NaCl胁迫对沙棘和银水牛果幼苗生长及光合特性的影响

以沙棘和银水牛果2年生幼苗为试材,设NaCl浓度分别为0、200、400和600 mmol·L^-1,研究NaCl 胁迫对其生长及光合特性的影响.结果表明: 随着NaCl浓度的增加,沙棘和银水牛果幼苗的生物量、单株总叶面积均显著下降,且NaCl浓度越高, 下降幅度越大.不同NaCl浓度处理下,沙棘和银水牛果幼苗根冠比较对照显著增加,比叶质量(LMA)略有降低.随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,沙棘和银水牛果叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均明显下降, 胞间CO₂浓度(C_i)先降后升,气孔限制值(L_s)和水分利用效率(WUE)则先升后降.P_n下降的原因短期内以气孔限制为主,长期则以非气孔限制因素为主,且树种耐盐性越弱,NaCl浓度越高,由气孔限制转为非气孔限制的时间越早.试验中,沙棘幼苗在600 mmol·L^-1NaCl处理10 d时即出现盐害症状,22 d时全部死亡,而银水牛果可以忍耐600 mmol·L^-1NaCl长达30 d以上,说明银水牛果作为引进树种,其耐盐性较沙棘更强,可能更适合在我国盐碱地大面积推广种植.     

盐胁迫下台湾海桐和台湾栾树抗氧化代谢和有机溶质积累的变化

为了比较引进福建的台湾海桐和台湾栾树的耐盐性,以盆栽台湾海桐和台湾栾树1年生实生苗为对象,研究了6、9、12和15 g·kg-1的盐浓度胁迫下其苗高生长量、生物量、叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)]的影响,以及植株脯氨酸和可溶性蛋白质水平在盐胁迫下的变化,探讨2树种的盐适应措施。结果表明:(1)盐胁迫抑制了2树种的苗高生长和生物量积累,台湾海桐根冠比增加,台湾栾树根冠比先减少后增加。(2)台湾海桐和台湾栾树的生长临界盐浓度分别为8.8和6.6 g·kg-1。(3)高盐下,台湾海桐和台湾栾树叶MDA含量均显著升高,且台湾栾树的MDA含量始终高于台湾海桐。(4)盐胁迫下,与台湾栾树相比,台湾海桐叶能维持较高的SOD、APX和GR活性。(5)盐胁迫下台湾海桐和台湾栾树叶脯氨酸及可溶性蛋白质含量均显著上升,但前者叶的脯氨酸和可溶性蛋白质含量始终高于后者。上述表明,2树种盐适应机制不同,台湾海桐具有一定的耐盐性,而台湾栾树采取避盐策略求得生存,且前者盐适应能力高于后者;台湾海桐耐盐性较高的原因可能主要在于,盐胁迫下,其能启动抗氧化酶系统、积累脯氨酸和可溶性蛋白质等物质的能力要优于台湾栾树。     

镉胁迫对珊瑚树和地中海荚蒾生理生化指标的影响

采用盆栽试验,研究了不同镉(Cd)浓度胁迫下忍冬科荚蒾属珊瑚树(Viburnum odoratissimum)和地中海荚蒾(V.tinus)2种园林树种3年生苗木叶片受伤害形态特征及生理生化指标(叶绿素、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白含量、电解质渗透率、过氧化物酶活性)的变化,并分析了植株各营养器官(根、茎、叶)Cd的富集水平。结果表明:Cd对珊瑚树叶片生长及生理生化指标均未产生显著影响;地中海荚蒾在Cd胁迫浓度为100mg.kg-1时出现伤害症状,电解质渗透率增加,丙二醛含量增加,叶绿素含量减少;而当胁迫浓度提高到400mg.kg-1时,植株叶片枯黄,植株萎蔫,生长势差;2种植物地下部富集量均大于地上部,可以推断珊瑚树和地中海荚蒾对土壤中Cd具有一定的富集能力,在土壤镉污染严重地区栽植具有重要意义。     

水分胁迫对银水牛果生长及光合气体交换参数的影响

实验以盆栽3年生银水牛果幼苗为材料,设置正常供水(W1)和轻度(W2)、中度(W3)、重度(W4)土壤水分胁迫共4个处理进行人工模拟实验,以探讨银水牛果的抗旱特征.结果显示,(1)随着水分胁迫的加剧,W2～W4银水牛果植株生长量较W1分别显著降低58.85%、72.06%、87.31%,地径生长量较W1分别显著降低38.46%、61.92%、84.62%;(2)随着水分胁迫的加剧,Pn日变化曲线由"单峰型"转为"双峰型",且Pn、Gs、Tr逐渐降低,Ls值升高;(3)W3处理下Ci值最小,Ls值最大,而水分利用效率WUE最高;(4)随着水分胁迫的加剧,Gs与Pn的相关性迅速下降,W2～W4的相关系数较W1分别下降5.06%、8.47%、24.38%;W4处理下Ci与Pn呈负相关.研究表明,银水牛果在土壤含水量为7.2%～14.35%干旱条件下水分利用效率最高,证明银水牛果具有较强的抗旱性.     

盐胁迫对4种短命植物种子萌发及植株生长的影响

以新疆北部4种十字花科短命植物为材料,研究不同浓度NaCl胁迫下其种子萌发及植株生长特性,以明确它们的耐盐性强弱。结果显示:(1)随着NaCl浓度的增加,4种植物种子萌发率、萌发指数和相对萌发率均不同程度下降,而相对盐害率则逐渐升高,并以绵果荠的耐盐性最好,其在300 mmol.L-1NaCl胁迫下仍有22.22%的萌发率。(2)4种植物的生长在50~150 mmol.L-1NaCl胁迫下没有受到明显抑制,在200 mmol.L-1浓度下受不同程度的抑制,而在300 mmol.L-1NaCl胁迫下抑制作用更严重,其中绵果荠在各浓度处理下长势均最好,能够在300 mmol.L-1NaCl胁迫下存活10 d。(3)在盐胁迫条件下,4种植物细胞质膜透性不同程度增加,而叶片相对含水量和光合色素含量均不同程度降低,并以绵果荠各项指标的变化幅度最小。可见,4种新疆短命植物种子萌发和植株生长均受到盐胁迫的伤害,但它们的耐盐阈值明显不同,并以绵果荠的耐盐性最强。     

5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下葡萄叶片中AsA-GSH循环的影响

以两个耐盐程度不同的葡萄品种‘夏黑’(耐盐性较弱)和‘里扎马特’(耐盐性较强)为材料,分析了不同浓度ALA对不同浓度盐胁迫下葡萄叶片中AsA-GSH循环的影响。研究表明:喷施75 mg·L-1 ALA可显著提高2 g·kg-1盐胁迫下‘夏黑’葡萄叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性以及还原型抗坏血酸(As A)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和AsA/DHA、GSH/GSSG比值,显著降低氢抗坏血酸(DHA)与氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量;而喷施150 mg·L-1 ALA可显著提高4 g·kg-1盐胁迫下‘里扎马特’葡萄叶片中APX、GR、MDHAR、DHAR的活性以及AsA、GSH含量和AsA/DHA、GSH/GSSG比值,显著降低DHA与GSSG含量。     

不同水稻种质在不同生育期耐盐鉴定的差异

以21份水稻(Oryza sativa)种质为材料,用1.5%Na Cl处理种子8天后测定发芽率。在苗期用不同浓度NaCl水培处理10天,测定叶片死亡率等指标和高亲和性K+转运基因(HKT)家族变异。在成株期选3份种质,用不同浓度NaCl盆栽处理,在开花期和籽粒蜡熟期测定植株可溶性糖和生物量等指标,以明确各种质不同生育期的耐盐差异和关键指标。结果表明,在NaCl胁迫下,种子发芽率受到显著影响。苗期盐胁迫后,各种质的平均叶片死亡率变幅最大。在被鉴定的8个耐盐种质中,HKT家族的7个基因除OsHKT2;4外均存在。在≤1 g·kg–1盐胁迫下植株可溶性糖含量表现出刺激增长效应。CG15R单株生物量与盐浓度呈正相关,且随盐浓度的增加而缓慢增长。在≤1 g·kg–1时,中花9号的生物量随盐浓度的增加而增加。水稻耐盐性具有明显的阶段发育特异性,且不同发育阶段的耐盐性之间无相关性。叶片死亡率与蜡熟期生物量可分别作为苗期和成株期耐盐鉴定的关键指标。CG15R可作为高耐盐种质进行深入分析和利用。     

多效唑浸种对NaCl胁迫麻疯树幼苗的生长调节效应

以'南油1号'麻风树幼苗为材料,通过盆栽试验研究了200 mmol·L-1 NaCl胁迫处理对不同浓度(0～1 000 mg·L-1)多效唑(PP333)浸种麻疯树幼苗生长和光合作用的影响.结果显示:在盐胁迫下,不同浓度的PP333浸种处理均显著降低麻疯树植株株高,但是均显著提高了盐胁迫下株高相对生长速率,同时提高了其干物质积累速率、根含水量、根冠比、叶绿素含量和净光合速率;并提高了幼苗根、叶的K+含量,降低根、叶的Na+和Cl-含量,从而提高根、叶的K+/Na+比率.研究表明,PP333浸种能缓解盐胁迫下麻疯树幼苗的失水程度和光合色素的下降幅度,有效改善其光合作用效率,同时维持体内的离子平衡,从而减轻盐胁迫伤害,促进植株生长,并以600 mg·L-1 PP333浸种效果最好.     

NaC1胁迫对4种豆科树种幼苗生长和K+、Na+含量的影响

以合欢、刺槐、国槐和皂英4种豆科树种盆栽实生幼苗为试验材料,研究了NaC1胁迫下4个树种幼苗的生长、耐盐临界浓度和Na+、K+含量的变化,并对其耐盐性进行了比较.结果表明:NaC1胁迫抑制了4个树种幼苗的生长,苗木的干物质积累量减小、根冠比增大,尤其对合欢和皂荚的影响较大;以相对干质量降至对照组50%时的NaC1浓度作为生长临界NaC1浓度(C50)指标,4个树种的耐盐强弱顺序为:刺槐(5.0‰)＞国槐(4.5‰)＞皂荚(3.9‰)＞合欢(3.0‰);随NaC1浓度的增加,各树种幼苗根、茎、叶中Na+含量逐渐增加,K+含量先增加后减小(合欢根除外),而K+/Na+差异较大.相同浓度NaC1胁迫下,幼苗器官的Na+分布为根＞茎＞叶,K+因树种和NaC1浓度不同而各异,以叶片中较多,K+/Na+为叶＞茎＞根.NaC1胁迫下,刺槐的K+含量和K+/Na+较高,地上部分Na+含量较低,幼苗干物质量大,耐盐性较强;而合欢的K+/Na+较小,高浓度NaC1胁迫下地上部分的Na+含量较高,幼苗干物质量小,耐盐性较差.苗木地上部分对K+的积累和根部对Na+的滞留是影响豆科树种耐盐性能的主要因素.     

甘蓝型油菜苗期生长阶段对NaCl胁迫的生理响应

以甘蓝型油菜自交系2205(强耐盐型)、487(中耐盐型)和1423(敏盐型)为材料,采用土培+水培方法于五叶期研究了0(无盐胁迫,CK)、60 mmol·L-1(低盐)、120 mmol·L-1(中低盐)、180 mmol·L-1(中盐)、240mmol·L-1(高盐)NaCl胁迫后的叶片MDA、可溶性糖、甜菜碱和叶绿素含量的变化特征,为油菜耐盐性评价提供理论依据。结果显示:(1)叶片MDA含量在低盐和中低盐胁迫下降低且显著低于CK,在中盐和高盐胁迫下显著升高,并以品系2205含量最低且升幅最小,品系1423最高且升幅最大。(2)叶片可溶性糖含量在低盐和中低盐胁迫下减少(但2205在中低盐胁迫下显著高于CK),在中盐和高盐胁迫下升高且显著高于CK,并以品系2205含量最高增幅最大且显著高于品系487和1423,品系1423含量最低且增幅最小。(3)叶片甜菜碱含量随NaCl浓度升高增加,品系2205和487在中低以上盐浓度胁迫下显著升高,品系1423仅在高盐胁迫下显著升高,并以品系2205含量最高且增幅最大,1423含量最低且增幅最小。(4)叶片叶绿素含量在低盐和中低盐胁迫下显著增加,且以2205叶片叶绿素含量最高且增幅最大,但在中盐和高盐胁迫下显著减少,并以品系1423含量最低且降幅最高。研究表明,120mmol·L-1以下NaCl胁迫对油菜苗期生长可能有促进作用,180mmol·L-1以上NaCl胁迫则有明显抑制作用,且NaCl浓度越高油菜受伤害越重;油菜苗期生长阶段,NaCl胁迫浓度在120~180mmol·L-1时各生理指标发生显著变化,可能是鉴定耐盐性强弱的适宜浓度;综合分析认为,品系2205具有强的耐盐性,品系1423耐盐性最差,这与之前萌芽期和幼苗期鉴定结果一致。     

Increasing salinity tolerance of grain crops: Is it worthwhile?

The productivity of wheat and barley was compared in soils of different salt concentrations with a limited water supply. Productivity was assessed as total dry weight or dry weight per unit of water used (water use efficiency, WUE). Barley achieved the highest productivity because it used more of the available water and it had a greater WUE for above-ground dry weight. However, when WUE for total organic weight of roots and shoots was determined, or WUE was corrected for grain production, wheat and barley had the same productivity. In two experiments in drying soils with different salt concentrations but the same amount of soil water, wheat and barley had a higher dry weight than salt-tolerant grasses and they were more productive than C₄ halophytes and non-halophytes when adjusted for water use. In one experiment, sown at a low plant density, barley and wheat used less water than some halophytes and they completed their life cycle leaving some water behind in the soil. Their higher WUE did not compensate for their lower water use. However, when all species were sown at a high density, wheat and barley were either as productive or more productive than the most salt-tolerant species, including a C₄ halophyte, as they used all the available water and had the highest WUE. A sunflower cultivar was similary more productive than a salt-tolerant relative. The contribution that salt-tolerant relatives of wheat, barley and sunflower can make to genetically improving the productivity of these species in dry saline soils is questioned.     

Alleviating salt stress in tomato seedlings using Arthrobacter and Bacillus megaterium isolated from the rhizosphere of wild plants grown on saline–alkaline lands

Salt-induced soil degradation is common in farmlands and limits the growth and development of numerous crop plants in the world. In this study, we isolated salt-tolerant bacteria from the rhizosphere of Tamarix chinensis, Suaeda salsa and Zoysia sinica, which are common wild plants grown on a saline–alkaline land, to test these bacteria's efficiency in alleviating salt stress in tomato plants. We screened out seven strains (TF1–7) that are efficient in reducing salt stress in tomato seedlings. The sequence data of 16S rRNA genes showed that these strains belong to Arthrobacter and Bacillus megaterium. All strains could hydrolyze casein and solubilize phosphate, and showed at least one plant growth promotion (PGP)-related gene, indicating their potential in promoting plant growth. The Arthrobacter strains TF1 and TF7 and the Bacillus megaterium strain TF2 and TF3 could produce indole acetic acid under salt stress, further demonstrating their PGP potential. Tomato seed germination, seedling length, vigor index, and plant fresh and dry weight were enhanced by inoculation of Arthrobacter and B. megaterium strains under salt stress. Our results demonstrated that salt-tolerant bacteria isolated from the rhizosphere of wild plants grown on saline–alkaline lands could be used for alleviating salt stress in crop plants.     

生物炭调控盐胁迫下水稻幼苗耐盐性能

土壤盐渍化降低土壤生产力。探索生物炭对盐胁迫下水稻幼苗耐盐性能的影响,对调控盐渍区水稻生产潜力具有重要意义。本研究通过生物炭介入盐胁迫稻田土壤的盆栽试验,调查了生物炭对盐胁迫下土壤环境和水稻幼苗耐盐性能的影响。盐胁迫设置4个水平,分别为0 g NaCl·kg^-1土(S0),1 g NaCl·kg^-1土(S1),2 g NaCl·kg^-1土(S2),3 g NaCl·kg^-1土(S3)。生物炭设置2个水平,分别为0 g生物炭·kg^-1土(C0),3 g生物炭·kg^-1土(C1)。结果表明:生物炭介入盐胁迫土壤,显著提高了水稻幼苗地上部干物重,有效改善了水稻幼苗农艺性状,显著提高了水稻幼苗茎秆中全钾含量,显著提高水稻幼苗钾钠比79.61%,提高了水稻幼苗耐盐性。生物炭介入也对水稻幼苗抗氧化性能有改善作用,显著降低了水稻幼苗中丙二醛含量,平均显著降低14.25%,抑制膜脂过氧化作用,提高抗氧化能力,减轻盐胁迫对水稻幼苗的伤害。水稻幼苗收获后土壤中水溶性氯离子和水溶性钠离子含量在生物炭介入条件下分别显著降低9.13%、17.77%。因此,添加适量生物炭能有效降低土壤水溶性盐含量,改善土壤盐胁迫环境,提升水稻对盐渍土壤的适应能力。     

蒙古荚蒾叶片解剖结构及其在城市景观和环境保护中的生态学意义

利用光镜和扫描电镜观察了蒙古荚蒾的叶片表皮形态和解剖结构特征,对比欧洲荚蒾,对其叶片结构的分化、气孔器与表皮毛、腺毛的密度和分布、角质层及蜡质纹饰等特征进行了研究.结果显示,其叶片形态和解剖结构与生态适应性之间有很强的相关性.蒙古荚蒾落叶迟,且抗寒、抗旱、耐阴,叶片对灰尘的吸附能力较强,在城市园林美化和抗污染等方面具有广泛的应用前景.     

两种麻疯树苗对盐胁迫的生理生态响应

研究两种不同基因型麻疯树苗(南油2、3号)在不同NaCl浓度下生理生态响应特征,并比较不同基因型麻疯树苗的耐盐差异性。结果表明:①用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,南油2号全株干重与对照无显著差异,而南油3号全株干重比对照显著降低。用100 mmol.L-1l或以上浓度的NaCl处理,随着盐度增加,两种树苗全株干重皆比对照显著降低,且3号苗降低的幅度大于2号苗。②在用200 mmol.L-1或以下浓度的NaCl处理,南油2、3号叶片相对含水量(RWC)皆与对照无显著差异,而在用300 mmol.L-1NaCl处理,则分别比对照显著降低5%和8%。③用25、50 mmol.L-1NaCl处理,南油2号可溶性糖(SS)含量比对照显著降低,3号与对照无显著差异;用200、300 mmo.lL-1NaCl处理后,两者SS含量均比对照显著降低。同时,2号苗可溶性蛋白(SP)含量比对照显著增加,3号苗SP含量与对照无显著差异。④随着盐度增加,南油2号苗超氧化物歧化酶(SOD)活性先增加后降低。用300 mmol.L-1NaCl处理,比对照显著降低。随着盐度增加,3号苗的SOD活性递减,皆显著低于对照。用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,两种树苗的过氧化物酶(POD)活性与对照无显著差异。随着盐度增加,2号苗的POD活性比对照显著增加,而3号苗比对照显著降低。用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,两种树苗的过氧化氢酶(CAT)活性皆比对照显著增加,且随着盐度增加,其变化趋势如SOD活性。结果表明,麻疯树幼苗具有较好的耐盐性,且南油2号比南油3号具有更高的耐盐性,因为前者具有更高的保护酶活性、叶片保水能力和叶片SP含量。     

幼苗期不同水稻材料应答盐胁迫的生理差异分析

为了解耐盐水稻HD96-1幼苗期耐盐生理调控特性，该研究以籼型水稻HD96-1(耐盐性强)和93-11(耐盐性弱)为材料，采用营养液水培法，设置3种NaCl盐浓度(0、60、120 mmol·L^-1),对3叶期幼苗进行了7 d盐处理，测定和分析了两个材料的生长参数和生理生化指标。结果表明：(1)在盐胁迫下，水稻幼苗均表现为株高和假茎宽减小，根冠比增加；与93-11比，HD96-1株高和茎宽减小幅度低，根冠比增加幅度高；地上部和根系干重，HD96-1增加，而93-11减少。(2)盐胁迫后，水稻幼苗的丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O₂^-)和过氧化氢(H₂O₂)含量均上升，但HD96-1增幅较93-11低。(3)在盐胁迫下，水稻幼苗体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性，以及抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量均升高，HD96-1增幅高于93-11。综上表明，两个水稻材料幼苗...     

新疆胀果甘草幼苗耐盐性及对NaCl胁迫的离子响应

以盐碱荒漠草甸药用植物胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)为材料, 采用水培法研究了盐处理(50、100、200、300 mmol·L^-1NaCl) 28天后幼苗株高、生物量、含水量、根粗、甘草酸含量和不同器官的离子含量及离子的选择吸收、运输能力, 并对丙二醛、脯氨酸含量进行测定, 以确定其耐盐范围及耐盐方式。结果表明, 低盐浓度对胀果甘草幼苗生长无显著影响, 只有较高盐浓度(≥200 mmol·L^-1 NaCl)使幼苗总生物量、株高、甘草酸含量显著降低; 根据耐盐系数与盐浓度的拟合方程, 确定适宜幼苗生长的盐浓度范围为0-278.17 mmol·L^-1。随盐浓度上升, 植株选择性吸收K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺, 而抑制Na⁺进入体内, 幼苗对进入植株体内的Na⁺在不同盐浓度下采取了不同的分配策略, 低盐浓度下(0-100 mmol·L^-1), 植株体内Na⁺主要积累在根中, 避免了叶中Na⁺的过多积累, 其盐适应机制以耐盐方式为主; 高盐浓度下(≥200 mmol·L^-1 NaCl), Na⁺主要积累在下部叶, 并通过叶片脱落的方式带走体内的盐分, 其盐适应机制以避盐方式为主。盐胁迫下, 幼苗能促进K⁺而抑制Na⁺向上部叶的运输, 使上部叶拒Na喜K, 维持了较高的K⁺/Na⁺比值, 有利于幼苗生长; 同时, 地下根系能通过积累Ca²⁺、Mg²⁺和合成脯氨酸、甘草酸, 以提高渗透调节能力, 缓解Na⁺毒害, 使根的生长不受影响, 有利于保证幼苗在盐环境中吸收维持生长的必要养分, 这是胀果甘草幼苗具有较强耐盐性的原因。以上结果说明, 胀果甘草幼苗通过对盐离子的吸收和运输调控、离子区域化和渗透调节, 以耐盐和避盐两种方式适应盐碱荒漠环境。     

蒙古荚叶片解剖结构及其在城市景观和环境保护中的生态学意义

蒾蒾利用光镜和扫描电镜观察了蒙古荚的叶片表皮形态和解剖结构特征,对比欧洲荚,对其叶片结构的分化、气孔器与表皮毛、腺毛的密度和分布、角质层及蜡质纹饰等特征进行了研究。结果显蒾示,其叶片形态和解剖结构与生态适应性之间有很强的相关性。蒙古荚落叶迟,且抗寒、抗旱、耐阴,叶片对灰尘的吸附能力较强,在城市园林美化和抗污染等方面具有广泛的应用前景。