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^ -dATP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Ca^2 的吸收及其向茎相杆、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^ 、Ca^2 的选择性吸收和运输提供动力。     

外源EBR对NaCl胁迫下燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响

为了探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导燕麦(Avena sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其生理调节机制,以"青引2号"和"加燕2号"燕麦为材料,研究NaCl胁迫下施用外源EBR对燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响。结果表明:100mmol·L-1NaCl胁迫下,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+、Cl-含量均显著升高,对阳离子的吸收产生了拮抗作用,导致燕麦幼苗叶片和根系中的K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+含量显著降低,离子稳态平衡被打破;100 mmol·L-1NaCl胁迫下,施用0.01μmol·L-1外源EBR后,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+和Cl-含量显著降低,促进了燕麦幼苗根系对K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+的吸收,叶片和根系中K+/Na+、Cl-/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+、Fe2+/Na+、Mn2+/Na+、Cu2+/Na+和Zn2+/Na+显著升高,并且有效调控燕麦幼苗体内无机离子的运输比和阳离子的运输选择性比率,离子稳态重新达到平衡状态;说明外源EBR能够缓解NaCl胁迫下Na+和Cl-对燕麦幼苗所造成的离子毒害作用,有效调控燕麦幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,对维持燕麦幼苗体内的离子稳态平衡具有正向调控作用。     

外源EBR对NaCl胁迫下燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响

为了探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导燕麦(Avena sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其生理调节机制,以"青引2号"和"加燕2号"燕麦为材料,研究NaCl胁迫下施用外源EBR对燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响。结果表明:100mmol·L-1NaCl胁迫下,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+、Cl-含量均显著升高,对阳离子的吸收产生了拮抗作用,导致燕麦幼苗叶片和根系中的K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+含量显著降低,离子稳态平衡被打破; 100 mmol·L-1NaCl胁迫下,施用0.01μmol·L-1外源EBR后,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+和Cl-含量显著降低,促进了燕麦幼苗根系对K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+的吸收,叶片和根系中K+/Na+、Cl-/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+、Fe2+/Na+、Mn2+/Na+、Cu2+/Na+和Zn2+/Na+显著升高,并且有效调控燕麦幼苗体内无机离子的运输比和阳离子的运输选择性比率,离子稳态重新达到平衡状态;说明外源EBR能够缓解NaCl胁迫下Na+和Cl-对燕麦幼苗所造成的离子毒害作用,有效调控燕麦幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,对维持燕麦幼苗体内的离子稳态平衡具有正向调控作用。     

NaCl胁迫下大麦根液泡膜H+-ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫2 d,耐盐大麦(Hordeum vulgare L.cv) ("滩引2号")根系液泡膜H+-ATPase活性增强,H+-PPase活性下降.以质膜Ca2+通道抑制剂La3+ (1 mmol/L)或Ca2+螯合剂EGTA (5 mmol/L)处理大麦幼苗,抑制了NaCl诱导的液泡膜H+-ATPase活性的增强,但提高了H+-PPase活性;用CaM拮抗剂三氟拉嗪(TFP,20 μmol/L)处理,也抑制了液泡膜H+-ATPase活性的增强.NaCl胁迫下,外加La3+,TFP或La3++TFP处理,使Na+吸收增加,K+和Ca2+吸收降低.结果表明,NaCl胁迫下,液泡膜H+-ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca-CaM系统有关.     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

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。     

NaCl胁迫对盐芥质膜和液泡膜ATPase活性的影响

以盐生植物盐芥和中生植物拟南芥幼苗为材料,研究了盐胁迫对它们叶片和根质膜、液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性以及H+-ATPase、Na+/H+ 逆向转运蛋白表达的影响.结果显示:在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根质膜的H+-ATPase活性分别比对照显著升高41%～212%和35%～53%,液泡膜的H+-ATPase分别显著升高281%～373%和4%～38%,而拟南芥却比相应对照都显著降低;相同盐浓度胁迫下,盐芥叶片的H+-ATPase活性比根部高4～8倍,盐芥根也远高于拟南芥.在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase蛋白质β亚基含量变化与其酶活性变化趋势一致,质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白的表达量与Na+含量变化趋势一致.盐胁迫下盐芥根中Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性的增加与根中Ca2+和K+含量呈显著正相关.研究发现,在盐胁迫条件下,盐芥能有效增强H+-ATPase蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白表达,显著提高其根系与叶片质膜和液泡膜的H+-ATPase、Ca2+-ATPase和K+-ATPase活性,维持细胞质中较高的Ca2+和K+水平,从而缓解盐胁迫的伤害,增强耐盐性.     

NaCl胁迫下大麦根液泡膜H^＋—ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫 2d ,耐盐大麦 (HordeumvulgareL .cv) (“滩引 2号”)根系液泡膜H _ATPase活性增强 ,H _PPase活性下降。以质膜Ca2 通道抑制剂La3 (1mmol/L)或Ca2 螯合剂EGTA (5mmol/L)处理大麦幼苗 ,抑制了NaCl诱导的液泡膜H _ATPase活性的增强 ,但提高了H _PPase活性 ;用CaM拮抗剂三氟拉嗪 (TFP ,2 0 μmol/L)处理 ,也抑制了液泡膜H _ATPase活性的增强。NaCl胁迫下 ,外加La3 ,TFP或La3 TFP处理 ,使Na 吸收增加 ,K 和Ca2 吸收降低。结果表明 ,NaCl胁迫下 ,液泡膜H _ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca_CaM系统有关。     

NaCl胁迫对不同种源青钱柳幼苗离子分配、吸收与运输的影响

采用水培法研究了NaCl胁迫对不同种源青钱柳〔Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja〕幼苗各部位离子分配、吸收与运输的影响。结果表明,0.085mol·L-1NaCl胁迫28d后,来源于安徽黄山的青钱柳幼苗根、茎、叶片及叶柄中的Na /Ca2 和Na /K 比值均最小;相同NaCl浓度胁迫下,3个种源青钱柳幼苗各部位的Na /Ca2 比值较稳定。随NaCl浓度的升高,青钱柳幼苗从根系到茎的离子选择性运输能力提高,从叶柄到叶片的K 和Ca2 的离子选择性运输能力下降。综合分析结果表明,安徽黄山种源青钱柳幼苗的耐盐性高于云南昆明种源和江西九江种源。     

NaCl胁迫对玉米幼苗不同器官离子含量的影响

在实验室水培条件下,研究了NaCl胁迫下玉米幼苗不同器官中Na+、K+,Ca2+,Mg 2+和Cl-含量的变化.结果表明:玉米各个部分Na+和Cl-含量、Na+/K+和Na+/Ca2+比值均随着培养液中NaCl浓度的增加而迅速提高,Na+,K+和Cl-含量的变化幅度为根系>成熟叶叶鞘>生长叶>成熟叶叶片,玉米幼苗根系最易受外界离子浓度的影响,叶片受外界环境影响较小;各器官中Ca2+、Mg2+对盐胁迫的响应不一致,NaCl胁迫使根系中Ca2+、Mg2+含量下降,成熟叶叶鞘中Mg2+含量变化规律性不明显,而NaCl胁迫下,成熟叶叶片中Ca2+、Mg2+含量增加;玉米幼苗具有拒Na+机制,具有一定的耐盐性,它的耐盐性是通过根和成熟叶叶鞘来实现的,Na+主要贮存在根系和成熟叶叶鞘中,而向成熟叶叶片和生长叶中运输较少;成熟叶叶鞘同时还具有拒Cl-能力.     

脂肪酸对盐胁迫大麦幼苗液泡膜微囊膜脂组分及功能的影响

用１００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ处理大麦（ＨｏｒｄｅｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．）幼苗２ｄ,根系液泡膜微囊膜脂不饱和度上升,并不随外源脂肪酸的饱和度而改变。外源硬脂酸和亚油酸降低大麦幼苗对Ｎａ＋的吸收及其向地上部的运输,增加Ｋ＋的吸收和向地上部的运输,降低根系的电解质渗漏率。增加液泡膜磷脂、糖脂结合半乳糖含量及Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ和Ｈ＋ＰＰａｓｅ（焦磷酸酶）活性,与它们调节大麦对离子的吸收、分配的结果相一致,硬脂酸和亚油酸均有一定程度的缓解盐害的效应,亚油酸的效应大于硬脂酸     

NaCl胁迫对高粱根、叶鞘和叶片液泡膜ATP酶和焦磷酸酶活性的影响

NaCl胁迫初期 ,Na 主要在根和叶鞘中积累。相应地 ,根和叶鞘液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、依赖ATP和PPi的质子泵活性及Na /H 逆向转运活性均明显增加 ,根和叶鞘的生长没有受到抑制。NaCl胁迫后期 ,Na 开始向地上部分运输并在叶片中积累。此时 ,叶片液泡膜质子泵和Na /H 逆向转运活性开始增加 ,根和叶鞘的Na/K比增加 ,其液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、质子泵活性和Na /H 逆向转运活性下降。相应地 ,根和叶鞘的生长也下降。当保温介质中Na/K比超过 1时 ,液泡膜微囊ATP酶和焦磷酸酶活性均随Na/K比的增加而下降。表明非盐生植物液泡膜质子泵在盐胁迫的初期对Na 在液泡内的积累及其耐盐性起重要作用     

氯化钠胁迫对不同品种南瓜幼苗阳离子含量的影响

选择19个不同类型南瓜品种,研究了300 mmol·L^-1 NaCl胁迫条件下,幼苗地上部和根系Na⁺、K⁺、Ca²⁺含量、Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺、钠-钾和钠-钙运输选择性系数(S_Na⁺,K⁺和S_Na⁺,Ca²⁺值)的变化.结果表明：NaCl胁迫处理8 d后,不同品种南瓜幼苗Na⁺含量均明显增加,而K⁺含量下降,离子平衡被打破.青栗（Q₁）南瓜幼苗根系Na⁺含量、地上部Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺、S_Na⁺,K⁺和S_Na⁺,Ca²⁺值均明显高于黑蜜南瓜（H₂）和黑籽南瓜（H₃）.不同品种南瓜幼苗体内Na⁺含量、地上部Na⁺/K⁺和Na⁺/Ca²⁺、S_Na⁺,K⁺和S_Na⁺,Ca²⁺值变化趋势与NaCI胁迫下不同品种南瓜幼苗盐害指数的结果基本一致,进一步验证了Q₁耐盐性强与NaCl胁迫下地上部Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺、S_Na⁺,K⁺和S_Na⁺,Ca²⁺值较低以及K⁺、Ca²⁺含量较高有关;而H₂和H₃对盐敏感与NaCl胁迫下地上部Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺、S_Na⁺,K⁺和S_Na⁺,Ca²⁺值较高,以及K⁺、Ca²⁺含量较低有关.     

Effects of Calcium on Absorption and Distribution of Ions and H+-ATPase Activity in Barley and Wheat Under Salt Stress

Calcium decreased Na+ absorption and transportation to the shoots,increased K+ and Ca2+ absorption and transportation ,decreased the leakage of electrolyties,and increased the accumulation of dry matter in barley and wheat seedlings under NaC1 stress. Calcium ion promoted the H+-ATPase activities in plasma membrane and tonoplast vesicles isolated from the young roots of the two plants, and increased respiration of the roots. This is in consistent with the results that calcium regulates ion absorption and distribution via its enhancement of H+-ATPase activities in plasma membrane and tonoplast.     

盐胁迫下柚和橘幼苗体内矿质元素变化的比较研究

采用沙培法,对盐胁迫下坪山柚和福橘幼苗体内矿质元素的变化进行了研究。结果表明,随着NaCl浓度的增加,坪山柚和福橘幼苗根部及地上部Na^＋、Cl-含量增加,且相同浓度下,福橘比坪山柚高。40mmol／L NaCI胁迫下,坪山柚和福橘幼苗地上部的K^＋、Fe含量,根部的Ca^2＋、Mg^2＋、Zn含量显著下降,而根部Fe含量及地上部Zn含量显著增加。随NaCl浓度增大,坪山柚根部K^＋含量,地上部Ca^2＋、Mg^2＋含量变化不明显,而福橘根部、地上部上述离子含量在NaCl浓度≥160mmol／L时均显著下降。因此,根部K^＋含量,地上部Ca^2＋、Mg^2＋含量存在品种问差异,或许可作为耐盐性鉴定指标。NaCl胁迫降低坪山柚和福橘幼苗根部及地上部P、Mn含量,而Cu含量在较高浓度NaCl胁迫下显著增加。NaCl胁迫明显降低坪山柚和福橘幼苗地上部K^＋／Na^＋、Ca^2＋／Na^＋和Mg^2＋／Na^＋值,其中K^＋／Na^＋值的变化可考虑作为柑橘耐盐性鉴定的指标。     

Effects of sodium chloride stress and calcium supply on growth, potassium uptake, and internal chloride and sodium levels of winter wheat seedlings

The effects of saline conditions on the K+ (86Rb), Na+ and Cl- uptake and growth of 6-day-old wheat (Triticum aestivum L. cv. GK Szeged) seedlings were studied in the absence and presence of Ca2+. It was found that on direct NaCl treatment the K+ uptake of the roots in the absence of Ca2+ declined significantly with increasing salinity. The reverse was true, however, in the case of NaCl pretreatment: seedlings grown under highly saline conditions (50 mM NaCl) absorbed more K+ than those pretreated with low levels of NaCl (1 or 10 mM NaCl). The data indicate a definite Na(+)-induced K+ uptake inhibition and/or feed-back regulation in the K+ uptake of roots under the above-mentioned growth conditions. As regards the Ca2+ effect, it was established that supplemental Ca2+ counteracts the unfavourable effect of saline conditions as concerns both the K+ uptake of the roots and the dry matter yield of the seedlings. The internal concentrations of Na+ and Cl- in the seedlings increased in proportion to increasing salinity. Marked differences were experienced, however, in the internal concentrations of Na+ and Cl- in the roots and shoots, respectively. It was concluded that under these experimental conditions the salt tolerance of wheat could be related to its capability of restricting the transport of Na+ at low and moderate levels to the shoots, where it is highly toxic.     

NaCl处理下大麦根系质膜微囊结合多胺与Na+/H+逆向运输的关系

NaCl10 0mmol/L处理结合外施Spd和Put以及多胺代谢抑制剂邻二氮杂菲和MGBG ,以改变大麦根系质膜结合多胺种类和数量 ,研究了大麦根系质膜上两种形态多胺与质子泵和Na /H 逆向运输活性的关系。结果发现 ,NaCl处理后大麦根系质膜微囊上存在Na /H 逆向运输活性。质膜H ATPase活性与膜上非共价键结合多胺数量间呈显著正相关 ,其中 ,Spd对H ATPase的激活程度大于Put。膜蛋白上共价键结合多胺数量与Na /H 逆向运输活性间呈极显著正相关关系 ,说明大麦根系质膜Na /H 逆向运输的盐诱导似乎与Na /H 逆向运输蛋白的从头合成有关。此外 ,质膜Na /H 逆向运输活性仅与膜蛋白上共价键结合多胺数量有关 ,而与多胺种类关系不大。     

一氧化氮调节盐胁迫下小麦幼苗根部质膜H^＋-ATPase和焦磷酸酶活性提高耐盐性

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)研究了NO对盐胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)幼苗耐盐性的影响。结果表明,0.1 mmol/L SNP处理显著缓解了150 mmol/L NaCl 胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,包括水分丧失以及叶绿素降解,从而提高了小麦幼苗的耐盐性。进一步结合1 mg/mL血红蛋白处理则显著逆转了SNP诱导的上述效应;利用亚硝酸钠和铁氰化钾作为对照也证实了NO对小麦幼苗耐盐性的专一性调节作用,并可能与NO对小麦幼苗根部质膜 H -ATPase和焦磷酸酶活性诱导有关。此外,尽管NO显著提高了盐胁迫下小麦幼苗根部细胞质膜H -ATPase和焦磷酸酶的ATP水解活性,但是对跨膜H 转运则没有明显影响。应用外源CaSO4 和 EGTA 处理也证实,Ca2 可能在NO诱导的质膜 H -ATPase和焦磷酸酶活性的提高过程中起信号作用。另外,分析盐胁迫下小麦幼苗根部 Na 和K 含量的变化也发现,NO对Na 含量没有明显影响,但是却显著提高了K 水平和K /Na 比,这可能也是NO提高小麦幼苗耐盐性的原因之一。     

磷饥饿时番茄幼苗根系质膜H+-ATP酶活性

磷饥饿提高了番茄幼苗质膜H+-ATP酶活性并促进了番茄幼苗根部的H+分泌。动力学分析表明,磷饥饿使番茄幼苗根部质膜H+-ATP酶的Km值明显降低,亦即提高了该酶对其底物的亲和力,但对该酶的Vmax影响不大。另外,磷饥饿并不改变ATP酶的最适pH值(最适pH值为6.5)。钒酸盐显著抑制番茄幼苗根部质膜ATP酶的活性以及H+分泌,也显著抑制番茄幼苗的Pi吸收。与对照相比,上述抑制作用在饥饿处理的植物中表现得更强。以上结果表明,磷饥饿时高亲和性Pi传递系统的诱导很可能包含质膜H+-ATP酶的参与。