丛枝菌根-黑心菊共生体对盐碱逆境的生理响应特性

黑心菊(Rudbeckia hirta L.)是城市园林绿化中最常用的地被植物,具有耐寒耐旱和耐盐碱的特点。该研究以丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)真菌摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)为菌剂接种基质进行黑心菊盆栽,正常培养70 d后分别以不同浓度(0、65、135、195和260 mmol·L^-1)NaCl和NaHCO₃溶液进行盐或碱胁迫处理,处理10 d后测定黑心菊菌根侵染率以及叶片叶绿素含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,以明确AM真菌对黑心菊根系侵染状况以及耐盐碱性的影响,为实际生产中利用黑心菊进行盐碱地修复和AM真菌应用提供理论依据。结果显示：(1)与对照相比,AM真菌的侵染率和侵染强度在盐胁迫下均呈现下降趋势,在碱胁迫下则呈先上升后下降的趋势。(2)AM真菌能够在一定程度上提高盐碱胁迫下黑心菊叶片中的叶绿素含量,降低丙二醛含量;随着盐碱胁迫浓度的增加,接种AM真菌不仅能提高黑心菊叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质的含量,还能够增强植株超氧化物歧化酶、过...     

AM真菌对百合调节激素平衡与细胞渗透性以及改善耐盐性的研究

该试验以东方百合(Lilium brownii)品种‘西伯利亚’和丛枝菌根(AM)真菌摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)、变形球囊霉(Glomus versiforme)为材料,在温室盆栽条件下,设置NaCl胁迫(0、0.4%、0.8%和1.2%NaCl溶液处理)和接种AM真菌[接种摩西斗管囊霉、变形球囊霉、摩西斗管囊霉+变形球囊霉及未接种对照]双因素试验,分析各处理百合的激素平衡与细胞渗透性变化特征,以明确AM真菌提高百合耐盐性的效应,初步探索AM真菌增强百合耐盐性的作用机制。结果表明:(1)接种AM真菌能有效增加盐胁迫下百合植株的株高和生物量,显著提高百合耐盐系数,双接种处理的株高及地上、地下部分干重在1.2%NaCl胁迫下分别比未接种对照显著增加8.9%、14.5%和11.2%。(2)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合植株叶片的矿质元素P、K、S含量,显著降低叶片内Na和Fe含量,双接种处理的P、K、S含量在1.2%NaCl胁迫下分别比对照提高10.9%、8.3%、13.7%,而其Na和Fe含量分别显著下降28.4%和66.4%。(3)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合内源激素吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)含量,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下百合内源IAA、ABA含量分别是对照的1.2和1.5倍。(4)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合可溶性蛋白含量,显著降低其脯氨酸含量,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下比对照的升降幅度分别为69%和31%。(5)接种AM真菌能显著降低盐胁迫下百合叶片丙二醛和相对电导率,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下比对照分别显著下降58.1%和9.0%。研究发现,AM真菌可以通过增强百合对养分的吸收、降低氧化胁迫造成的伤害、调节植物内源激素平衡状况与细胞渗透性来增强自身的耐盐能力,且双接种处理的效果优于单一接种。     

盐胁迫下AM真菌对红花耐盐性的影响

在盐胁迫下,采用盆栽方法研究AM真菌对红花植株耐盐生理指标的影响,以不接种为对照。结果表明,在0、0．1％和0．2％浓度NaCl胁迫下,AM真菌促进红花幼苗的生长,接种真菌的红花叶片SOD和CAT活性、脯氨酸和可溶性蛋白的含量都高于不接种处理的,叶片细胞质膜透性和MDA含量则低于不接种处理的,结果证明AM真菌可以提高植物的耐盐性。     

水分胁迫下丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿(Seriphidium minchünense)生长和抗旱性的影响。结果表明,不同水分条件下,接种AM真菌提高了民勤绢蒿菌根侵染率和生物量,增加了地上部和地下部全P含量,重度胁迫下接种株地上部总黄酮含量显著升高,而对分枝数和地上部、地下部全N含量无显著影响。水分胁迫提高了民勤绢蒿菌根依赖性和全N、全P菌根贡献率。不同生长时期接种AM真菌均能提高植株叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素含量;前期接种株叶片可溶性糖含量显著低于未接种株,而中后期可溶性糖含量显著高于未接种株;整个生长时期接种株比未接种株叶片维持较低的脯氨酸含量;不同生长时期接种株叶片全N和全P含量显著升高,重度胁迫下接种株叶片总黄酮含量显著升高。AM真菌促进宿主植物生长和增强抗旱性可能是AM真菌直接促进宿主植物根系对土壤水分和矿质元素吸收和间接改善植株体内生理代谢活动的缘故。     

AM真菌对盐胁迫下番茄幼苗生理特征及AVP1表达的影响

采用温室盆栽试验研究不同NaCl浓度（0、50 和85 mmol/L）持续胁迫接种摩西球囊霉和地表球囊霉 2种AM真菌对加工番茄耐盐性的影响。结果显示:（1）在0 mmol/L NaCl处理条件下,2种菌的番茄菌根化苗的根系活力、叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、根系脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于非菌根植株,且丙二醛含量低于非菌根植株,但差异不显著。（2）在50、85 mmol/L NaCl浓度胁迫下,接种2种菌根真菌可显著提高番茄植株根系活力,促进叶片中可溶性糖、可溶性蛋白及根系脯氨酸含量的积累,显著提高叶片中与抗逆相关的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,减少丙二醛在根系中的积累;随着NaCl浓度的增加,效果更为明显。（3）RT-PCR分析显示,AM真菌和盐胁迫共同调控H⁺转运无机焦磷酸酶H⁺- PPase的表达,随NaCl浓度的增加,AVP1基因表达量下降,但菌根化番茄植株的AVP1基因表达量显著高于非菌根植株。研究表明,接种AM真菌后,菌根化植株可通过显著促进幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,同时过量表达AVP1基因增加了番茄植株中离子向液泡膜的转运,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强番茄幼苗对盐胁迫的耐性。     

丛枝菌根真菌对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了自然水分胁迫和胁迫解除复水条件下接种AM真菌摩西球囊霉对柑橘嫁接苗枳/红肉脐橙生长和保护系统能力的影响.结果表明,接种AM真菌的柑橘嫁接苗的株高、穗粗、叶面积和新梢生长量显著或极显著地高于未接种植株.在胁迫解除复水第4天,接种AM真菌的根系可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著或极显著高于未接种植株.在自然水分胁迫和胁迫解除复水过程中,接种AM真菌较未接种处理降低叶片丙二醛(MDA)含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白质含量,增强SOD、过氧化物酶(POD)、CAT活性,从而增强柑橘嫁接苗的渗透调节和保护防御能力,提高柑橘嫁接苗的抗旱能力.水分和菌根显著交互影响叶片SOD活性.AM真菌提高寄主植物的抗旱性机制可能与寄主植物的保护系统能力的改变有关.     

水分胁迫下AM真菌对沙打旺生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究了水分胁迫条件下接种AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)生长和抗旱性的影响。在土壤相对含水量为70%、50%和30%条件下,分别接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和沙打旺根际土著菌,不接种处理作为对照。结果表明,水分胁迫显著降低了沙打旺植株(无论接种AM真菌与否)的株高、分枝数、地上部干重和地下部干重,并显著提高了土著AM真菌的侵染率,对摩西球囊霉的侵染率无显著影响。接种AM真菌可以促进沙打旺生长和提高植株抗旱性,但促进效应因土壤含水量和菌种不同而存在差异。不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了植株菌根侵染率、根系活力、地下部全N含量和叶片CAT活性。土壤相对含水量为30%和50%时,接种株地上部全N、叶片叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量和POD活性显著高于未接种株;接种AM真菌显著降低了叶片MDA含量;接种土著AM真菌的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。土壤相对含水量为30%时,接种AM真菌显著增加了地上部全P含量和叶片相对含水量;接种摩西球囊霉的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。水分胁迫40d,接种AM真菌显著提高了叶片可溶性糖含量。水分胁迫80d,接种株叶片SOD活性显著增加。菌根依赖性随水分胁迫程度增加而提高。沙打旺根际土著菌接种效果优于摩西球囊霉。水分胁迫和AM真菌的交互作用对分枝数、菌根侵染率、叶片SOD、CAT和POD活性、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、地上部全N和全P、地下部全N和根系活力有极显著影响,对叶片丙二醛和地下部全P有显著影响。AM真菌促进根系对土壤水分和矿质营养的吸收,改善植物生理代谢活动,从而提高沙打旺抗旱性,促进其生长。试验结果为筛选优良抗旱菌种,充分利用AM真菌资源促进荒漠植物生长和植被恢复提供了依据。     

外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜幼苗硝酸还原的影响

采用营养液水培方法,以＂雪美＂品种甜瓜（Cucumis melo L.）为材料,研究了外源脯氨酸（Proline）对盐胁迫下甜瓜幼苗叶片和根系硝酸还原的影响。结果表明：（1）盐胁迫提高了甜瓜幼苗叶片和根系内铵态氮（NH4＋-N）和可溶性蛋白含量;降低了硝态氮（NO-3-N）含量和硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）活性。（2）外源施用脯氨酸明显地提高了盐胁迫下甜瓜幼苗叶片和根系内NO-3-N和可溶性蛋白含量;降低了盐胁迫下甜瓜幼苗叶片和根系内NH＋4-N含量;增强了盐胁迫下甜瓜幼苗体内NR活性。研究结果表明,外源脯氨酸可以通过调节甜瓜幼苗体内硝酸还原酶活性和氮化合物含量来缓解盐胁迫对甜瓜幼苗植株的伤害。     

AM真菌对留兰香和常夏石竹耐盐性的影响

为探究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对不同盐胁迫水平下留兰香和常夏石竹侵染特性与生理指标的影响,该研究采用盆栽试验的方法,将留兰香和常夏石竹分为接种处理与对照处理,并施加不同浓度(0、50、100、150、200 mmol/L)的NaCl胁迫,胁迫结束后测定两种植物的侵染特性与生理指标。结果表明：(1)随着盐浓度的升高,留兰香和常夏石竹的侵染率、侵染强度、丛枝丰度和泡囊丰度均不断下降,且常夏石竹的各项侵染指标总体上均高于留兰香。(2)接种AM真菌提高了各盐浓度下留兰香和常夏石竹的总叶绿素含量以及可溶性糖与可溶性蛋白含量,同时显著降低了二者在不同盐浓度条件下的脯氨酸含量。(3)接种AM真菌在不同程度上提高了留兰香和常夏石竹体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性;并降低了在不同盐浓度条件下留兰香和常夏石竹的丙二醛含量。研究发现,接种AM真菌可以在不同程度上提高盐胁迫下留兰香和常夏石竹渗透调节能力和抗氧化酶系统活性,增强了植物的耐盐能力,从而使植物在盐胁迫条件下更好地生长。     

喀斯特土壤上香樟幼苗接种不同AM真菌后的耐旱性效应

为探索喀斯特土壤适生植物香樟幼苗在接种不同AM真菌后的耐旱适应性,进行了香樟幼苗接种幼套球囊霉(Glomus etunicatum)和层状球囊霉(Glomus lamellosum)后水分胁迫处理试验。结果表明：（1）接种AM真菌显著提高了香樟幼苗的生物量积累,AM促进植株生物量效应依次为中度>轻度>正常>重度,同一水分胁迫处理下生物量幼套球囊霉>层状球囊霉。（2）中度干旱下香樟幼苗菌根依赖性最大,幼套球囊霉接种植株的菌根依赖性较层状球囊霉大。（3）接种AM真菌显著提高了植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量,并降低了丙二醛含量;在正常供水下植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量层状球囊霉接种>幼套球囊霉接种>对照,干旱胁迫下表现为幼套球囊霉接种>层状球囊霉接种>对照;干旱胁迫下的幼套球囊霉接种植株丙二醛含量低于层状球囊霉接种植株。（4）总体上,可溶性糖与脯氨酸相关性极显著,可溶性蛋白质与丙二醛之间呈显著负相关性。幼套球囊霉接种香樟幼苗的耐旱性高于和层状球囊霉接种香樟幼苗。     

甘薯幼苗对NaCl胁迫的生理响应及外源钙的缓解效应

以甘薯品种‘徐薯22’为试验材料,研究了不同浓度NaCI胁迫对甘薯幼苗生根、叶片抗氧化能力、渗调物质含量、光合气体交换参数、荧光参数及叶片离子含量的影响及不同浓度Ca^2＋处理对300mmol·L^-1NaCl胁迫的缓解效应。结果表明,低浓度NaCl（50和100mmol·L^-1）胁迫对甘薯幼苗生根及叶片相对电导率和MDA含量影响较小,随着盐度的增加,叶片SOD活性呈先增加后降低趋势,脯氨酸和可溶性糖含量持续增加,叶片Pn、Tr、Gs、F√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0及K^＋、Ca^2＋含量、K^＋／Na^＋不断降低,ФD0和Na^＋含量升高;高浓度NaCl（300mmol·L^-1）胁迫下,甘薯幼苗的正常生理代谢受到显著抑制。适当浓度外源ca2’能显著缓解Nacl胁迫对甘薯幼苗的毒害作用,能促进盐胁迫下甘薯幼苗生根,改善细胞的渗透平衡,提高渗透调节能力,降低膜脂过氧化程度,使甘薯叶片维持较高的Fv√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0和较低的ФD0,增强光合作用和气孔蒸腾作用效率,说明外施Ca^2＋是提高甘薯耐盐性的一种有效方法。     

钙对盐胁迫下小金海棠幼苗生物量及抗氧化系统的影响

本文以1/2Hoagland营养液栽培的小金海棠为试材, 研究70 mmol·L-1的NaCl胁迫下, 钙对小金海棠幼苗生物量、超氧自由基（O2 ）产生速率、丙二醛（MDA）含量、电解质相对渗透率、抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性及可溶性蛋白含量的影响。结果表明, 盐胁迫下, 小金海棠幼苗生物量显著低于对照, 根系和叶片的O2 产生速率、MDA含量、电解质相对渗透率、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量显著高于对照。盐胁迫下, 与不加钙处理相比, 加钙处理显著降低了小金海棠幼苗O2 产生速率、MDA含量及电解质相对渗透率, 显著提高了生物量、抗氧化酶和可溶性蛋白的含量, 10 mmol·L-1 CaCl2处理的效果显著好于30 mmol·L-1处理的。综上可知, 盐胁迫下小金海棠幼苗的生长受到抑制, 外源施钙可以减轻盐胁迫对幼苗造成的伤害, 提高幼苗对盐胁迫的适应能力。     

杨树叶中Na^＋的积累与其耐盐能力的关系

以受体杨树品种‘107号’和转基因杨树‘18—1’的一年生枝条为材料,采用Hoagland营养液水培方法,检测二者植株生长以及根、茎、叶中Na^＋和K^＋含量变化的结果表明,在含100mmol·L^-1NaCl的Hoagland营养液中,二者的生长速度都受到明显抑制,但后者的受抑程度较小;叶中Na^＋含量呈持续增加趋势,9d后其叶中的Na’含量显著高于前者。在二者叶片枯萎程度相同的情况下,‘18—1’叶中的Na^＋含量是‘107号’的1．6倍左右。在4mol．L^-1NaCl溶液中,它们的表皮细胞死亡率分别为42％和97％。说明后者比前者有更高的耐盐能力。     

烟草NTHK1基因提高杨树根系的耐盐性

以受体杨树‘107号’和转入NTHK1（Nicotiana tabacum histidine kinase-1）基因的‘18-1’及‘18-4’的水培苗为材料,不同浓度的NaCl胁迫12d后,发现‘18-1’及‘18-4’的根长和根重显著大于‘107号’。以离体根段为材料,在400mmol·L-1NaCl溶液中胁迫60min后,‘107号’的K＋外渗量比‘18-1’和‘18-4’分别高49.34%和19.68%;在400mmol·L-1KCl或NaCl胁迫30min,‘107号’的电解质外渗率（REL）显著大于‘18-1’和‘18-4’;等渗的30%PEG对离体根段的REL影响很小。在400mmol·L-1NaCl溶液中添加200～400mmol·L-1的KNO3或KCl能显著增加离体根段的REL,并使不同基因型的REL差异更大。这表明,测定离体根段的K＋外渗量和REL可以快速鉴定不同基因型杨树的耐盐潜力。     

低温胁迫下玉米幼苗的几种生理生化指标的变化

胚芽期和三叶期的玉米自交系‘齐319’幼苗经0、2、4、6℃冷处理后,测定过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（soD）活性以及可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量的结果表明：POD、CAT、SOD活性以及MDA和蛋白质含量均增加,0、2℃下胚芽期幼苗的抗寒性比三叶期的高,4和6℃下三叶期幼苗的抗寒能力更强;无论是胚芽期还是三叶期,温度越低,幼苗受冷伤害越大。     

源于小孢子培养的大麦耐盐变异体获取

以大麦品种‘花30’作为供试材料,比较了甲基磺酸乙酯（EMS）和平阳霉素处理小孢子60Co γ-射线辐照处理离体穗和干种子,对300mg·L-1NaCl胁迫培养下游离小孢子的愈伤组织产量和愈伤组织在0.3％NaCl胁迫筛选下的绿苗产量的影响。结果表明,EMS处理离体小孢子和60Co γ-射线辐照千种子的愈伤组织产量和绿苗产量明显优于平阳霉素处理小孢子和60Co γ-射线辐照离体穗。以16份源于种子辐照处理的再生植株自交一代种子为供试材料,比较了在0．3％NaCl胁迫下种子的发芽率和幼苗的成活率以及植株的分蘖数、株高和单株产量。结果表明,‘花30’发芽率为0,供试的16份耐盐变异体中,有14份材料在NaCl胁迫下的发芽率优于‘花30’,鉴定出4份耐盐性明显优于‘花30’的变异体材料。选择耐盐变异体作为供试材料,测定了变异体中Na＋／H＋逆向转运蛋白基因NHXl、NHX2和NHX3和编码甜菜碱醛脱氢酶（BADH）的两个同工酶基因曰肋,和BBD2的表达模式和表达量,结果表明变异体耐盐性的提高与这些基因的表达量存在联系。     

枣品种耐盐性与叶片生物膜结合态多胺水平和H~＋-ATP酶活性的关系

120mmol·L^-1NaCl胁迫30d,耐盐性强的‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜共价结合态腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）含量及多胺（PAs）总水平与对照无显著性差异,但耐盐性弱的‘冬枣’叶片质膜共价结合态Put、Spd、Spm含量和PAs总水平及液泡膜Spd含量均显著降低;‘金丝小枣’叶片类囊体膜共价结合态Put含量、PAs总水平较对照显著降低,‘冬枣’则是Put、Spd、Spm含量及PAs总水平均显著降低。盐胁迫下,‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜、类囊体膜非共价结合态Put、Spd、Spm含量及PAs总水平下降,但其中仅类囊体膜Spd含量显著低于对照,而‘冬枣’的3种膜上非共价结合态的这些多胺及其总水平均显著低于对照。与对照相比,盐胁迫下耐盐性不同的2个枣品种,叶片细胞质膜、液泡膜和类囊体膜H＋-ATP酶活性均降低,但降低幅度因枣品种和生物膜种类不同而异,且H＋-ATP酶活性与相应膜结合态多胺水平存在极紧密的正相关关系。结果表明,膜结合态多胺参与枣品种耐盐性的表达,调节盐胁迫下枣叶细胞中溶质的跨膜运输。     

不同添加物对文心兰原球茎增殖及试管苗生长的影响

以文心兰切花品种‘南茜’原球茎(PLB)及试管苗为材料,在培养基MS＋6-BA 2 mg/L＋Ad 1 mg/L＋NAA 0.1 mg/L＋蔗糖30 g/L基础上,利用增殖系数及不同形态指标加权分析研究马铃薯、芋头、南瓜、香蕉及活性炭(AC)5种培养基添加物及其组合对‘南茜’PLB增殖及试管苗生长的影响。结果表明,适宜文心兰PLB增殖培养的添加物为马铃薯泥50 g/L,培养45 d后,PLB增殖系数是对照的3.64倍;适宜无菌小苗(约1.5 cm)增殖及生长的添加物为香蕉泥50 g/L＋AC 1 g/L,加权总分是对照的1.53 倍;适宜无菌中苗(约2.5 cm)增殖及生长的添加物为马铃薯泥25 g/L＋香蕉泥25 g/L,加权总分是对照的1.55倍。