绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫下的变化

为了研究绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫对其的影响和改变,本研究首次采用以EMCCD(电子倍增式CCD)为主的、自行搭建的超弱光图像探测系统,以豫绿2号绿豆为实验材料,检测了绿豆幼苗的自发超弱发光以及在盐胁迫下的改变情况。结果发现:绿豆幼苗自发发光的强度远小于延迟发光的强度,不同的盐胁迫时间对延迟发光强度和自发发光强度的影响各不相同,故可以用延迟发光强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度。实验数据的统计结果表明:盐胁迫下绿豆幼苗的发光强度-时间曲线遵循指数衰减规律,说明生物光子具有一定的相干性。本文结果将为农田实时监测植物盐胁迫生理状况提供一种新的光子学手段。     

超弱发光技术在植物逆境生理研究中的应用

文章介绍超弱发光的检测原理和方法,以及这项技术在植物遭受干旱、温度、盐及金属离子胁迫和衰老过程中自发的超弱发光及其生理机制研究中的应用进展,并指出了这一技术在植物逆境生理研究中存在的问题和今后的研究思路。     

盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光

对不同NaCl浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随。NaCl浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。     

盐碱胁迫下星星草种子萌发过程中有机物,呼吸作用及其几种酶活性的变化

对NaCO3胁迫下星星草种子萌发过程中淀粉酶活性、淀粉酶同工酶、可溶性糖含量、呼吸作用的变化进行了研究。结果表明无盐胁迫下,种于萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度与对照相比均下降,并与Na2CO3胁迫浓度的负相关关系极其显著。Na2CO3胁迫下,水解酶活性降低、储藏物质不能动员、呼吸代谢受抑制是盐胁迫下星星草种子萌发受抑制的原因之一。     

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Na2CO3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。     

不同类型植物种子在萌发期的超弱发光研究

小麦、红小豆、绿豆及早熟禾种子萌发期超弱发光有各自的发光曲线,可以反映不同物种萌发时期的代谢变化。进一步分析表明：种苗根部发光强,胚芽（子叶）及种皮（胚乳）发光次之;逆境条件下植物发光降低;氧化剂可使植物萌发时发光有不同程度的增强。     

NaCl、Na2 SO4 和Na2GO3 胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

 分别用浓度为25mmol／L、50mmol／L、100 mmol／L和200 MMOL／l的Nacl、Na2SO4和Na2CO3的营养液培养小麦4d,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,NaCl的影响大于Na2SO4,高浓度时,NaCl影响小于Na2CO3,Na2CO3的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

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。     

松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅、獐茅耐盐碱特性的比较研究

本研究通过野外调查与室内实验相结合的方法,从生态学、生理学方面探讨了松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅和獐毛耐盐碱的特性,结果表明：两种植物均生长在含盐、潮湿而贫瘠的土壤上,朝鲜碱茅分布地段的土壤多含碱性盐(Na2CO3)。而獐毛所在地的土壤则多含中性盐(NaCl),这些体现出它们对盐碱适应性的差异。不同浓度的NaCl、Na2CO3胁迫对这两种植物的细胞膜透性、游离脯氨酸含量有明显影响。均以logistic曲线y=k/(1+ea-bx)或直线方程：y=a+bx形式较好地表达出来。说明朝鲜碱茅对NaCl的胁迫敏感,獐毛则对Na2CO3的胁迫敏感。两种植物在自然条件下的生态适应与实验条件下的生理适应相近。     

Na2CO3处理对黄瓜嫁接苗与自根苗耐盐性的影响

通过Na2CO3,胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗耐盐性差异的研究,揭示黄瓜幼苗的耐盐机制,为设施黄瓜生产提供理论依据。实验以孝感早瓠瓜为砧木,津春四号黄瓜为接穗,采用不同浓度Na2CO3,溶液对黄瓜嫁接苗和自根苗进行处理,研究其对黄瓜幼苗的生理胁迫效应。结果表明：在0—7000mg／L范围内,随着Na2CO3,处理浓度的增加,黄瓜嫁接苗和自根苗的株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、根鲜重、叶绿素和根系活力均下降,但嫁接苗受抑制的程度显著低于自根苗;脯氨酸、丙二醛和根冠比均呈上升趋势,且这三项指标均表现为嫁接苗显著高于自根苗;叶片SOD酶活性均呈先上升后下降趋势,均在Na2CO3,处理浓度为1000mg／L时达到最大值,且嫁接苗的活性显著高于自根苗。嫁接苗的耐盐性优于自根苗,Na2CO3胁迫条件下,嫁接苗和自根苗的生长条件盐浓度以不超过3000mg／L为宜。     

成熟小麦抗穗发芽能力与超弱发光关系的研究

生物体的超弱发光表现与其本身的生理活动密切相关,利用超弱发光为指标,测定和比较了小麦不同品种在成熟时抗穗发芽的能力．为其进一步应用,解决农业实际问题提供方法和依据．     

Induced bacterial chemiluminescence

Oxygen-peroxide-induced superweak luminescence of some microorganisms has been studied by means of the native chemiluminometer KhLM1Ts-01. It is established that total chemiluminescence decrease in the bacteria as follows: Escherichia coli----Bacillus subtilis----Proteus vulgaris----Bacillus mycoides----B. licheniformis----Pseudomonas aeruginosa----Staphylococcus epidermidis----S. aureus----Serratia marcescens----Salmonella enteritidis. A hypothesis is put forward on a possible mechanisms of appearance of the superweak luminescence of bacteria and expediency to use chemoluminometry to differentiate microorganisms.     

盐碱胁迫下西伯利亚蓼体内无机离子的变化

研究了碳酸氢钠溶液处理后西伯利亚蓼营养器官内部无机离子含量的变化。实验结果表明碳酸氢钠溶液处理前西伯利亚蓼茎部认为是“K+库”;碳酸氢钠溶液处理过程中“K+库”转变成为“Na+库”,以维持叶部的正常生理功能,并且“Na+库”具有一定的限度;碳酸氢钠溶液处理后,西伯利亚蓼不同部位对外界盐碱胁迫的反应存在多样性。植株在“Na+库”达到限度之前进行旺盛的光合作用,在有限的时间内向地下组织输送更多的有机养分,用以繁殖后代。     

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.     

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(Na2CO3)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Na2CO3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＜150 mmol·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NaCl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.     

盐生植物根冠区土壤盐分变化的初步研究

对植物根冠区土壤盐分和盐分组成的变化规律的研究表明,盐生草本植物根际土盐分有降低趋势,27个采样点中仅有7个样点根际土盐分是增加的;盐生灌木根冠区土壤盐分的变化与植株生长状况有关,幼龄树和生长旺盛的灌木根冠区盐分变化不明显,根际土盐分甚至略有下降,随着生长势的衰弱,根际土、冠下土和边缘土均表现出土壤盐分的增加,增加最明显的地带为树冠边缘。根冠区有逐渐形成“盐分岛”的趋势。盐生灌木具有生物积盐作用。稀盐盐生植物和泌盐盐生植物根冠区Na^+／K^+比均呈降低趋势,53个采样点中仅有14个采样点的根际土Na^+／K^+比高于背景土,在31个冠下土采样点中仅有10个采样点的冠下土Na^+／K^+比提高,但柽柳、白刺生长衰弱后边缘土Na^+／K^+比有回升趋势;拒盐盐生植物芦苇根际土Na^+／K^+比则有增加趋势,4个采样点中有3个采样点根际土Na^+／K^+比提高,SO4^-2／Cl^-比的变化在稀盐盐生植物、泌盐盐生植物和拒盐盐生植物间存在差异,稀盐盐生草本植物16个采样点中有10个样点根际土SO4^-2／Cl^-比增加,但稀盐盐生灌木根际土、冠下土SO4^-2／Cl^-比降低,边缘土增加;SO4^-2／Cl^-比在泌盐盐生植物根际土、冠下土和边缘土中均呈明显的降低趋势,20个根际土采样点中仅3个采样点SO4^-2／Cl^-比提高,13个冠下土采样点中只有1个采样点SO4^-2／Cl^-比提高,边缘土SO4^-2／Cl^-比在3个采样点中全部降低;拒盐盐生植物芦苇根际土SO4^-2/Cl^-比变化不明显。     

The visualization of natural luminescence of living cotton hairs.

Super-weak luminescence of individual living cotton cells was investigated. This phenomenon was observed under an optical microscope using a replica-reprint technique in conjunction with living cotton cells. Gelatin solution was used for visualization of luminescence in a polymer film deposited on the cotton cells. No luminescence was generated in dead and very young plant cells (1 day after flowering) but maximal luminescence was detected from apical parts of cotton hairs in the early growth stage (4-6 days after flowering). Emitted luminescence had a cone-like form for different varieties of cotton plants. This indicates a focusing of radiation connected with morphological and structural features of the apical part of cotton cells at early stages of their evolution. The electromagnetic nature of cotton cell luminescence has been shown by experiments using photomultiplier (PEM) sensing of ultraviolet radiation. Insertion of a cotton seed-bud in darkness on a PEM window increased the dark current by 6-8%. Radiation flux from developing cotton hair is actually more intense, but through the PEM window only a small part of the radiation was detected.     

植物叶片延迟发光的光谱特性

采用生物超微弱发光探测技术,对绿宝石喜林芋成熟叶片在特定波长下的延迟发光特性进行了测量和分析,得到在400 nm~640 nm波长范围内其延迟发光衰减参数"1/P"随波长变化的光谱特性。实验结果表明:叶片在各个特定波长下"1/P光谱"特性不同;植物叶片延迟发光主要集中在大于500 nm的长波波段,在这个波段内延迟发光强度最大;衰减参数1/P随波长的增加而上升,当波长大于500 nm时,衰减参数1/P相对稳定,在这个波段条件下衰减参数1/P最大。     

Contents of volume 137 1991

The halophyte, Suaeda salsa, was grown in saline soil in pots and watered with a NaCl solution containing 0.2 g L^-1 Na-ions. S. salsa accumulated Na during a 120-day growing period and caused a net reduction in the Na content of the soil. S. salsa also decreased the Na content of saline soil in a field experiment. The Na content of the soil at depth 20–30 cm was reduced by 4.5% with S. salsa at a density of 15 plants m^-2 and by 6.7% with a density of 30 plants m^-2. In contrast, the Na content was decreased by only 1% with Medicago sativa at 15 plant m^-2 and increased by 3.8% with bare soil. The results confirm that S. salsa is an effective salt absorber in saline soils.     

NaCl胁迫下棉花体内 Na~+ 、K~+分布与耐盐性

采用盐化土壤方法 ,选择苗期耐盐性较强的陆地棉品种枝棉 3号和中棉所 1 9及耐盐性较弱的品种泗棉 2号和苏棉 1 2号 ,研究了盐胁迫下棉苗体内 Na+、K+的运输和分配与耐盐性的关系。结果表明 ,耐盐品种根系具有一定的截留 Na+作用。棉花地上部盐分器官水平上的区域化分布特征明显 :2 0 0 mmol/L Na Cl胁迫下 ,枝棉 3号叶片中的 Na+含量显著低于泗棉 2号 ,茎及叶柄中的 Na+含量显著高于泗棉 2号 ;棉株地上部茎、叶柄、叶片中的 Na+含量分别由下而上逐渐减小 ,相同节位的茎、叶柄中的 Na+含量大于叶片 ,枝棉 3号更显著。1 0 0 mmol/L和 1 50 mmol/L Na Cl胁迫下 ,枝棉 3号和中棉所 1 9K+/Na+显著高于泗棉 2号和苏棉 1 2号。Na+在茎和叶柄中滞留和积累 ,根中的 K+向地上部选择性运输 ,以维持叶片中较高的 K+/Na+,是棉花耐盐性的一个重要特点