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。     

不同荒漠植物根际土壤微生物群落结构特征

于2015年7月在甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区采集膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、红砂(Reaumuria songarica)、合头草(Sympegma regelii)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)5种典型荒漠植物根际土壤样品,利用磷脂脂肪酸(PLFA)法结合Sherlock微生物鉴定系统分析了土壤微生物群落结构。结果表明,5种荒漠植物根际土壤微生物磷脂脂肪酸种类和组成差异显著,其中表征革兰氏阳性菌的18:0 iso、16:0 iso和17:1 isoω9c分别为红砂、珍珠猪毛菜特有表征放线菌的18:1ω7c 10-methyl仅在珍珠猪毛菜根际存在。总PLFAs、真菌、放线菌和真菌/细菌在珍珠猪毛菜中显著最高,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌在膜果麻黄和珍珠猪毛菜根际显著高于其他植物,AM真菌在合头草根际有最高值。结构方程模型分析表明,与植物相比,土壤因子对微生物群落结构影响更为显著,其中易提取球囊霉素对放线菌有显著影响,土壤碱解氮是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的主要影响因子。同时,土壤微生物群落结构可用于检测不同荒漠植物根际微环境土壤退化状况。     

Vertical distribution pattern of mixed root systems of desert plants Reaumuria soongarica and Salsola passerina under different environmental gradients

植物种间相互作用及其对环境胁迫的响应一直是物种共存和生物多样性维持研究的一个热点, 从地下根系入手来探讨混生群落植物种间关系及其对环境胁迫响应的研究少见报道。该文以荒漠草原区(灵武)、典型荒漠区(张掖)和极端荒漠区(酒泉) 3个不同生境条件下单生与混生红砂(Reaumuria soongarica)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)为实验材料, 采用分层取样法对其垂直根系参数进行测定和分析, 探讨了两种植物根系分布对混生及荒漠环境梯度的响应。结果表明: 同一生境条件下, 混生红砂和珍珠猪毛菜比根长和比表面积均高于单生, 说明红砂、珍珠猪毛菜混生后其根系相互作用关系表现为互惠, 促进了植株对土壤养分和水分的吸收。不同生境条件下, 同一生长方式的红砂根系分布深度均大于珍珠猪毛菜, 且根系消弱系数也普遍高于珍珠猪毛菜, 说明二者在不同生境条件下占据不同生态位, 红砂表现为深根性, 根系位于土壤深层, 珍珠猪毛菜表现为浅根性, 根系分布于土壤浅层。随着荒漠环境胁迫增强, 单生和混生红砂与珍珠猪毛菜的比根长和比表面积均呈现出极端荒漠区>典型荒漠区>草原荒漠区的规律, 且生境越干旱, 混生群落根系分离越明显; 单生与混生红砂根系消弱系数也逐渐增大, 在极端干旱区达到最大值, 珍珠猪毛菜变化不大, 表明红砂-珍珠猪毛菜混生群落根系生态位分离随荒漠环境胁迫增强而加大, 验证了环境胁迫梯度假说。可见“地上聚生, 地下分离”的混生方式可能是红砂-珍珠猪毛菜混生群落适应干旱胁迫环境的生长策略。     

不同生境下荒漠植物红砂-珍珠猪毛菜混生根系的垂直分布规律

植物种间相互作用及其对环境胁迫的响应一直是物种共存和生物多样性维持研究的一个热点, 从地下根系入手来探讨混生群落植物种间关系及其对环境胁迫响应的研究少见报道。该文以荒漠草原区(灵武)、典型荒漠区(张掖)和极端荒漠区(酒泉) 3个不同生境条件下单生与混生红砂(Reaumuria soongarica)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)为实验材料, 采用分层取样法对其垂直根系参数进行测定和分析, 探讨了两种植物根系分布对混生及荒漠环境梯度的响应。结果表明: 同一生境条件下, 混生红砂和珍珠猪毛菜比根长和比表面积均高于单生, 说明红砂、珍珠猪毛菜混生后其根系相互作用关系表现为互惠, 促进了植株对土壤养分和水分的吸收。不同生境条件下, 同一生长方式的红砂根系分布深度均大于珍珠猪毛菜, 且根系消弱系数也普遍高于珍珠猪毛菜, 说明二者在不同生境条件下占据不同生态位, 红砂表现为深根性, 根系位于土壤深层, 珍珠猪毛菜表现为浅根性, 根系分布于土壤浅层。随着荒漠环境胁迫增强, 单生和混生红砂与珍珠猪毛菜的比根长和比表面积均呈现出极端荒漠区>典型荒漠区>草原荒漠区的规律, 且生境越干旱, 混生群落根系分离越明显; 单生与混生红砂根系消弱系数也逐渐增大, 在极端干旱区达到最大值, 珍珠猪毛菜变化不大, 表明红砂-珍珠猪毛菜混生群落根系生态位分离随荒漠环境胁迫增强而加大, 验证了环境胁迫梯度假说。可见“地上聚生, 地下分离”的混生方式可能是红砂-珍珠猪毛菜混生群落适应干旱胁迫环境的生长策略。     

NaCl胁迫对不同耐盐性玉米自交系萌动种子和幼苗离子稳态的影响

盐胁迫影响植物组织的离子分布,不同品种间存在差异。以玉米耐盐自交系81162和8723及盐敏感自交系P138为材料,研究了不同浓度(0、60、140、220 mmol/L)Na Cl胁迫下萌动期种子和幼苗的不同部位中Na+、K+、Ca2+含量以及K+/Na+和Ca2+/Na+比值的变化,旨在探讨不同自交系耐盐性差异的原因。结果表明,在萌动种子中,3个玉米自交系中的Na+积累量表现为种皮胚胚乳,K+累积表现为胚种皮胚乳;幼苗中,Na+积累表现为根茎叶。随着Na Cl浓度的增加,3个玉米自交系萌动种子和幼苗中的Na+含量逐渐升高,但是萌动种子中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度小于盐敏感自交系P138,Na+含量小于盐敏感自交系P138;幼苗中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度大于盐敏感自交系P138,幼苗根中Na+含量大于盐敏感自交系P138;茎叶中的Na+含量小于盐敏感自交系P138。随着Na Cl浓度的增加,萌动种子和幼苗中的K+和Ca2+含量逐渐降低。K+离子在耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;Ca2+离子在耐盐自交系81162和8723幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;而在萌动种子中3个自交系Ca2+的流失差异不大。耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中K+含量都大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723的萌动种子和幼苗根中Ca2+含量都大于盐敏感自交系P138;幼苗叶片中则小于盐敏感自交系P138。萌动种子和幼苗中K+/Na+和Ca2+/Na+均随着Na Cl浓度的升高而降低,K+/Na+比值表现为耐盐自交系81162和8723大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723通过调节离子平衡维持萌动种子和幼苗中较高的K+/Na+比值从而提高耐盐性。     

根系与叶片盐处理对枇杷幼苗生长及体内矿质元素分布的影响

在温室培养条件下,分别用根系和叶片Na Cl胁迫对甜土植物枇杷(Eriobotrya japonica)的幼苗进行处理,研究两种盐胁迫方式对其生长、矿质元素(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Cl-)和灰分含量在植物体各器官和叶片不同部位的影响。结果表明:在叶片盐胁迫下枇杷幼苗的叶片病斑较多分布于叶尖、叶缘,在根系盐胁迫下则较多分布于叶片中心区;根系盐胁迫促进枇杷幼苗的灰分含量积累,叶片盐胁迫则影响不大;两种方式盐胁迫枇杷幼苗体内的Na+和Cl-含量都呈极显著的正相关性;两种方式盐胁迫对枇杷幼苗的5种矿质元素含量影响相差不大,但它们影响矿质元素在植物中的重新分布;叶片盐胁迫对枇杷幼苗体内的离子毒害比根系盐胁迫的大。     

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。     

丛枝菌根真菌(AMF)对盐胁迫下芦笋幼苗生长及体内Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量和分布的影响

以芦笋盐敏感品种‘NJ978’为材料,采用盆栽试验,研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)对Na Cl胁迫下芦笋幼苗生长及体内Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收和分布的影响。结果表明:在Na Cl胁迫下,幼苗株高、鲜重、干重均显著降低,接种AMF可以有效缓解盐胁迫对芦笋幼苗生长的抑制;Na Cl处理的芦笋幼苗根系和地上部Na+含量显著高于对照,K+、Ca2+、Mg2+的含量则显著减少;AMF+Na Cl处理的芦笋幼苗根系K+、Ca2+、Mg2+含量与Na Cl处理相比,分别增加了76.9%、23.1%和22.5%,而Na+含量则减少了27.4%;AMF+Na Cl处理的芦笋幼苗地上部K+、Ca2+、Mg2+含量与Na Cl处理相比,分别增加了58.4%、50.4%和76.0%,而Na+含量则减少了42.3%。与Na Cl处理相比,接种AMF可以降低盐胁迫下芦笋幼苗根系和地上部Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+,提高根系选择吸收性ASK,Na、ASCa,Na、ASMg,Na和根系向地上部的选择运输性TSK,Na、TSCa,Na、TSMg,Na。由此表明,盐胁迫下接种AMF可以通过调节芦笋体内的离子平衡,从而缓解盐胁迫对植株的伤害。     

盐分胁迫对啤酒大麦幼苗生长、离子平衡和根际pH变化的影响

盐分胁迫不仅影响植物的生长,而且会影响植物根际微域环境。根际pH的改变对土壤养分的有效性和微生物群落组成的变化有重要影响。为了探究啤酒大麦幼苗对不同类型盐分胁迫的生理生态响应机制和根际pH变化影响的生理机制,采用水培法,通过不同类型盐分(对照、混合Na盐、混合Cl盐和NaCl)胁迫处理啤酒大麦幼苗,对其生长、离子平衡和根际pH变化进行了研究。结果表明,1)在3种不同类型盐分胁迫下,啤酒大麦幼苗地上部干重、含水量均有所降低,而根冠比增加,尤其在NaCl胁迫下啤酒大麦幼苗地上部干重较对照显著降低了17.88%,而根干重和根冠比则分别增加了19.12%和43.86%。不同类型盐分胁迫抑制了啤酒大麦幼苗根长的生长,尤其在混合Na盐胁迫下根长降低明显(P0.05),但促进了根表面积和根体积的增加,尤其在混合Cl盐胁迫下,根表面积和根体积分别增加了41.76%和84.38%。2)不同类型盐分胁迫下啤酒大麦幼苗地上部离子平衡发生改变,在混合Na盐和NaCl胁迫下啤酒大麦幼苗主要吸收Na~+,地上部K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+显著降低;混合Cl盐和NaCl胁迫下则过量吸收Cl~-,抑制了H_2PO_4~-、NO_3~-和SO_4~(2-)的吸收。3)在混合Na盐、混合Cl盐和NaCl盐分胁迫下,啤酒大麦幼苗对阴离子的吸收总量高于对阳离子的吸收总量,离子平衡计算结果表明根际呈碱化现象,与原位显色结果一致,且在混合Cl盐胁迫下根际碱化程度最大。     

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.     

Belowground interactions differ between sympatric desert shrubs under water stress

Understanding the relationships among species is central to ecological research; however, many knowledge gaps remain regarding how desert plant species interact. In the present study, we assessed the effect of rainfall on the belowground interactions and root morphology of two desert shrubs, Reaumuria soongorica (Tamaricaceae) and Salsola passerina (Chenopodiaceae), from three communities with similar landforms and soil environments. The roots of both R. soongorica and S. passerina were deeper when grown together than grown singly. Interestingly, the belowground biomass of R. soongorica was higher, but the belowground biomass of S. passerina was lower when grown together than when grown alone. This suggests that S. passerina benefitted from the association with R. soongorica. When grown together under conditions of low rainfall, the roots of R. soongorica were deeper than those of S. passerina, which suggests that R. soongorica is more robust than S. passerina when subjected to periods of decreased rainfall. We concluded that the symbiotic relationship between these two shrub species can lead to deeper roots and that the plants are affected by rainfall availability. Combined with the output results of climate change models, we speculated that the distribution area of these two species will expand to the west, which has important implications on how the interactions of other desert species may change in response to climate variability.     

干旱胁迫下红砂幼苗非结构性碳水化合物动态变化特征

该试验以荒漠区主要建群种红砂幼苗为研究对象,设置适宜水分(CK)、轻度干旱(MD)、中度干旱(SD)和重度干旱(VSD)4个胁迫处理(即田间持水量的80%、60%、40%和20%),采用盆栽控水试验,分别测定干旱胁迫15、30、45和60 d时红砂幼苗的叶、茎、粗根和细根中非结构碳水化合物(NSC)及其组分的含量,分析不同胁迫强度下不同干旱持续时间红砂幼苗NSC的动态变化及各组分差异,以揭示红砂NSC对干旱胁迫的响应机制。结果表明:(1)干旱胁迫强度和胁迫持续时间对红砂幼苗不同器官NSC及其组分均有显著影响,其中胁迫持续时间对NSC动态变化的影响尤为显著。(2)干旱胁迫初期,红砂叶中的NSC含量呈下降趋势,而茎中的NSC含量呈上升趋势,粗根和细根中NSC含量在各胁迫处理下基本保持稳定。(3)干旱胁迫后期,红砂叶和茎中的可溶性糖、淀粉和NSC含量逐渐增加,而粗根和细根中的淀粉和NSC含量呈下降趋势(中度干旱除外),且这一时期重度干旱处理下各器官可溶性糖和NSC的含量明显高于CK。研究发现,重度干旱胁迫能显著诱导提高红砂幼苗不同器官中的NSC含量,并通过分解根中淀粉和增加叶片中可溶性糖含量的方式来调节细胞渗透势平衡,以维持细胞活力,进而保持红砂在干旱胁迫后期的存活。     

腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO2收支变化及其不同观测方法间的比较

由于荒漠生态系统植被覆盖度低、生产力低下,其在全球碳循环中的作用被长期忽视。为探讨荒漠生态系统碳收支各组分的变化规律,以腾格里荒漠红砂(Reaumuria soongorica Maxim.)-珍珠(Salsola passerina Beg.)群落为研究对象,采用静态箱式法研究了该群落的净生态系统CO2交换量(NEE)、生态系统呼吸、土壤呼吸的日变化规律,同时将该方法所获得的NEE结果与涡动相关法观测的结果进行了比较。结果表明:(1)红砂-珍珠群落NEE的日变化表现为,在6:00—9:00左右出现一个CO2吸收的高峰值,随后在12:00—15:00左右出现一个CO2释放高峰值。红砂种群、珍珠种群和整个群落NEE的平均值分别为0.018、0.020和0.028 mg CO2m-2s-1;(2)红砂种群、珍珠种群、土壤及整个群落生态系统呼吸速率的日变化规律一致,均表现为明显的单峰变化趋势,在12:00—15:00左右出现一个CO2释放的高峰值。红砂种群、珍珠种群、土壤和整个群落的生态系统呼吸的平均值分别为:0.121、0.062、0.029和0.040 mg CO2m-2s-1。以盖度为加权因子计算得到红砂种群、珍珠种群和土壤呼吸占生态系统呼吸的比例分别为:9%、21%和70%,由此可见,生态系统呼吸主要来源于土壤呼吸。(3)将箱式法和涡动相关法观测的NEE进行比较,结果表明两种方法观测的NEE变化规律基本一致,相关系数达到0.7。采用箱式法观测的NEE高于涡动相关法观测的结果,平均值分别0.028 mg CO2m-2s-1(箱式法)和0.015 mg CO2m-2s-1(涡动相关法),涡动相关法的观测结果与箱式法观测结果的比值为0.54。综上可得,荒漠生态系统土壤呼吸的变化速率决定了生态系统呼吸的变化规律,采用箱式法可能高估了荒漠生态系统CO2的释放量。     

降水变化对红砂-珍珠碳、氮、磷化学计量特征的影响

以荒漠C3植物红砂(Reaumuria soongarica)和C4植物珍珠(Salsola passerina)为材料,在西北干旱荒漠区沿自然降水梯度,对不同降水条件下单生和混生红砂与珍珠根、茎、叶器官碳、氮、磷化学计量指标进行测定,分析其在不同生境下化学计量特征对种间关系及环境胁迫的响应规律。结果表明:(1)随干旱胁迫程度增加(降水量的减少),红砂各器官C含量平均升高7.73%,N、P含量分别平均降低6.20%、10.61%;珍珠各器官C含量平均升高7.36%,N、P含量分别平均降低5.93%、14.03%。两种植物叶片C含量升高表明其光合速率较低,生长缓慢,但对外界不利环境的防御能力增强,能更好地适应干旱环境。(2)干旱胁迫改变了红砂和珍珠的N、P含量在各器官的分配模式,两种植物N、P含量在叶部高于根部,在根、叶中N/P明显高于茎,表明两种植物不同器官受到的养分限制不同。(3)红砂各器官C、N、P含量高于珍珠,说明红砂防御能力较强,生长速率高,对资源的竞争和利用能力较珍珠强;珍珠C/N和C/P均高于红砂,表明珍珠比红砂有较强的碳同化能力和较高的营养利用效率。(4)在干旱胁迫条件下,红砂和珍珠均表现为碳素积累、氮磷素限制的格局,它们对于氮和磷的养分利用不活跃,受到氮和磷养分的限制较为均衡。     

叶施NO对NaCl胁迫下红砂幼苗叶片和根系中氮代谢酶及营养物质的影响

以当年生红砂(Reaumuria soongorica)幼苗为材料,采用盆栽实验,考察叶面喷施不同浓度(0、0.01、0.10、0.25、0.50、1.00 mmol·L^-1)NO供体硝普钠 (SNP) 对NaCl(300 mmol·L^-1)胁迫下红砂根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸和硝态氮含量,以及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、硝酸还原酶(NR)活性的影响,并采用主成分分析和隶属函数法筛选NO对NaCl胁迫缓解效应的氮代谢指标和最佳NO浓度,以探讨外源NO对NaCl 胁迫下红砂缓解效应的氮代谢响应机制。结果表明：(1)在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、硝态氮含量以及GS、GOGAT、NR活性均比对照显著下降。(2)外源NO能显著提高盐胁迫下红砂叶、根中GS、GOGAT、NR活性和硝态氮含量,增加根中可溶性蛋白和游离氨基酸含量。(3)NR和GOGAT活性可用于评价NO对NaCl胁迫下红砂幼苗的缓解作用,外源NO(SNP)对红砂幼苗在NaCl胁迫下的缓解效果强弱表现为0.25 mmol·L^-1> 0.50 mmol·L^-1> 0.10 mmol·L^-1> 1.00 mmol·L^-1> 0.01 mmol·L^-1。研究发现,300 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了红砂幼苗氮代谢,外源NO(SNP)有助于提高盐胁迫下红砂NR活性,加快硝态氮转化为铵态氮,促进红砂叶片和根中GS/GOGAT对转化物的同化,从而增强红砂幼苗的耐盐性,并以0.25 mmol·L^-1SNP处理时缓解作用最佳;NR和GOGAT活性可作为NO缓解盐胁迫的评价指标。     

The golden root, Rhodiola rosea, prolongs lifespan but decreases oxidative stress resistance in yeast Saccharomyces cerevisiae

The effect of aqueous extract from R. rosea root on lifespan and the activity of antioxidant enzymes in budding yeast Saccharomyces cerevisiae have been studied. The supplementation of the growth medium with R. rosea extract decreased survival of exponentially growing S. cerevisiae cells under H₂O₂-induced oxidative stress, but increased viability and reproduction success of yeast cells in stationary phase. The extract did not significantly affect catalase activity and decreased SOD activity in chronologically aged yeast population. These results suggest that R. rosea acts as a stressor for S. cerevisiae cells, what sensitizes yeast cells to oxidative stress at exponential phase, but induces adaptation in stationary phase cells demonstrating the positive effect on yeast survival without activation of major antioxidant enzymes.     

Effect of NaCl on photosynthesis,salt accumulation and ion compartmentation in two mangrove species, Kandelia candel and Bruguiera gymnorhiza

In a 4-week study, we investigated the effects of increasing soil NaCl (100–400 mM) on photosynthesis, salt uptake and transport, and intracellular compartmentation of Na⁺ and Cl⁻ in 1-year-old seedlings of Kandelia candel (L.) Druce and Bruguiera gymnorhiza (L.) Savigny. Increasing NaCl stress significantly elevated Na⁺ and Cl⁻ in root and shoot tissues (stem + leaf) of both species, but B. gymnorhiza showed a rapid Na⁺ accumulation upon the initiation of salt stress and leaves contained 90% more Na⁺ and 40% more Cl⁻ than K. candel at the end of experiment. Net photosynthetic rate (Pn) declined with increasing salinity, and the most marked reduction occurred after exposure of mangrove seedlings to a severe salinity, 400 mM NaCl. However, the inhibitory effects of severe stress varied with species: Pn decreased by 80% in K. candel whereas in B. gymnorhiza the decline was 60%. The quantum yield (AQY) and carboxylation efficiency (CE) response to severe salinity showed a trend similar to Pn, in which a lesser reduction of AQY and CE was observed in B. gymnorhiza (33–35%), as compared to K. candel (43–52%). X-ray microanalysis of leaf mesophyll cells showed evidence of distinct vacuolar compartmentation of Na⁺ in K. candel but Cl⁻ in B. gymnorhiza after seedlings were subjected to 100 mM NaCl for 7 d. Moreover, Na⁺ within cell wall, cytoplasm, vacuole and chloroplast remained 23–72% lower in stressed B. gymnorhiza as compared to K. candel. In conclusion, B. gymnorhiza exhibited effective salt exclusion from chloroplasts although increasing salt stress caused a rapid and higher build up of Na⁺ and Cl⁻ in the leaves. We suggest that the salt-induced Pn reduction in the two mangrove species is correlated with the ability to exclude Na⁺ and Cl⁻ from the chloroplast, rather than with the bulk leaf salt concentration.     

盐胁迫对2种栎树苗期生长和根系生长发育的影响

以低浓度(50 mmol/L)和高浓度(150 mmol/L)NaCl处理弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)和麻栎(Quercus acutissima)1年生幼苗,研究了2种栎树在盐胁迫下的生长、对盐分的敏感性和耐受性及其根系形态学参数变化以及根系对盐离子的吸收与积累。结果表明,高浓度盐胁迫明显抑制了2种栎树地上部生物量的积累(P0.05),而低浓度盐胁迫对弗吉尼亚栎地上部干重的影响不明显,但显著抑制了麻栎地上部干重(P0.05);2种栎树的根冠比在盐胁迫下呈增加趋势,特别是在高浓度盐胁迫下,2种栎树的根冠比明显增加(P0.05),盐胁迫下增加生物量在根部的分配是植物应对盐胁迫的方式之一。2种栎树根部生物量积累在盐胁迫下变化不明显,但2种栎树根系形态学参数在盐胁迫下的响应不同,弗吉尼亚栎根系总长度、总表面积和总体积在盐胁迫下均有不同程度增加,特别是在低浓度盐胁迫下,根系形态学参数明显增加(P0.05),但麻栎根系形态学参数有下降趋势,但与对照相比变化不明显;通过对不同径级根系总长的分析发现,弗吉尼亚栎根系总长度的增加主要是由于直径小于2 mm的细根总长的增加,细根长度的增加对于植物吸收水分和营养物质具有重要意义;通过对Na+和Cl-在根系的含量分析表明,盐胁迫下2种栎树根系盐离子的积累均有明显增加,但弗吉尼亚栎根系盐离子的含量在低浓度和高浓度盐胁迫下的差异不明显,而麻栎在高浓度盐胁迫下根系盐离子的含量明显高于弗吉尼亚栎。综合2种栎树盐胁迫下的生物量分配策略和根系形态学响应以及盐离子的积累规律,证明2种栎树尽管在生物量分配策略方面具有相同的特点,但根系的响应策略截然不同,弗吉尼亚栎在盐胁迫下能够扩大根系吸收范围,维持较高的K+/Na+比值,而麻栎在盐胁迫下根系由于吸收过多的盐离子,导致根系的生长发育受到抑制,影响了根系在逆境中的分布范围,从而在一定程度上避免了进一步的盐害。