NaCl胁迫对滨梅扦插苗生物量和水分积累的影响

以1年生滨梅(Prunus maritima Marshall)扦插苗为实验材料,在盆栽条件下用质量浓度为0.15%、0.29%、0.58%、0.88%、1.17%、1.46%的NaCl溶液进行盐胁迫处理,测定胁迫后根、茎、叶Na+、K+含量以及全叶、一年生茎、二年生茎和根系生物量、含水率、根系活力变化,探讨滨梅的抗盐胁迫机制。结果显示:(1)盐胁迫80d后,随着盐胁迫强度提高,滨梅植株根、茎、叶Na+含量显著提高,而其根、茎K+含量显著降低,根、茎、叶K+/Na+值显著降低;根Na+含量在低于0.58%NaCl胁迫下显著高于茎、叶,而在高于0.58%NaCl胁迫下却表现为叶Na+含量显著高于根、茎。(2)滨梅根、茎、叶生物量均随盐胁迫强度的提高呈先增加后减少的趋势;随着盐胁迫时间的延长,茎、叶生物量在低于0.58%NaCl胁迫下均呈积累趋势,且茎生物量在0.58%NaCl胁迫下显著提高,而根、一年生茎、叶生物量在高于0.58%NaCl胁迫下均显著下降。(3)滨梅茎、叶含水率均随盐胁迫强度的增加呈先增加后减少的趋势,而随着胁迫时间的延长呈逐渐减少趋势;根系活力及根含水率均随盐胁迫强度的提高而增加,但根含水率随着胁迫时间的延长变化不明显。由此可见,滨梅能通过根系稀释并蓄积Na+,保护地上部分正常生长,当进入根系的Na+量超过吸收阈值时,Na+迅速在叶中积累储存,且叶中较高含量的K+对Na+形成了有效的缓冲。     

盐胁迫对弗吉尼亚栎生长及矿质离子吸收、运输和分配的影响

以低浓度(50 mmol.L-1)和高浓度(150 mmol.L-1)NaC l处理弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)2年生扦插苗,研究了弗吉尼亚栎生长和根系形态学参数变化以及Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NO3-等矿质离子在不同器官的吸收、运输和分配。结果表明,盐胁迫不同程度促进了地上部和根系生长,地上部和根系干重、根长、表面积和体积在低浓度盐胁迫下明显增加(P0.05),而在高浓度盐胁迫下变化不大。随着根系对Na+和C l-吸收的增加,K+、Ca2+、Mg2+在根部和茎部的积累明显降低,矿质离子由根部向茎部运输的能力在低浓度盐胁迫增加而高浓度下受到抑制。叶片在低浓度和高浓度盐胁迫下对K+、NO3-具有很强的选择吸收能力,这对于维持叶片离子平衡和正常的光合作用及代谢过程具有重要意义。Na+和C l-在根部的浓度远远大于地上部,说明弗吉尼亚栎根系对盐离子具有较高的耐受性,而减少盐离子在地上部的积累,对于维持地上部的正常生长具有重要意义,这也是弗吉尼亚栎对盐胁迫的适应机制之一。     

转HAL1基因番茄的耐盐性

利用农杆菌介导的叶盘法,把HAL1 基因转入番茄,Southern杂交检测得到转基因植株.耐盐实验表明, T1代转基因番茄在150 mmol/L的NaCl胁迫下仍有43%的发芽率,200 mmol/L的NaCl胁迫下发芽率为6%,而对照种子在100和150 mmol/L的NaCl胁迫下发芽率分别为11.0%和0.转基因番茄的电解质相对外渗率小于对照,而根冠比和叶绿素含量大于对照,转HAL1基因显著提高了番茄的耐盐性.盐胁迫下Na 、K 的累积状况表明,转基因番茄根、茎、叶的K /Na 均有所提高,根系的SK/Na增大,茎、叶的RSK/Na和RLK/Na减小,说明根系对K /Na 离子的选择吸收和运输能力加强.不但选择吸收K /Na ,而且表现出整株水平上的有利于耐盐的K /Na 区域化分配.     

盐胁迫对大豆根系木质部压力和Na+吸收的影响

取栽培大豆的水培幼苗为材料,用木质部压力探针和原子吸收分光光度计测定了盐胁迫条件下其根木质部压力和伤流液中Na~+含量的变化,以分析大豆抗盐吸水的机制.结果表明:在25～150 mmol/L NaCl的浓度范围内,随着盐胁迫强度的增加,大豆根木质部负压力的绝对值逐渐增大,但相对负压力和根的径向反射系数则逐渐减小;木质部伤流液中Na~+含量逐渐增加,但Na~+的相对含量则逐渐降低.同时,虽然根系吸水所需的木质部负压力(压力势)及根木质部伤流液的渗透势随着盐胁迫强度的增加都有所下降,但两者共同作用使木质部水势下降的幅度远远小于根外溶液水势(渗透势)下降的幅度,即随着根外溶液盐浓度的升高,根木质部溶液的总水势逐渐高出根外溶液的水势.上述结果说明,在盐胁迫下大豆可以利用相对小的木质部负压力逆水势梯度吸水,且通过避免对Na~+的过量吸收来适应盐胁迫环境.     

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+-ATP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Ca2+的吸收及其向茎杆、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+、Ca2+的选择性吸收和运输提供动力。     

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。     

NaCl胁迫对阿月浑子各器官Na+、K+吸收的影响

在温室盆栽条件下,用NaCl处理新疆长果阿月浑子与美国品种Kerman,处理浓度为50、150、250和500 mmol·L-1,盐处理后5、10、20 d分别取叶、茎和根,测定各器官中Na+、K+含量及Na+/K+变化规律.研究结果表明,随着土壤盐浓度的增加,长果阿月浑子和Kerman的叶、茎和根中Na+离子含量在盐处理5、10、20 d后每个处理都表现出升高趋势;而两个品种的叶、根和茎中的K+含量在盐处理后其变化规律都不稳定.长果阿月浑子叶片、茎和根系中Na+/K+的比值在盐处理5 d和10 d都升高.Kerman的叶和根系中Na+/K+比值在处理5、10、20 d后升高;茎中Na+/K+处理10 d后升高,但20 d后没有明显变化.实验结果表明NaCl胁迫后,长果阿月浑子的叶片中Na+含量增加幅度均大于Kerman,Kerman根和茎中的Na+含量增加幅度大于长果阿月浑子;NaCl胁迫5 d和10 d后,长果阿月浑子叶片中的Na+/K+的比值高于Kerman,Kerman茎和根部中的Na+/K+的比值高于长果阿月浑子,表明了长果阿月浑子和Kerman都具有一定的耐盐性,但Kerman的耐盐性强于长果阿月浑子.由于叶片和根中Na+和Na+/K+比值的变化很稳定,可以确定为阿月浑子主要抗盐指标,茎中Na+/K+的变化规律较稳定,可以作为抗盐性参考指标.     

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.     

三角叶滨藜根吸水特点与其抗盐性的关系

采用压力室和冰点渗透压计测定了三角叶滨藜在不同浓度NaCl的根系环境溶液中根木质部的压力势和伤流液的渗透势,并利用原子吸收分光光度计测定了植株和伤流液以及环境溶液中Na 含量。结果表明:随着根环境溶液NaCl浓度的增加,三角叶滨藜植株和木质部伤流液中Na 含量虽呈上升趋势,但根系的过滤系数和体内Na 相对累积量逐渐降低,说明三角叶滨藜根细胞对盐分有很强的过滤作用;木质部伤流液的渗透势随着环境溶液渗透势的降低而降低,但根木质部溶液的水势则逐渐高出根外环境溶液的渗透势;表明三角叶滨藜能够利用较低的木质部负压来抵抗根外溶液的低渗透势而反渗透吸水,并利用根细胞对盐分的过滤作用来避免从环境摄取过量的盐分。