盐胁迫下外源褪黑素和Ca2+对甜瓜幼苗的缓解效应

以甜瓜品种‘羊角酥瓜’为试材,利用人工气候室控制环境条件(昼/夜25/18 ℃),研究盐胁迫条件下外源褪黑素(MT)和Ca²⁺对甜瓜幼苗根系和叶片中Cl^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺离子含量,Na⁺/K⁺、 Na⁺/Ca²⁺、Na⁺/Mg²⁺值,以及H⁺-ATP酶活性、渗透调节物质积累和细胞膜质过氧化的影响.结果表明: 与对照相比,盐胁迫处理显著抑制甜瓜幼苗生长,增加根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,降低K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量.盐胁迫下,喷施外源MT或Ca²⁺处理均可以显著降低甜瓜根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,提高K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量,植株体内Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和 Na⁺/Mg²⁺值下降;同时也提高了根系和叶片H⁺-ATP酶活性及叶片渗透调节物质的含量,降低盐胁迫对细胞膜的伤害,表现在甜瓜叶片相对电导率和丙二醛含量降低.总之,在盐胁迫条件下,外源MT、Ca²⁺单独和复配处理均可通过提高H⁺-ATP酶活性来降低盐害离子的含量,改善甜瓜幼苗中的离子平衡,同时增加渗透调节物质的含量,降低膜质过氧化水平,从而增强其对盐胁迫的适应性,其中MT和Ca²⁺复配处理时的效果更好.复配外施 MT 和Ca²⁺在诱导甜瓜幼苗提高耐盐方面具有协同增效作用.     

外源褪黑素对苏打盐碱胁迫大豆幼苗的缓解效应

褪黑素是缓解逆境胁迫对大豆损伤的有效途径之一。研究苏打盐碱胁迫下喷施褪黑素对大豆幼苗生长的调控效应，为大豆幼苗缓解苏打盐碱胁迫提供理论基础和技术支撑。以合农71为试验材料，采用砂培试验方法，设置常规+喷施清水处理(CK)、常规+喷施褪黑素处理(CKM)、苏打盐碱胁迫+喷施清水处理(S)、苏打盐碱胁迫+喷施褪黑素处理(SM)4个处理，研究大豆苗期不同生理指标对苏打盐碱胁迫的响应。结果表明，与常规处理(CK和CKM)相比，苏打盐碱胁迫下(S和SM)大豆幼苗生长均受到抑制；与S处理相比，SM处理大豆叶片PSII反应初始荧光(F₀)与最大荧光产量(F_m)显著增加，非光化学淬灭系数(NPQ)升高，作物光合机构过剩光能的耗散增强，PSII反应中心光保护能力提升，净光合速率(P_n)显著增加，叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、APX)和清除ROS能力显著增强，根系和茎秆可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加，叶片和根系中MDA产生速率显著下降，根系干物质积累量、总表面积、总体积和根平均直径显著增加，维持了叶片细胞内激素水平，叶片IAA、CTK...     

低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗光抑制的缓解效应

为了探究外源褪黑素对低温逆境条件下番茄光合系统破坏的缓解机制,设置常温+水(NW)、常温+褪黑素(NM)、低温+水(CW)、低温+褪黑素(CM)4个处理,对番茄幼苗光合与叶绿素荧光参数、叶绿体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率进行分析。结果表明: 与NW相比,CW的光合速率下降了50.3%～72.6%,叶绿体中的丙二醛含量升高了17.5%～132.7%,超氧阴离子产生速率、H₂O₂含量分别升高了86.5%～235.9%、96.6%～208.4%;而低温下施用褪黑素显著缓解了这一趋势,CM处理光合速率比CW提升了22.7%～24.7%,丙二醛含量、超氧阴离子产生速率、H₂O₂含量分别降低了16.6%～29.0%、14.9%～22.7%、10.7%～27.1%。与CW相比,CM处理光系统Ⅱ光化学能转化系数和调节性能量耗损系数分别升高了15.8%和7.2%,非调节性能量耗损系数下降了24.7%,AsA-GSH循环中关键代谢酶活性均有不同程度的增强。综上,低温下施用外源褪黑素可以平衡光系统Ⅱ的能量分布,增强叶绿体中AsA-GSH循环的活性氧清除效率,进而缓解低温引起的光抑制。     

外源蔗糖对盐胁迫荞麦幼苗根系生长的缓解效应

实验结果表明,盐胁迫下,添加外源蔗糖后,荞麦根系伸长生长和根系活力增加,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性下降,过氧化氢酶（CAT）活性升高,丙二醛（MDA）含量下降,总黄酮含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性极显著升高。     

外源水杨酸对镉胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应

以甜瓜耐镉品种‘哈密绿’和镉敏感品种‘秀绿’为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,研究了外源水杨酸(SA)处理对镉(Cd)胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应。结果显示:与对照(CK)比较,Cd处理显著抑制了甜瓜幼苗的生长和光合作用,降低了叶绿素含量,抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2ˉ·)产生速率增加;在Cd胁迫下,SA处理可以有效促进甜瓜幼苗的生长,增加了叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE),降低了胞间CO2浓度(Ci);提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX),增强植株抗氧化能力,使Pro和可溶性蛋白含量升高,MDA含量和O2ˉ·产生速率下降,能有效抑制镉胁迫引起的膜脂过氧化伤害;镉敏感品种‘秀绿’变化幅度大于耐镉品种‘哈密绿’。研究结果说明,SA有利于甜瓜幼苗在Cd胁迫下活性氧代谢的提高和对光能的捕获与转换,促进了甜瓜幼苗的生长,降低Cd胁迫对甜瓜幼苗的抑制作用,且对镉敏感品种‘秀绿’效果大于耐镉品种‘哈密绿’。     

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。     

外源褪黑素对复合盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的缓解效应

以黑果枸杞种子为实验试材,将中性盐NaCl、Na₂SO₄和碱性盐NaHCO₃、Na₂CO₃按碱性盐占比由小到大模拟组成中性复合盐L(1∶1∶0∶0)、中度碱性复合盐M(1∶9∶9∶1)和重度碱性复合盐H(9∶1∶1∶9),采用纸上萌发法,研究外源褪黑素浓度(0.1、0.3、0.5、1.0 mmol/L)对不同盐碱组成(L、M、H)及其盐碱浓度(50、100、200 mmol/L)组合胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示：(1)黑果枸杞幼苗的生长表型(长势)随盐碱浓度及碱性盐占比升高明显减弱;适当低中浓度外源褪黑素(0.1、0.3、0.5 mmol/L)能在一定程度上缓解盐碱胁迫对幼苗生长的伤害,过高浓度外源褪黑素(1.0 mmol/L)则使伤害加剧;施加外源褪黑素使黑果枸杞幼苗侧根数量明显增多。(2)黑果枸杞种子的萌发进程与盐碱组成、盐碱浓度及褪黑素浓度密切相关,随盐碱浓度和碱性盐占比升高,黑果枸杞种子萌发的起始时间延迟,萌发总时长缩短;施加适当浓度外源褪黑素能使盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发起始时间提前,并延长萌发总时长。(3)在L复合盐处理中,随盐碱胁迫浓度升高,黑果枸杞种子的发芽率(GR)、发芽势(GP)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)、芽长(SL)、根长(RL)均先升后降,但在M和H复合盐碱处理中,各项萌发指标均随盐碱胁迫浓度升高呈逐渐下降趋势。(4) 外源褪黑素对黑果枸杞种子各项萌发指标具有明显“低促高抑”现象,L复合盐中,在3种盐碱浓度胁迫下,褪黑素浓度为0.1和0.3 mmol/L时对GP、GR、GI、VI、SL、RL有促进作用,并以0.1 mmol/L综合促进效果最佳,褪黑素浓度为0.5和1.0 mmol/L时对GP、GR、GI、VI产生抑制作用,褪黑素浓度为1.0 mmol/L对SL、RL有抑制作用;M和H复合盐中,在3种盐碱浓度胁迫下,褪黑素浓度为0.1、0.3、0.5 mmol/L时对各指标均有促进作用,并以0.3 mmol/L综合促进效果最佳,褪黑素浓度为1.0 mmol/L时则产生抑制。研究表明,低浓度中性复合盐处理对黑果枸杞种子萌发和幼苗生长有一定促进作用,高浓度中性复合盐及中度和重度碱性复合盐则产生抑制作用;外源褪黑素对盐碱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生长的缓解具有明显剂量效应,0.1 mmol/L褪黑素对中性复合盐胁迫的综合促进效果更佳, 0.3 mmol/L褪黑素则对中度和重度碱性复合盐胁迫有最佳促进效果。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长抑制和氧化损伤的缓解效应

研究了外源一氧化氮(nitric oxide, NO)对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长和氧化损伤的影响。结果表明,5~100 μmol·L^-1的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理显著减轻100mmol·L^-1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制效应,其中50 μmol·L^-1的SNP效果最明显,150 μmol·L^-1以上的SNP处理则抑制根的生长。50 μmol·L^-1 SNP处理提高了100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗根组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)及液泡膜上H⁺-ATP酶(H⁺-ATPase)和H⁺焦磷酸酶(H⁺-PPase)的活性,使谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)和脯氨酸含量及K⁺/Na⁺、(Spd+Spm)/Put比值和根干物质积累量增加,超氧阴离子(O^-₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量降低,而1mmol·L^-1NO清除剂PTIO和1 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)的效果则不明显。由此推断,NO通过提高根组织的抗氧化和渗透调节能力,促进根系对K⁺的选择性吸收及Put向Spd和Spm的转化,降低Na⁺的吸收并加强在液泡中的区隔化缓解盐胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制和膜脂过氧化损伤。     

外源褪黑素对盐胁迫下银杏幼苗渗透调节和抗氧化能力的影响

以4年生银杏幼苗为材料,进行不同浓度盐胁迫(50、100、200 mmol·L^-1)处理,叶片喷施和土壤浇灌外源褪黑素溶液(0、0.02、0.1、0.5 mmol·L^-1),研究外源褪黑素对盐胁迫下银杏幼苗渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明：盐胁迫显著抑制银杏幼苗渗透调节和抗氧化能力,而在盐胁迫下施用适宜浓度(0.02、0.1 mmol·L^-1)的外源褪黑素能够促进植株生长,降低电解质外渗率,减少黄酮和丙二醛含量,促进叶片中过氧化物酶、超氧化物歧化酶(SOD)活性的提高,但高浓度(0.5 mmol·L^-1)外源褪黑素会进一步加剧氧化胁迫和渗透胁迫。0.02和0.1 mmol·L^-1外源褪黑素处理缓解了盐胁迫下银杏幼苗的渗透胁迫和氧化胁迫,且0.02 mmol·L^-1外源褪黑素处理对盐胁迫缓解效果最佳。地径、枝条宽度、枝条长度、电解质外渗率、SOD活性和黄酮含量可作为快速鉴定银杏受盐胁迫程度的关键指标。     

Alleviation of exogenous oligochitosan on wheat seedlings growth under salt stress

Hydroponic experiments were carried out to study the role of oligochitosan in enhancing wheat (Triticum aestivum L.) resistance to salt stress. Data were collected on plant biomass, chlorophyll content, photosynthetic rate (P _n), stomatal conductance (g _s), proline content, antioxidant enzyme activities, and malondialdehyde (MDA) content. Under 150 mM salt stress, plant growth was significantly inhibited. Shoot length, root length, and dry weight were sharply reduced by 26%, 31%, and 20%, respectively, of the control. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and peroxidase (POD) were increased by 28%, 13%, and 26%, respectively, of the control and MDA content largely accumulated, which was 1.5-fold of the control. However, 0.0625% oligochitosan pretreatment alleviated the adverse effects of salt stress, which was reflected by increasing root length, shoot length, dry weight, chlorophyll content, P _n, and g _s. Furthermore, it also showed that oligochitosan pretreatment significantly increased antioxidant enzyme (SOD, CAT and POD) activities, and reduced MDA content in leaves. Meanwhile, the accumulation of proline was markedly accelerated. The results indicated that oligochitosan pretreatment ameliorated the adverse effects and partially protected the seedlings from salt stress during the following growth period.     

油菜素内酯对氯化钠胁迫下黄瓜幼苗的缓解效应

研究了2,4-表油菜素内酯(EBR)对氯化钠胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用及抗氧化系统的影响．结果表明： 与对照相比,氯化钠胁迫导致黄瓜幼苗叶片超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量、细胞膜透性显著升高,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度显著下降,幼苗生长显著受抑．EBR可提高黄瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性,降低超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量及细胞膜透性,维持良好的光合性能,从而促进幼苗生长,有效缓解氯化钠胁迫造成的伤害.
     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗氮代谢的影响

为探讨增强小麦抗盐能力的调控途径,以普通小麦豫麦34为材料,研究了Ca2+对盐胁迫下小麦幼苗氮代谢及生长的影响.采用全营养液培养小麦幼苗至第一片叶完全展开,更换无钙营养液,并开始不同处理.处理分别为低盐胁迫(150 mmol · L-1 NaCl)、低盐胁迫+4 mmol · L-1 Ca2+、高盐胁迫(300 mmol · L-1 NaCl)、高盐胁迫+4mmol · L-1 Ca2+,以无NaCl胁迫的小麦为对照.5 d后取样,测定了氮同化酶活性、代谢物含量、积累量及幼苗生长状况.结果表明,Ca2+明显缓解了低盐胁迫对小麦幼苗的生长抑制,表现在鲜重、叶绿素及可溶性蛋白含量的增加,而对高盐胁迫下小麦幼苗的生长无明显改善效果;Ca2+改善了低盐胁迫下小麦幼苗的氮营养状况,表现在氮积累量的增加,这一效应主要是通过硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)以及异柠檬酸脱氢酶(NADP-ICDH)活性的增强而实现的.Ca2+未能改善高盐胁迫下小麦幼苗氮营养状况的主要限制因子在于NADP-ICDH活性未明显增加.     

氯化镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的缓解效应

采用水培方式研究了LaCl₃对140 mmol·L^-1 NO₃-硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响.结果表明: 硝酸盐胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶绿素及类胡萝卜素含量,叶片Mg²⁺ ATPase、Ca²⁺ ATPase活性也随之降低;硝酸盐胁迫7 d,黄瓜幼苗叶片光合速率的降低以气孔限制为主,叶片AQY与CE下降,胁迫12 d则以非气孔限制为主.硝酸盐胁迫下,外加LaCl3可以使黄瓜叶片保持较高的Mg²⁺ ATPase、Ca²⁺ ATPase活性及叶绿素和类胡萝卜素含量,尤其是外加低浓度（20 μmol·L^-1）LaCl3显著增加了叶片类胡萝卜素含量;LaCl₃还具有降低气孔关闭、改善叶片气体交换功能,减缓叶片F_v/F_m、Ф_PSII、AQY、CE及q_P的降低幅度等作用,使叶片在盐胁迫下保持较高的光能利用率及CO₂同化能力.20 μmol·L^-1 LaCl₃可以有效缓解硝酸盐对黄瓜幼苗光合作用的影响,而200 μmol·L^-1LaCl₃在胁迫初期对黄瓜幼苗有缓解效果,后期则效果不明显.该结果可为设施土壤的改良提供新的途径.     

等渗盐胁迫下Na^＋和Cl^-对大豆幼苗光合作用的离子效应

研究和比较了等渗(-0.53MPa)的PEG-6000、NaCl、钠盐(无Cl-)和氯化物(无Na )溶液处理6d对栽培大豆品种‘Lee68’(耐盐性较强)和‘N23674’(耐盐性较弱)幼苗光合作用的离子效应。结果表明:PEG-6000处理使两品种叶片叶绿素含量和Rubisco活性较对照低,但降幅不如同样渗透压的NaCl、钠盐(无Cl-)和氯化物(无Na )溶液明显。PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和PSII光化学的有效量子产额(Fv'/Fm')在PEG-6000处理2d和6d时显著下降,但在3种等渗盐处理下,多显著下降。两品种叶片气孔导度(Gs)和净光合速率(Pn)在4种胁迫处理下均显著下降,其中在3种盐处理下更明显,但胞间CO2浓度(Ci)仅在PEG-6000处理时下降,在盐处理下反而升高。两品种叶片叶绿素含量、Rubisco活性、Fv/Fm、ETR、Fv'/Fm'、Pn、Gs等在氯化物(无Na )溶液处理的下降幅度和叶绿体中Cl-含量及其与Na 总量的增加幅度均大于钠盐(无Cl-)处理的,在耐盐性弱的‘N23674’品种中更明显。可见,在NaCl胁迫对栽培大豆幼苗光合作用的毒害效应中,渗透胁迫较轻,离子毒害较重,其中Cl-的毒害大于Na 的。     

外源钙、磷、氮对铝胁迫下杉木幼苗生长影响的调控研究

为缓解Al胁迫对杉木人工林更新的影响,本文采用水培模拟Al胁迫,引入Ca、P、NH₄⁺-N、NO₃^--N营养调控因子,探讨Al胁迫对杉木幼苗根茎生长的影响.结果表明,增加Ca或P浓度,能促进根、茎的正常生长发育,根系的形态特征明显变化,降低组织内MDA含量和POD活性.增加NH₄⁺-N浓度只能促进茎的生长,对根系发育影响不明显.增加NO₃^--N浓度对根茎生长均无明显的规律性影响.增加NH₄⁺-N和NO₃^--N浓度,能抑制MDA含量增加,并在一定范围内降低POD活性,但效果不及Ca或P明显.经回归方程拟合,得出本试验条件下营养因子有效缓解Al胁迫的阈值是:Ca/Al≥2.8,P/Al≥4.4,NH₄⁺-N/Al≥4.5(摩尔比).