NaCl胁迫下胡杨（Populus euphratica）和群众杨(P.popularis)抗氧化能力及耐盐性

在盐浓度逐渐提高的胁迫条件下,对抗盐的胡杨（Populus euphratica）和盐敏感的群众杨（P.popularis 35~44）1年实生苗木叶片中Na⁺、Cl^-水平、O₂^-•产生速率以及抗氧化酶：超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）的动态变化以及抗盐性进行了研究。结果表明,在盐浓度不断提高的胁迫条件下,群众杨叶片中Na⁺、Cl^-浓度持续增加,盐胁迫18d时,群众杨叶中Na⁺、Cl^-含量分别达到对照的17.8和14.6倍,此时O₂^-•产生速率也达到最高水平。而在盐胁迫期间,群众杨叶片SOD活性没有明显提高,CAT活性维持在对照水平以下,只有APX和GR活性在盐胁迫13~18d,即盐害症状出现前才有所上升,属于典型的盐害反应。胡杨与群众杨明显不同：在盐胁迫初期,胡杨叶片Na⁺、Cl^-含量虽然没有明显的变化,但胡杨叶片中O₂^-•产生速率在盐胁7d时明显提高,SOD、APX、CAT活性也都先后相应上升,表明胡杨能响应盐胁迫并上调SOD、APX和CAT等保护酶类,降低盐诱导的膜脂过氧化,从而减少了电解质外渗,最终提高了树木的抗盐性。     

马蔺对不同浓度NaHCO3胁迫的生理响应

为探讨不同浓度NaHCO₃胁迫下,马蔺叶片的膜透性、可溶性蛋白及膜脂过氧化物含量的变化规律,以1年生马蔺实生苗为研究对象,通过对细胞膜透性、膜质过氧化产物MDA、SOD、POD和可溶性蛋白等指标进行测定,研究在盆栽控盐条件下,马蔺对NaHCO₃胁迫的适应与响应。结果表明：随着NaHCO₃浓度和胁迫时间的增加,对马蔺叶片可溶性蛋白含量的影响总体是先下降后上升的趋势,在30 d时,0.4%和0.6%盐浓度胁迫下的马蔺的可溶性蛋白含量上升较大,分别比对照高：21.7%,38.6%;在NaHCO₃盐胁迫的10~20 d,马蔺叶片的的膜透性略有降低;在20~30 d时,膜透性迅速上升;NaHCO₃胁迫20 d时,除对照外其他盐浓度胁迫下的马蔺叶片的POD活性都达到了最大值,分别比对照高95%,103%,496%;相同盐浓度胁迫下,随着时间的延长,SOD活性变化趋势是先下降后上升;MDA作为膜脂过氧化作用的主要产物之一,随着盐浓度的增加和盐胁迫时间的延长,在30d时0.6%浓度的马蔺叶片中MDA含量大量积累。综上所述,马蔺有抗盐（NaHCO₃）胁迫的能力,是重要的盐碱地生植物,本研究为马蔺的抗盐碱性研究又提供了一有力证据,同时为今后将马蔺应用于治理盐碱土地增加了理论基础。     

荧光定量PCR检测干旱胁迫下长春花Crlea基因的相对表达

首次从长春花中克隆了Crlea（Crlea for Catharanthus roseus late embryogenesis abundant）的全长基因,采用荧光定量PCR方法对干旱胁迫下长春花叶片和根部Crlea基因的表达模式进行监测,结果表明,在0.5～8 h的胁迫时间中,叶片和根部的Crlea基因表现出相似的积累模式。长春花Crlea基因的表达随着胁迫时间的延长而表达增强。在叶片中,在6 h和8 h的干旱处理后,Crlea基因表达显著提高,分别是未处理材料的9.984和20.431倍。在根部, 在8 h的处理后,Crlea基因的表达量显著提高（2.831倍于对照)。初步结果表明Crlea基因的表达没有组织特异性,并且为干旱胁迫正调控。     

AtsHsp17.6-CⅠ和AtsHsp17.6-CⅡ基因对非生物胁迫的应答研究

小分子热激蛋白是植物受到热胁迫后的主要表达产物之一,与植物细胞耐热有密切关系。该研究发现,拟南芥小分子热激蛋白基因AtsHsp17.6-CⅠ和AtsHsp17.6-CⅡ 除热激之外,重金属离子Ni⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Al³⁺均能诱导这2个热激蛋白基因的表达;氧化胁迫和渗透胁迫同样也能诱导它们表达。该研究将由CaMV35S启动子驱动的这2个小分子热激蛋白基因导入拟南芥,RT-PCR分析表明,2个小分子热激蛋白基因在转基因植物中呈现组成型表达。实验结果表明,组成型表达小分子热激蛋白基因AtsHsp17.6-CⅠ的转基因植物表现出对6 μmol·L^-1 Cd²⁺胁迫、0.4% NaCl胁迫的耐受性。研究表明,这2个小分子热激蛋白基因可能参与着多种抗逆途径,推测其能够减轻或抵抗逆境胁迫引起的伤害并对其进行修复。     

宝山堇菜（Viola baoshanensis）镉胁迫下的光合作用

利用荧光成像技术研究了自然生长状态下宝山堇菜、紫花地丁镉含量与光合作用间的关系。野外调查表明,宝山堇菜、紫花地丁镉含量差异显著,地上部分镉含量分别为867mg/kg和2mg/kg,相差近450倍;镉转运系数、富集系数,宝山堇菜均大于1,紫花地丁均小于1。叶绿素荧光参数,宝山堇菜F_m、I_k、P_m均显著低于紫花地丁（p=0.05）;两种植物间F_o、F_v/F_m、α均无显著差异。紫花地丁地上部分镉含量与叶绿素荧光参数的相关性较低,宝山堇菜地上部分镉含量与F_m、P_m、I_k达到极显著负相关。F_v/F_m,宝山堇菜、紫花地丁均在0.8左右,与镉的相关性较低,表明其光合作用没有受到镉胁迫。但是,宝山堇菜Fm显著低于紫花地丁,而且与镉呈负相关,表明宝山堇菜叶片Fm会随镉含量的增加而降低,预示镉可能会造成宝山堇菜光系统Ⅱ叶绿素结构破坏或者抑制其电子传递。参数I_k和P_m在两种植物间差异显著及其与宝山堇菜地上部分镉含量显著负相关反映宝山堇菜光耐受能力和电子传递能力在镉胁迫下逐渐减弱。初始斜率α始终维持在较高水平,说明镉胁迫并未对宝山堇菜捕光系统造成显著伤害。结合Fm值的变化和快速光曲线中荧光参数的变化推断镉最有可能会造成宝山堇菜电子传递能力的减弱。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

盐碱地马蔺光合生理特性的研究

研究了盐碱地生长的马蔺叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）以及环境因素的日变化。结果表明,马蔺叶片Pn和Tr均呈现双峰曲线,具有光合午休现象。这种现象出现的原因是由于较高的太阳辐射引起叶片温度的升高,叶片的羧化效率(CE)和表观量子产额(AQY)的下降造成的。     

盐胁迫对沙冬青幼苗生长与生理特性的影响

水培条件下,对沙冬青幼苗以不同浓度的NaCl溶液进行处理,并测定其相关生理指标。结果显示：随着盐浓度的增加,叶绿素含量与叶绿素荧光参数（F_v/F_o和F_v/F_m）逐渐降低,丙二醛含量升高。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性随着盐浓度的升高表现出先上升后下降的趋势,0.7%盐胁迫下的幼苗POD酶活性最高,1.0%和1.3%盐胁迫下的酶活性逐渐降低,而过氧化氢酶（CAT）的活性呈持续上升趋势。各处理渗透调节物质脯氨酸的含量较对照明显增加,可溶性糖含量在根中升幅较大,叶片增幅不明显。幼苗死亡率也随着胁迫程度的加剧而升高,当浓度达到1.0%和1.3%时幼苗死亡率较高,分别达到了53.33%和76.67%。研究表明,低浓度盐胁迫下（0.7%以下）,沙冬青幼苗表现出较强的抗性;当盐浓度升高到1.0%和1.3%时,其生长受到严重影响。     

藜磷酸肌醇5-磷酸酶基因(CaP5P)的表达分析和胁迫响应检测

植物通过多种信号途径感知外界环境变化,从而引发一系列的信号级联反应,其中磷脂信号途径起着重要的作用。本研究从藜盐胁迫差减文库中获得了一个EST05序列,利用RT-PCR检测了其在非生物胁迫下表达趋势,显示EST05序列在非生物胁迫下的表达有升高。随后利用RACE技术获得其全长编码序列,测序结果显示其与蓖麻(Ricinus communis) 的磷酸肌醇5-磷酸酶基因(P5P)的同源性达56%,遂将其命名为CaP5P。最后过量表达CaP5P在拟南芥中初步验证了功能,转基因植株表现对盐胁迫耐受性降低的趋势,呈现负调控的特征。本研究对磷酸肌醇5-磷酸酶基因功能的初步研究为磷脂信号途径中负调控组分的分析提供了参考依据。     

宝山堇菜（Viola baoshanensis）、紫花地丁(V. yedoensis)光合异质性比较

利用荧光成像技术,研究了特定和不同光合有效辐射下,宝山堇菜（Viola baoshanensis）、紫花地丁 (V. yedoensis)不同叶龄（幼叶和成熟叶片）叶片纵向（叶基、叶中部、叶尖）间的光合异质性特征。特定光化光照射下,两种堇菜不同叶龄的F_v/F_m、ΦpsⅡ、qP、PS/50和Abs在叶尖、叶中部、叶基间呈依次降低趋势,NPQ/4和qN变化趋势与之相反。F_v/F_m、ΦpsⅡ和Abs在两种堇菜不同叶龄的叶片纵向间均没有显著性差异,NPQ/4和qN均显示宝山堇菜不同叶龄的叶片纵向间存在显著差异;但NPQ/4和qN分别显示紫花地丁成熟叶和幼叶叶片的叶尖和叶基处差异显著。qP的显著差异只存在于宝山堇菜幼叶的叶尖和叶基处,PS/50在两种植物幼叶纵向间均有显著差异。快速光曲线的变化中,两种堇菜α由叶尖向叶基下降幅度不明显,幼叶纵向间P_m差异显著,成熟叶叶尖处P_m显著高于叶中部和叶基。两种堇菜成熟叶叶尖处I_k显著高于叶中部和叶基,宝山堇菜幼叶纵向间I_k差异显著,而紫花地丁幼叶纵向间I_k差异不显著。以上结果反映出两种堇菜叶片纵向间F_v/F_m和ΦpsⅡ具有较高的均质性,F_v/F_m和ΦpsⅡ的下降受到NPQ/4、qN、qP、PS/50和Abs的综合影响,但F_v/F_m和ΦpsⅡ的变化与NPQ/4、qN、qP、PS/50的显著变化并不一致。叶龄对两种堇菜叶片纵向间α影响不显著,对P_m影响显著,α的小幅下降反映两种堇菜叶片纵向间捕光能力基本相同。叶片纵向间I_k的显著差异受叶龄和植物种类的综合影响。     

Ionic relations and proline accumulation in shoots of two Chinese Iris germplasms during NaCl stress and subsequent relief

Adaptation to salinity in plant includes not only their response to stress, but also their ability to recover from it. Seeds of Chinese Iris (Iris lactea var. chinensis) collected randomly from an arid area in inland province of Xinjiang (Xj, E93°30^??, N42°48^??, 740?m), and a semi-arid coastal area in Beijing Municipality (Bj, N40°34^??, E116°10^??, 540?m) were studied. The objectives were to determine differences between germplasms in ionic relations or accumulation of proline in the shoots and establish how I. lactea adapts to salt stress and subsequent relief. Hydroponically-grown seedlings of the two germplasms were supplied with nutrient solutions containing 0.1 (control), 140 and 280?mM NaCl for 12?days, and supplied subsequently with a non-saline control solution for 12?days to relieve NaCl stress. Germplasm Xj had larger shoot mass and shoot/root ratio than Bj during stress and recovery periods. Salinity, even subsequent recovery, more adversely affected the water content in Bj than Xj. Under identical provision of treatments, the Xj maintained relatively higher K⁺/Na⁺ ratio and selectivity for transportation of K⁺ over Na⁺ than Bj. Additionally, we observed a slight proline accumulation in shoots of Bj, but its content was insufficient for lowering the solute potential. Germplasm Xj exhibits better adaptation to salinity and subsequent recovery. This is mainly due to its higher selectivity for transporting K⁺ over Na⁺. Proline accumulation did not play a key role the osmotic adjustment of the two I. lactea germplasms studied.     

马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究

通过温室模拟干旱胁迫试验,从中国北方不同生境生长的15份野生马蔺种质材料鉴定出3个不同抗旱性群体(强抗旱、中度抗旱和弱抗旱),从中选择具代表性的不同抗旱级别的4份马蔺种质,进行其叶片组织解剖结构特征的观察和比较,以进一步证实马蔺叶片解剖结构特征及其与抗旱性的关系。结果表明,各种质材料间叶片厚度、上下表皮细胞厚度、角质层厚度、气孔密度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织/海绵组织厚度、CTR值和SR值等结构参数指标均与马蔺种质材料抗旱性存在密切的关系。其中,强抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度大,气孔密度大,栅栏组织和海绵组织较发达,叶片组织紧密度大、疏松度小,栅栏组织/海绵组织厚度比较高;弱抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度小,气孔密度小,栅栏组织和海绵组织较薄,叶片组织紧密度小、疏松度大,栅栏组织/海绵组织厚度比较低。     

不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化

研究了在一个生长季节内遮荫网不同遮荫强度下对人工种植的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)枝叶生物量、紫杉醇含量和产量季节变化。结果表明,在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,南方红豆杉枝叶生物量、紫杉醇含量及其产量随发育节律呈现明显的规律性季节变化。在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,89％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量在整个生长季节内都明显高于46.4％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量;在遮荫网89％和46.4％遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值,后者紫杉醇含量峰值都明显比前者紫杉醇的含量高;89％和46.4％遮荫网遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇的产量都在11月末期时达到最高,后者明显高于前者。因此,生产实践中可采用46.4％遮荫网遮光,采收的最佳季节为11月末期。     

南方红豆杉生长发育及其紫杉醇含量与环境因子的关系

研究了人工种植的3年生南方红豆杉的生长发育特征及其枝叶中紫杉醇的含量,并观测了其生长环境因子的动态特征。通过对南方红豆杉的生长发育特征以及其枝叶中紫杉醇含量与生长环境因子进行相关分析发现,南方红豆杉生长发育与空气和土壤湿度呈极显著的正相关,与空气和土壤温度、土壤N和K含量、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,与净辐射和土壤P含量呈负相关,但相关关系不显著,说明高温、高湿以及遮荫有利于南方红豆杉的生长,且对土壤P含量有较高需求;南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量与空气和土壤湿度、土壤N、P和K含量呈负相关,与净辐射、空气和土壤温度、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,但相关关系均不显著,说明高温、高光强和干旱促进南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的增加,且紫杉醇含量的增加对土壤中N、P和K含量有一定的需求,尤其是N和K,对P需求不大;南方红豆杉生长发育与其枝叶中紫杉醇含量呈负相关,相关关系也不显著,推测紫杉醇可能是南方红豆杉的防御物质,以促使南方红豆杉抵御高温、干旱和高光强等不良环境。     

喜树与南方红豆杉混交群落生活史型谱特征

研究了不同生境条件下喜树和南方红豆杉混交群落中喜树和南方红豆杉的生活史型谱特征。结果表明,喜树和南方红豆杉在S生活史型得分和比例均为0。喜树和南方红豆杉生活史型V主成分得分均以山地2最高,而纯林的生活史型V主成分得分最低,C也表现为山地2最高,而纯林最低。喜树种群的生活史型比例按照从山地、坡地、平地、纯林排序,V型比例逐渐上升而C型比例逐渐下降的趋势,这就构成了混交群落中喜树种群的生活史型谱。南方红豆杉种群的生活史型谱特征,主要表现为山地2和坡地V型比例最小,而C型比例最大,纯林种植中V型比例较高,而以纯林1的V型比例最高,C型比例最小。     

NaCl处理下黄花补血草幼苗生理特性的变化

以荒漠盐生植物黄花补血草(Limonium aureum(Linn.) Hill)为材料,研究不同浓度NaCl处理下渗透调节物含量、活性氧产生和抗氧化酶活性的变化。结果显示：NaCl处理诱导黄花补血草幼苗脯氨酸、可溶性糖和H2O2含量升高及超氧阴离子（O₂^-·）产生速率增大,可溶性蛋白含量在25和50 mmol·L^-1 NaCl处理时低于对照,而100和150 mmol·L^-1 NaCl处理时显著增加;不同浓度NaCl处理下,黄花补血草超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,过氧化物酶活性与对照比呈现先增加后减小的变化,而过氧化氢酶活性表现为先降低后升高的变化趋势,但均低于对照。结果表明,黄花补血草在盐胁迫下通过积累渗透调节物和提高SOD、APX活性,使其具有较强的渗透调节能力和抗氧化能力,从而增强对盐环境的适应性。     

喜树人工复合群落生长发育动态变化与气象因子的关系

以国家二级重点保护植物喜树和国家一级重点保护植物南方红豆杉为目的树种,以在其林下种植长春花构建形成的喜树人工复合群落和纯种种植为对象,研究其在一个生长季节的生长发育动态特征、气象因子动态特征以及两者的关系。结果表明,喜树人工复合群落和纯种种植生长发育动态变化趋势相一致,而复合群落中喜树、南方红豆杉和长春花的株高和基径及其生长速率较其纯种种植差异较大。喜树人工复合群落和纯种种植生长发育动态特征与气象因子相关性方面,人工复合群落和纯种种植在一定范围内较高的土壤湿度均有利于喜树的高生长,一定的净辐射月累积均有利于喜树的基径生长;南方红豆杉株高方面,人工复合群落与降雨量月累积值呈较大的正相关,纯种种植则与土壤温度月均值呈较大的正相关,南方红豆杉基径方面,人工复合群落与气温月均值呈正相关,而纯种种植的基径与净辐射月累积值呈一定的正相关;人工复合群落和纯种种植,土壤温度均有利于长春花高生长和茎生长。利用喜树、南方红豆杉和长春花生长发育与各气象因子的相关关系分析,从而在其栽培过程中采取相应的人工定向培育措施,为这3种药用植物的人工复合群落的优质栽培提供理论依据。     

开花期加拿大一枝黄花水浸提液对3种作物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了入侵杂草加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）开花期的茎、叶和花序水浸提液对辣椒(Capsicum annuum)、番茄(Lycoperiscum esculetum)、长梗白菜(Brassica chinensis var. communis)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：（1）处于开花期的加拿大一枝黄花存在明显的化感作用,在25 mg·mL^-1时,对3种作物种子苗生长有促进作用,浸提液高于50 mg·mL^-1时,作物种子的萌发率和生长受到抑制,这种抑制作用随处理液浓度的提高而增强,在100 mg·mL^-1浓度处理下,甚至使作物种子失去活力;（2）加拿大一枝黄花叶和花序的水浸提液对种子萌发和生长的影响要大于其茎的浸提液;（3）在3种作物中,长梗白菜种子对加拿大一枝黄花水浸提液的敏感性最高。     

遮荫对南方红豆杉光合特性及生活史型影响

对浙江省富阳市种植的5年生南方红豆杉,89%遮荫的条件下生长的南方红豆杉与46.4%遮荫及自然光条件诱导50天的南方红豆杉的光合特性、光合色素及其生活史型的研究。结果表明:89%遮荫、46.4%遮荫和自然光的光补偿点分别为18.88,30.52和65.34 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点分别为287.01,258.25和358.92 μmol·m^-2·s^-1,遮荫可以降低南方红豆杉的光补偿点和光饱和点,从而能够更好地利用弱光,同时提高光合速率,增强了南方红豆杉的光合能力,其中以89%遮荫的变化最明显。随着遮荫程度的增大,南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素等光合色素的含量均增大,叶绿素a与叶绿素b含量的比值减小,说明遮荫可以增加植物对光能的利用,尤其是增加了对蓝紫光的利用,提高了光合效能。研究还发现遮荫对南方红豆杉的生活史型有一定的影响,89%遮荫、46.4%和自然光的生活史型分别为V_0.836C_0.164,V_0.625C_0.375和V_0.772C_0.228,以89%遮荫的营养生长最为旺盛。因此,89%遮荫是这三种光照条件中南方红豆杉营养生长的最适条件。