等渗盐分与水分胁迫对三角叶滨藜和玉米光合作用的影响

以溶液培养的三角叶滨藜(Atriplex triangularis)和玉米(Zeamays)为材料,测定了等渗的盐分和水分胁迫对2种植物光合作用的短期影响。结果表明:等渗的水分和盐分胁迫均会造成三角叶滨藜和玉米净光合速率(Pn)的降低,而且随着胁迫程度的增强,水分胁迫引起Pn下降的幅度要明显高于等渗的盐分胁迫;在较低渗透胁迫强度下,2种胁迫导致光合速率下降的主要原因是气孔限制;但在环境溶液渗透势为-1.0MPa时,水分胁迫对光合作用的影响逐渐转化成非气孔限制,而盐胁迫仍然是气孔限制起主要作用;由此可见,等渗透势的水分胁迫对2种植物光合系统的影响要明显大于盐分胁迫。     

不同基因型番茄种子萌发期的耐盐性

选用14种不同基因型番茄进行萌芽期NaCl胁迫耐盐性筛选,对相对发芽势和相对发芽率两项指标进行聚类分析,将其划分为耐盐性强（5种）和耐盐性弱（9种）两类,从中选出4种耐盐性和生物性状不同的番茄(耐盐性强：野生醋栗番茄、小果型辽园红玛瑙、大果型红宝石;耐盐性弱：大果型辽园红多丽)分别进行不同种类钠盐以及NaCl、Na⁺、Cl^-两组胁迫试验.结果表明：4种不同基因型番茄对各种盐胁迫响应与NaCl的鉴定结果一致;不同Na⁺盐中碱性盐NaHCO₃对番茄的影响最大,在100 mmol·L^-1 Na⁺浓度下,4种基因型番茄的相对胚芽长度都在8%以下,5种盐对番茄种子萌发的抑制顺序为：NaNO₃2SO₄2PO₄3;NaCl、Na⁺、Cl^-胁迫下,Cl^-对番茄的伤害最小.     

水分胁迫对小麦叶片光合作用的影响及其与抗旱性的关系

在水分胁迫初期,两个小麦品种叶片光合速率,气孔导度和细胞间隙CO_2浓度降低,气孔限制值增加,光合速率的降低主要是气孔因素的限制。中度到严重水分胁迫使叶片光合速率、气孔导度和气孔限制值降低,细胞间隙CO_2浓度明显增加,且叶圆片放氧能力,叶绿体Hill反应、叶绿素荧光强度和表观量子产额降低,此时光合速率的降低主要是叶肉细胞光合活性的下降引起的。抗旱性弱的郑引一号叶肉细胞光合活性比抗旱性强的丰抗13更容易受到水分胁迫的影响。     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.     

番茄叶片光合作用对快速水分胁迫的响应

采用聚乙二醇(PEG-6000)溶液控制番茄根际水势和叶片离体的方式设置了水分胁迫处理,测算了光合诱导过程中净光合速率、暗呼吸速率和CO2补偿点等光合参数的变化.结果表明:在1000μmol·m-2·s-1光诱导下,水分胁迫处理的番茄叶片净光合速率(Pn)达到最大值所需时间缩短为对照的1/3,气孔导度(gs)快速增大为对照的1.5倍.水分胁迫处理的番茄叶片光饱和点(LSP)比对照降低了65％～85％,而光补偿点(LCP)比对照增加了75％ ～100％,缩小了番茄叶片利用光能的有效范围.水分胁迫处理的番茄叶片最大光合能力(Amax)低于对照40％以上,暗呼吸速率(Rd)增大了约45％.可见,快速水分胁迫处理使番茄叶片气孔迅速开放,光合诱导初始阶段消失.水分胁迫导致植物利用光能的效率和潜力降低是植物生产力下降的重要原因,而气孔调节是番茄适应快速水分胁迫的重要生理机制.     

番茄叶片光合作用对快速水分胁迫的响应

采用聚乙二醇(PEG 6000)溶液控制番茄根际水势和叶片离体的方式设置了水分胁迫处理,测算了光合诱导过程中净光合速率、暗呼吸速率和CO₂补偿点等光合参数的变化.结果表明： 在1000 μmol·m^-2·s^-1光诱导下,水分胁迫处理的番茄叶片净光合速率(P_n)达到最大值所需时间缩短为对照的1/3,气孔导度(g_s)快速增大为对照的1.5倍.水分胁迫处理的番茄叶片光饱和点(LSP)比对照降低了65%～85%,而光补偿点(LCP)比对照增加了75%～100%,缩小了番茄叶片利用光能的有效范围.水分胁迫处理的番茄叶片最大光合能力(A_max)低于对照40%以上,暗呼吸速率(R_d)增大了约45%.可见,快速水分胁迫处理使番茄叶片气孔迅速开放,光合诱导初始阶段消失.水分胁迫导致植物利用光能的效率和潜力降低是植物生产力下降的重要原因,而气孔调节是番茄适应快速水分胁迫的重要生理机制.     

5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（ALA）对NaCl胁迫下番茄光合特性的调控作用,以‘金鹏一号’番茄幼苗为试材,研究叶面喷施50 mg·L^-1或根施10 mg·L^-1 ALA对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下番茄幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响.结果表明： NaCl胁迫下,番茄幼苗光合气体交换参数（净光合速率P_n、气孔导度g_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r）及叶绿素荧光参数（实际光化学量子产量F_v′/F_m′、F_m′、PSⅡ反应中心实际光化学效率Φ_PSⅡ、表观光合电子传递效率ETR、光化学淬灭q_P、光化学反应Pc）均显著降低,根施或叶施ALA均可以提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力,但两种处理方式之间存在一定差异.叶面喷施50 mg·L^-1ALA或根施10 mg·L^-1ALA处理均显著提高了番茄叶片P_n、T_r、g_s和C_i,提高了水分利用效率（WUE）,显著增加了NaCl胁迫下叶片的最大净光合速率,减轻了光抑制.根施ALA对叶绿素含量的作用效果较好,而叶施ALA对光合参数的作用效果较好,两处理叶绿素荧光参数差异不显著.叶面喷施或根施ALA可以提高番茄幼苗的耐盐性,其调控作用与促进叶绿素合成与稳定、维持正常气孔开闭、降低气孔限制,进而提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力和PSⅡ光化学效率有关.
     

NaCl胁迫对醋栗番茄、樱桃番茄和番茄幼苗生长、叶片气体交换和离子平衡的影响

以醋栗番茄( Solanum pimpinellifolium Linn.)、樱桃番茄品种‘秦皇贵妃红’( S. lycopersicum var. cerasiforme‘Qinhuangguifeihong’)和番茄品种‘浙粉202’(S. lycopersicum‘Zhefen 202’)幼苗为材料,研究了0(对照)、100、200 mmol·L-1 NaCl胁迫对其生长、叶片气体交换参数和离子平衡的影响。结果表明：在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗单株总干质量的降幅较大,醋栗番茄的降幅较小。 NaCl胁迫明显增加醋栗番茄幼苗的根冠比,但不同胁迫条件下‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗的根冠比差异不显著。与对照相比,在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄幼苗叶片的净光合速率( Pn)、胞间CO2浓度( Ci)和蒸腾速率( Tr)的降幅明显低于‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’,而醋栗番茄幼苗叶片气孔导度(Gs)的降幅明显高于后二者;在200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,三者叶片Pn、Gs、Ci和Tr值的降幅接近。在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄、‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗叶片的水分利用效率和气孔限制值均较各自对照显著升高,其中‘秦皇贵妃红’的增幅最大。在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄、‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗根、茎和叶中Na+含量均较各自对照显著升高,而K+含量和K+/Na+比总体上较各自对照显著降低。与对照相比,经不同浓度NaCl处理后醋栗番茄幼苗根、茎和叶的Na+含量增幅以及K+含量降幅在供试3种植物中均最小,而其不同部位的K+/ Na+比总体上较高。上述研究结果表明：醋栗番茄的耐盐性较强,‘秦皇贵妃红’次之,‘浙粉202’较弱。 NaCl胁迫显著抑制‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗根的生长,但显著促进醋栗番茄幼苗根的生长,使其维持较强的耐盐性,且NaCl胁迫下醋栗番茄对Na+的吸收和运输减少,以维持体内的离子平衡及较强的光合作用。     

NaCl胁迫对不同白榆品系生物量及光合作用的影响

以3种一年生白榆品系(Y65、Y1、Y34)为试验材料,通过测定5种浓度NaCl处理(0、50、85、120、155 mmol/L)下其生物量、叶绿素含量及光合参数等指标的变化,探讨3个白榆品系的耐盐性差异及其光合参数的表征。结果表明:与对照相比,白榆品系生物量及叶绿素含量随NaCl胁迫增强逐渐降低,高NaCl胁迫(85 mmol/L)会显著抑制生物量的累积及破坏叶绿素的合成。低NaCl胁迫(≤85 mmol/L)下,3个品系的光合机制以气孔限制为主,通过提高其气孔限制值而降低蒸腾作用,以提高水分利用效率(WUE)而适应盐分胁迫;而高NaCl胁迫(85 mmol/L)下,则以非气孔限制为主,通过降低WUE而减少根系对地下水分与盐离子的吸收,以此来维持自身生长。3个白榆品系中,使非气孔限制转变为Pn下降主因的NaCl胁迫浓度不同,Y65、Y1的转折点为85 mmol/L,而Y34的转折点为50 mmol/L。结论:3个供试白榆品系中Y65的综合耐盐性较高,是盐碱地种植白榆品系的优先选择。     

盐胁迫光合代谢损伤快速、无损监测

叶绿体是对盐分最为敏感的细胞器,也是延迟荧光(delayed fluorescence,DF)主要的生成位点.利用自制的便携式DF探测系统,以早熟18号大豆品种为材料,分析了盐胁迫和渗透胁迫对光合速率(Net photosyn-thesis rate,Pn)、DF强度和叶绿素含量的影响.结果显示,Pn和DF随着NaCI和sorbitol胁迫浓度的升高而同等程度的降低.盐胁迫对光合作用早期的、主要的胁迫因素是渗透胁迫,离子毒害只是在相对较晚的时间才表现出伤害作用,Na+通道阻断剂phenytoin显著逆转盐胁迫光合作用抑制效应的慢相也极好地证明了这一结果.Pn和DF-致性变化证实,DF强度的变化可以用来快速鉴别和评价盐分对植物光合代谢的胁迫方式和胁迫程度.DF技术有望是耐盐植物新品种快速筛选及植物耐盐机制研究的一项新的技术手段.     

Antioxidant enzymes and physiological characteristics in two Jerusalem artichoke cultivars under salt stress

The effects of NaCl stress on the activity of antioxidant enzymes, lipid peroxidation, cell membrane stability, net photosynthetic rate, gas-exchange, and chlorophyll content were investigated in two Jerusalem artichoke cultivars, Dafeng (salt-tolerant) and Wuxi (salt-sensitive), grown under control (nutrient solution) or salt stress (nutrient solution containing 75, 150, and 225 mM NaCl) conditions for 7 days. In leaves of salt-tolerant cv. Dafeng, superoxide dismutase (EC 1.15.1.1), peroxidase (EC 1.11.1.7), and catalase (EC 1.11.1.6) activities significantly increased as compared to the controls, whereas no significant change was observed in cv. Wuxi. Lipid peroxidation and cell membrane injury were enhanced in both cultivars. Net photosynthesis and stomatal conductance decreased in response to salt stress, but cv. Dafeng showed a smaller reduction in photosynthesis than cv. Wuxi. The results indicated that stomatal aperture limited leaf photosynthetic capacity in the NaCl-treated plants of both cultivars. However, significant reduction in the leaf chlorophyll content due to NaCl stress was observed only in cv. Wuxi. These results suggested that salt-tolerant Jerusalem artichoke varieties may have a better protection against reactive oxygen species, at least in part, by increasing the activity of antioxidant enzymes under salt stress.     

NaCl胁迫对两种番茄气孔特征、气体交换参数和生物量的影响

为探讨番茄叶片气孔特征、气体交换参数和生物量对盐胁迫的响应机理,以赛棚和阿拉姆番茄为试材,通过向水培营养液中添加NaCl(0.1 mol·L^-1),在人工气候箱条件下进行为期90 d的NaCl盐胁迫处理.结果表明: NaCl胁迫导致赛棚番茄叶片的气孔密度、气孔宽度、气孔面积和气孔面积指数显著降低,降幅分别为32%、45%、25%、49%,但没有改变阿拉姆番茄叶片的气孔特征参数.同时,NaCl胁迫还导致赛棚和阿拉姆叶片气孔规则分布的空间尺度分别减少30%和43%,且赛棚品种的单个气孔最小邻域距离在盐胁迫下增加20%.另外,赛棚和阿拉姆叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(T_r)在盐胁迫下均显著下降,通过气孔限制值分析发现,盐胁迫导致赛棚番茄叶片光合速率下降主要是由气孔限制因素引起的,而阿拉姆叶片则以非气孔限制因素为主导作用.盐胁迫还导致赛棚和阿拉姆番茄生物量显著降低,且地下生物量的下降幅度大于地上生物量.综合分析表明,阿拉姆的抗盐能力高于赛棚.     

养分对旱地小麦水分腔迫的生理补偿效应

利用不同深度渗漏池供水差异所造成的水分胁迫,分期测定冬小麦叶片的净光合速率、气孔阻力、叶肉胞间ＣＯ２浓度、蒸腾强度、叶绿素含量和叶片吸光强度。研究养分对小麦水分胁迫的生理补偿效应。结果表明,水分腔迫后,气孔阻力增加,叶绿素含量和净光合速率显著下降。但在水分胁迫时施用氮肥,蒸腾速率减弱,叶绿素含量,叶片吸光强度和净光合速率增加,因而,短时水分利用效率显著提高。这表明,因水分胁迫导致净光合速率和短时水     

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～ 2 0 0mmol/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 2 0 0mmol/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 2 0 8%、30 8%和 2 97%。与Na 相比 ,耐盐品种根系对K 的吸收和向叶片运输的选择性 (SK ,Na)较强。但在经过0、10 0和 2 0 0mmol/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 与叶片净光合速率呈极显著负相关。     

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。     

水分和盐分胁迫对番茄植株生长和木质部水力特性的影响

木质部是植株体内水分传输的主要通路,其水力特性的变化会影响植株的水分关系和果实的水分积累。目前关于番茄植株木质部解剖结构和水力特性对水分和盐分胁迫的响应及其与植株生长和果实含水量之间的关系尚不明确。本研究通过日光温室番茄盆栽试验,设置3个处理:对照,土壤含水量(θ)为75%～95%田间持水量(FC),初始电导率(EC)为0.398 dS·m^-1;水分胁迫,开花前θ为75%～95% FC,开花后至成熟期θ为45%～65% FC,EC为0.398 dS·m^-1;盐分胁迫,θ为75%～95% FC,EC为1.680 dS·m^-1,研究了樱桃型番茄(红宝石)和中果型番茄(北番501)植株在水分和盐分胁迫下的植株生长、果实含水量以及木质部水力特性的变化。结果表明: 与对照相比,水分和盐分胁迫下茎秆横截面积和木质部导管直径分别减小了22.0%～40.7%和10.0%～18.3%,茎秆比导水率和桁架柄比导水率分别降低了8.8%～41.1%和12.9%～28.4%,抑制了植株生长,减少了地上部鲜重、果实大小、果实鲜重和含水量,且与樱桃型番茄相比,中果型番茄的降幅更大。此外,果实含水量分别与茎秆和桁架柄比导水率呈显著正相关。综上,番茄植株在水分和盐分胁迫下木质部水力特性指标减小,生长被抑制,果实鲜重显著降低,最终导致产量降低。其中,中果型番茄相较于樱桃型番茄对水分和盐分胁迫更敏感。     

钠盐和钙盐胁迫对草莓光合作用的影响

以草莓(Fragaria ananassaDuch.)达塞莱克特品种为试材,采用盆栽法研究了NaCl、CaCl2、Ca(AC)2和Ca(NO3)2胁迫对其生长及光合特性的影响.结果表明,4种盐胁迫下草莓的生物产量、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,且盐浓度越高,下降幅度越大.其中,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅由大到小依次为:Ca(AC)2>Ca(NO3)2>CaCl2>NaCl.与对照相比,NaCl胁迫下草莓根冠比减小,而钙盐胁迫下草莓的根冠比增大,且各盐处理内均随盐浓度增加而增大.钙盐胁迫对草莓光合作用的影响大于钠盐,其中,NaCl胁迫对植株的伤害最小,Ca(AC)2处理的伤害最大.