碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象

对碱胁迫(0-175 mmol/L Na2CO3)下星星草(Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn.et Merr.)体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定.实验结果证明:积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应.盐胁迫(0-400 mmol/L NaCl)下,柠檬酸含量反而稍有下降.柠檬酸积累量随碱胁迫强度增大而增大,低胁迫强度时积累量上升缓慢,当胁迫强度大于100 mmol/L Na2CO3时,积累量明显上升.柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系,一定胁迫强度下胁迫4 h后即可测出柠檬酸含量明显上升,约48 h后渐趋最大值.碱胁迫144 h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶.成熟叶中柠檬酸随碱胁迫强度增大而逐渐上升,老叶和叶鞘中的柠檬酸在碱胁迫强度大于125 mmol/L后急剧上升,茎中柠檬酸含量无明显增高,幼叶中柠檬酸含量基本不变.实验证明,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸,其他有机酸无明显变化.     

碱胁迫下耐碱植物星星草体内柠檬酸特异积累现象(英)

对碱胁迫 (0 - 175mmol/LNa2 CO3 )下星星草 (Puccinelliatenuiflora (Griseb .)Scribn .etMerr.)体内柠檬酸的积累规律及其相关胁变指标进行分析测定。实验结果证明 :积累柠檬酸是星星草对碱胁迫特有的生理反应。盐胁迫(0 - 4 0 0mmol/LNaCl)下 ,柠檬酸含量反而稍有下降。柠檬酸积累量随碱胁迫强度增大而增大 ,低胁迫强度时积累量上升缓慢 ,当胁迫强度大于 10 0mmol/LNa2 CO3 时 ,积累量明显上升。柠檬酸积累与胁迫时间之间呈直角曲线关系 ,一定胁迫强度下胁迫 4h后即可测出柠檬酸含量明显上升 ,约 4 8h后渐趋最大值。碱胁迫 14 4h后星星草各部位中柠檬酸含量从高到低的顺序依次是老叶、成熟叶、老叶鞘、幼叶鞘、幼茎、老茎和幼叶。成熟叶中柠檬酸随碱胁迫强度增大而逐渐上升 ,老叶和叶鞘中的柠檬酸在碱胁迫强度大于 12 5mmol/L后急剧上升 ,茎中柠檬酸含量无明显增高 ,幼叶中柠檬酸含量基本不变。实验证明 ,碱胁迫下积累的主要是柠檬酸 ,其他有机酸无明显变化。     

盐（NaCl）与碱（Na2CO3）对星星草胁迫作用的差异

对生长在蛭石中8周龄的星星草(Puccinellia tenuiflora(Criseb.)Scribn.et Merr.)用 12.5—800mmol/L 的中性盐 NaCl或碱性盐 Na_2CO_3进行胁迫处理,测定植物日相对生长率等胁变指标。结果表明星星草的抗盐性高于抗碱性,可耐受的最高浓度分别为:中性盐NaCl 600 mmol/L、碱性盐 Na_2CO_3 200mmol/L_o NaCl胁迫下,随胁强增高,脯氨酸明显积累,柠檬酸含量则逐渐下降;Na_2CO_3胁迫下,脯氨酸仅稍有积累而柠檬酸含量却急剧升高。两种胁迫下都表现出:随胁强增大,Na~ 含量明显上升,K~ 含量下降。但是,NaCl胁迫对K~ 含量影响不大,而Na_2CO_3胁迫则导致根及茎叶中的K~ 含量明显下降。诸胁变指标中唯有叶片电解质外渗率对两种胁迫来说变化特点相似。     

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。     

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Na2CO,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。     

盐生植物碱地肤对盐碱胁迫的生理响应特点

以天然盐生植物碱地肤(Kochia sieversiana)为材料,采用人工生态模拟方法对其施加0~480mmol/L的盐胁迫(摩尔比1∶1的NaCl和Na2SO4)和碱胁迫(摩尔比1∶1的NaHCO3和Na2CO3),测定了盐碱胁迫下的相对生长率(RGR)、叶绿素含量及丙二醛含量.结果表明:低浓度的盐胁迫(80mmol/L)对碱地肤的生长具有刺激作用,其在高达480mmol/L的盐胁迫或400mmol/L的碱胁迫下仍能存活并维持一定的生长,具有强抗盐性和强抗碱性;在相同盐浓度下,碱地肤受碱胁迫的伤害强度和对碱胁迫所做出的胁变反应均大于对盐胁迫.可见,碱地肤的抗盐性强于抗碱性,受碱胁迫的伤害大于盐胁迫,维持高含水量可能是碱地肤适应高强度盐碱胁迫的重要特性.     

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。     

NaCl胁迫对滨藜生长及其根和叶中无机离子含量的影响

用不同浓度的NaCl溶液处理滨藜（Atriplex undulata）植株后发现：100mmol/L NaCl促进滨藜地上部及根部生物量积累,高于100mmol/l NaCl,抑制其生长。各部位的Na^ 和Cl^-含量随着NaCl浓度的升高明显增加。NaCl处理下,叶片的Na^ 和Cl^-含量高于根部,幼叶高于老叶,且叶片的K^ （除500mmol/L NaCl处理的老叶外）,根部的K^ 、Ca^2 和NO3^-无显著变化。叶片的Na/K比随NaCl浓度的升高而增加,但较高浓度时下降（在老叶中）或维持稳定（在幼叶中）。随着处理浓度的增加,各部位对K^ 的选择性（相对于Na^ ）增加,渗透调节能力增强,渗透势降低。另外,还讨论了滨藜对盐渍生境的适应特征。     

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.     

NaCl胁迫对玉米幼苗不同器官离子含量的影响

在实验室水培条件下,研究了NaCl胁迫下玉米幼苗不同器官中Na+、K+,Ca2+,Mg 2+和Cl-含量的变化.结果表明:玉米各个部分Na+和Cl-含量、Na+/K+和Na+/Ca2+比值均随着培养液中NaCl浓度的增加而迅速提高,Na+,K+和Cl-含量的变化幅度为根系>成熟叶叶鞘>生长叶>成熟叶叶片,玉米幼苗根系最易受外界离子浓度的影响,叶片受外界环境影响较小;各器官中Ca2+、Mg2+对盐胁迫的响应不一致,NaCl胁迫使根系中Ca2+、Mg2+含量下降,成熟叶叶鞘中Mg2+含量变化规律性不明显,而NaCl胁迫下,成熟叶叶片中Ca2+、Mg2+含量增加;玉米幼苗具有拒Na+机制,具有一定的耐盐性,它的耐盐性是通过根和成熟叶叶鞘来实现的,Na+主要贮存在根系和成熟叶叶鞘中,而向成熟叶叶片和生长叶中运输较少;成熟叶叶鞘同时还具有拒Cl-能力.     

松嫩退化草地芦苇不同叶位叶片营养元素代谢特征

对松嫩草地不同退化程度样地的芦苇(Phragmites australis)各叶位叶片的生长及营养元素代谢特征进行分析, 以探讨土壤盐碱化对芦苇叶片营养元素代谢的影响及其适应机制。结果表明: 松嫩草地土壤中Na ⁺含量、全盐含量、pH值是衡量土壤盐碱化程度的主要决定因子, 从典型草地到重度退化草地, 土壤盐碱化程度逐级加剧。芦苇具有一定程度的耐盐碱性, 植株高度和地上部分生物量随土壤盐分增加而降低。检测出10种营养元素: K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、P、B, 主成分分析结果显示全部样本均处于95%的置信区间内。方差分析结果表明, 芦苇不同叶位叶片对营养元素的富集能力有所差异。K、P含量随叶位降低而减少; 而Na、Ca、Mg呈现相反分布规律。Fe、Cu集中分布在功能叶和老叶中; Mn只大量聚集在老叶中; 而Zn集中分布在幼叶中。表明土壤盐碱化对老叶营养元素的影响大于幼叶, Na在老叶中的大量积累保护了幼叶免于或者减轻离子的毒害。功能叶和老叶中Ca、Mg、Fe、Cu的积累有利于保障芦苇正常的光合作用。盐碱胁迫下幼叶仍维持较高K、P含量, 这不仅为幼叶的生长提供所需营养, 同时提高了其抗逆性, 这可能是芦苇的生理响应策略。     

Characterization of nutrient elements at different leaf positions in Phragmites australis in Songnen degraded grassland

对松嫩草地不同退化程度样地的芦苇(Phragmites australis)各叶位叶片的生长及营养元素代谢特征进行分析, 以探讨土壤盐碱化对芦苇叶片营养元素代谢的影响及其适应机制。结果表明: 松嫩草地土壤中Na ⁺含量、全盐含量、pH值是衡量土壤盐碱化程度的主要决定因子, 从典型草地到重度退化草地, 土壤盐碱化程度逐级加剧。芦苇具有一定程度的耐盐碱性, 植株高度和地上部分生物量随土壤盐分增加而降低。检测出10种营养元素: K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、P、B, 主成分分析结果显示全部样本均处于95%的置信区间内。方差分析结果表明, 芦苇不同叶位叶片对营养元素的富集能力有所差异。K、P含量随叶位降低而减少; 而Na、Ca、Mg呈现相反分布规律。Fe、Cu集中分布在功能叶和老叶中; Mn只大量聚集在老叶中; 而Zn集中分布在幼叶中。表明土壤盐碱化对老叶营养元素的影响大于幼叶, Na在老叶中的大量积累保护了幼叶免于或者减轻离子的毒害。功能叶和老叶中Ca、Mg、Fe、Cu的积累有利于保障芦苇正常的光合作用。盐碱胁迫下幼叶仍维持较高K、P含量, 这不仅为幼叶的生长提供所需营养, 同时提高了其抗逆性, 这可能是芦苇的生理响应策略。     

Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发过程中淀粉酶活性等的变化

对Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度的变化进行了研究。结果表明在Na2CO3胁迫下,种子萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度与空白对照相比均下降,当Na2CO3浓度大于5.00%时,青海星星草种子在播种后至测量结束时,淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度几乎都没有变化,三者与Na2CO3胁迫浓度的负相关关系均极其显著。在播种后的1～8d可溶性糖含量的变化与淀粉酶活性的变化基本趋于一致,两者呈显著的正相关关系。第8天以后,可溶性糖含量开始降低,而淀粉酶活性继续升高,说明可溶性糖已被利用、转化或合成新物质,Na2CO3胁迫下可溶性糖含量减少主要是因为淀粉酶活性受到了抑制。水解酶活性降低、储藏物质不能动员导致其不能水解、呼吸代谢受抑制是Na2CO3胁迫下青海星星草种子萌发受抑制的主要原因。     

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。     

星星草耐盐碱生理机制再探讨

用不同浓度Na2CO3处理星星草幼苗,7d后测定叶片相对电导率、渗透势、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾强度（Tr）、水分利用效率（WUE）等生理指标,以研究星星草抗盐碱的生理机制。结果表明,低浓度Na2CO3胁迫下,星星草幼苗可通过渗透调节来减轻细胞所受的伤害,因而膜透性受影响较小,相对电导率上升较少,而Gs基本保持不变,Pn、Tr还有所促进,WUE有所增加,这些结果说明,星星草幼苗对低浓度碱性盐具有一定抗性;但犀星草幼苗的这种抗性有一定限度,随着Na2CO3胁迫浓度的增加,Gs、Tr、Pn依次受到抑制,最终膜透性急剧增加,说明星星草幼苗已受损严重,这些变化具有较强的顺序性。     

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。     

Na2 CO3胁迫下星星草幼苗活性氧及保护酶活性的变化

对低浓度Na2CO3胁迫下星星草幼苗相对电导率、O2.—产生速率、H2O2含量以及保护酶CAT、SOD和POD活性的研究结果表明,低盐胁迫1 d后,星星草幼苗细胞膜的通透性、O2.—产生速率、H2O2含量及保护酶活性都随着盐胁迫的加剧而升高,其具体的变化规律与盐胁迫强度和幼苗细胞膜的受损伤程度密切相关,但相关关系的性质上具有差异。     

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。     

NaCl和Na2CO3胁迫对栓皮栎种子萌发及幼苗生长的影响

为了阐明栓皮栎种子萌发期对盐碱胁迫的耐受性,研究了不同浓度(0、50、100、200和400 mmol/L)NaCl和Na2CO3胁迫对其种子萌发、生长、保护酶活性和有机渗透调节物质等的影响,结果表明:(1)盐碱胁迫对栓皮栎种子的萌发率和发芽指数均没有显著影响;随着Na+浓度的升高,NaCl和Na2CO3处理下的胚根长度、胚根生长速率、胚根鲜重均受到抑制,呈现下降趋势;活力指数和耐盐指数在NaCl胁迫下表现为较低浓度(50 mmol/L)促进,较高浓度(100,200,400 mmol/L)抑制,而在Na2CO3处理下则不断下降;相对盐害率在两种处理下均表现波动趋势。(2)通过建立活力指数、胚根长度等与Na+浓度的回归方程,发现在NaCl胁迫下栓皮栎种子活力指数、胚根鲜重、胚根长度和胚根生长速率的临界值分别为300.0、300.0、333.6、369.6 mmol/L。(3)在NaCl和Na2CO3胁迫下,随Na+浓度的增加,丙二醛含量增幅显著;NaCl处理下的SOD(superoxide dismutase)活性呈现先升高后降低的趋势,而Na2CO3处理下则均低于对照;POD(peroxidase)活性变化不显著;CAT(catalase)活性均表现为先降低后升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随着Na+浓度的升高而呈现不同程度上升趋势。(4)等Na+浓度时,NaCl处理下的各项生长指标均高于Na2CO3处理,丙二醛、保护酶活性及渗透调节物质含量均低于Na2CO3处理,说明Na2CO3对栓皮栎种子的影响比NaCl更为显著。     

濒危植物长叶红砂适应盐胁迫的生理生化机制研究

以濒危盐生植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl溶液(0、100、200、300和400mmol/L)处理30d对其生长和生理生化指标的影响,以分析长叶红砂的耐盐生理机制。结果表明:(1)100和200mmol/L NaCl处理时,长叶红砂鲜重和干重均显著增加,但随着盐浓度继续增加,长叶红砂幼苗生长受到抑制,且地上部受到的抑制大于根部,显示长叶红砂适宜生长的NaCl浓度是200mmol/L。(2)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,说明光合速率的下降使利用CO2的能力下降,胞间积累了大量的CO2,且盐处理浓度越高量越大。(3)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂幼苗Na+、Cl-含量增加,可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸及可溶性蛋白等有机渗透调节物质的合成增加。研究认为,长叶红砂是通过调节叶片Na+、Cl-以及有机渗透调节物质含量来提高其耐盐能力。