硅对大麦根系中离子的微域分布的影响及其与大麦耐盐性的关系

运用X射线电子探针研究了硅对盐胁迫下两个耐盐性不同的大麦品种根系中离子微域分布的影响及其与大麦耐盐性的关系. 结果表明, 不管是盐敏感品种还是耐盐品种, 盐胁迫(120 mmol/L NaCl)处理的根系表皮、皮层和中柱细胞中钠、氯离子的X 射线峰均较高, 且主要集中分布在表皮和皮层细胞中, 而钾峰较低; 盐胁迫处理加入1.0 mmol/L硅后, 根系表皮、皮层和中柱细胞中钠、氯离子的X射线峰显著降低, 且钠、氯离子在根系表皮、皮层和中柱细胞中呈现均匀分布, 而钾峰则大幅度提高. 这一结果为作者先前得到的结果, 即硅降低盐胁迫大麦对钠离子的吸收, 提高对钾离子的吸收提供了有力的证据, 表明硅对根系中离子含量及其微域分布的影响是硅提高大麦对盐胁迫抗性的机制之一.     

盐胁迫下Ca^2＋对小麦根无机离子分布和膜脂脂肪酸的影响

用扫描电镜、Ｘ－射线能谱仪和等离子耦合吸收光谱分析发现,培养在含ＮａＣｌ培养液中,小麦根吸收大量Ｎａ＾＋和Ｃｌ＾－,Ｋ＾＋和Ｃａ＾２＋的吸收降低、质膜相对透性提高,Ｋ＾＋,Ｎａ＾＋和Ｃｌ＾－的相对外渗百分率增加,培养在补充ＣａＣｌ２含ＮａＣｌ培养液的,Ｎａ＾＋和Ｃｌ＾－含量明显减低,Ｋ＾＋和Ｃａ＾２＋提高,质膜相对透性下降,Ｋ＾＋,Ｎａ＾＋和Ｃｌ＾－相对外渗百分率减少。由气相色谱分析可知,用含Ｎａ     

NaCl胁迫及钙调节对青钱柳根部组织离子分布的影响

运用X-射线微区分析法研究了NaCl胁迫及钙调节下,青钱柳〔Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja〕幼苗根部组织中离子的浓度和分布情况。结果表明,3.0和5.0 g.L-1NaCl胁迫下,青钱柳幼苗根部各层组织中Na 和Cl-的相对含量增加,K 、Ca2 和Mg2 的相对含量降低;5.0 g.L-1NaCl胁迫下加入3.0 g.L-1Ca(NO3)2后,Na 的相对含量降低,K 的相对含量增加,Cl-的相对含量变化较小。随NaCl浓度的升高,中柱和皮层中Cl-的相对含量增高;Na 大部分沉积在皮层及表皮上;K 由皮层进入中柱的比率增大;Ca2 由表皮进入皮层的比率减少,由皮层进入中柱的比率增大。5.0 g.L-1NaCl胁迫下加入高浓度Ca(NO3)2后,Cl-的分布比率变化不明显;Na 由表皮进入皮层的比率增加,从皮层进入中柱的比率下降;K 和Ca2 的分布比率变化不明显。高浓度NaCl胁迫破坏了青钱柳幼苗根部的离子平衡,加入外源Ca(NO3)2(1.0~3.0 g.L-1)后,缓解作用不明显。     

盐胁迫下盐地碱蓬体内无机离子含量分布特点的研究

用不同浓度NaCl溶液处理盐地碱蓬（Suaeda salsa)植株后,测定并比较老叶、幼叶及根部的无机离子含量和对K的选择性,叶片及根部的Na^ 、Cl^-含量随盐度的增加而升高,且累积趋势相似,盐胁迫下根部Na^ 、Cl^-及总离子含量（K^ 、Na^ 、Ca^2 ,NO3^-,Cl^-)明显低于叶片,说明盐地碱蓬地盐胁迫下,以叶片优先积累大量离子（如Na^ ,Cl^-) 为其适应特征。NaCl处理下,叶片的K^ ,Ca^2 含量低于对照,但随盐度的增加保持相对稳定,而根部K^ 含量,K/Na比、对K的选择性则高于叶片,这对盐胁迫下地上部的K^ 亏缺有一定补偿作用。低盐度处理（100mmol/LNaCl)促进NO3^-的吸收,另外随盐度的增加,叶片渗透势下降,渗透调节能力增强,幼叶渗透势低于老叶,但渗透调节能力相同。     

盐胁迫对高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗生长和离子分布的影响

盐胁迫环境抑制植物的生长，影响植物组织的离子分布，不同的盐分组成对植物的抑制伤害存在差异，为了研究上海市临港新城滨海盐渍土的生态恢复和重建，模拟该地区的盐分组成，进行了高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗的盐胁迫试验。高羊茅种子在非盐胁迫条件下萌发，出苗5d后，进行了不同浓度NaCl：0、50、100、150、200、300、400mmol／L处理，15d后测定生长情况、组织含水量和Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等离子含量。研究结果表明：盐分对高羊茅幼苗的抑制作用随NaCl浓度增加而加剧，低盐胁迫环境下，幼苗地上部分和根系的鲜重、干重和含水量都与对照没有显著性差异，但是高盐环境严重影响了高羊茅幼苗的生长，而且对地上部分的抑制作用大于根部；盐胁迫影响植物组织的离子分布，Na^＋浓度持续增加，Ca^2＋和K^＋浓度下降，Mg^2＋含量的影响不大；各组织中K／Na、Ca／Na和Mg／Na随盐胁迫增加而下降。     

盐胁迫下不同树龄枸杞各器官的盐离子分布

以甘肃景泰沿黄灌区栽植的枸杞(Ly cium barbarum L.)为研究对象,研究了盐胁迫下不同树龄枸杞各器官的盐离子分配.结果表明,1~2年生枸杞各器官的K 分布为幼叶>成叶>嫩茎,而3~4年生枸杞为幼果>嫩茎>幼叶>成叶;1~4年生枸杞成叶的N a 含量分别为1.273%、1.414%、0.689%和0.497%;不同年龄枸杞成叶、幼叶、嫩茎和幼果的N a /K 平均值分别为2.425%、1.397%、0.489%和0.301%;随枸杞年龄的增加,根对土壤中N a 、K 的选择吸收比值(SA)逐渐增加.枸杞选择性吸收K 、拒N a 的特性和分配较多N a 、C l-给耐盐性较强的器官(成叶)是枸杞耐盐的重要原因.     

一氧化氮缓解盐胁迫对玉米生长的抑制作用

研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)对NaCl 100mmol/L胁迫下玉米幼苗生长的影响.结果表明:0.1～200μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),特别是100μmol/L SNP处理可以显著提高盐胁迫下玉米幼苗的干物质积累速率.100μmol/L的SNP处理还显著提高了叶绿素含量、植株体内K /Na 比和(Spd Spm)/Put的比值,降低膜透性.推测NO对盐胁迫下玉米生长抑制的缓解作用是由于NO促进根系对K 的选择性吸收及其向地上部的运输,而降低对Na 的吸收及其向地上部的运输,并促进Put向Spd和Spm的转化.     

褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长及离子吸收和光合作用的影响

以香椿幼苗为材料,采用水培法研究不同浓度褪黑素(0、50、100、200和400μmol/L)对盐(150 mmol/L NaCl)胁迫下香椿幼苗生长指标、矿质元素离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+))含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)等光合作用指标的影响,以探究外源物质褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长和生理的调控作用。结果表明:(1)在盐胁迫条件下,香椿幼苗的生长受到显著抑制,叶绿素含量和P_n显著降低,叶片和根系中Na~+含量比对照(CK)显著增加,而K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)含量以及离子含量的比值(K~+/Na~+、Mg~(2+)/Na~+和Ca~(2+)/Na~+)则明显下降,且丙二醛含量显著增加。(2)施加适宜浓度褪黑素能显著促进盐胁迫下香椿植株生长,降低其叶片和根系中Na~+含量,提高其K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量和离子含量比值以及叶片P_n、T_r、水分利用效率(WUE)和G_s和C_i,但却降低了气孔限制值(L_s)。(3)适宜浓度褪黑素使盐胁迫下香椿植株叶片的丙二醛积累明显下降,叶绿素含量显著上升。研究发现,外施适宜浓度的褪黑素能降低盐胁迫下香椿幼苗叶片和根系内Na~+浓度,增加K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)浓度,调控植物体内细胞的离子平衡状态,增强对营养元素的吸收,提高光合作用效率,从而提高香椿幼苗对盐胁迫的抗性,并以100μmol/L褪黑素处理的效果最佳。     

硅改善盐胁迫下库拉索芦荟生长和离子吸收与分布

Si2．0mmol／L处理明显缓解NaCl 100、200mmol／L胁迫120d对库拉索芦荟（Aloevera）生长的抑制作用。Si可显著降低NaCl胁迫下芦荟植株中的Na^＋和Cl^-含量,提高K^＋含量,从而显著降低K^＋／Na^＋,促进根对K^＋的选择性吸收（ASK,Na）和K^＋向地上部的选择性运输（TSK,Na）,以维持植株体内的离子稳态。根系和叶片横切面的X-射线能谱微区分析结果进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对K^＋的选择性吸收和运输的机制之一是通过显著提高盐胁迫下芦荟根细胞质膜H^＋ATPase、液泡膜H^＋-ATPase和液泡膜H^＋-PPase的活性。     

镧浸种对盐胁迫下小麦幼苗生长及其生理特征的影响

通过水培方式研究了0、25、50和100 mg/L硝酸镧浸种对盐胁迫条件下小麦品种临抗11和临优2069根系及幼苗生长的影响.结果表明:(1)与对照组相比,盐胁迫处理小麦幼苗植株矮,根系短,叶片叶绿素含量、根系活性吸收面积以及SOD和CAT活性明显降低,叶片MDA与Pro含量水平显著上升;在钠离子浓度相同的情况下,Na2CO3对小麦生长的影响大于NaCl.(2)适当浓度硝酸镧浸种处理增加了盐胁迫下小麦幼苗的株高、总根长、根系活性吸收面积及SOD和CAT活性,且各指标在盐胁迫下增加幅度高于正常水分处理.(3)2个小麦品种对镧处理的敏感程度存在差异,不同小麦品种及不同盐胁迫下最适的镧浸种浓度不同.研究发现,适当浓度镧浸种能有效缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,具有显著促进小麦根系生长、培育壮苗的作用.     

SA浸种对盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以小麦盐敏感品种鲁麦15为材料,研究了外源水杨酸(salicylic acid,SA)浸种对100 mmol/L NaCl胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响。研究结果表明:盐胁迫下,无论经SA浸种还是未经SA浸种,小麦幼苗的生长均受到明显抑制,干、鲜重显著下降;0.1 mmol/L、0.2 mmol/L和0.3 mmol/L SA溶液浸种均能显著缓解NaCl胁迫对小麦幼苗生长的抑制,其中以0.2 mmol/L SA溶液浸种预处理效果最好。实验中,0.2 mmol/L SA浸种可显著提高盐胁迫下小麦种子β-淀粉酶的活性和吸胀速率。此外,与未经SA浸种的盐胁迫小麦幼苗相比,0.2 mmol/L SA浸种的盐胁迫小麦幼苗整株的干、鲜重显著增加,幼苗体内Na~+含量降低,K~+含量和K~+/Na~+比值显著提高;同时,小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性升高,而丙二醛(MDA)含量则显著降低。由此可以得出,SA浸种能有效提高盐胁迫下小麦幼苗体内K~+/Na~+比值,提高SOD、CAT和POD的活性,减轻膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,从而提高耐盐性。     

5-azaC对小麦幼苗生长及盐胁迫后DNA甲基化变异的影响

DNA甲基化是调节植物生长发育,调控逆境基因表达的表观遗传机制之一。该研究采用不同浓度的DNA甲基化抑制剂5-azaC处理耐盐性不同的春小麦种子,分析其对种子萌发及盐胁迫后叶片基因组DNA甲基化的影响,探究DNA甲基化与小麦耐盐性之间的相关性。结果表明:(1)5-azaC显著抑制幼苗根长伸长,降低根系鲜重和干重。(2)甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析发现,单独盐胁迫后甲基化水平上升, 5-azaC预处理材料经盐胁迫后甲基化水平呈下降趋势。(3)盐胁迫后基因组同时发生DNA去甲基化和DNA甲基化。敏盐品种‘新春6号’DNA去甲基化比率上升,DNA甲基化增加的比率下降;耐盐品种‘新春11号’DNA去甲基化比率和DNA甲基化增加的比率均上升,但去甲基化比率大于DNA甲基化增加的比率,说明盐胁迫引起的基因组DNA去甲基化为主,5-azaC预处理提高了盐胁迫下DNA去甲基化的比率。(4)DNA甲基化修饰位点序列分析发现,在核糖体亚基蛋白、蛋白激酶和转座子序列均存在DNA甲基化修饰现象,说明存在多种代谢途径共同参与了盐胁迫调控。     

渗透胁迫对小麦幼苗根系呼吸的影响

用PEG—6000调节培养液的渗透势,研究了渗透胁迫对小麦幼苗根系呼吸作用的影响。在-0.5 MPa的溶液中根总呼吸强度显著降低,不同苗龄根的反应差异明显;随胁迫加强呼吸强度随之降低;根系ATP含量减少。在胁迫初期呼吸废物对呼吸强度的降低无补偿作用,而在后期(72 h后)则可提高呼吸强度。 中度水分胁迫下,HMP支路活性上升,EMP-TCAO途径活性降低;抗氰呼吸活性增大,而对氰敏感的系统活性减低;细胞色素氧化酶活性显著低于对照。     

Hydrogen Peroxide Appears to Mediate a Decrease in Hydraulic Conductivity in Wheat Roots under Salt Stress

Changes in the root diameter were measured in wheat, Triticum aestivum L., using a sensor of small displacements in osmotic experiments, and the hydraulic conductivity (L _p) of the root was calculated by the method of initial flows. The L _p decreased by two to three times during 30-min exposure in 0.1–9 mM H₂O₂. In 150 mM NaCl, changes in L _p exhibited two-phase kinetics: an initial increase in L _p by two and a half to three times, followed by a decrease to 1.6–50% of the control level within the subsequent 24 h. After one-day-long exposure of the roots in a solution containing 150 mM NaCl and 100 mg/l catalase, L _p did not differ from the control level. Root pretreatment with salicylate, which promotes the formation of H₂O₂, prevented the initial increase in L _p in 150 mM NaCl, probably, due to a drastic L _p decrease. The activity of guaiacol peroxidase in the roots increased by three times within the 20-min exposure of the roots to the salt solution. The data suggest that hydrogen peroxide can mediate the L _p decrease during the first day of salinity stress.     

Effect of Salt Stress on Ion Channel Selective Permeability of Plasmalemma in Sorghum Roots

100 mmol/L, 200 mmol/L and 300 mmol/L NaC1 was used in proper order to treat three-day old seedlings of Sorghum vulgare Pets. The plasma membrane of roots was isolated and purified by aqueous biphasic partition device. The plasmalemma was incorporated into planar bilayer lipid membrane and ion channels were measured by electrical methods. Ion selective permeabilities (PK: PNa) were assayed in asymmetrical solutions containing 100 mmol/L NaC1 in Cis chamber and 100 mmol/L KC1 in Tran with chamber and were calculated from Goldman-Hodgkin-Kaltz equation. PK: PNa was 3.5 in plasmalemma of control roots and 1.5 in plasmalemma of salt stressed roots. It showed that the changes of ion selective permeability was very significant under salt stress. The importance of the change of ion selective permeability is discussed.     

Apoptosis-Like Cell Death in Barley Roots under Salt Stress

Salt stress-induced cell death was investigated in barley roots.Cleavage of nuclear DNA was observed 1 h after salt stress.Oligonucleosomal fragments of DNA were detected electrophoretically8 h after salt stress. These phenomena indicate that apoptosis-likecell death can occur under salt stress. (Received February 12, 1997; Accepted July 3, 1997)     

外源甜菜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响,结果表明,外源甜菜碱能使干旱／盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Vo,Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱／盐胁迫对植物的抑制作用。