NaCl胁迫对唐古特白刺愈伤组织的生理效应

以唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)愈伤组织为材料,研究低(75 mmol/L)、中(150 mmol/L)、高(300 mmol/L)浓度NaCl处理下其膜脂过氧化、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量的变化,试图从细胞水平揭示唐古特白刺适应盐环境的生理机制。结果显示:(1)唐古特白刺愈伤组织中MDA含量在低浓度NaCl处理下与对照无显著性差异,而在中高浓度下显著升高。(2)白刺愈伤组织超氧化物歧化酶(SOD)活性在各浓度NaCl胁迫下均比对照显著升高,且此效应无浓度依赖性;其过氧化氢酶(CAT)活性随胁迫浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,在中低浓度下比对照显著增加,高浓度下显著降低为对照的64%;其过氧化物酶(POD)活性在低浓度下无显著性变化,在中高浓度显著下降为对照的55%和29%。(3)随NaCl胁迫浓度的增加,白刺愈伤组织中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈先升高后降低的变化趋势,且除高浓度下可溶性蛋白含量约降为对照的87%外,其余NaCl胁迫处理的3种渗透调节物含量均高于对照。研究发现,白刺愈伤组织在低浓度的盐胁迫下具有较强的抗氧化酶活性和渗透性调节作用,因而表现出较强的抗氧化作用,但高浓度NaCl胁迫对白刺愈伤组织造成了显著的氧化损害。     

NaCl和Na2CO3胁迫对栓皮栎种子萌发及幼苗生长的影响

为了阐明栓皮栎种子萌发期对盐碱胁迫的耐受性,研究了不同浓度(0、50、100、200和400 mmol/L)NaCl和Na2CO3胁迫对其种子萌发、生长、保护酶活性和有机渗透调节物质等的影响,结果表明:(1)盐碱胁迫对栓皮栎种子的萌发率和发芽指数均没有显著影响;随着Na+浓度的升高,NaCl和Na2CO3处理下的胚根长度、胚根生长速率、胚根鲜重均受到抑制,呈现下降趋势;活力指数和耐盐指数在NaCl胁迫下表现为较低浓度(50 mmol/L)促进,较高浓度(100,200,400 mmol/L)抑制,而在Na2CO3处理下则不断下降;相对盐害率在两种处理下均表现波动趋势。(2)通过建立活力指数、胚根长度等与Na+浓度的回归方程,发现在NaCl胁迫下栓皮栎种子活力指数、胚根鲜重、胚根长度和胚根生长速率的临界值分别为300.0、300.0、333.6、369.6 mmol/L。(3)在NaCl和Na2CO3胁迫下,随Na+浓度的增加,丙二醛含量增幅显著;NaCl处理下的SOD(superoxide dismutase)活性呈现先升高后降低的趋势,而Na2CO3处理下则均低于对照;POD(peroxidase)活性变化不显著;CAT(catalase)活性均表现为先降低后升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随着Na+浓度的升高而呈现不同程度上升趋势。(4)等Na+浓度时,NaCl处理下的各项生长指标均高于Na2CO3处理,丙二醛、保护酶活性及渗透调节物质含量均低于Na2CO3处理,说明Na2CO3对栓皮栎种子的影响比NaCl更为显著。     

NaCl胁迫下激素对柽柳种子萌发的影响

本研究以刚毛柽柳种子为材料,对0 mmol/L(对照)、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L NaCl胁迫下柽柳种子的发芽率、发芽势和发芽指数进行计算,结果表明:对照组的发芽率、发芽势和发芽指数分别为97.00%、41.56%与28.25%,100 mmol/L NaCl胁迫下的发芽率、发芽势及发芽指数分别为54.00%、24.25%和18.50%,接近对照组的50%,因此设定100 mmol/L NaCl浓度为柽柳种子萌发的盐阈值。在100 mmol/L NaCl胁迫下,研究不同浓度梯度的细胞分裂素(6-benzylaminopurine,6-BA)、赤霉素(gibberellic acid,GA3)、褪黑素(melatonine,MT)、萘乙酸(1-naphthylacetic acid,NAA)对柽柳种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响。结果表明,NaCl胁迫下,浓度为10 mg/L的6-BA和100 ng/L的GA3对柽柳种子萌发的抑制的缓解效应较明显,发芽率分别达到81.50%和94.50%;浓度为32μg/L的NAA与400 mmol/L的MT对柽柳种子萌发的抑制的加剧效应较明显,发芽率分别为42.50%和41.50%。本研究为提高NaCl胁迫下柽柳种子的萌发繁殖提供实际指导,也为盐胁迫下利用激素对柽柳种子萌发的控制与缓解提供了借鉴与参考。     

NaCl胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析。结果显示:随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol.L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大。研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性。     

NaCI胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析.结果显示随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol·L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大.研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性.     

2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

以具有较高药用和观赏价值的美丽鼠尾草和贵州鼠尾草为实验材料,分析2种鼠尾草在NaCl(0、200、300、400、500、600mmol·L-1)胁迫下的生长、叶绿素含量、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的变化,以明确2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性差异及其生理机制。结果显示:(1)在实验NaCl浓度范围内,美丽鼠尾草的受害程度均高于贵州鼠尾草;(2)随着NaCl浓度的提高,贵州鼠尾草叶片叶绿素含量无显著变化,而美丽鼠尾草叶绿素含量逐渐显著降低;(3)当NaCl浓度从0增加到500mmol·L-1时,2种鼠尾草叶片的POD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量逐渐升高,且美丽鼠尾草叶片的SOD活性也逐渐升高;(4)当NaCl浓度达到600mmol·L-1时,美丽鼠尾草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量继续增加,SOD、POD和CAT活性开始降低但仍显著高于对照,而贵州鼠尾草叶片的POD和CAT活性继续增加,可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量开始降低但仍显著高于对照。研究表明,贵州鼠尾草在NaCl胁迫下具有较高的渗透调节物质含量,而且随着NaCl浓度的增加能够维持较高的保护酶活性,因此对NaCl胁迫的耐受性强于美丽鼠尾草。     

转柽柳晚期胚胎富集蛋白基因烟草T1代的耐盐性评价

目的:验证转柽柳晚期胚胎富集(LEA)蛋白基因烟草T1代的耐盐性。方法:采用盐胁迫方式,对转柽柳LEA蛋白基因烟草T1代的6个株系及非转基因对照烟草T1代进行不同浓度NaCl胁迫处理,分析了NaCl胁迫下转基因烟草的生长量、根系的发育及盐害程度。结果:各转基因烟草T1代组培苗在150mmol/L的NaCl培养基上根系生长良好,平均增重(鲜重)是非转基因对照的7.72倍,平均高生长是非转基因对照的3.51倍,盐害指数低于或等于50%;而非转基因对照烟草T1代组培苗生长缓慢,根系几乎不能生长发育,盐害指数达65%。结论:柽柳LEA蛋白基因的导入提高了T1代烟草的耐盐性。     

转LEA基因烟草的耐盐性分析

目的:验证柽柳LEA基因的功能,为通过基因工程手段培育耐盐植物提供基础资料。方法:对转LEA基因烟草当代(T0)和子一代(T1)分别进行不同浓度的NaCl胁迫处理,研究转基因烟草的耐盐性。结果:转基因烟草T0代组培苗耐受NaCl的临界浓度为230mmol/L,而对照耐受NaCl的临界浓度为130mmol/L以下;T1代幼苗耐受NaCl的临界浓度为150mmol/L,对照耐受NaCl的临界浓度为100mmol/L以下;在临界浓度转基因烟草的T0代、T1代根系发育良好,生长量明显高于非转基因对照烟草。结论:柽柳LEA基因的转化提高了烟草的耐盐性。     

木薯华南8号组培苗对盐胁迫的生理响应

以NaCl胁迫生长的木薯(Manihot esculenta)华南8号(SC8)组培苗为材料,研究不同浓度(0、5、20、35、50 mmol·L-1及R50 mmol·L-1)NaCl处理对SC8组培苗的生长状况及叶绿素、过氧化氢(H2 O2)、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响.结果表明:≤20 mmol·L-1的NaCl胁迫60 d对SC8组培苗的生长基本无影响;≥35 mmol·L-1的NaCl胁迫60 d抑制了SC8组培苗的生长,但高浓度(50 mmol·L-1)胁迫30 d后正常培养30 d,可以使SC8组培苗的长势得到恢复.叶绿素和MDA含量在≤35 mmol·L-1 NaCl处理下较对照出现积累现象,随NaCl浓度升高(≥50 mmol·L-1)含量开始下降;与对照相比,H2 O2含量在NaCl胁迫下未出现积累现象.NaCl胁迫下,POD、CAT和APX活性较对照均有所提高;较高浓度的NaCl处理下,SOD、CAT和APX活性开始降低.实时荧光定量PCR结果表明,≥50 mmol·L-1NaCl胁迫下,SOD、CAT、POD和APX的表达水平较对照出现上升现象.这说明短时间的盐胁迫不会对木薯造成致死伤害,可以通过调节生理指标的活性来提高木薯的耐盐性.     

俄罗斯杨水培苗对硼胁迫的生长和生理响应

该研究采用水培试验,分析了俄罗斯杨(Populus russkii)对短期硼胁迫(1、5、10mmol/L硼酸)的生长和生理响应特征,探明其对硼胁迫的耐受范围,初步揭示其耐硼的生理基础。结果显示:(1)与对照相比,1mmol/L硼酸处理俄罗斯杨水培苗的生长情况更优,叶片光合色素含量和净光合速率显著上升,SOD和APX活性及抗坏血酸含量显著上调。(2)5mmol/L硼酸处理幼苗有轻微胁迫受害症状,叶片褪绿变黄,叶绿素b含量比对照显著上升,而Chla/Chlb比值显著下降,其SOD和APX活性显著上调。(3)10mmol/L硼酸处理幼苗表现出严重毒害症状,叶片发黄、茎尖和根尖生长受抑制;叶片PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)和Chla/Chlb比值比对照显著下降;其叶片MDA含量、POD活性、抗坏血酸含量以及游离脯氨酸和可溶性糖含量均比对照显著上升。研究表明,在不同浓度硼酸短期胁迫下,俄罗斯杨水培苗能通过上调抗氧化酶活性和抗氧化物质、渗透调节物质含量来有效清除体内胁迫产生的活性氧,减轻膜脂过氧化伤害,使其在低于5mmol/L硼酸胁迫环境下正常生长,表现出较强的耐硼性。