江苏野生大豆的耐盐性和离子在体内的分布及选择性运输

以相对发芽率和出苗率为指标比较了3个野生大豆(Glycine soja)种群的耐盐性,测定了NaCl胁迫下2个耐盐性不同的野生大豆种群(江苏野生大豆,JWS,耐盐;N23232,盐敏感)植株根、茎和叶片中Na^+、K^+和Cl^-含量的变化。结果表明,JWS的耐盐性最强,盐胁迫抑制野生大豆幼苗生长,使其干物质积累量减少,根冠比上升,对耐盐性弱的N23232抑制作用大于耐盐性强的JWS,不同器官离子含量测定结果表明,盐胁迫下野生大豆茎部Na^+含量最高,耐盐的JWS根系具有积累Na^+和Cl^-的能力,叶片Na^+、Cl含量较低,而盐敏感种群N23232根系中：Na^+、Cl^-含量低于耐盐种群JWS,叶片中Na^+、Cl^-含量则高于JWS,JWS根系对K^+、Na^+吸收的选择性(selectivity ratio,SK,Na)和N23232没有明显差异;但叶片和茎运输的SK,Na明显高于N23232,使地上部K^+／Na^+较高,因此认为野生大豆根系对Na^+、Cl^-的积累及K^+向地上部运输的选择性高是其耐盐性强的主要原因。     

氯化钠胁迫下野生和栽培大豆幼苗体内的多胺水平变化

以通用的较耐盐的栽培大豆Lee68品种和对盐敏感的野生大豆N23232种群为参照,研究了盐胁迫下耐盐野生大豆BB52种群幼苗体内多胺(PAs)组分、含量及多胺氧化酶(PAO)活性的变化。结果表明,盐胁迫下BB52幼苗根PAs中Put和Spm含量下降较Lee68和N23232显著,但Spd含量下降较少．BB52叶片PAs中Put含量下降,Spd上升,(Spd+Spin)／Put值增加和Put／PAs值降低幅度与耐盐性呈正相关趋势．盐胁迫下,各材料根和叶中PAO活性上升,N23232上升最明显．探讨了多胺水平与BB52耐盐性的关系。     

盐分和水分胁迫对菊芋幼苗离子吸收及叶片酶活性的影响

采用砂培试验,用不同浓度的NaCl和等渗PEG6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0．44MPa)处理生长20d的菊芋幼苗,3d后分别测定其根、茎、叶中的Na^ 、K^ 、Cl^-含量以及叶片SOD、POD活性。结果表明,在NaCl和PEG胁迫下,根、茎、叶的Na^ 、Cl^-含量不断升高,而K^ 含量保持稳定。其中,茎中Na^ 含量高于根和叶。NaCl胁迫下,根、茎、叶的SX、Na值随胁迫强度的增加而递增,茎中SK、Na值小于根和叶。随着NaCl胁迫强度的增加,菊芋幼苗叶片的SOD和POD活性先上升后下降;PEG处理下,SOD活性分别高于对照和等渗NaCl处理31．1％和27．1％;而POD活性却分别低于对照和等渗NaCl处理26．0％和36．1％。     

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。     

盐胁迫下水稻叶绿体中Na+、Cl-积累导致叶片净光合速率下降

研究了0-200mmol/L的NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐）和Peta(盐敏感）根系,叶片和叶绿体中Na^ ,K^ 和Cl^-含量的变化及其与叶片光合作用的关系。结果表明：随着NaCl胁迫时间和浓度的增加,供试2个品种在根,叶片和叶绿体中Na^ ,Cl^－含量增加,K^ 含量下降。耐盐品种体内Na^ ,Cl^－含量增加或K^ 含量减少的幅度小于盐敏感品种。在200mmol/L的NaCl胁迫下盐敏感品种根,叶片和叶绿体中的Na^ /K^ 分别是耐盐品种的208％,308％和297％。与Na^ 相比,耐盐品种根系对K^ 吸收和向叶片运输的选择性（SK,Na)较强。但在经过0,100和200mmol/L的NaCl处理后2个品种叶绿体中的Na^ /K^ 均高于叶片（SK,Na均小于1）。盐胁迫下水稻叶绿体中Na^ ,Cl^-含量和Na^ /K^ 与叶片净光合速度呈极显著负相关。     

盐胁迫对一年生盐生野大豆幼苗活性氧代谢的影响

以国际上通用的栽培大豆品种Lee68(耐盐性较强)和非盐生野大豆N23232种群(耐盐性较弱)为参照材料,研究了在低盐(150mmol·L-1NaCl)和高盐(300mmol·L-1NaCl)胁迫下,盐生野大豆BB52种群幼苗体内的O-·2水平和MDA含量,活性氧清除酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等酶活性,以及抗坏血酸(AsA)、类胡萝卜素(Car)、谷胱甘肽(GSH)等活性氧清除物质含量的变化。结果表明,在150和300mmol·L-1NaCl胁迫2d时,盐生野大豆BB52种群幼苗根和叶中的O-·2产生速率下降,SOD活性上升,其中叶片表现明显,且叶中APX活性也有增加。在不同浓度NaCl胁迫下,根中MDA含量均未见明显上升,叶片中略有增加。叶中AsA、Car和GSH含量均上升,且升幅相对较大。     

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胁迫对流苏幼苗生长、钠钾离子分布及渗透调节物质的影响

以2年生的流苏播种苗为材料,采用不同浓度(50、100、200、300 mmol·L^-1)NaCl溶液进行胁迫处理,研究盐胁迫对流苏的生长、Na^+和K^+分布格局、渗透调节物质的影响,以明确其耐盐阈值。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,流苏幼苗生长量逐渐降低,盐害指数升高、存活率下降;幼苗耐盐阈值为98.693 mmol·L^-1(0.577%W/V)。(2)随着NaCl胁迫浓度的增加,流苏幼苗各器官中的Na^+含量持续增加,并在浓度为50 mmol·L^-1时表现为根>叶>茎,在其余各处理组表现为叶>根>茎;幼苗根、叶中的K^+含量表现为先增后减的变化趋势,茎中K^+含量总体表现为下降趋势,且器官中K^+含量表现为根>叶>茎;幼苗根部到茎部和茎部到叶部的离子选择性运输能力、各器官中的K^+/Na^+比值均呈下降趋势。(3)随着NaCl浓度的增加,流苏幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量总体呈上升趋势,其脯氨酸含量呈先上升后下降的趋势。研究发现,流苏幼苗根系可通过对Na^+的吸收和累积来阻止其向地上部运输进而避免盐害发生;叶片和茎中通过提高对K^+的选择性吸收和累积,从而增大K^+/Na^+比值以减缓盐分对其生理代谢的伤害。     

不同耐盐性小麦根Na~+和K~+的吸收特性

以耐盐小麦品种‘德抗961’和盐敏感小麦品种‘鲁麦15’为材料,研究小麦根Na+、K+吸收特性及其与耐盐性关系。结果表明,2个小麦品种根K+吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten方程,即V=Vmax×[S]/([S]+Km)+k×[S]。低浓度(低于25mmol·L-1)NaCl处理对根高亲和K+吸收系统转运K+具有促进作用,对耐盐品种‘德抗961’的促进作用更大。小麦根高亲和K+吸收系统是通过K+/H+同向转运,而不是K+/Na+同向转运。NaCl处理对根低亲和K+吸收系统有抑制作用,对盐敏感品种‘鲁麦15’的抑制作用更大。NaCl处理导致2个小麦品种根和叶片中的K+含量显著下降,Na+含量显著升高,但‘德抗961’根和叶片中的K+含量均显著高于‘鲁麦15’,‘德抗961’根中Na+含量显著高于‘鲁麦15’,而其叶片中Na+含量显著低于‘鲁麦15’,从而保证NaCl胁迫下其叶片较高的K+/Na+比。非选择性阳离子通道是小麦根Na+吸收的主要途径,K+通道是Na+吸收的一条重要途径。这些结果表明小麦部分通过调节根系K+吸收系统而维持叶片较高的K+/Na+比,从而提高其耐盐性。     

NaCl处理对西伯利亚白刺幼苗生长及离子平衡的影响

以1年生西伯利亚白刺水培幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl(0、200、400mmol·L~(-1))处理对幼苗生长及不同器官(根、茎、叶)中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的吸收、运输与分配的影响,探讨西伯利亚白刺的盐适应机制。结果表明:(1)200mmol·L~(-1) NaCl处理促进了西伯利亚白刺幼苗的生长及叶片肉质化程度,400mmol·L-1 NaCl处理显著抑制其生长。(2)随着NaCl处理浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶中Na~+含量显著增加,且叶中Na~+含量显著高于茎和根中;根系中K~+含量显著增加;根、茎、叶中Ca~(2+)、Mg~(2+)含量在200mmol·L~(-1) NaCl处理下保持平稳或上升,而在400mmol·L-1 NaCl处理下显著下降。(3)各器官中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值总体随NaCl处理浓度的升高呈下降趋势,且根部离子比值始终高于叶片和茎。(4)随着NaCl处理浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根-茎SK,Na显著下降,而根-茎SCa,Na、SMg,Na及茎-叶SK,Na、SCa,Na、SMg,Na逐渐提高。研究发现,西伯利亚白刺的盐适应机制主要是通过植株的补偿生长效应及叶片对Na~+的聚积作用实现的,同时也与根系对K~+的扣留及茎叶对K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)选择性运输能力增强有关。     

Differential sensitivity to chloride and sodium ions in seedlings of Glycine max and G. soja under NaCl stress

High Na+ and Cl- concentrations in soil cause hyperionic and hyperosmotic stress effects, the consequence of which can be plant demise. Ion-specific stress effects of Na+ and Cl- on seedlings of cultivated (Glycine max (L.) Merr) and wild soybean (Glycine soja Sieb. Et Zucc.) were evaluated and compared in isoosmotic solutions of Cl-, Na+ and NaCl. Results showed that under NaCl stress, Cl- was more toxic than Na+ to seedlings of G. max. Injury of six G. max cultivars, including 'Jackson' (salt sensitive) and 'Lee 68' (salt tolerant), was positively correlated with the content of Cl- in the leaves, and negatively with that in the roots. In subsequent research, seedlings of two G. max cultivars (salt-tolerant Nannong 1138-2, and salt-sensitive Zhongzihuangdou-yi) and two G. soja populations (BB52 and N23232) were subjected to isoosmotic solutions of 150mM Na+, Cl- and NaCl, respectively. G. max cv. Nannong 1138-2 and Zhongzihuangdou-yi were damaged much more heavily in the solution of Cl- than in that of Na+. Their Leaves were found to be more sensitive to Cl- than to Na+, and salt tolerance of these two G. max cultivars was mainly due to successful withholding of Cl- in the roots and stems to decrease its content in the leaves. The reverse response to isoosmotic stress of 150 mM Na+ and Cl- was shown in G. soja populations of BB52 and N23232; their leaves were not as susceptible to toxicity of Cl- as that of Na+. Salt tolerance of BB52 and N23232 was mainly due to successful withholding of Na+ in the roots and stems to decrease its content in the leaves. These results indicate that G. soja have advantages over G. max in those traits associated with the mechanism of Cl-tolerance, such as its withholding in roots and vacuoles of leaves. It is possible to use G. soja to improve the salt tolerance of G. max.     

NaCl胁迫对两种南瓜幼苗离子含量的影响

NaCl胁迫7d明显抑制了两种南瓜——黑籽南瓜（Cucurbita ficifolia Bouche．）和白籽南瓜（Cucurbita moschata Duch．）幼苗地上部和根系的生长,使地上部相对含水量明显下降。随NaCl胁迫浓度（150、300和500mmol／L）的提高,两种南瓜幼苗根、茎和叶片中Na^＋含量明显增加,K^＋含量明显下降。Na^＋和K^＋含量在两个南瓜品种各器官中的分布规律分别是：根〉茎〉叶片和茎〉叶片〉根。NaCl胁迫后黑籽南瓜根、茎和叶片Na^＋含量远低于白籽南瓜,而叶片游离脯氨酸含量、可溶性糖含量和地上部相对含水量明显高于白籽南瓜。表明两者在渗透调节方式、离子的吸收和运输能力上有差异,黑籽南瓜耐盐性较强。     

栽培和野生大豆及其杂交后代幼苗的耐氯性与多胺积累的关系

对经逐代耐盐性筛选的栽培和野生大豆杂交组合(‘Jackson’בBB52’)F4代‘JB185’株系及其亲本幼苗以不同浓度NaCl和等渗(-0.53 MPa)PEG-6000、NaCl、钠盐(无Cl-)和氯盐(无Na )溶液处理6d。结果表明:(1)随NaCl浓度的提高,3种遗传材料幼苗叶片相对电解质渗漏率和MDA含量均呈上升趋势,叶绿素含量除‘BB52’和‘JB185’在NaCl 50mmol/L处理时显著上升外,其余处理呈下降趋势,‘JB185’变化介于两亲本之间。(2)不同离子胁迫下,它们叶片相对电解质渗漏率和MDA含量较对照多表现增加趋势,其中‘BB52’和‘JB185’在钠盐(无Cl-)处理下的变化明显大于氯盐(无Na )处理。叶片中游离态和束缚态Put、Spd和Spm含量都较对照明显提高,但‘BB52’和‘JB185’在钠盐(无Cl-)处理下游离态(Spd Spm)/Put比值和束缚态多胺总量为3种盐处理中最低。表明‘JB185’与野生大豆‘BB52’种群一样对Na 敏感而对Cl-表现较强的耐性。     

Physiological Mechanisms for High Salt Tolerance in Wild Soybean (Glycine soja) from Yellow River Delta,China: Photosynthesis,Osmotic Regulation,Ion Flux and antioxidant Capacity

Glycine soja (BB52) is a wild soybean cultivar grown in coastal saline land in Yellow River Delta, China. In order to reveal the physiological mechanisms adapting to salinity, we examined photosynthesis, ion flux, antioxidant system and water status in Glycine soja under NaCl treatments, taking a cultivated soybean, ZH13, as control. Upon NaCl exposure, higher relative water content and water potential were maintained in the leaf of BB52 than ZH13, which might depend on the more accumulation of osmotic substances such as glycinebetaine and proline. Compared with ZH13, activities of antioxidant enzymes including superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase and contents of ascorbate, glutathione and phenolics were enhanced to a higher level in BB52 leaf under NaCl stress, which could mitigate the salt-induced oxidative damage in BB52. Consistently, lipid peroxidation indicated by malondialdehyde content was lower in BB52 leaf. Photosynthetic rate (Pn) was decreased by NaCl stress in BB52 and ZH13, and the decrease was greater in ZH13. The decreased Pn in BB52 was mainly due to stomatal limitation. The inhibited activation of rubisco enzyme in ZH13 due to the decrease of rubisco activase content became an important limiting factor of Pn, when NaCl concentration increased to 200 mM. Rubisco activase in BB52 was not affected by NaCl stress. Less negative impact in BB52 derived from lower contents of Na⁺ and Cl^- in the tissues, and non-invasive micro-test technique revealed that BB52 roots had higher ability to extrude Na⁺ and Cl^-. Wild soybean is a valuable genetic resource, and our study may provide a reference for molecular biologist to improve the salt tolerance of cultivated soybean in face of farmland salinity.     

Eu3+对山黧豆中的氨基酸及蛋白质代谢作用的研究

对山黧豆(Lathyrus sativus L.)幼苗整株,喷施一定浓度的Eu3+溶液吸收后,对其相关的生理指标进行测试,结果表明与水喷比较,根中丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、脯氨酸、胱氨酸与对照持平,缬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸略有升高外,其余均低于对照;茎中除精氨酸、脯氨酸、色氨酸略高于对照外,其余均低于对照;叶中除蛋氨酸、色氨酸略高于对照外,其余均低于对照.游离氨基酸总量增加时,茎＞根＞叶,减少时,根＜茎＜叶.蛋白质含量经Eu3+ 处理茎中减少,根和叶中增加;水解酶比活性根＞茎＞叶;Na+、K+-ATPase活力却表现根＞茎＞叶的趋势.表明Eu3+ 对山黧豆生理活性代谢起到一定的调节作用.     

关于野大豆盐腺问题的探讨

以中国3个省的盐生野大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc.)为材料,在沙基培养、溶液培养和大田种植3种种植条件下用不同浓度的盐处理,观测了茎叶表面附着物的形态分布和腺毛的超微结构,测定了叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部Na^ 和Cl^-的含量变化,并对腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na^ 相对含量变化进行了X射线微区分析。结果发现：盐生野大豆茎叶表皮上生长的附着物中只有表皮毛和腺毛,腺毛的形态类似于禾本科植物中的一些盐腺,叶片上的腺毛均生长在叶脉上;腺毛细胞内部结构具有一般盐腺的特点,如有大液泡,稠密的细胞质,大量的线粒体、叶绿体、胞间连丝以及较厚的细胞壁等。通过测定在无盐对照、盐处理和盐处理加盐腺泌盐抑制剂条件下盐生野大豆叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部的Na^ 和Cl^-含量,结果显示,盐生野大豆腺毛具有泌盐功能,加入泌盐抑制剂后,其泌盐作用停止;腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na^ 在不同的盐浓度下的微区定位分析结果表明,盐生野大豆叶片的腺毛细胞有较强的积累Na^ 的能力。综合分析认为,盐生野生大豆的腺毛就是具有泌盐功能的盐腺,没有发现其他类型的盐腺。     

栽培大豆和野生大豆耐盐性及离子效应的比较

以国际上常用的耐盐大豆（Glycine max L.)品种Lee68为对照,在发芽期和苗期两个阶段,利用发芽指数、指害指数和耐盐系数等指标对一年生具盐腺野生大豆（Glycine soja L.)和部分栽培大豆（Glycine max L.)及某些野生大豆品系或品种的耐盐性进行了比较,讨论了耐盐指标的可行性。从离子效应方面比较了Na^ 和Cl^-对大豆发芽率的影响,并对具盐腺野生大豆的耐盐机理进行了初步分析。结果表明,大豆品种的耐盐性在发芽期和苗期无一致相关性。轻度等渗胁迫下,Na^ 对种子发芽率的抑制作用大于Cl^-,而重度等渗胁迫下则相反。通过减少由根系吸收的Na^ 、Cl^-向叶片的运输,维持叶片中较高含量的K^ ,减轻盐离子毒害,可能是具盐腺野生大事耐盐的主要生理机制之一。     

盐胁迫下构树幼苗各器官中K+、Ca2+、Na+和Cl-含量分布及吸收特征

将当年生构树幼苗置于含有不同浓度（04、1、2、3、4 g·kg^-1）NaCl的土壤中,研究其生物量积累、叶片细胞质膜透性和K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-等离子的吸收、分布及运输,并观察盐害症状.结果表明：构树幼苗的叶片质膜透性随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而升高,根冠比随NaCl浓度的升高而增加,大于3 g·kg^-1的土壤盐胁迫对构树叶片的质膜透性及植株的生物量积累影响显著.构树幼苗各器官中Na⁺和Cl^-含量随土壤NaCl浓度升高而显著增加,K⁺和Ca²⁺则随之降低,叶片各离子含量均明显高于根和茎.说明盐胁迫影响根系对K⁺和Ca²⁺的吸收,并抑制了它们向地上部分的选择性运输,使叶和茎的K⁺和Ca²⁺含量下降.构树通过吸收积累Na⁺和Cl^-抵御土壤盐分带来的渗透胁迫,但过量的Na⁺和Cl^-积累会造成单盐毒害.作为抗盐性较高的非盐生植物,构树地上部分的拒盐作用不显著.     

盐胁迫下构树幼苗各器官中K+、Ca2+、Na+和Cl-含量分布及吸收特征

将当年生构树幼苗置于含有不同浓度（04、1、2、3、4 g·kg^-1）NaCl的土壤中,研究其生物量积累、叶片细胞质膜透性和K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-等离子的吸收、分布及运输,并观察盐害症状.结果表明：构树幼苗的叶片质膜透性随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而升高,根冠比随NaCl浓度的升高而增加,大于3 g·kg^-1的土壤盐胁迫对构树叶片的质膜透性及植株的生物量积累影响显著.构树幼苗各器官中Na⁺和Cl^-含量随土壤NaCl浓度升高而显著增加,K⁺和Ca²⁺则随之降低,叶片各离子含量均明显高于根和茎.说明盐胁迫影响根系对K⁺和Ca²⁺的吸收,并抑制了它们向地上部分的选择性运输,使叶和茎的K⁺和Ca²⁺含量下降.构树通过吸收积累Na⁺和Cl^-抵御土壤盐分带来的渗透胁迫,但过量的Na⁺和Cl^-积累会造成单盐毒害.作为抗盐性较高的非盐生植物,构树地上部分的拒盐作用不显著.