盐胁迫对盐生植物黄花补血草种子萌发和幼苗生长的影响

盐生植物黄花补血草广泛分布于我国西北地区、东北西部以及华北北部,对改良盐碱土壤具有重要的生态作用。以黄花补血草(Limonium aureum(L.)Hill)为材料,研究分析了不同浓度NaCl胁迫对其种子萌发和幼苗生长产生的抑制效应及作用机制。结果表明:低浓度NaCl(25 mmol/L和50 mmol/L)处理不影响黄花补血草种子萌发和幼苗生长,25 mmol/L NaCl甚至促进了根生长,而高浓度NaCl(100 mmol/L和150 mmol/L)处理明显抑制种子萌发及幼苗生长。利用荧光探针的检测结果表明,NaCl处理的幼苗根中过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)含量明显高于对照水平。碘化丙啶(PI)染色结合激光共聚焦显微镜观察及检测相对电导率结果显示,高浓度NaCl处理抑制了幼苗根尖伸长区细胞的伸长生长,增加了细胞膜的通透性,对根细胞造成了明显的伤害。此外,高浓度NaCl处理诱导叶片丙二醛(MDA)含量显著升高。以上结果说明,黄花补血草对低浓度的盐具有一定的耐盐性,但高浓度盐降低了种子的萌发率,使幼苗根中H2O2产生增加,抑制根尖伸长区细胞的伸长生长,对根、叶造成明显氧化损伤,从而抑制黄花补血草幼苗的生长。     

2种补血草属植物幼苗对NaCl胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCl胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol/LNaCl胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总量降低,而过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCl胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCl胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。     

2种补血草属植物幼苗对NaCI胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCI胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol／LNaCI胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和叶绿素总量降低,而过氧化氢（Hzoz）和丙二醛（MDA）含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCI胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCI胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。     

NaCl处理下黄花补血草幼苗生理特性的变化

以荒漠盐生植物黄花补血草(Limonium aureum(Linn.) Hill)为材料,研究不同浓度NaCl处理下渗透调节物含量、活性氧产生和抗氧化酶活性的变化。结果显示：NaCl处理诱导黄花补血草幼苗脯氨酸、可溶性糖和H2O2含量升高及超氧阴离子（O₂^-·）产生速率增大,可溶性蛋白含量在25和50 mmol·L^-1 NaCl处理时低于对照,而100和150 mmol·L^-1 NaCl处理时显著增加;不同浓度NaCl处理下,黄花补血草超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,过氧化物酶活性与对照比呈现先增加后减小的变化,而过氧化氢酶活性表现为先降低后升高的变化趋势,但均低于对照。结果表明,黄花补血草在盐胁迫下通过积累渗透调节物和提高SOD、APX活性,使其具有较强的渗透调节能力和抗氧化能力,从而增强对盐环境的适应性。     

补血草愈伤组织中渗透调节物对NaCl胁迫的响应

用不同浓度的NaCl处理盐生植物黄花补血草和大叶补血草愈伤组织,研究其中H2O2、MDA及渗透性调节物质等生理指标含量的变化,从细胞水平分析比较2种补血草愈伤组织对盐环境的适应机制.结果表明:随NaCl胁迫浓度的升高,2种补血草愈伤组织的H2O2和MDA含量逐渐显著增加;愈伤组织中脯氨酸含量增加幅度在75和150mmol/LNaCl下明显表现为黄花补血草大于大叶补血草,而其中的可溶性糖含量增加程度于相同NaCl浓度下明显呈现出黄花补血草小于大叶补血草的趋势;可溶性蛋白含量在黄花补血草中随NaCl浓度升高而逐渐增加,但在大叶补血草中却表现为低浓度(75mmol/L)比对照升高,而高浓度(150和300mmol/L)比对照明显减少的趋势.研究发现,2种补血草愈伤组织中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白这些有机渗透性调节物质对盐胁迫的反应特性存在差异,并与其耐盐性有关.     

新疆2种盐生补血草营养器官的解剖学研究

采用叶片离析法和石蜡切片法,对生长在新疆盐渍环境中的大叶补血草[Limonium gmelinii(Willd.) Kuntze]和耳叶补血草[Limoniumotolepis(Schrenk) Kuntze]的营养器官解剖学特征进行了观察研究.结果显示,2种补血草属典型泌盐植物,茎和叶片表皮上分布有多细胞组成的盐腺;叶表皮细胞排列紧密,其外切向壁增厚,表皮外还被有厚的角质层;上下表皮都有气孔,气孔与表皮细胞平齐,为不等型气孔;其中大叶补血草为异面叶,而耳叶补血草为等面叶.2种补血草茎中都散生有多轮维管束;大叶补血草根中还有大量通气组织等.研究结果表明,2种补血草的解剖结构表现出与其生境相适应的特征.     

盐胁迫对二色补血草种子萌发的影响

以二色补血草(Limonium bicolor)种子为试验材料,用不同浓度的NaCl、Na2SO4及二者质量比为1:1的混合盐在其种子萌发过程中进行胁迫,调查盐胁迫对种子萌发的影响,并测定萌发过程中种子蛋白质含量、淀粉酶活力及还原糖和总糖含量的变化.结果表明:盐胁迫使二色补血草种子的发芽势、发芽指数和发芽率明显降低,而且随着盐浓度的增鲻加,抑制作用增强;3种盐对种子萌发的抑制作用强度依次为NaCl>混合盐>Na2SO4;二色补血草种子耐盐适宜范围为Na2SO4 1.2%、混合盐0.8%、NaCl 0.5%,耐盐半致死浓度为Na2SO4 2.1%、混合盐1.4%、NaCl 1.1%,耐盐极限浓度为Na2SO4 3.5%、混合盐2.4%、NaCl 2.0%.盐处理后不萌发的种子转入蒸馏水后重新萌发的试验结果表明,盐分胁迫主要是通过渗透效应,抑制种子中蛋白质和总糖的分解,进而延缓或抑制了种子的萌发.     

NaCl对中华补血草叶片盐腺发育及其泌盐速率的影响

以中华补血草(Limonium sinenseKuntze)为实验材料,研究了不同浓度NaCl处理对其生长、盐腺发育及泌盐速率的影响.结果显示:(1)随着NaCl浓度的升高,植株干重和鲜重均先显著升高后逐渐下降,当NaCl处理浓度为100 mmol/L时,植株干、鲜重达到最大;(2)与对照相比,300 mmol/L NaCl处理下盐腺的分泌细胞及平均直径差异不显著,而在1002、00 mmol/L的NaCl处理下显著增大;(3)随着NaCl浓度的升高,盐腺密度显著升高且叶片上表面盐腺总数明显高于对照,单个盐腺的泌盐速率和叶片整体泌盐速率均显著升高.结果表明,100~200 mmol/L NaCl处理可显著促进中华补血草盐腺的发育及泌盐能力,300 mmol/L以上NaCl处理对盐腺的直径影响不显著,但可显著促进盐腺的泌盐能力.     

梭梭林下土壤结皮发育对黄花补血草种群发育格局的影响

通过梭梭林下黄花补血草种群调查,研究土壤结皮发育过程中的无结皮沙地(前期NSC1、后期NSC2)、物理结皮沙地(前期PSC1、后期PSC2)和生物结皮沙地(前期BSC1、后期BSC2)的黄花补血草种群发育格局特征,以揭示梭梭林下土壤结皮发育对黄花补血草种群发育的影响以及植被恢复技术。结果表明:(1)梭梭林下土壤结皮的发育对黄花补血草的种群密度具有显著的促进作用,在BSC1样地达到最大,而对个体冠幅具有前期促进后期抑制的作用,在NSC2样地达到最大,故导致种群总盖度变化不稳定。(2)种群个体发育值呈先增加后减小的趋势,在NSC2样地达到最大;在NSC1-NSC2过程中,土壤结皮发育对种群个体发育具有促进作用,其值逐渐增大,而在NSC2-BSC2发育过程中,土壤结皮发育对种群个体发育的抑制作用逐渐增强,其值逐渐减小。(3)黄花补血草种群优势级层位于较低级层,随着土壤结皮的发育,呈先增加后减小的趋势,其峰值在BSC1样地,而种群级层越高,该级层的峰值则逐渐向土壤结皮发育前期移动,其峰值在NSC2或PSC1样地。研究认为,梭梭林下土壤结皮发育对黄花补血草种群密度具有促进作用,但对种群内植株个体发育具有前期促进后期抑制的作用,该结论对梭梭林下黄花补血草植被恢复具有积极的指导意义。     

黄花补血草愈伤组织的诱导和植株再生

以黄花补血草(Limonium aureum(L.)Hill.)无菌苗为材料,研究了不同激素配比条件下不同外植体愈伤组织的诱导及植株再生.结果表明,黄花补血草无菌苗叶片、叶柄和幼根均可作为离体培养的外植体,但叶片和叶柄的诱导率明显高于幼根.将外植体接种于分别添加0.5 mg/L NAA或1.0 mg/L 2,4-D或0.3-0.5 mg/L 6-BA 0.5-2.0 mg/L NAA的MS培养基上,经过14-28 d培养后,可脱分化产生乳白色、红色或浅绿色颗粒状或致密愈伤组织,频率达到70%以上.在MS 0.3 mg/L 6-BA 1.0 mg/L NAA培养基上,红色和绿色颗粒状愈伤组织经过1-2次继代后,均可分化产生不定芽,进而形成丛生芽,分化率达到100%.将高约3 cm的丛生芽切下,接种于分别添加0.5 mg/L IAA或0.5 mg/L IBA的1/2 MS培养基上可产生不定根,获得完整的再生植株.     

黄花补血草挥发性化学成分研究

为了研究黄花补血草挥发油的化学成分,本文采用了水蒸气蒸馏法从黄花补血草中提取挥发油,并用GC-MS法采用最佳分析条件对化学成分进行鉴定,用峰面积归一化法测定各化合物在挥发油中的相对百分含量;通过研究,鉴定出70种化合物,其峰面积相对含量约占挥发油总量82.12%。黄花补血草挥发油的主要组分为2-硝基乙醇(59.63%)、正二十四烷(3.71%)、二苯胺(2.31%)、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(1.79%)、正二十一烷(1.57%)、丙二醇(1.40%)等。     

大叶补血草的大、小孢子发生与雌、雄配子体的发育

系统地报道了大叶补血草(Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze)的大、小孢子发生和雌、雄配子体的形成发育过程。主要结果如下：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分孢子多为正四面体形, 也有少数为左右对称形;(2)成熟花粉为三细胞型,具3个萌发孔;(3)花药壁由5层细胞组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层、绒毡层,绒毡层为变形型,花药壁的发育属于基本型;(4)大叶补血草的雌蕊由5心皮合生,子房1室,基生胎座,胚珠1个,拳卷型,双珠被,厚珠心;(5)孢原细胞发生于珠心表皮下,经一次平周分裂,形成造孢细胞,由造孢细胞直接发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子呈直线排列,合点端大孢子具功能,属于典型的蓼型胚囊发育。     

NaCl胁迫对2种表型盐地碱蓬种子萌发的渗透效应和离子效应研究

采用高低2个浓度的NaCl、LiCl及等渗甘露醇溶液处理紫红色表型(紫色型)和绿色表型(绿色型)盐地碱蓬种子,通过测定它们的种子萌发率、吸胀速率和胚内离子含量,研究NaCl胁迫对2种表型种子萌发的离子效应和渗透效应.结果表明:(1)2种表型盐地碱蓬种子萌发率在高浓度(300 mmol/L)和低浓度(100 mmol/L)NaCl处理下均显著降低,紫色型种子萌发率在低浓度下显著低于绿色型,而在高浓度下却显著高于绿色型;绿色型种子萌发率在高浓度(30 mmol/L)和低浓度(10 mmol/L)LiCl处理下均未受到显著影响,但紫色型种子萌发率却均极显著降低;2种表型盐地碱蓬种子萌发率在低浓度等渗甘露醇处理下均极显著低于低浓度NaCl处理,而高浓度等渗甘露醇处理却均与高浓度NaCl处理无显著差异.(2)2表型种盐地碱蓬种子的吸胀速率在低浓度NaCl处理下没有受到显著影响,但高浓度NaCl处理及与之等渗的高浓度甘露醇处理下都显著降低,而且紫色型种子的吸胀速率在等渗甘露醇处理时显著高于绿色型.(3)2种表型盐地碱蓬种子胚中的Na 含量和Na /K 在对照和低浓度NaCl处理下无显著差异,但紫色型种子胚中的Na 、K 含量在高浓度NaCl处理时都显著高于对照,且K 含量增加的幅度远大于Na 含量,导致紫色型种子胚中的Na /K 显著低于绿色型.研究发现,盐地碱蓬种子萌发在低浓度NaCl胁迫下主要受离子效应抑制,而高浓度NaCl胁迫下则主要受渗透效应抑制,紫色型种子萌发率在高浓度NaCl胁迫下高于绿色型的原因之一是前者能维持更低的Na /K 比.