干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0%(CK)、5%、15%、25%、30%模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl₂设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L^-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl₂、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明: 单纯CaCl₂作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl₂可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0%增至25%,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl₂可提高种子的萌发特性,而当CaCl₂浓度达到30 mmol·L^-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30%时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

干旱条件下钙离子对一氧化氮诱导黄瓜不定根发生的影响

以黄瓜品种‘新春4号’为材料,研究干旱胁迫下一氧化氮(NO)和钙离子(Ca²⁺)处理下黄瓜的生根指标、内源Ca²⁺荧光强度以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX)活性,分析干旱条件下黄瓜不定根发生过程中NO和Ca²⁺之间的关系.结果表明: 200 μmol·L^-1 氯化钙(CaCl₂)和0.05%聚乙二醇(PEG)共处理显著提高了干旱条件下黄瓜不定根的根长和根数;添加Ca²⁺螯合剂(EGTA)和通道抑制剂(BAPTA/AM)处理显著降低了干旱条件下NO诱导的不定根根数和根长.干旱条件下,NO和CaCl₂处理提高了黄瓜下胚轴内源Ca²⁺荧光强度;而NO清除剂(cPTIO)处理的Ca²⁺荧光强度显著低于NO处理.干旱条件下,NO和CaCl₂处理显著提高了黄瓜下胚轴抗氧化酶活性;而Ca²⁺抑制剂或螯合剂处理显著降低了NO诱导的抗氧化酶活性.由此可见,干旱条件下Ca²⁺参与了NO调控黄瓜抗氧化酶活性,缓解了干旱胁迫对不定根形成产生的伤害,进而促进了不定根的发生.     

外源褪黑素与钙离子互作对高温胁迫下黄瓜幼苗过氧化伤害的缓解效应

为了探明褪黑素(MT)和钙离子(Ca²⁺)在调控植物耐热性中是否存在互作关系,以黄瓜幼苗为试材,分析了内源MT和Ca²⁺对高温胁迫的响应;并通过叶面喷施100 μmol·L^-1 MT、10 mmol·L^-1 CaCl₂、3 mmol·L^-1乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA,Ca²⁺螯合剂)+100 μmol·L^-1 MT、0.05 mmol·L^-1氯丙嗪(钙调素拮抗剂,CPZ)+100 μmol·L^-1 MT、100 μmol·L^-1氯苯丙氨酸(p-CPA,MT合成抑制剂)+10 mmol·L^-1 CaCl₂和去离子水(H₂O),研究高温下(42/32 ℃)外源MT和Ca²⁺对黄瓜幼苗活性氧积累、抗氧化系统及热激转录因子(HSF)和热激蛋白(HSPs)等的影响。结果表明: 黄瓜幼苗内源MT和Ca²⁺均受高温胁迫诱导;外源MT可上调常温下钙调素蛋白(CaM)、钙依赖蛋白激酶(CDPK5)、钙调磷酸酶B类蛋白(CBL3)、CBL结合蛋白激酶(CIPK2)mRNA表达;CaCl₂处理的MT合成关键基因色氨酸脱羧酶(TDC)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAT)和N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(ASMT)水平也显著升高,MT含量快速增加。MT和CaCl₂可显著增强高温下黄瓜的抗氧化能力,减少活性氧(ROS)积累,同时上调HSF7、HSP70.1和HSP70.11 mRNA表达,从而减轻高温胁迫引起的过氧化伤害,植株热害症状明显减轻,热害指数和电解质渗漏率显著降低。加入EGTA和CPZ后,MT对黄瓜幼苗抗氧化能力和热激蛋白表达的促进效应明显减弱,Ca²⁺对高温下黄瓜幼苗过氧化伤害的缓解效应也被p-CPA逆转。可见,MT和Ca²⁺均可诱导黄瓜幼苗的耐热性,二者在热胁迫信号转导过程中存在互作关系。     

5种叶面肥对草莓光合特性及品质的影响

为探讨不同叶面肥对大棚草莓光合特性、果实品质及产量的影响,并筛选出适宜的叶面肥,以甘肃省兰州市西固区牟家台草莓温室大棚内栽植的草莓品种‘蒙特瑞’为试材,在施肥充足的情况下,在4个生育期追肥喷施经典750倍液（T1）、花仆1500倍液（T2)、润亮750倍液(T3)、艾德拉果500倍液（T4）及磷酸二氢钾1500倍液（T5）5种叶面肥,清水作为对照（CK）,测定了处理植株光合参数、果实品质、生物量及产量等指标。结果表明：（1）喷施不同叶面肥处理后草莓植株生物量、叶绿素含量显著增加,叶片的净光合速率和蒸腾速率显著上升,喷施叶面肥后的草莓植株胞间二氧化碳浓度均高于CK;（2）对果实品质而言,T2和T3处理能够显著改善草莓果形指数,T1和T5可以显著增大果实体积和重量。其中,T1的平均单果重较CK增加了5.89 g,T5的果实横径和纵径分别较CK增加了1.22 cm和1.15 cm。（3）实硬度、可溶性固形物含量、维生素C含量和还原糖含量有很明显的提高,并以T1施用效果最佳,较CK分别增加了3.3%、17.25 mg/g、2.71%。处理T1和T3可溶性蛋白含量分别较CK提高了0.097 mg/g和0.070 mg/g;（4）喷施叶面肥能够显著提高草莓单位面积产量,且以处理T1处理产量最高,较CK增长了13.65%。可见,施用适宜的叶面肥均能有效改善草莓营养生长状况,提升草莓果实品质,显著提高产量,并以经典750倍液叶面肥施用综合效果最佳。     

胞质Ca2+参与外源H2S促进盐碱胁迫下裸燕麦种子萌发

硫化氢（Hydrogen sulfide,H₂S）是植物新型气体信号分子,钙离子（Calcium,Ca²⁺）为重要的第二信使,两者在植物逆境响应中分别发挥着重要作用。为明确胞质Ca²⁺在外源H₂S促进盐碱胁迫下作物种子萌发中的作用,以裸燕麦（Avena nude）为材料,采用培养皿培养,以混合盐碱（NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃的摩尔比为12：8：1：9）模拟甘肃裸燕麦种植地盐碱环境,蒸馏水为对照,测定了胞外Ca²⁺螯合剂乙二醇-双-（2-氨基乙醚）四乙酸（EGTA）、质膜Ca²⁺通道阻断剂氯化镧（LaCl₃）、液泡Ca²⁺释放抑制剂钌红（RR）和内质网钙泵阻断剂毒胡萝卜素（Thaps）分别与H₂S供体硫氢化钠（NaHS）共处理下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、平均发芽速率、胚根长和胚芽长7个发芽指标,利用隶属函数分析方法综合评价胞质Ca²⁺对H₂S缓解盐碱胁迫抑制种子萌发的影响。结果表明,随着盐碱胁迫浓度增大,裸燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、平均发芽速率、胚根长和胚芽长显著下降。与对照相比,15~75 mmol·L^-1盐碱胁迫导致裸燕麦种子萌发的隶属函数综合评价值（D）显著降低,30 mmol·L^-1盐碱胁迫下D值下降了73.1%;100~1 000 μmol·L^-1 NaHS不同程度提高了裸燕麦种子萌发的D值,且100 μmol·L^-1 NaHS缓解30 mmol·L^-1盐碱胁迫下D值下降的作用最大;EGTA、LaCl₃和RR均显著逆转了100 μmol·L^-1 NaHS对30 mmol·L^-1盐碱胁迫下D值下降的缓解作用,而Thaps对NaHS的作用无显著影响。表明胞质Ca²⁺参与外源H₂S促进盐碱胁迫下裸燕麦种子萌发的信号传导过程,且胞质Ca²⁺主要来源于胞外Ca²⁺的内流和液泡中Ca²⁺的释放。     

外施Ca2+、ABA及H3PO4对盐碱胁迫的缓解效应

分别对300mmol·L^-1NaCl和100mmol·L^-1Na₂CO₃盐碱胁迫下的羊草苗进行以不同方式施加Ca²⁺、ABA和H₃PO₄等缓解胁迫处理.结果表明,外施Ca²⁺、ABA和H₃PO₄明显缓解了盐碱对羊草生长的抑制作用.叶面喷施效果好于根部处理;施用Ca(NO₃)₂效果好于施用CaCl₂效果;混合施用CaCl₂和ABA的效果比单独施用ABA或CaCl₂的效果好.     

盐胁迫下根瘤共生豌豆植株对外源钙的生理响应

为明确外源钙对根瘤共生豌豆植株耐盐性的影响机制,本试验采用盆栽方式研究了NaCl (170 mmol·L^-1)胁迫下,外源施加CaCl₂(0、5、15 mmol·L^-1)对接种根瘤菌(菌株15657、15735、Ca66)的两种耐盐性不同品种豌豆(定豌8号、陇豌6号)植株生理指标的影响。结果表明: 接种根瘤菌、施加CaCl₂或接种根瘤菌后施加CaCl₂均提高了豌豆植株的生物量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量,降低了丙二醛(MDA)含量;接种根瘤菌后施加15 mmol·L^-1 CaCl₂显著提高了豌豆植株的生物量、POD活性和Pro含量。接种与豌豆植株匹配性较好的15735菌株并施加CaCl₂对豌豆在盐胁迫下各指标的影响相对较小,接种匹配性差的菌株(156567、Ca66)并施加CaCl₂影响较大。经隶属函数综合分析表明,接种根瘤菌后施加CaCl₂的豌豆植株表现出较强的耐盐性,接种15735菌后施加15 mmol·L^-1 CaCl₂的定豌8号隶属函数值为0.814,耐盐性最强。本研究表明,相比接种根瘤菌和施加CaCl₂处理,接种根瘤菌后施加CaCl₂可更有效地提高盐胁迫下豌豆植株的抗氧化酶活性,增强渗透调节能力,降低膜脂过氧化伤害,从而提高豌豆植株的耐盐性。     

单性结实和自花授粉结实柑橘果实发育中硼镁营养动态的研究

以单性结实的龟井温州蜜柑和自花授粉结实的鄂柑1号橘为试材,对整个果实发育期的子房(幼果)、果皮和果肉的硼镁含量变化进行了测定。结果表明:1)龟井花前至花期子房硼含量就已较高,花后下降;而鄂柑1号花期子房硼含量相对较低,花后有一显著上升;两品种子房(幼果)镁含量变化无明显差异,花后均趋下降。2)两品种果皮硼含量变幅较小,而果肉硼含量变幅相对较大,且均在果实膨大期出现明显的上升高峰;两品种果皮和果肉镁含量在果实发育前期均相对较高,在果实发育的中后期则趋明显下降。     

穗花狐尾藻对铵态氮的生理响应

在温室内,以原沉积物(CK)和分别添加0.24%与0.48%氯化铵(SN₁和SN₂)的沉积物作为底质培养沉水植物,研究了穗花狐尾藻对高浓度铵态氮胁迫的生理响应.结果表明:不同处理沉积物、间隙水和上覆水中铵态氮浓度分别在12.35～870.32 mg·kg^-1 、1.09～1036.05 mg·L^-1和0.10～24.30 mg·L^-1,与CK相比,SN₁和SN₂处理的穗花狐尾藻生物量、株高和根长分别降低了19.69%和81.16%、15.66%和55.52%与45.72%和67.65%.不同处理根系和叶片SOD活性均表现为SN₁2211和SN₂根系POD和CAT活性则显著高于CK;SN₁、SN₂叶片和根系丙二醛(MDA)含量分别比CK提高了46.30%、82.75%和19.66%、55.19%.不同浓度铵态氮对穗花狐尾藻均具有毒害作用,而且铵态氮浓度越高,植物生理响应越明显.     

钙对中华猕猴桃果实采后乙烯释放和呼吸的影响

不同浓度(0.2 mol/L、0.5 mol/L 0.8 mol/L) CaCl₂溶液真空渗透处理对中华猕猴桃果实采后乙烯释放都有明显的抑制作用,其中0.5 mol/L Ca²⁺处理尤为显著,采后5天果实仍保持极低水平的内源乙烯,乙烯峰也延迟2~4天出现。不同品种间没有明显差异。试验结果还表明,Ca²⁺处理对果实采后呼吸不存在明显的抑制作用,但不同品种间有一定差异。     

外源茉莉酸甲酯对干旱胁迫下狭叶黄芩光合和生理特性的影响

以狭叶黄芩为试验材料,测定了不同浓度(0.1、0.5、1、2 mmol·L^-1)茉莉酸甲酯对干旱胁迫下(15%,PEG-6000)狭叶黄芩表型特征、光合以及生理特性的影响。结果外源施加茉莉酸甲酯增强了狭叶黄芩的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。有效降低了狭叶黄芩受伤害等级。可以有效缓解降低了胞间CO2浓度,其中施用2 mmol·L^-1茉莉酸甲酯9 d后对狭叶黄芩的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度的影响最为显著。处理组的游离脯氨酸含量低于CK。可溶性蛋白含量在前6 d的处理中低于CK,而在6 d以后的处理中显著高于CK。外源施加茉莉酸甲酯能够提高SOD、POD、CAT活性。对狭叶黄芩的光合参数和生理指标的研究结果表明,经外源施加的茉莉酸甲酯处理能够有效减缓干旱胁迫对狭叶黄芩的不良影响。     

外源水杨酸对高温胁迫下金莲花幼苗生理及电阻抗参数的影响

为解决金莲花幼苗在北方低海拔地区越夏过程中生长不良的问题，研究喷施水杨酸对高温胁迫下金莲花幼苗生理及电阻抗参数的影响，为提高金莲花的耐热性提供理论依据。以金莲花幼苗为试验材料，外源水杨酸（SA）设置4个浓度梯度（0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L^-1），喷施处理后置于人工气候箱内进行昼38℃/夜30℃的高温胁迫试验。结果表明：喷施0.5~1.0 mmol·L^-1水杨酸能有效降低金莲花幼苗的热害指数、相对电导率和丙二醛（MDA）含量，缓解叶绿素降解、显著提高可溶性糖含量、游离脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性，其中以1.0 mmol·L^-1的水杨酸（SA）处理效果最好，说明喷施适宜浓度的SA可以提高金莲花的耐热性，从而缓解高温伤害。相关性分析表明，热害指数与相对电导率呈极显著正相关（P<0.01），与叶绿素总量、可溶性糖含量胞外电阻率（r_e）呈显著负相关（P<0.05），胞内电阻率（r_i）与Pro含量呈显著正相关，弛豫时间（τ）与Pro含量和SOD活性呈极显著正相关，因此胞外电阻率、胞内电阻率和弛豫时间等电阻抗参数可作为金莲花对高温逆境反应的评价指标。     

不同浓度氯化钙浸种处理对水稻防御酶活性和抗褐飞虱的影响

[目的]研究不同浓度氯化钙(calcium chloride,CaCl2)浸种处理对水稻防御酶活性和抗褐飞虱Nilaparvata lugens的影响.[方法]分别用10,20,30,40和50 mmol/L CaCl2溶液浸泡水稻种子48 h,以蒸馏水浸种为对照,待水稻长至分蘖期时,检测褐飞虱3龄若虫取食胁迫下各浓度...     

外源Ca2+对PEG处理下转C4型PEPC基因水稻光合生理的调节

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)通过固定二氧化碳参与光合作用, 是关键的C₄植物光合作用酶。为了揭示高光效转C₄ PEPC基因水稻(Oryza sativa)对干旱胁迫的适应机理, 以高表达转C₄ PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake (WT)为供试材料, 在植株的4-5叶期, 使用不同浓度外源CaCl₂溶液处理, 测定在15%聚乙二醇6000 (polyethylene glycol-6000, PEG-6000)胁迫下叶片相对含水量、光合参数、内源钙总含量、叶片总蛋白激酶活性、PEPC酶活性以及相关基因表达和蛋白质含量。结果表明, 0.5 mmol∙L^-1 CaCl₂明显提高PC叶片相对含水量(P<0.05), 2 mmol∙L^-1和10 mmol∙L^-1 CaCl₂则作用不显著, 对WT则影响不显著。不同浓度钙处理对PEG处理PC的净光合速率影响不显著, 而通过维持气孔导度减少水分胁迫。内源总钙浓度的数据显示, 在PEG6000处理下, PC具有维持稳定内源Ca²⁺浓度的能力, 过高浓度(10 mmol∙L^-1 CaCl₂)钙处理反而降低了PEPC酶活性、PEPC基因表达和可溶性蛋白的含量。     

高温下喷施水杨酸和磷酸二氢钾对中稻生理特征和产量的影响

为探寻减轻水稻抽穗开花期高温热害的技术途径,以3个籼型杂交稻品种为材料,于2017—2018年在江西省吉安县、余干县、南昌县进行田间试验.在抽穗开花期自然高温下,设置叶面喷施5个不同浓度的水杨酸(SA)处理(SA₁～SA₅分别为100、500、1000、1500、2000 μmol·L^-1)和5个不同浓度的磷酸二氢钾(KH₂PO₄)处理(K₁～K₅分别为7.35、14.70、22.05、29.40、36.75 mmol·L^-1),并以叶面喷施蒸馏水为对照(CK),分析中稻生理特征和产量.结果表明: 与对照相比,SA处理和KH₂PO₄处理分别降低了剑叶丙二醛含量,提高了叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性,其中SA₂和K₃处理效果最好.SA₂、SA₃和K₃、K₄处理提高了水稻穗粒数、结实率和产量,其中SA₂和K₃处理效果显著,与对照相比,SA₂处理分别使穗粒数、结实率和产量增加了7.0%、4.0%和11.9%,K₃处理增加了3.9%、4.7%和6.6%.抽穗开花期高温下,采取叶面喷施500 μmol·L^-1 SA或22.05 mmol·L^-1 KH₂PO₄的技术措施可显著提高中稻产量.     

钙与脱落酸对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合及相关酶活性的影响

为探讨在干旱胁迫下钙与脱落酸对黄瓜幼苗光合作用及相关酶活性的影响,以黄瓜为试材,正常营养液栽培为对照,利用PEG-6000(聚乙二醇)营养液添加模拟干旱胁迫,设干旱胁迫条件下幼苗叶片喷施清水、脱落酸(ABA)、CaCl₂+ABA、LaCl₃(钙离子通道抑制剂)+ABA及EGTA(钙离子螯合剂)+ABA等5个处理.结果表明: 干旱胁迫抑制了黄瓜幼苗的营养生长、降低了幼苗叶片的抗氧化酶和硝酸还原酶活性,以及光合作用和荧光参数等,通过叶面喷施ABA减小了幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,以及光合作用(P_n、g_s)和荧光参数(F_v′/F_m′、q_P和ETR)的下降幅度,有效缓解了干旱胁迫对植株造成的伤害;喷施CaCl₂+ABA显著促进了ABA的这种正向缓解作用,而喷施LaCl₃+ABA和EGTA+ABA都没有表现出促进作用.