外源H2O2对盐胁迫下小白菜种子萌发和幼苗生理特性的影响

以小白菜"甜脆青"为试材,研究不同浓度（5、10、25、50和100 mmol/L）过氧化氢（H₂O₂）浸种处理对100 mmol/L NaCl胁迫下小白菜（Brassica chinensis L.）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：100 mmol/L NaCl胁迫明显抑制小白菜种子的萌发状况和幼苗生长,发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗根和芽长度和鲜重均明显降低,根和芽中CAT的活性及K⁺含量明显受到抑制,渗透调节物质、活性氧和MDA含量显著增加。不同浓度H₂O₂浸种处理提高了NaCl胁迫下小白菜种子发芽势、发芽指数和活力指数,促进小白菜根和芽的生长,增强了NaCl胁迫下根和芽中SOD、CAT和APX的活性及K⁺含量,降低O₂^-·产生速率及H₂O₂和MDA含量,进一步促进脯氨酸和可溶性糖含量的增加,降低体内Na⁺含量。其中以10 mmol/L H₂O₂处理缓解盐胁迫效果最好,明显缓解NaCl胁迫对小白菜种子萌发和幼苗生长的抑制。     

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。     

油菜素内酯浸种对盐胁迫番茄种子萌发的影响及其生理机制

为揭示油菜素甾醇类化合物提高作物耐盐的效应和机理,研究了10^-11、10^-10、10^-9、10^-8、10^-7、10^-6、10^-5 mol/L 2,4-表油菜素内酯（EBL）浸种处理对0、50、100、150、175 mmol/L NaCl胁迫7 d的番茄种子萌发、生长、溶质积累、抗氧化代谢的影响。结果显示：NaCl浓度越高的盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种可体现出越显著的促进番茄种子萌发的效应;在所有处理下,EBL浸种浓度过高,即10^-6、10^-5 mol/L EBL,均表现出对种子萌发的抑制效应。盐胁迫下种子萌发后,一定浓度的EBL浸种可表现出明显的增加种子胚根和下胚轴长,提高萌发种子鲜重和种子活力指数,其中10^-9 mol/L EBL浸种处理促进效果最适;EBL浸种浓度过高,则表现出抑制效应。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种均可降低萌发种子体内的O₂^·-、H₂O₂、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量;盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL浸种可显著提高萌发种子可溶性糖（SS）和可溶性蛋白（SP）的含量。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10^-9 mol/L EBL处理可不同程度促进番茄种苗超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的上升。综上所述,盐胁迫下,一定浓度范围内的EBL浸种可明显促进番茄种子萌发或成苗,其中以10^-9 mol/L EBL浸种的效果最好,主要是因为EBL施用可积极促进番茄种子萌发中物质转化,SS和SP等溶质积累增多,增强其渗透调节能力;同时SOD和POD酶活增强,缓解盐胁迫导致番茄种子萌发中的次生氧化胁迫。     

不同浓度Fe2+与Zn2+对羊草幼苗生长和生理特性的影响

以羊草幼苗为研究对象,通过调整全营养培养基(CK,0.05 mmol/L Fe²⁺、0.015 mmol/L Zn²⁺)中铁或者锌含量设置0、10倍、20倍Fe²⁺(Zn²⁺)浓度处理Fe₀(Zn₀)、Fe₁₀(Zn₁₀)、Fe₂₀(Zn₂₀),以及在高铁培养基中单独添加0.15 mmol/L Zn²⁺或同时添加10 mmol/L Ca²⁺、5 mmol/L Mg²⁺、20 mmol/L K⁺处理,测定培养6 d后幼苗生长指标和矿质元素含量、以及高铁(Fe₂₀)处理下幼苗根中抗氧化指标和相关基因表达量,探究不同浓度Fe²⁺、Zn²⁺对羊草幼苗生长、矿质元素吸收积累及抗氧化指标、基因表达的影响。结果表明：(1)缺锌(Zn₀)显著抑制羊草幼苗鲜重的增加和Zn元素的积累,但促进Fe、Mg元素的积累;高浓度锌(Zn₁₀、Zn₂₀)显著促进幼苗叶片生长和Zn元素的积累;缺铁(Fe₀)显著抑制幼苗的根长、鲜重和Fe元素的积累,促进Mg、Zn元素的积累;高浓度铁(Fe₁₀、Fe₂₀)显著抑制羊草幼苗根叶生长、根毛发育和Ca、Zn、Mg、K元素的积累。(2)增加Zn²⁺和Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺浓度无法恢复高铁胁迫对幼苗生长的抑制作用。(3)高浓度铁(Fe₂₀)处理羊草幼苗48 h后,根部过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性和丙二醛、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量显著升高;烟酰胺合成酶基因、过氧化物酶基因表达量显著下调,植物类萌发素蛋白基因表达量显著上调。研究发现,羊草幼苗生长发育和矿质元素积累对环境中Zn²⁺浓度变化不敏感,却受到环境中高浓度Fe²⁺的显著抑制,并造成严重的氧化胁迫伤害,这种伤害无法在添加Zn²⁺或同时添加Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺的条件下恢复。     

外源H2O2对盐碱胁迫下苹果矮化砧木幼苗生理特性的影响

以2年生苹果矮化砧木M9 T337为试材,采用盆栽试验法,设置浇灌清水(CK)和盐碱胁迫(0.1 mol/L NaCl+NaHCO₃溶液)+ 喷施5种浓度的H₂O₂ ［0(T₁)、0.2 mmol/L(T₂)、0.4 mmol/L(T₃)、0.6 mmol/L(T₄)、0.8 mmol/L(T₅)］ 处理,测定各处理叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和细胞膜透性,并利用相关性与主成分分析进行综合评价,以探讨外源过氧化氢(H₂O₂)增强其盐碱耐性的生理机制。结果表明：(1)随着盐碱胁迫(T₁)的时间延长,M9 T337幼苗叶片叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b (Chl b)含量、叶绿素总量(Chl t)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、可溶性蛋白(SP)含量均呈逐渐下降趋势;胞间CO₂浓度(C_i)、可溶性总糖(TSS)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降趋势。(2)与CK相比,盐碱胁迫+外源H₂O₂(T₂- T₅)处理后M9 T337幼苗叶片各指标均呈现不同幅度变化,且存在明显浓度效应,并以T₃(0.4 mmol/L H₂O₂)处理叶片的Chl a、Chl b、Chl t、SP和G_s降幅最小,C_i、REC、MDA升幅最小,TSS、Pro、APX升幅最大。(3)M9 T337幼苗叶片P_n与T_r、G_s、Chl a、Chl b、Chl t、SP、SOD、POD呈显著正相关,与C_i、MDA、CAT、APX、REC呈显著负相关。(4)综合评价表明,各处理对M9 T337幼苗叶片生理特性的效应依次为：CK>T₃>T₄>T₂>T₅>T₁。研究发现,叶面喷施适宜浓度H₂O₂可有效改善盐碱胁迫下M9 T337幼苗光合能力,显著提高抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量,降低细胞膜透性,从而达到缓解盐碱胁迫的作用,并以0.4 mmol/L H₂O₂处理效果最佳。     

水稻磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶在蛋白质水平上的组织和诱导表达特征

蛋白质是生命活动的主要承担分子,了解蛋白质在有机体中的时空分布对于正确解析蛋白质的功能十分重要．磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶 (PHGPx) 是目前发现的唯一能够直接还原膜上脂类过氧化物的抗氧化酶,在保护生物膜免受过氧化损伤方面有着重要作用．采用Western blot技术,分析了水稻PHGPx (OsPHGPx) 在水稻不同组织以及多种胁迫条件下的蛋白质表达特征．结果表明,OsPHGPx在成熟水稻植株内主要分布于叶组织中,以旗叶中含量最高,而在水稻幼苗中则在茎及叶组织中均检测到较强的杂交信号．OsPHGPx在幼苗中的表达受到H₂O₂和NaCl的强烈诱导,但植物激素对其表达的影响较弱．H₂O₂和NaCl的诱导效果呈现出时间及剂量的相关性,当用0.5 mmol/L H₂O₂处理12 h或用500 mmol/L NaCl处理24 h,此时OsPHGPx表达量达到最大值．对H₂O₂清除剂二甲基硫脲处理的水稻幼苗,外源H₂O₂的再处理并不能诱导OsPHGPx的表达,而NaCl的诱导效果并不受影响,说明H₂O₂可能并不介导NaCl诱导OsPHGPx的表达．这些结果为进一步研究OsPHGPx在水稻中生物学功能奠定了基础．     

胞外ATP对AlCl3诱导的细胞死亡过程中胞内H2O2和Ca2+水平的影响及其生理机制分析

该实验以烟草悬浮细胞 BY 2 为材料,在烟草悬浮细胞中分别加入0.05、0.10、0.15、0.20 mmol·L^-1AlCl₃,以等体积去离子水处理的悬浮细胞液为对照,并依据前述实验结果选择0.15 mmol·L^-1 AlCl₃,分别添加5 mmol·L^-1 DMTU(H₂O₂ 抑制剂)、20 μmol·L^-1CaCl₂、15 μmol·L^-1 LaCl₃(Ca²⁺通道抑制剂)和50 μmol·L^-1 ATP设计多项处理,分析胞外ATP(eATP)对铝离子(Al³⁺)胁迫引起的植物细胞死亡及其胞内H₂O₂、Ca²⁺的影响,以揭示Al³⁺胁迫下植物调节细胞死亡的可能机制,进一步扩展对eATP功能的认知。结果显示：(1)随着 AlCl₃ 胁迫浓度的提高,细胞死亡水平和胞内H₂O₂水平上升,而胞内Ca²⁺和eATP水平则逐渐降低。(2)外援施加H₂O₂抑制剂 DMTU(二甲基硫脲)和Ca²⁺能够有效缓解AlCl₃诱导的细胞死亡水平的上升;而Ca²⁺通道抑制剂LaCl₃(三氯化镧)则加剧了AlCl₃胁迫下的细胞死亡。(3)在AlCl₃胁迫下对细胞添加外源ATP,能够缓解AlCl₃胁迫下胞内H₂O₂水平上升和Ca²⁺水平下降的同时,并显著降低AlCl₃胁迫导致的细胞死亡。研究表明, Al³⁺以剂量依赖的模式提升细胞死亡和细胞内H₂O₂的水平并降低胞内Ca²⁺和eATP水平,AlCl₃诱导的细胞死亡受到H₂O₂和Ca²⁺水平变化的调节,eATP可以通过调节H₂O₂与Ca²⁺水平缓解AlCl₃诱导的细胞死亡。推测Al³⁺胁迫可能通过抑制钙离子通道而破坏了细胞内H₂O₂和Ca²⁺之间的协同关系,外源ATP对Al³⁺诱导H₂O₂上升的缓解作用可能是由于其提升了细胞的抗氧化能力。     

渗透胁迫和离子毒害对转Bt基因棉幼苗生长及离子分布的影响

研究了渗透和盐胁迫处理对转Bt基因抗虫棉(Gossypium hirsutum) 99B种子的萌发和幼苗生长的影响,以及幼苗不同器官离子吸收和分配的差异。结果表明:渗透和盐胁迫均对转Bt基因抗虫棉幼苗的生长有抑制作用,其中PEG的抑制作用最强,而3种盐的抑制程度以CaCl₂>NaCl>Na₂SO₄,且在Na⁺含量相同时,Cl^-的毒害大于SO₄^2-。渗透胁迫下使根、茎和叶中的Na⁺和Cl^-含量提高,K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-含量和K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺和SO₄^2-/Cl^-比值降低,且地上部的变化幅度大于地下部的,其中以PEG的影响最为显著,其次是CaCl₂,Na₂SO₄处理最弱。这些说明,转Bt基因抗虫棉99B的耐盐性较弱。     

施用有机肥环境下盐胁迫小麦幼苗长势和内源激素的变化

在盆栽条件下,研究了不同浓度NaCl处理下,底施不同施用量有机肥小麦品种豫麦49-198幼苗的生长变化,在此基础上,选择出合适的NaCl处理浓度和有机肥施用量区间,并对此情况下小麦幼苗苗和根中内源激素含量和比例的变化进行了测定,以揭示其耐盐差异机制。结果表明,15000-35000 kg/hm²施用量有机肥处理明显减轻NaCl浓度为150 mmol/L的盐胁迫,其中25000 kg/hm²有机肥处理效果最明显;45000 kg/hm²以上的有机肥处理对幼苗生长抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度为450 mmol/L时,各种施用量的有机肥处理均不能减轻盐胁迫对幼苗生长的抑制。150 mmol/L NaCl胁迫下,不同施用量有机肥处理,分别为对照(不施肥)、低施用量(15000 kg/hm²)、中施用量(25000 kg/hm²)和高施用量(35000 kg/hm²)的有机肥,土壤盐度的增加量随有机肥用量增加而上升,对小麦幼苗生长的抑制作用得到缓解,以25000 kg/hm²有机肥处理缓解作用最强。有机肥处理下盐胁迫小麦幼苗苗和根中ABA含量的增加得到显著缓解,IAA和GAs的含量比不施有机肥的对照有不同程度的提高, 说明盐胁迫下有机肥处理小麦幼苗具有较高IAA和GAs合成量。盐胁迫下有机肥处理使苗中ZR的含量较高而根中则较低,说明抗盐性较强的有机肥处理可迅速将根部合成的ZR向苗中转移,促进苗的生长。盐胁迫下有机肥处理的IAA/ABA、GAs/ABA、ZR/ABA的比值也有不同程度提高。在盐胁迫下,有机肥处理尤其是在25000 kg/hm²施用量时,小麦幼苗协调自身激素平衡的能力较强可能是其生长受抑制较小的重要原因。     

NO和H2O2诱导大豆根尖和边缘细胞耐铝反应的作用

 NO和H₂O₂是参与植物抗非生物胁迫反应的重要信号分子, 为了确定NO和H₂O₂在大豆(Glycine max)根尖和根边缘细胞(root border cells, RBCs)耐铝反应中的作用及其相互关系, 以‘浙春3号’大豆为材料, 研究了铝毒胁迫下大豆根尖内源NO和H₂O₂的变化, 以及外源NO和H₂O₂诱导大豆根尖和RBCs的耐铝反应。结果表明, 50 μmol·L^–1 Al处理48 h显著抑制大豆根的伸长, 提高Al在根尖的积累, 同时显著增加根尖内源NO和H₂O₂含量。施加0.25 mmol·L^–1外源NO供体亚硝基铁氰化钠(Na₂[Fe(CN)₅NO]·2H₂O, sodium nitroprusside, SNP)和0.1 mmol·L^–1H₂O₂, 能有效地缓解Al对大豆根伸长的抑制、根尖Al积累和RBCs 的死亡, 该缓解作用可以被0.05 mmol·L^–1 NO清除剂2-(4- 羧基苯)-4,4,5,5- 四甲基咪唑-1- 氧-3- 氧化物, 钾盐(C₁₄H₁₆N₂O₄·K, carboxy-PTIO, cPTIO)和150 U·mL^–1 H₂O₂清除酶(catalase, CAT)逆转。并且外源NO能够显著促进根尖H₂O₂的积累, 而外源H₂O₂对根尖NO的含量无显著影响。这表明NO和H₂O₂是诱导大豆根尖及RBCs耐铝反应的两种信号分子, NO可能通过调控H₂O₂的形成, 进而诱导大豆根尖及RBCs的耐铝反应。     

Response of Ammonia Assimilation in Cucumber Seedlings to Nitrate Stress

The influence of increased nitrate concentration—14 (control) and 140 mmol L⁻¹ (T)—in hydroponic culture on ammonia assimilation in cucumber (Cucumis sativus L. cv. Xintaimici) seedlings was investigated. The results showed that NH₃ accumulation in the roots and leaves of T seedlings increased significantly, indicating that NH₃ toxicity might be involved in nitrate stress. Under control conditions, GS and GOGAT activity were much higher in the leaves than in the roots, whereas GDH activity was much higher in the roots than in the leaves. Correlation analysis showed that NH₃ concentration had a strong negative linear relationship with GDH activity in the roots but had a strong negative linear relationship with GS and GOGAT activity in the leaves. These results indicate that NH₃ might be assimilated primarily via GDH reaction in the roots and via GS/GOGAT cycle in the leaves. Short-term nitrate stress resulted in the increase of GS and GOGAT activity in the roots and GDH activity in the leaves of T seedlings, indicating possible shifts in ammonia assimilation from the normal GDH pathway to GS/GOGAT pathway in the roots and from the normal GS/GOGAT pathway to the GDH pathway in the leaves under nitrate stress, but with the increase of treatment time, GS, GOGAT, and GDH activity in the roots and leaves of T seedlings decreased possibly due to low water potential and NH₃ toxicity.     

盐胁迫对槲树(Quercus dentata)幼苗离子平衡及其生理生化特性的影响

检测NaCl胁迫对槲树（Quercus dentata）幼苗离子平衡和生理生化特性的影响,为揭示槲树的耐盐机理,其在园林中的推广应用提供参考。以一年生槲树实生苗作为实验材料,经100、200、300 mmol/L的NaCl溶液浇灌处理30 d,测定不同时间的离子含量和生理生化指标变化。结果表明,随NaCl浓度的增加和处理的时间延长,槲树各指标表现出以下规律：（1）根茎叶积累大量Na⁺,引起离子毒害,导致叶片受损,根系Na⁺含量显著高于地上部分,这种补偿作用有助于减轻地上部分受到的损害;（2）各部分K⁺含量降低,根部较茎叶更为显著,导致Na⁺/K⁺明显升高;（3）Ca²⁺由根部向地上部分转运,在叶片中浓度显著增加,有助于建立新的离子稳态;（4）Mg²⁺含量总体上呈降低趋势;（5）叶片含水量逐渐降低,丙二醛含量和相对电导率逐步升高,且在重度胁迫下的变化更显著;（6）轻度盐胁迫下,叶片过氧化物酶（POD）活性无显著变化,而过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高,在重度胁迫下3种酶活性出现降低;（7）脯氨酸和可溶性糖少量积累,辅助调节渗透平衡。总之,槲树幼苗能够通过调控离子平衡,提升抗氧化酶活性,积累渗透调节物,从而提高耐盐性,抵御200 mmol/L以下的NaCl胁迫。     

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。     

Bottle gourd rootstock-grafting affects nitrogen metabolism in NaCl-stressed watermelon leaves and enhances short-term salt tolerance

The plant growth, nitrogen absorption, and assimilation in watermelon (Citrullus lanatus [Thunb.] Mansf.) were investigated in self-grafted and grafted seedlings using the salt-tolerant bottle gourd rootstock Chaofeng Kangshengwang (Lagenaria siceraria Standl.) exposed to 100 mM NaCl for 3 d. The biomass and NO₃⁻ uptake rate were significantly increased by rootstock while these values were remarkably decreased by salt stress. However, compared with self-grafted plants, rootstock-grafted plants showed higher salt tolerance with higher biomass and NO₃⁻ uptake rate under salt stress. Salinity induced strong accumulation of nitrate, ammonium and protein contents and a significant decrease of nitrogen content and the activities of nitrate reductase (NR), nitrite reductase (NiR), glutamine synthetase (GS), and glutamate synthase (GOGAT) in leaves of self-grafted seedlings. In contrast, salt stress caused a remarkable decrease in nitrate content and the activities of GS and GOGAT, and a significant increase of ammonium, protein, and nitrogen contents and NR activity, in leaves of rootstock-grafted seedlings. Compared with that of self-grafted seedlings, the ammonium content in leaves of rootstock-grafted seedlings was much lower under salt stress. Glutamate dehydrogenase (GDH) activity was notably enhanced in leaves of rootstock-grafted seedlings, whereas it was significantly inhibited in leaves of self-grafted seedlings, under salinity stress. Three GDH isozymes were isolated by native gel electrophoresis and their expressions were greatly enhanced in leaves of rootstock-grafted seedlings than those of self-grafted seedlings under both normal and salt-stress conditions. These results indicated that the salt tolerance of rootstock-grafted seedlings might (be enhanced) owing to the higher nitrogen absorption and the higher activities of enzymes for nitrogen assimilation induced by the rootstock. Furthermore, the detoxification of ammonium by GDH when the GS/GOGAT pathway was inhibited under salt stress might play an important role in the release of salt stress in rootstock-grafted seedlings.     

外源K+和水杨酸在缓解融雪剂对油松幼苗生长抑制中的效应与机理

随着融雪剂在国内外寒冷地区的广泛应用及其在城市使用量的逐年增加,融雪剂对城市生态环境的危害引起了广泛的重视。其中,融雪剂在城市道路土壤中的积累对植物生长的影响已日益凸现。以油松幼苗为材料,通过分析0.2%浓度融雪剂胁迫下外源钾(K+)和水杨酸(salicylic acid,SA)对油松幼苗各生长生理指标的影响,探讨外源K+和SA在缓解融雪剂对油松幼苗生长抑制中的机理与剂量效应关系。结果表明,0.2%浓度的融雪剂处理对油松生长有明显的抑制作用,而20 mmol/L KNO3和2 mmol/L SA能明显诱导过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的增强,缓解膜脂过氧化作用,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)在叶片中的积累,维持细胞膜的稳定性。虽然外源K+和SA对油松幼苗叶片胞间CO2浓度(intracellular CO2concentrations,Ci)和气孔导度(stomatal conductance,Gs)的缓解作用并不显著,但其可通过提高叶绿素含量促进光合作用的进行,缓解融雪剂胁迫对油松幼苗生长的抑制,分别增加生物量24.9%和63.6%。可见,20 mmol/L KNO3和2 mmol/L SA处理能有效缓解融雪剂对油松幼苗的伤害,为城市化学融雪剂的污染防治提供科学依据。     

Increasing NaCl and CaCl<Subscript>2</Subscript> concentrations in the growth medium of quince leaves: I. Effects on somatic embryo and root regeneration

Summary The effects of increasing concentrations of NaCl and CaCl₂ on quince (Cydonia oblonga Mill. BA 29 clone) somatic embryogenesis and adventitious root regeneration were investigated. Leaves collected from in vitro-grown shoots were used as explants and induced for 2d in liquid Murashige and Skoog medium containing 11.3 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Explants were then cultured on semisolid Murashige and Skoog medium enriched with 4.7 μM kinetin and 0.5 μM naphthaleneacetic acid under red light for 25 d and under white light for another 25 d. Two experiments were performed: in the first, NaCl was used at 0,25, 50, 100, and 200 mM in factorial combination with CaCl₂ at 3, 9, and 27 mM; in the second, NaCl was applied at 0, 5, 10, 20, 40, and 80 mM in combination with CaCl₂ at 0.3, 1.0, and 3.0 mM. Quince leaves revealed the capacity to regenerate somatic embryos and/or adventitious roots. Quantitative and qualitative regeneration from leaves was affected by NaCl treatments: increasing NaCl concentrations, in combination with CaCl₂ at 1 mM, led to an increase in the proportion of leaves producing somatic embryos only, and to a decrease of both leaves regenerating roots only and leaves simultaneously producing somatic embryos and adventitious roots. This suggests a beneficial effect of salt stress on the embryogenic process. The regeneration response decreased with increasing salt concentrations and was almost totally inhibited above 50 mM NaCl and 9 mM CaCl₂. The presence of CaCl₂ in the culture medium apparently mitigated the effects of salt stress, but only when NaCl was applied at 40 mM. NaCl at 5 mM, in the presence of 0.3 or 1 mM CaCl₂, was favorable both to somatic embryo and root production. No value of the ratio Na⁺/Ca²⁺ was found to be optimal for the regeneration processes.     

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。     

不同生境盐地碱蓬对氮饥饿的响应

为了探讨不同生境盐地碱蓬对低氮生境的适应机制,测定了盐渍环境下(200 mmol/L Na Cl)不同浓度硝态氮(0.3、5 mmol/L NO~-_3-N)预处理两种生境盐地碱蓬经氮饥饿后的NO~-_3含量、硝酸还原酶(NR)活性、光合特性及生长状况。结果表明,0.3和5 mmol/L NO~-_3-N处理以及进行氮饥饿时,潮间带生境盐地碱蓬叶片NO~-_3含量均高于内陆生境盐地碱蓬。与内陆生境盐地碱蓬相比,氮饥饿后,潮间带生境盐地碱蓬叶绿素含量、NR活性和光合放氧速率下降幅度均小于内陆生境盐地碱蓬,在0.3mmol/L NO~-_3-N预处理进行氮饥饿时趋势更加明显。0.3 mmol/L NO~-_3-N预处理后氮饥饿对潮间带生境盐地碱蓬根冠比没有影响,却降低内陆生境盐地碱蓬根冠比。上述结果表明,低氮条件下潮间带生境盐地碱蓬具有较高的NO~-_3储存能力,在环境持续氮素缺乏时具有较高的NO~-_3-N再利用能力,能更好地维持氮代谢以及光合性能。说明潮间带生境盐地碱蓬能更好地适应低氮生境。     

Effect of CaCl2 on growth performance, photosynthetic efficiency and nitrogen assimilation of Cichorium intybus L. grown under NaCl stress

Pot culture experiments were conducted to assess the extent of growth, photosynthetic efficiency and nitrogen assimilation of chicory (Cichorium intybus L.) as affected by NaCl and CaCl₂ alone as well as in combination. Six treatments, i.e., 80 mM and 160 mM NaCl, 5 mM and 10 mM CaCl₂ and 80 mM + 10 mM and 160 mM + 10 mM of NaCl + CaCl₂ were given to the growing plants separately at three developmental stages, viz., the pre-flowering (30 DAS), flowering (120 DAS) and post-flowering (150 DAS) stages. Each NaCl treatment caused a significant reduction in total plant biomass, photosynthetic rate, stomatal conductance, total chlorophyll content, soluble protein content, NR activity and nitrogen content, although nitrate content increased. On the contrary CaCl₂ treatment gave a favorable effect, compared to the control. The effect of combined treatments was similar to that of NaCl but less in magnitude. Thus, the application of CaCl₂ may mitigate the adverse effect caused by NaCl.