NaHCO3胁迫下3种灌木Na+、K+、Ca2+的吸收及转运

通过盆栽试验,采用原子吸收分光光度法和非损伤微测技术,研究了NaHCO₃胁迫(300 mmol·L^-1)对大洋洲滨藜、四翅滨藜和宁夏枸杞3种灌木离子吸收及运转的影响.结果表明: 随着NaHCO₃浓度升高,两种滨藜和宁夏枸杞叶片中Na⁺含量升高,300 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,宁夏枸杞叶肉细胞Na⁺的外排增加,两种滨藜净Na⁺外排降低;随着胁迫时间的延长,大洋洲滨藜和宁夏枸杞叶片的K⁺含量下降,Na⁺/K⁺升高,四翅滨藜叶片K⁺含量升高,Na⁺/K⁺降低;随着浓度的升高,宁夏枸杞叶片积累Ca²⁺减少,Na⁺/Ca²⁺高于对照,叶肉细胞Ca²⁺外排;两种滨藜叶Ca²⁺含量总体呈升高趋势,叶肉细胞Ca²⁺表现为内流.在NaHCO₃胁迫下,3种灌木通过不同的策略来消除Na⁺毒害.宁夏枸杞叶片Na⁺的积累抑制了对Ca²⁺的吸收;两种滨藜Ca²⁺的内流促使细胞质中游离Ca²⁺增加,增加的细胞质\[Ca²⁺\]cyt防治质膜H⁺ ATPase去极化,限制K⁺的外排,从而维持细胞内Na⁺/K⁺的平衡,其中四翅滨藜调控Na⁺/K⁺平衡的能力较强.     

宁夏平原北部地下水埋深浅地区不同灌木的水分来源

宁夏平原北部引黄灌区地下水埋深浅是该地区土壤盐碱化的主要原因, 种植耐盐植物可以吸收利用地下水, 在降低地下水位的同时可以减少对地面灌溉的依赖。为了分析银川平原北部4种灌木对不同水源的利用特征, 于2010年生长季测定了灌溉前后20年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、3年生多枝柽柳、3年生宁夏枸杞(Lycium barbarum)和3年生四翅滨藜(Atriplex canescens)木质部水及不同潜在水源稳定氧、氢同位素组成(δ¹⁸O和δD), 应用IsoSource同位素线性混合模型估算了不同灌木对不同水源的利用率。同时测定了0-200 cm土壤剖面的全盐含量、含水量和pH值以及灌溉前后光合气体交换参数。结果表明: 不同深度土壤水δ¹⁸O和δD值存在较大差异, 并呈规律性变化。土壤水δ¹⁸O和δD值随深度加深呈逐渐降低的趋势。灌溉后80 cm以上土壤水δ¹⁸O和δD值低于灌溉前。无论灌溉前还是灌溉后, 20年生多枝柽柳与3年生灌木相比具有更低的δ¹⁸O和δD值。灌溉前, 3年生多枝柽柳、宁夏枸杞和四翅滨藜主要利用表层土壤水(70.1%、52.3%和48.9%); 20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(21.5%)。灌溉后, 3年生多枝柽柳和宁夏枸杞对80-140 cm土壤水利用率较高(59.5%和58.8%)。20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(18.3%)。灌溉前, 20年生多枝柽柳净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著高于其他3种灌木, 灌溉后3年生四翅滨藜净光合速率最高。灌溉对3年生多枝柽柳和宁夏枸杞的净光合速率和气孔导度有显著影响。无论灌溉前还是灌溉后, 3年生四翅滨藜瞬间水分利用效率均高于其他3种灌木。研究表明, 不同灌木在不同水分条件下水分利用策略不同, 这主要与植物种类及树龄有关。灌溉前幼龄多枝柽柳凭借其对干旱较强的忍耐能力利用浅层不饱和土壤水, 灌溉后其又转而利用中层土壤水, 表现出潜水湿生植物的特征, 主要吸收利用深层土壤水分, 对灌溉反应不明显。     

枸杞耐盐突变体的筛选及生理生化分析

用不同剂量60Coγ对以枸杞叶为外植体诱导出的愈伤组织进行辐射处理,并将恢复增殖的愈伤组织采用逐步提高盐浓度的方法,直到筛选出耐1%的愈伤组织变异体,通过对其生理生化的分析表明:变异体在不同盐浓度胁迫下干、鲜重增长均高于对照组;MDA含量和质膜透性、O-·2与H2O2含量都低于对照组;抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均高于对照组;对可溶性蛋白SDS电泳结果表明:耐盐变异体有22条蛋白带,而对照组有21条蛋白带,其中31.3kD、21.0kD、18.5kD带为耐盐变异体所特有,而74.1kD、52.1kD带为对照组所特有,并且73.7kD、67.9kD的蛋白耐盐变异体含量高于对照组.     

燃煤烟气脱硫废弃物对盐碱土的改良效应及对向日葵生长的影响

采用大田和盆栽相结合的试验方法, 研究了施用燃煤烟气脱硫废弃物(简称脱硫废弃物)后对盐碱土壤的改良状况及对油用向日葵(Helianthus annuus) (油葵)生长的影响。试验地设在宁夏平罗西大滩碱化土壤上, 设置5个不同脱硫废弃物施用量: 0、11.25 × 10³、22.50 × 10³、33.75 × 10³和45.00 × 10³ kg·hm^-2, 连续3年(2006-2008年)观测了土壤pH值、全盐含量及油葵根系的长度与体积、叶片细胞膜透性和抗氧化保护酶系统。试验数据显示, 施入脱硫废弃物后, 土壤pH值、全盐含量、油葵叶片细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈逐年下降趋势, 油葵根系的长度和体积呈逐年上升趋势, 且各处理间均差异显著(p < 0.05)。研究结果表明, 脱硫废弃物的施用能显著改良盐碱土壤, 促进油葵的生长, 综合考虑经济因素, 11.25 × 10³ kg·hm^-2的施用量效果最佳。     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10 a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明：6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著（P<0.05）,作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关（r=0.386）;草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

脱硫废弃物对盐碱地水稻幼苗生理特性的影响

以 '96-D10'水稻品种为材料,测定了不同脱硫废弃物施用量下盐碱地水稻幼苗光合作用和相关生理指标的变化,以探讨脱硫废弃物对水稻生长影响的生理机制.结果表明,施用适量的脱硫渣能显著增加水稻幼苗的根长、株高和生物量;适量的脱硫废弃物能使水稻叶片的净光合速率、气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率和水分利用效率均较对照有显著增加,而细胞间隙CO2浓度比对照显著降低;施用适量的脱硫废弃物还能显著提高水稻叶片叶绿素含量,增加脯氨酸和可溶性糖的积累.研究发现,施用适量(22.5 t/hm2)脱硫废弃物能有效改善盐碱地水稻幼苗的光合作用,增强其渗透调节物质的积累,从而显著促进幼苗生长.     

脱硫废弃物对盐碱地水稻活性氧代谢的影响

以'96-D10'水稻品种为材料,测定了不同脱硫废弃物施用量下盐碱地水稻不同生育期的抗氧化酶活性及膜脂过氧化指标的变化,以探讨脱硫废弃物对水稻生长影响的生理机制及脱硫废弃物对盐碱地改良的效果.结果表明,随着脱硫废弃物施用量的增加,水稻各生育期叶片和根系丙二醛(MDA)含量、细胞质膜相对透性、超氧阴离子自由基(t/hm2脱硫废弃物施用量处理在水稻整个生育期内抗氧化保护酶的活性最高,而活性氧的含量和膜脂过氧化作用最低.研究发现,施用22.5 t/hm2脱硫废弃物能够显著提高盐碱地水稻植株不同生育期保护酶活性,减少体内活性氧过量累积,从而增强其耐盐性.     

宁夏枸杞大孢子发生和雌配子体发育的细胞学研究

采用半薄切片技术和组织化学染色法对宁夏枸杞大孢子发生和雌配子体发育过程中的细胞结构变化及营养物质积累特征进行了观察。结果表明,(1)宁夏枸杞为中轴胎座,多室子房,倒生胚珠,单珠被,薄珠心类型。(2)位于珠心表皮下的孢原细胞可直接发育为大孢子母细胞,减数分裂后形成直线型大孢子四分体,合点端第一个大孢子发育为功能大孢子,胚囊发育类型为蓼型,具有珠被绒毡层。(3)初形成的胚囊外周组织中没有营养物质积累,成熟胚囊时期出现了大量的淀粉粒且呈珠孔端明显多于合点端的极性分布特征。(4)助细胞的珠孔端具有明显的丝状器结构,呈PAS正反应表现出多糖性质,成熟胚囊具有承珠盘结构。     

脱硫废弃物对碱胁迫下水稻叶片钙分布、Ca2+-ATPase活性及抗氧化特征的影响

为了探讨脱硫废弃物提高水稻抗盐碱的作用机制,采用盆栽法,研究脱硫废弃物对碱胁迫下水稻幼苗叶片总钙含量、Ca2+分布、细胞膜Ca2+-ATPase活性及活性氧含量等的变化.结果表明:对照处理的细胞中钙颗粒零星分布于细胞壁和叶绿体中,添加脱硫废弃物和CaSO4处理的细胞质膜、细胞间隙、细胞壁和液泡中有大量的钙颗粒分布;随着脱硫废弃物和CaSO4添加量的增加,叶片总钙含量增加,质膜和液泡膜Ca2+-ATPase活性呈上升趋势,质膜透性、MDA含量和活性氧O2-产生速率呈下降趋势,SOD、POD等保护酶活性升高.添加脱硫废弃物在一定程度上能够减缓碱胁迫对水稻造成的细胞伤害,起主要作用的物质可能是其主要成分CaSO4.