甜瓜根系对NO_3~--N的吸收及其向地上部的转运,并通过增强NR、GS和GOGAT活性提高了甜瓜幼苗对NH_4~+的同化力;通过抑制GDH脱氨作用减少了甜瓜幼苗体内NH_4~+的释放量,从而缓解了盐诱导产生的NH_4~+-N积累所造成的氨毒害作用;外源喷施GABA也能调节甜瓜组织中氨基酸代谢途径,促进蛋白质的合成.表明外源GABA能增强甜瓜幼苗对NO_3~--N的同化能力,调控氨基酸代谢,进而有效缓解Ca(NO_3)_2胁迫对甜瓜幼苗的盐伤害作用.     

高粱苗(Sorghum vulgare)水分亏缺时所累积的游离脯氨酸的来源

在完全营养液中,用Glu或Ala替代Ca(NO_3)_2为氮源时,在水分胁迫条件下可得到同样程度的Pro累积量。但是用Ser为氮源时,在正常水分条件下Glu和Ala的相对含量较少,Ser和Gln相对含量较高,在水分胁迫条件下,Pro的累积受到抑制。在缺钾营养液中培养时,植株游离氨基酸中Glu和Ala相对量较少,Ser和Gln相对量较高,在水分胁迫条件下,Pro累积也受到抑制。在缺钾营养液中,用Glu或Ala替代Ca(NO_3)_2为氮源时,在水分胁迫条件下Pro的累积可达到甚至超过完全营养液中Pro的相对量。     

琼脂糖凝胶透镜体:原生质体融合的新方法

西德Christian-Albrechts大学的H.Binding等人描述了一种植物原生质体融合的新方法,步骤是:用一种含有0.2M Ca(No_3)_2的薄层琼脂糖于pH6.2下复盖培养皿底部,把沉积的原生质体制备物置于凝胶表面,然后,用琼脂糖-硝酸钙溶液的小滴包覆原生质体,以形成夹层式或条纹状的琼脂糖透镜体。最后用0.18M Ca(NO_3)_2水溶液于pH10.3下包覆透镜体。琼脂糖透镜体使原生质体相互紧密接触,加入0.18M Ca(NO_3)_2(pH10.3),使原生质体挤在一块。温育20分钟后,用培养基替代Ca(NO_3)_2溶液。     

盐胁迫下外源Ca~(2+)对花生生长发育、生理及产量的影响

以‘花育22’为试验材料,使用外源钙[0、6、12 mmol·L~(-1)的Ca(NO_3)_2]处理盐胁迫(100 mmol·L~(-1)NaCl)及正常条件下生长的花生,以盆栽方式研究了不同Ca~(2+)浓度处理对盐胁迫条件下花生整个生育期的相关生理与产量指标的影响.结果表明:在100 mmol·L~(-1)NaCl条件下,施加不同浓度外源钙均可提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及叶绿素含量,降低丙二醛(MDA)含量和电解质外渗,增加根系活力,改善植株的农艺性状,增加生物积累量,最终提高花生产量,并且12 mmol·L~(-1)Ca~(2+)处理的效果最显著.通过增强活性氧的清除能力、维持细胞膜的稳定性以及完整性,是外源钙有效缓解花生植株的盐胁迫伤害并最终提高荚果产量的重要原因.     

盐胁迫对沙枣幼苗不同部位矿质元素含量的影响

沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种,为进一步揭示其耐盐生理机制,本文采用温室水培方法,研究了0(CK)、100和200mmol·L-1NaCl胁迫下沙枣实生幼苗不同部位(根、茎、叶和地上部分)Na、Cl、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、NO_3~--N、SO_4~(2-)-S、P等11种主要矿质元素含量、含量比值以及转移系数的变化。结果表明:(1)与对照相比,盐胁迫沙枣幼苗根、茎、叶以及地上部分Na和Cl含量急剧增加,转移能力显著降低。200 mmol·L-1盐胁迫植株根、茎、叶和地上部分离子含量分别为对照的16.2、7.2、9.6和8.7倍(Na)以及4.8、2.7、3.7和3.4倍(Cl),Na和Cl转移系数分别为对照的53.6%和69.6%。根系成为Na和Cl含量最高的器官,200 mmol·L-1盐胁迫幼苗根Na含量分别是茎、叶Na含量的4.3和2.9倍,根Cl含量分别是茎、叶Cl含量的3.7和1.5倍;(2)盐胁迫沙枣幼苗根、茎、叶和地上部分K、Ca、Mg、Fe、Cu、NO_3~--N、SO_4~(2-)-S、P含量均低于或显著低于对照,K/Na、Ca/Na、Mg/Na比值均大幅低于对照,而Mg、Fe、Cu、SO_4~(2-)-S、P的转移系数则不同程度的高于对照;(3)Ca和Mn的转移系数随着盐胁迫浓度的升高而依次显著升高,K和Ca的转移系数始终维持在较高水平(分别为1.07~1.14和1.03~1.42),且植株体内的K、Ca和Mn优先向叶片分配。综合分析推测,沙枣耐盐主要是通过根系对Na和Cl的聚积与限制作用以及茎有效地限制Na向功能叶片运输来实现的,同时也与沙枣具有较强的K、Ca和Mn转移能力有关。     

钙在植物盐胁迫中的作用

钙(Ca2+)既是植物重要的营养元素,也可作为第二信使感受到外界环境刺激,引起一系列保护性生理反应,从而减轻环境胁迫的伤害。盐胁迫严重影响植物(农作物)发育、生长和产量。大量研究表明,Ca2+对植物盐害具有抗性。现就针对盐胁迫对植物的伤害机制和Ca2+在盐胁迫中的功能和调控机制的研究进展进行综述。     

钠盐和钙盐胁迫对草莓光合作用的影响

以草莓(Fragaria ananassaDuch.)达塞莱克特品种为试材,采用盆栽法研究了NaCl、CaCl2、Ca(AC)2和Ca(NO3)2胁迫对其生长及光合特性的影响.结果表明,4种盐胁迫下草莓的生物产量、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,且盐浓度越高,下降幅度越大.其中,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅由大到小依次为:Ca(AC)2>Ca(NO3)2>CaCl2>NaCl.与对照相比,NaCl胁迫下草莓根冠比减小,而钙盐胁迫下草莓的根冠比增大,且各盐处理内均随盐浓度增加而增大.钙盐胁迫对草莓光合作用的影响大于钠盐,其中,NaCl胁迫对植株的伤害最小,Ca(AC)2处理的伤害最大.     

外源Ca(NO_3)_2对NaCl胁迫下番茄幼苗生理特征的影响

以番茄品种'农城906'和"毛粉802'幼苗为材料,利用Hoagland基础培养液,研究在150 mmol/L NaCl胁迫下外源10、20、30和40 mmol/L Ca(NO3)2对番茄植株盐胁迫的缓解作用.结果显示,(1) NaCl胁迫显著降低了2个品种幼苗地上和地下部分干重、叶片叶绿素含量和根系活力,增加了幼苗的可溶性糖含量、细胞膜透性和MDA含量,同时使其CAT、POD、SOD活性显著降低;(2)添加20 mmol/L Ca(NO3)2能够有效提高盐胁迫条件下幼苗的地上和地下部干重,缓解叶绿素的降解和根系活力的下降,增加幼苗体内可溶性糖含量,降低叶片质膜透性和MDA含量,增强幼苗体内POD、CAT等细胞保护酶活性,但随着Ca(NO3)2浓度的继续增加,这种缓解作用逐渐减小.研究表明,一定浓度的外源Ca(NO3)2能有效缓解NaCl对番茄幼苗的生长和生理伤害,在一定程度上增强番茄幼苗对盐胁迫的耐受力,并以20 mmol/L Ca(NO3)2对NaCl胁迫的缓解效果最佳.     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗氮代谢的影响

为探讨增强小麦抗盐能力的调控途径,以普通小麦豫麦34为材料,研究了Ca2+对盐胁迫下小麦幼苗氮代谢及生长的影响.采用全营养液培养小麦幼苗至第一片叶完全展开,更换无钙营养液,并开始不同处理.处理分别为低盐胁迫(150 mmol · L-1 NaCl)、低盐胁迫+4 mmol · L-1 Ca2+、高盐胁迫(300 mmol · L-1 NaCl)、高盐胁迫+4mmol · L-1 Ca2+,以无NaCl胁迫的小麦为对照.5 d后取样,测定了氮同化酶活性、代谢物含量、积累量及幼苗生长状况.结果表明,Ca2+明显缓解了低盐胁迫对小麦幼苗的生长抑制,表现在鲜重、叶绿素及可溶性蛋白含量的增加,而对高盐胁迫下小麦幼苗的生长无明显改善效果;Ca2+改善了低盐胁迫下小麦幼苗的氮营养状况,表现在氮积累量的增加,这一效应主要是通过硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)以及异柠檬酸脱氢酶(NADP-ICDH)活性的增强而实现的.Ca2+未能改善高盐胁迫下小麦幼苗氮营养状况的主要限制因子在于NADP-ICDH活性未明显增加.     

外源蔗糖和Ca2+对荞麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感荞麦品种‘TQ-0808’为实验材料,在100mmol·L-1NaCl胁迫下研究添加不同浓度蔗糖和Ca2+处理对荞麦幼苗耐盐性的影响。不同浓度的外源蔗糖和Ca2+处理均能明显降低盐胁迫下荞麦叶片的质膜透性和丙二醛(MDA)含量,明显增加荞麦叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及净光合速率,且外源Ca2+处理的增加效果明显好于外源蔗糖处理。说明外源蔗糖和Ca2+处理能明显改善盐胁迫下荞麦幼苗的耐盐性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,外源蔗糖和Ca2+处理的最适浓度分别为6mmol·L-1和20mmol·L-1。