外源钙(Ca)对毛葱耐镉(Cd)胁迫能力的影响

以对环境敏感的毛葱(Allium cepa var.agrogarum L.)为材料,通过水培试验分别研究不同浓度Ca(0、0.1、1、10 mmol/L)对Cd(10μmol/L、100μmol/L和300μmol/L)胁迫下毛葱幼苗生长、叶片光合特性、体内Cd积累和矿质营养的变化,探讨Ca缓解敏感植物Cd毒害的生理生化机制。结果表明:(1)Cd显著抑制了毛葱的生长并导致其根端弯曲、发黄,叶片绿色加深;外源Ca显著削弱了Cd的毒害,缓解了其对毛葱生长的抑制;(2)Cd导致毛葱叶片光合色素含量大幅度上升却显著降低了毛葱的光合作用;外源Ca延缓了光合色素上升的速度,提高了毛葱的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率;(3)Cd胁迫导致毛葱体内Cd含量显著增加,并造成明显的矿质营养失衡,主要表现为显著降低了毛葱根中Mg、Mn,叶中Ca、Mg、Mn、Zn等元素的含量,毛葱根中Ca、Fe、Zn,叶中Fe元素含量的显著增加,扰乱了毛葱体内矿质营养的内稳态;外源Ca削弱了毛葱对Cd的积累,减轻了Cd胁迫所造成的矿质营养失衡。因此,外源Ca能通过抑制Cd的吸收,促进叶片光合作用及气体交换速率,维持植物体的含水量、植物叶片光合色素含量及矿质营养的平衡等途径来增强毛葱对Cd胁迫的耐性。     

耐盐和盐敏感型小麦品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性差异

为探究小麦品种类型对盐胁迫的生理响应及敏感性差异,以耐盐型品种济麦22和盐敏感型品种河农6425为材料,对幼苗期植株施以不同浓度的NaCl胁迫处理,比较分析了两个品种幼苗在胁迫条件下的生长、生理生化和叶绿体荧光特征等方面的差异。结果表明,NaCl胁迫对幼苗地上和地下部分的生长表现浓度依赖性的抑制效应,对耐盐型品种的抑制程度较小。在生理响应方面,幼苗体内的Na⁺含量随NaCl 浓度的增加而上升,K⁺和Ca²⁺含量则表现相反的变化趋势,耐盐型品种幼苗在胁迫处理前、后均具有较高的K⁺/Na⁺比和Ca²⁺/Na⁺比;NaCl胁迫导致幼苗的光系统Ⅱ受损,表现在Fv/Fm、Fv/Fo、qP 和YⅡ 等叶绿体荧光参数数值下降,降幅在耐盐性品种上相对较小。在氧化胁迫和抗氧化系统方面,NaCl胁迫导致幼苗体内活性氧水平的上升和过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的响应;POD活性在处理后的0-12 d范围内呈先下降后上升的趋势,CAT活性则呈先上升后下降的趋势。耐盐品种的POD活性在胁迫早期受抑制时间较短,随后的响应更迅速且上升幅度更高;耐盐品种的CAT活性上升幅度更高,且在胁迫后期对高浓度NaCl和长时间胁迫导致的酶活性抑制的耐受性更强。耐盐品种抗氧化酶的这一响应特征与其较低的活性氧上升幅度一致,也与其较低水平的代表膜损伤程度的丙二醛（MDA）积累一致。耐盐型品种根部的MDA积累经200 mmol/L NaCl处理1 d后达到峰值,而盐敏感品种根部的MDA积累经150 mmol/L NaCl处理1 d后即达到峰值。以上研究结果表明,耐盐型小麦品种济麦22可分别通过其较强的K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺调节能力和抗氧化酶体系缓解盐胁迫所导致的渗透胁迫和活性氧伤害,从而表现出耐盐的特征。