Na2CO3胁迫对黄瓜幼苗生长及生理指标的影响

以‘津优一号’和‘春四’黄瓜为实验材料,采用砂培法研究了Na2CO3胁迫对黄瓜幼苗生长及生理指标的影响。结果显示,随着Na2CO3浓度的增大,两个黄瓜品种的幼苗根冠比逐渐下降,叶绿素含量先上升后下降,可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性逐渐上升;‘津优一号’的相对电导率和丙二醛含量随Na2CO3浓度的增大逐渐增加,而‘春四’的相对电导率和丙二醛含量在20 mmol.L-1时最低,此后逐渐上升。主成分分析结果显示,丙二醛含量、SOD活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素b,这5项指标在评价黄瓜幼苗的Na2CO3耐性方面是比较重要的。结合这5项指标综合分析,发现‘津优一号’较‘春四’有较强的耐碱性。     

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。     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明:盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1 Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜ 150mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaC1浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

Na2CO3胁迫对芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶和渗透调节物质的影响

以盆栽耐盐碱芦荟'不夜城'幼苗为材料,采用不同浓度Na2CO3溶液(不同渗透势)处理芦荟幼苗7 d后,测定其叶片叶绿体保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)、谷胱甘肽转移酶(GST)活性以及叶绿素、丙二醛(MDA)、渗透调节物质含量和电解质外渗率等的变化,以探讨芦荟抵抗盐碱胁迫伤害的机制.结果显示:当溶液渗透势较高时(大于-7.19×105 Pa),Na2CO3胁迫下的芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶活性都呈显著上升趋势,而叶绿素含量、可溶性蛋白、MDA含量以及电解质外渗率却无明显变化;在溶液渗透势较低时(小于-7.19×105 Pa),Na2CO3胁迫下芦荟幼苗的渗透调节物质含量显著增高,叶绿体保护酶活性特别是叶绿素含量显著下降,而MDA含量和电解质外渗率却呈上升的趋势.研究表明:一定浓度的Na2CO3胁迫下,芦荟幼苗可以通过提高自身叶绿体保护酶的活性来降低活性氧的积累量,同时提高渗透调节能力来增强其抗逆性;但在过高浓度的盐碱胁迫下,过高的Na+浓度和pH也会对芦荟幼苗叶片造成一定的氧化伤害.     

低温胁迫下黄瓜嫁接苗与自根苗某些物质含量的变化

在低温胁迫下黄瓜嫁接苗的Ｐｒｏ,Ｖｃ,水溶性糖含量明显高于自根苗,而叶中水溶性蛋白质含量低于自根苗,根中与自根苗相近,Ｐｒｏ,Ｖｃ和水溶性糖含量的提高是嫁接自根苗抗冷的重要原因。     

补施CO2对日光温室黄瓜生长的影响

实验以日光温室中正常生长的黄瓜为对照,研究了补施CO2对温室黄瓜光合作用,株高、茎粗、节数、植株干重及鲜重,叶绿素含量、叶面积及厚度,瓜长、瓜重及周径,总产量和抗病性的影响.结果表明与生长正常条件下黄瓜的日光合曲线相比,补施CO2的温室内黄瓜的日光合曲线有所改变,日平均光合速率提高了1.275 μmol*m-2*s-1;与对照相比,株高、茎粗、节数、植株干重、鲜重分别增加了10.7%、37.6%、27.1%、27.3%、31.4%,对植株节数和干鲜重的影响达到极显著水平;叶绿素含量、叶面积及厚度分别增加了0.48%、7.07%、24.82%,对叶面积的影响达到显著水平;黄瓜的果长、果重和平均周径分别增加了9.4%、13.1%、11.8%,对果重的影响达到显著水平;温室总体产量增加了23.96%;补施CO2也提高了黄瓜抗病性,使每百株的发病株次降低了9株次.补施CO2可以缩小黄瓜植株间差异.     

CO2激光辐射黄瓜种子对种子活力影响的研究

采用功率密度为８９８ｍｗ／ｃｍ＾２的ＣＯ２激光对黄瓜子种子进行不同时间的照射处理,其结果表明,３ｓ－７ｓ均有不同程度的刺激效应,３０ｓ以上出现了不同程度的抑制作用和畸形芽,其中的９０ｓ组已达到了半致死剂量。     

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。     

增强UV-B辐射与CO2浓度倍增复合作用对冬季大棚黄瓜生长发育的影响

研究了不同剂量的紫外-B辐射与浓度倍增的CO2复合处理对大棚黄瓜(Cucumis sativus)生长发育过程中植株形态、叶绿素、可溶性蛋白质含量以及SOD、POD、CAT酶活性的影响。结果表明：作形态方面,UV-B辐射明显降低了植株的株高、叶柄长度、叶面积,而茎粗增加。复合处理B2C明显提高了黄瓜叶绿素的含量,整个处理对黄瓜蛋白质的含量没有大的影响;酶活性以B2C处理时,其SOD、POD、CAT酶活性最高。说明一定低剂量的UV-B与CO2相复合时,可以促进黄瓜的生长发育,其促进程度大于CO2单因子的效应。     

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.     

Strain Responses in Na2CO3-Stressed Leymus chinensis Seedlings and Their Mathematical Analysis

The seedlings of Leymus cliinensis were Na2CO3-stressed for 6 days by planting in various culture solutions containing 1.25–30mmol/L Na2CO3. Nine strain indexes, such as the relative growth inhibition rate etc., were determined. The growth was obviously inhibited; the Na+ content was rapidly increased andK+ content was gradually decreased; great amount of proline and citric acid was accumulated; the leakage rate of electrolyte was elevated; the content of chlorophyll was reduced;the activities of both photosynthetic carboxylases RuBPCase and PEPCase were reduced and the ratio of PEPCase activity/RuBPCase activity became great eventually, as the reduction of RuBPCase activity was much more than PEPCase. Mathematic analyses of the experimental data for relationships between the strain indexes and stress (in natural logarithm of molar concentrations of Na2CO3) revealed sigmoidal or inverted sigmoidal relationships which can be expressed by the equation Y= Ym/ [1 + Ke-(ax2+bx)] + C or its varied forms (Y. strain value; Ym. maximum strain value; X. stress value viz. In molar concentration of Na2CO3; K,a,b,C. parameters).     

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     

不同浓度NaCl和Na2CO3处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响

 以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol&;#8226;L^－1)和Na₂CO₃ (25、50、 75、100、125 mmol&;#8226;L^－1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na₂CO₃胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明：1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol&;#8226;L^－1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)和气孔导度(Stomatal conductivity, G_s),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( F_m/F_o)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na₂CO₃胁迫处理下,随着Na₂CO₃浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na₂CO₃相比而言,在相同Na⁺浓度情况下,处于Na₂CO₃胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na₂CO₃胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na⁺浓度情况下,Na₂CO₃的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。     

不同盐胁迫对外来植物黄顶菊生理特征的影响

以外来植物黄顶菊幼苗为材料,通过室内盆栽实验比较不同盐度中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫对其生长和生理指标的影响。结果表明:(1)两种盐胁迫均能不同程度引起黄顶菊叶片细胞膜的完整性损伤和叶片电解质外渗率升高,且Na2CO3的伤害更严重;黄顶菊植株叶内丙二醛含量在各盐度NaCl胁迫处理下无显著变化,而在Na2CO3处理下却显著升高,且150 mmol/L Na2CO3处理叶内达到最高值(2.284×10-2μmol.g-1FW)。(2)黄顶菊的生长在低盐度的NaCl(50 mmol/L)处理下受到一定的促进,而相同盐度的Na2CO3下却受到明显抑制;经NaCl处理的黄顶菊地上部分和地下部分日相对生长率均大于相同盐度的Na2CO3处理。(3)黄顶菊叶内可溶性糖和游离脯氨酸含量在NaCl胁迫处理中变化不显著,而它们在Na2CO3处理植株中却变化显著,两者在200mmol/L Na2CO3处理植株叶内分别达到177.3μmol.g-1FW和4.21 mg.g-1DW;NaCl处理的黄顶菊地上部分含水量明显高于相同盐度下的Na2CO3处理,而两种盐对黄顶菊地下部分相对含水量的影响不显著。研究发现,黄顶菊对于中性盐渍土具有较强的耐性和抗性,而在碱性盐渍土上的侵入和发展均受到一定的抑制。     

Interactive Effects of Drought Stresses and Elevated CO2 Concentration on Photochemistry Efficiency of Cucumber Seedlings

To reveal and quantify the interactive effects of drought stresses and elevated CO2 concentration [CO2] on photochemistry efficiency of cucumber seedlings, the portable chlorophyll meter was used to measure the chlorophyll content, and the Imaging-PAM was used to image the chlorophyll fluorescence parameters and rapid light response curves (RLC) of leaves in two adjacent greenhouses. The results showed that chlorophyll content of leaves was reduced significantly with drought stress aggravated. Minimal fluorescence (Fo) was increased while maximal quantum yield of PSII (Fv/Fm) decreased significantly by severe drought stress. The significant decrease of effective quantum yield of PSll (Y(Ⅱ)) accompanied by the significant increase of quantum yield of regulated energy dissipation (Y(NPQ)) was observed under severe drought stress condition, but there was no change of quantum yield of nonregulated energy dissipation (Y(NO)). We detected that the coefficient of photochemical quenching (Qp) decreased, and non-photochemical quenching (NPQ) increased significantly under severe drought stress. Furthermore, we found that maximum apparent electron transport rate (ETRmax) and saturating photosynthetically active radiation (PPFDsat) decreased significantly with drought stress aggravated. However, elevated [CO2] significantly increased FvlFm, Qp and PPFDsat, and decreased NPQ under all water conditions, although there were no significant effects on chlorophyll content, Fo, Y(Ⅱ), Y(NPQ), Y(NO) and ETRmax. Therefore, it is concluded that CO2-fertilized greenhouses or elevated atmospheric [CO2] in the future could be favorable for cucumber growth and development, and beneficial to alleviate the negative effects of drought stresses to a certain extent.