Na2CO3胁迫下星星草(Puccinellia tenuiflora)幼苗叶表皮和叶肉细胞中K、Na的相对含量

对不同强度Na2CO3胁迫处理下星星草幼苗叶片表皮和叶肉细胞中K、Na的透射电镜X-射线电子探针显微分析和叶片表面扫描电镜X-射线电子探针显微分析,结果表明：在相同胁迫强度下,无论是表皮细胞还是叶肉细胞的细胞壁和液泡中的Na相对含量均明显高于细胞质中的Na相对含量,并且K的相对含量均明显比相应部位Na的相对含量高,细胞壁与液泡中的Na相对含量变化范围非常接近。在Na2CO3胁迫浓度低于0．1molL^-1时,在相同胁迫强度下,K的相对含量高于Na的相对含量,使细胞质保持相对高的K／Na比。而尽管向细胞壁和液泡分流了大量的Na,但是细胞质中的Na相对含量仍然随着Na2CO,胁迫强度的增加而增加,一方面证明星星草在Na2CO3胁迫下维持相对高的K／Na比的能力是有一定限度的,另一方面暗示星星草作为盐生植物在盐碱环境中一定程度上Na可以部分地代替K而行使部分K的生理功能。     

NaCl和Na2CO3对盐地碱蓬胁迫效应的比较

在相同的Na 浓度(如100 mmol/L)下,NaCl处理促进碱蓬植株干重增加,提高根系活力,而Na2CO3处理导致植株干重减少,根系活力降低;与NaCl胁迫相比,Na2CO3胁迫下叶片内Na 含量上升和K 含量下降幅度更大,叶肉细胞质Na 含量和叶内脯氨酸含量增加幅度更大,而V-H -ATPase(液泡膜H -ATPase)和V-H -PPase (液泡膜H -PPase)增加幅度较少;与NaCl胁迫不同,Na2CO3胁迫下SOD(超氧化物歧化酶)活性不是增加,而是降低,与此相一致,MDA(丙二醛)含量大幅度增加.上述结果表明,碱蓬对Na2CO3胁迫的抗性低于对NaCl的抗性,这可能与Na2CO3胁迫引起的Na 、K 离子严重失衡、活性氧清除能力降低有关.     

Na+和Cl- 在小麦叶肉细胞超微结构中的分布

小麦经200mmol NaCl溶液培养3天后,采用改进的焦锑酸钾方法对叶肉细胞中Na~+及Cl~-进行超微结构定位。电镜观察及电子探针X-射线显微分析表明,Cl~-主要分布在细胞间隙、细胞壁及细胞质膜中。用电子探针X~-射线能谱仪在这些部位中未探测出Na~+,提示Cl~-比Na~+更多地进入小麦的叶肉细胞。此外,在叶肉细胞的细胞核、线粒体及叶绿体中也可见到离子沉淀颗粒。经氯化钠溶液培养的小麦幼苗,其叶肉细胞的叶绿体、线粒体的超微结构受损,植株生长受到抑制。     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶绿体GST活性变化及其与相关指标的关系

通过对不同浓度Na2CO3胁迫下星星草幼苗培养基质和叶片渗透势、叶片相对电导率、叶绿体谷胱甘肽转移酶（GST）活性和O2^-产生速率的研究,以探讨星星草幼苗叶绿体GST活性在Na2CO3胁迫下的变化规律及其在抗Na2CO3胁迫中的作用。结果表明,在0～0．4％Na2CO3胁迫范围内,随着其浓度的增加星星草幼苗叶绿体GST活性增强,Na2CO3胁迫浓度继续增加则GST活性急剧减弱。星星草幼苗叶绿体GST活性随培养基质渗透势、叶片渗透势和叶片相对电导率以及叶绿体O2产生速率的变化趋势相似。叶绿体GST活性和Na2CO3胁迫浓度以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和培养基质渗透势以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片相对电导率之间相关关系显著。说明叶绿体GST在星星草幼苗抵抗低强度（浓度）Na2CO3胁迫中起着非常重要的作用。     

Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发过程中淀粉酶活性等的变化

对Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度的变化进行了研究。结果表明在Na2CO3胁迫下,种子萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度与空白对照相比均下降,当Na2CO3浓度大于5.00%时,青海星星草种子在播种后至测量结束时,淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度几乎都没有变化,三者与Na2CO3胁迫浓度的负相关关系均极其显著。在播种后的1～8d可溶性糖含量的变化与淀粉酶活性的变化基本趋于一致,两者呈显著的正相关关系。第8天以后,可溶性糖含量开始降低,而淀粉酶活性继续升高,说明可溶性糖已被利用、转化或合成新物质,Na2CO3胁迫下可溶性糖含量减少主要是因为淀粉酶活性受到了抑制。水解酶活性降低、储藏物质不能动员导致其不能水解、呼吸代谢受抑制是Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发受抑制的主要原因。     

Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na2CO3胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g／LNa2CO3）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g／L,8g／L Na2CO3）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g／L,12g／LNa2CO3）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关。     

Na+和Cl-在小麦叶肉细胞超微结构中的分布

小麦经200mmol NaCl溶液培养3天后,采用改进的焦锑酸钾方法对叶肉细胞中Na⁺及Cl^-进行超微结构定位。电镜观察及电子探针X-射线显微分析表明,Cl^-主要分布在细胞间隙、细胞壁及细胞质膜中。用电子探针X~-射线能谱仪在这些部位中未探测出Na⁺,提示Cl^-比Na⁺更多地进入小麦的叶肉细胞。此外,在叶肉细胞的细胞核、线粒体及叶绿体中也可见到离子沉淀颗粒。经氯化钠溶液培养的小麦幼苗,其叶肉细胞的叶绿体、线粒体的超微结构受损,植株生长受到抑制。     

星星草耐盐碱生理机制再探讨

用不同浓度Na2CO3处理星星草幼苗,7d后测定叶片相对电导率、渗透势、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾强度（Tr）、水分利用效率（WUE）等生理指标,以研究星星草抗盐碱的生理机制。结果表明,低浓度Na2CO3胁迫下,星星草幼苗可通过渗透调节来减轻细胞所受的伤害,因而膜透性受影响较小,相对电导率上升较少,而Gs基本保持不变,Pn、Tr还有所促进,WUE有所增加,这些结果说明,星星草幼苗对低浓度碱性盐具有一定抗性;但犀星草幼苗的这种抗性有一定限度,随着Na2CO3胁迫浓度的增加,Gs、Tr、Pn依次受到抑制,最终膜透性急剧增加,说明星星草幼苗已受损严重,这些变化具有较强的顺序性。     

欧洲山杨液泡膜Na+/H+ 反向运输体的性质鉴定

植物液泡膜Na /H 反向运输体可将细胞质中的Na 转运到液泡内储存,以减少胞内Na 的毒性.但木本植物如杨树是否有同样的机制目前还不清楚.以欧洲山杨的愈伤组织为材料,捣碎破碎愈伤组织细胞,经过差速离心和不连续蔗糖梯度离心得到纯化的欧洲山杨液泡微囊.通过液泡V-ATPase建立质子梯度,该液泡能够利用此梯度调控Na 的转运,表明液泡膜上存在Na /H 反向运输体活性(表观米氏常数Km是11.4mmol/L).Na /H 反向运输体的抑制剂——氨氯吡嗪咪能明显抑制转运体的活性.该Na /H 反向运输体也可以转运K ,但亲和能力比Na 低30%.该结果首次证明木本植物的液泡膜上存在Na /H 反向运输体.初步功能研究表明,愈伤组织在盐胁迫条件下,Na /H 反向运输体活性明显下降,提示该机制可能与山杨不耐盐有关.     

Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na₂CO₃胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g/L Na₂CO₃）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g/L,8g/L Na₂CO₃）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g/L,12g/L Na₂CO₃）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关     

Difference Between Salt(NaCl)and Alkaline(Na2CO3)Stresses on Puccinellia tenuiflora(Griseb. )Scribn. et Merr. Plants

Eight-week-old plants of Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. growing in pots filled with vermiculite were stressed by treating with 12.5–800 mmol/L solutions of neutral satt(NaC1) or basic salt(Na2CO3). Strain indexes such as relative growth rate etc. were determined. There was a significant difference between the two kinds of stresses. Maximum stress value that P. tenuiflora plants can tolerate is 60 mmol/L for the neutral salt and 200 mmol/L for the basic salt Na2CO3. Under NaCl-stress, great amount of proline accumulated, and citric acid content gradually decreased. But under Na2CO3-stress, proline content did not raise too much and citric acid content obviously increased with the increasing stress value. Under both stress conditions, Na+ content increased and K+ content decreased with the increasing stress value, but the effect of NaCl-stress on K+ content in roots and shoots was much less than that of Na2CO3-stress. In both stresses, the elevation of electrolyte leakage rate of leaf orchestrated with the change of stress value. This finding represented the only similarity among the strain indexes determined in both stresses.     

碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象

对碱胁迫(0-175 mmol/L Na2CO3)下星星草(Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn.et Merr.)体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定.实验结果证明:积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应.盐胁迫(0-400 mmol/L NaCl)下,柠檬酸含量反而稍有下降.柠檬酸积累量随碱胁迫强度增大而增大,低胁迫强度时积累量上升缓慢,当胁迫强度大于100 mmol/L Na2CO3时,积累量明显上升.柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系,一定胁迫强度下胁迫4 h后即可测出柠檬酸含量明显上升,约48 h后渐趋最大值.碱胁迫144 h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶.成熟叶中柠檬酸随碱胁迫强度增大而逐渐上升,老叶和叶鞘中的柠檬酸在碱胁迫强度大于125 mmol/L后急剧上升,茎中柠檬酸含量无明显增高,幼叶中柠檬酸含量基本不变.实验证明,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸,其他有机酸无明显变化.     

盐碱胁迫下星星草种子萌发过程中氮代谢的初步研究

对不同浓度Ｎａ２ＣＯ３胁迫下星星草种子萌发过程中可溶性蛋白质,游离氨基酸及游离脯氨酸含量的变化进行了研究。结果表明：无盐胁迫下,伴随种子的萌发过程,可溶性蛋白质,游离氨基酸含量不断增加。     

星星草耐盐碱生理机制的初步研究

对盐碱胁迫下星星草幼苗光全特性,蒸腾速率,水分利用效率,电解质外渗率,Ｎａ＾＋和Ｋ＾＋含量,可溶性盐含量,游离脯氨酸含量和可溶性糖含量的研究结果表明,在低浓度盐碱胁迫下,星星草幼苗的抗起因三性是以其具有一定的耐盐光合蒸腾特性,和较强的渗透调节能为基础。     

松嫩平原主要盐碱植物群落生物生态学机制的初步探讨

 本文采用野外调查分析和室内实验相结合的方法,从不同方面初步探讨松嫩平原三个盐碱植物群落的生物生态学机制,实验和分析结果表明：(1)土壤盐碱含量是决定盐碱植物群落组成和分布的主导因素。在植物群落的生态分布上,表现出虎尾草群落、星星草群落和碱蓬群落对盐碱的耐性有逐渐增强的趋势。(2)在实验室控制条件下,群落的建群种碱蓬、星星草、虎尾草对盐碱生境的生理适应性依次减弱。(3)在盐碱含量不同的土壤上,星星草体内脯氨酸含量与土壤总含盐量,特别是土壤中Na+含量呈正相关,说明植物通过调节体内某些生理反应来适应盐碱生境。上述结果初步揭示了松嫩平原主要盐碱植物群落的生物生态学机制。     

碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象(英)

对碱胁迫 (0 - 175mmol/LNa2 CO3 )下星星草 (Puccinelliatenuiflora (Griseb .)Scribn .etMerr.)体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定。实验结果证明 :积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应。盐胁迫(0 - 4 0 0mmol/LNaCl)下 ,柠檬酸含量反而稍有下降。柠檬酸积累量随碱胁迫强度增大而增大 ,低胁迫强度时积累量上升缓慢 ,当胁迫强度大于 10 0mmol/LNa2 CO3 时 ,积累量明显上升。柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系 ,一定胁迫强度下胁迫 4h后即可测出柠檬酸含量明显上升 ,约 4 8h后渐趋最大值。碱胁迫 14 4h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶。成熟叶中柠檬酸随碱胁迫强度增大而逐渐上升 ,老叶和叶鞘中的柠檬酸在碱胁迫强度大于 12 5mmol/L后急剧上升 ,茎中柠檬酸含量无明显增高 ,幼叶中柠檬酸含量基本不变。实验证明 ,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸 ,其他有机酸无明显变化。     

Puccinellia tenuiflora maintains a low Na+ level under salinity by limiting unidirectional Na+ influx resulting in a high selectivity for K+ over Na+

Puccinellia tenuiflora is a useful monocotyledonous halophyte that might be used for improving salt tolerance of cereals. This current work has shown that P. tenuiflora has stronger selectivity for K⁺ over Na⁺ allowing it to maintain significantly lower tissue Na⁺ and higher K⁺ concentration than that of wheat under short- or long-term NaCl treatments. To assess the relative contribution of Na⁺ efflux and influx to net Na⁺ accumulation, unidirectional ²²Na⁺ fluxes in roots were carried out. It was firstly found that unidirectional ²²Na⁺ influx into root of P. tenuiflora was significantly lower (by 31–37%) than in wheat under 100 and 150 m m NaCl. P. tenuiflora had lower unidirectional Na⁺ efflux than wheat; the ratio of efflux to influx was similar between the two species. Leaf secretion of P. tenuiflora was also estimated, and found the loss of Na⁺ content from leaves to account for only 0.0006% of the whole plant Na⁺ content over 33 d of NaCl treatments. Therefore, it is proposed that neither unidirectional Na⁺ efflux of roots nor salt secretion by leaves, but restricting unidirectional Na⁺ influx into roots with a strong selectivity for K⁺ over Na⁺ seems likely to contribute to the salt tolerance of P. tenuiflora .