葎草幼苗的生理生化特征对盐胁迫的响应

采用盆栽法研究葎草(Humulus scandens)幼苗的生物量、气体交换参数、叶水势、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量对不同浓度盐(NaCl)(分别为0、100、200、300、400mmol/L)胁迫的响应,以探讨葎草幼苗对盐胁迫的适应机制及耐性机理。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,葎草幼苗生长受到严重抑制,显著降低了根、茎、叶的干重、单叶面积、比叶面积(SLA)和根冠比(R/S)。(2)NaCl胁迫后,葎草幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶水势(Ψw)均随盐浓度增加呈显著下降趋势,气孔限制值(Ls)和瞬时水分利用效率(WUEi)却显著增加。(3)NaCl胁迫下,叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)等光合色素含量以及过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低,但超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著升高,说明植株的抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。(4)NaCl胁迫显著提高了幼苗最小荧光(F_o)、可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP),有效降低了PSⅡ有效光化学量子产量(F_m′/F_o′)、非光化学淬灭系数(q N),并在不同盐浓度梯度下存在着显著的效果差异。研究表明,低浓度(100mmol/L)NaCl胁迫对葎草幼苗生长没有显著影响,但随着浓度的增加,葎草幼苗的气体交换、叶绿素含量、PSⅡ反应能力、抗氧化酶系统均受到抑制,植株的生长发育受到严重影响。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下棉花幼苗生长生理特性的影响

以‘中棉所41号’(耐盐品种)和‘中棉所49号’(中等耐盐品种)为试验材料,采用水杨酸(SA)浸种+叶面喷施复合处理,通过温室盆栽试验探究了0.60%NaCl胁迫下外源SA对棉花幼苗生长、渗透调节能力和抗氧化能力的影响。结果表明:(1)NaCl胁迫显著抑制了棉花幼苗的生长,外源SA处理下棉花幼苗的株高、叶面积、干物质质量、根系活力、根冠比均有升高,叶片中丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量增加,叶片和根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,且棉花幼苗根系的SOD、POD和CAT活性小于叶片,SA处理对棉花幼苗根系酶活力的提高幅度大于叶片。(2)SA浸种+叶面喷施复合处理对0.60%NaCl胁迫的缓解作用优于单独SA浸种处理,尤以0.05mmol·L~(-1)浸种+0.2mmol·L~(-1)叶面喷施处理最好。(3)两品种比较,SA对‘中棉所49号’的盐胁迫缓解作用大于‘中棉所41号’,且以棉花幼苗根系生长发育的表现最为显著;外源SA使‘中棉所41号’的根系活力提高10.58%~57.56%,‘中棉所49号’提高15.08%~80.48%。研究发现,外源SA能通过调控棉花幼苗的渗透调节和抗氧化能力来减轻细胞膜损伤,提高其耐盐性,但缓解效应在不同耐性品种和处理方式间存在明显差异。     

NaCl胁迫对苦豆子幼苗光合机构及生物量积累的影响

该研究通过测定盐生药用植物苦豆子幼苗气体交换、叶绿素荧光参数及生长指标,研究了中度(200mmol/L NaCl)和重度(400mmol/L NaCl)盐胁迫对其生长特性的影响,探讨盐生植物对盐化环境的生理响应机制。结果显示:(1)中度盐胁迫1d后,苦豆子幼苗光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)及胞间二氧化碳浓度(C_i)显著低于对照,随着胁迫时间延长,P_n下降显著,而气体交换参数降低不明显,C_i值甚至有上升趋势;重度盐胁迫处理1d后,苦豆子气体交换值出现了显著降低,随着胁迫时间延长,降低程度增大;中度盐胁迫导致苦豆子光合速率出现下降的原因是由气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,而重度盐胁迫下,Pn的下降主要是非气孔因素引起的。(2)处理1d后,相对于对照组,中度和重度盐胁迫下的苦豆子幼苗最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))出现了不同程度的降低,而重度盐胁迫下降低更加显著;处理5d后,中度盐胁迫荧光参数变化不明显,但重度盐胁迫处理下降低显著。(3)随着胁迫程度的加重,幼苗含水量及生长指标(株高、根长、干重)降低幅度加大,以致严重抑制了植株生长。研究表明,盐生植物苦豆子对盐胁迫的耐受性也有一定限度,其在200mmol/L NaCl胁迫下植株光合作用受到轻微抑制,但能维持正常生长,而在400mmol/L NaCl胁迫下光合生理受到严重抑制,且随着胁迫时间的延长,受到伤害程度加重,甚至死亡。     

茶多酚对盐胁迫下小麦幼苗叶片生理特性的影响

以春小麦"陇春30号"为实验材料,主要研究了150 mmol/L NaCl和不同浓度(25 mg/L和100 mg/L)茶多酚(tea polyphenols, TP)单独或复合处理对小麦幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及过氧化氢(H₂O₂)产生等生理特性的影响。结果表明:(1)150 mmol/L NaCl单独处理导致小麦幼苗叶片叶绿素含量及光适应下实际光量子产量[actual light quantum yield,Y(II)]、光化学淬灭(photochemical quenching, qP)、光合电子传递效率(photosynthetic electron transfer efficiency, ETR)均降低,非光化学淬灭(non-photochemical quenching, NPQ)增大;TP单独处理不影响这些指标。(2)盐胁迫诱导细胞壁过氧化物酶(cell wall-peroxidase, cw-POD)、二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)和多胺氧化酶(polyamine oxidase, PAO)...     

NaCl分根胁迫对羊草幼苗生长及其生理生化特性的影响

在自动控制的遮雨棚中,研究了200 mmol·L-1NaCl胁迫对不同分根处理羊草幼苗生物量、活性氧代谢以及渗透调节物质含量的影响.结果表明:单一胁迫根茎(RHS)、单一胁迫根系(ROS)以及同时胁迫根茎和根系(RHSS)3种处理方式下羊草幼苗各器官干重均低于对照,且大体呈现RHSS>ROS>RHS趋势.在RHS和ROS处理下,羊草叶片和根茎SOD、POD、CAT活性及MDA含量均无显著差异;RHSS处理时根系中SOD、CAT活性相比ROS处理显著降低.3种处理下根茎和根系MDA、可溶性糖、脯氨酸含量均显著高于对照,可溶性糖、脯氨酸含量在RHS和ROS处理间存在显著差异.可见,根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;盐胁迫下羊草不同器官同一抗氧化酶对活性氧淬灭具有不同的作用,与POD相比不同器官SOD和CAT作用可能更大;根茎可能参与光合同化物——可溶性糖在羊草地上部和地下部的调节运输,且协同根系增强了羊草对盐胁迫的耐性作用.     

NaCl胁迫对大果白刺幼苗生长和抗逆生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同浓度(0、50、100、200和400 mmol·L^-1)NaCl处理对1年生大果白刺生长状况及叶片过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、水势、可溶性糖和脯氨酸含量的影响.结果表明: 与对照相比,低浓度NaCl处理(≤50 mmol·L^-1)对大果白刺生长没有显著的抑制作用,叶片的SOD、POD、CAT和APX活性均有所提高;高浓度(＞50 mmol·L^-1)NaCl处理抑制了大果白刺的冠幅面积、分枝数和叶、枝、侧根干质量,叶片的SOD、CAT、POD活性和可溶性糖、脯氨酸含量显著下降. 随NaCl处理浓度升高,H₂O₂和MDA含量增加,叶片水势降低.
     

NaCl胁迫对美国白蜡幼苗部分生理指标的影响

美国白蜡(Fraxinus americana Linn.)为木犀科(Oleaceae)白蜡树属(Fraxinus Linn.)落叶乔木,原产加拿大南部和美国,其干形通直、树形美观,是水土保持和庭院绿化的优良树种[1],具有较为突出的耐干旱和耐盐碱能力[2]。目前对美国白蜡耐盐能力的研究主要集中于引种试验和树种对比方面[2-4]。郝明灼等[5]的研究结果显示:在NaCl胁迫条件下美国白蜡叶肉细胞超微结构无明显损伤,显示出较强的耐盐能力。为进一步探讨美国白蜡耐盐的生理机制,作者以美国白     

药用红花幼苗对盐胁迫的生理响应机制

以红花为材料,研究了不同浓度NaCl(0、50、100和150 mmol·L-1)胁迫对红花幼苗叶片中的可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)及抗氧化酶系(T-AOC、SOD、CAT)的影响。结果表明:盐分对红花幼苗生长的抑制作用随NaCl浓度增加而加剧,且对地上部分的抑制作用大于根部。胁迫初期(10 d),各处理红花幼苗中的T-AOC的活性没有明显变化;但高盐胁迫显著提高了CAT的活性。与对照相比,盐胁迫明显提高了红花中的SS、SP的含量及SOD的活性,但各盐处理之间没有明显差异。胁迫中期(20 d),各处理间SOD的活性无明显变化;SS的含量随盐浓度的增加而明显增加,且处理间差异显著;SP的含量和CAT、T-AOC的活性与对照相比均有所增加。盐胁迫后期(30 d),SP和SS的含量在叶片中有积累的趋势,但T-AOC和SOD却相反,其活性较对照处理均有所下降,而盐处理的CAT的活性较对照处理无明显差异。因此,供试红花幼苗在盐胁迫初期主要是通过合成渗透调节物质和活性氧清除机制共同作用来抵御盐分胁迫,随着胁迫时间的延长则主要通过合成渗透调节物质来抵御盐害,其中可溶性糖对盐浓度的响应起到关键作用。     

干旱胁迫对金花茶幼苗光合生理特性的影响

以金花茶一年生实生苗为材料,采用盆栽控水试验,研究不同水分处理(CK、T1、T2、T3,土壤含水量分别为田间持水量的85%~90%、65%~70%、50%~55%、35%~40%)对金花茶幼苗光合生理指标的影响。结果显示:(1)在重度干旱胁迫(T3处理)下,金花茶植株都因干旱而死亡,表明金花茶幼苗对干旱胁迫的耐受极限为田间持水量的50%~55%(土壤含水量为15.04%~16.54%)。(2)随着干旱胁迫程度的加剧,金花茶幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)均显著降低,胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)无显著变化,干旱胁迫下金花茶光合速率降低的主要原因是由非气孔因素所致。(3)与CK相比,T1处理下叶片初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和丙二醛(MDA)含量均无显著变化,而T2处理下F0、MDA含量显著升高,Fm、Fv/Fm显著降低;T1处理下金花茶的PSⅡ反应中心还未受到伤害,而T2处理下其光合机构发生了不可逆的破坏。(4)叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量、Chl a/Chl b、Car/Chl、叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫的增强而降低,脯氨酸(Pro)含量随干旱胁迫的加剧呈现出先升高后降低的趋势。研究表明,金花茶对干旱胁迫极为敏感,水分稍有亏缺,便会明显抑制其光合作用;金花茶不耐干旱的生理特性可能是限制其种群扩散的一个重要原因。     

盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换特征的影响

以‘小胡24杨’和‘吴屯杨’为材料,研究了盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换参数的影响。结果表明:短期盐处理下,2个杨树品种幼苗叶片的Chla、Chlb和Car含量都有所升高,其中,在pH值较低的盐处理下叶片光合色素的增加不明显,而pH值较高的盐处理下叶片Chla、Chlb显著增加,但pH值过高使叶片光合色素有下降趋势;气体交换参数Pn、Tr、Gs随着盐溶液pH值的升高而逐渐降低,Ls先升高后降低,Ci先降低后升高,即低pH值的盐处理下,杨树幼苗叶片光合下降的主要原因是气孔因素,而高pH值的盐处理下,叶片光合下降的主要原因是非气孔因素;相对于‘吴屯杨’,‘小胡24杨’对盐处理溶液的pH值更为敏感。     

盐胁迫下盐桦生理响应的变化分析

对组织培养获得的盐桦（Belula halophila）苗在盐胁迫下的生理指标和解剖结构进行了分析,结果显示,随着盐浓度的增加,植物叶片相对含水量逐渐降低;脯氨酸（Pro）含量逐渐增加;叶片丙二醛（MDA）含量和过氧化氢酶（CAT）活性大小存在相关性,在50～200mmol／L盐胁迫下,植物的CAT活性是递增的,200mmol／LNaCl处理时达到最高,同时叶片MDA含量在50～200mmol／L盐处理时变化不明显;CAT活性在300mmol／LNaCl处理时突然降低,此时叶片MDA含量大;植物叶片和根的离子含量测定表明,在盐胁迫下K^＋／Na^＋比值逐渐降低,叶片中K^＋含量始终高于Na^＋含量;石蜡切片和扫描电镜发现盐桦茎、叶中有晶体状物质存在,通过X-ray分析表明这种晶体含有C,O,Ca元素,相关的细胞成分化学实验进一步确定其结晶体的成分。     

四翅滨藜生理生化特征对盐胁迫的响应

采用温室盆栽试验研究四翅滨藜(Atriplex canescens)幼苗株高、地径、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量对不同浓度NaCl和Na_2SO_4(0、100、200、300和400mmol·L~(-1))胁迫的响应,以探讨四翅滨藜对不同种类及不同浓度盐渍环境的适应机制及其耐盐机理。结果显示:(1)随着盐分浓度的升高,四翅滨藜幼苗的株高、地径及生物量增量呈现出先升高后降低的趋势,低盐浓度下2种盐均促进幼苗生长,盐浓度超过400mmol·L~(-1)时,NaCl对幼苗生长具有明显抑制作用。(2)2种盐处理下,四翅滨藜幼苗净光合速率(Pn)和叶绿素含量(Chl)随盐浓度增大而升高,即2种盐均对幼苗Pn和Chl含量具有促进作用,且Na_2SO_4的促进效果大于NaCl;而幼苗蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随盐浓度升高呈先增大后减小的趋势,且Na_2SO_4的促进作用强于NaCl。(3)与对照相比,四翅滨藜幼苗的丙二醛、SOD、POD酶活性在NaCl和Na_2SO_42种盐处理下,随着盐浓度的升高均呈现出不同程度的增大,且增大幅度总体表现为NaClNa_2SO_4。研究表明,四翅滨藜在NaCl和Na_2SO_4胁迫下,叶绿素的分解速率以及发挥作用的渗透调节物质均有差异,使得幼苗叶片健康程度不同,导致叶片光合能力大小的差异,最终表现为植株的生长差异;四翅滨藜具有较强的耐盐能力,而且对Na_2SO_4的适应能力强于NaCl。     

NaCI胁迫对盐芥和拟南芥光合作用的影响

本研究检测了与盐芥(Ghellungiella halophila)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)光合作用相关的叶绿素、净光合速率(photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间隙CO2浓度以及叶绿素荧光参数等指标,观察到随着NaCl浓度逐渐增加,盐芥的叶绿素a／b值(Chl a／Chl b)、类胡萝卜素／总叶绿素值(Car／Chl)显著高于拟南芥,且二比值变化幅度较小并保持较高水平。盐胁迫下拟南芥净光合速率下降、气孔导度下降和胞间CO2浓度减小。气孔因素是引起拟南芥光合能力下降的主要因素。叶绿素荧光参数的变化表明,50-200 mmol·L-1NaCl降低拟南芥叶绿体对光能的吸收能力,而且降低叶绿体的光化学活性,使电子传递速率和光能转化效率大幅度下降,造成光能转化为化学能的过程受阻,进一步加剧了光合放氧和碳同化能力的降低。而50-200 mmol·L-1NaCl胁迫没有使盐芥的光合作用受到不良影响。     

甘蓝型油菜苗期生长阶段对NaCl胁迫的生理响应

以甘蓝型油菜自交系2205(强耐盐型)、487(中耐盐型)和1423(敏盐型)为材料,采用土培+水培方法于五叶期研究了0(无盐胁迫,CK)、60 mmol·L-1(低盐)、120 mmol·L-1(中低盐)、180 mmol·L-1(中盐)、240mmol·L-1(高盐)NaCl胁迫后的叶片MDA、可溶性糖、甜菜碱和叶绿素含量的变化特征,为油菜耐盐性评价提供理论依据。结果显示:(1)叶片MDA含量在低盐和中低盐胁迫下降低且显著低于CK,在中盐和高盐胁迫下显著升高,并以品系2205含量最低且升幅最小,品系1423最高且升幅最大。(2)叶片可溶性糖含量在低盐和中低盐胁迫下减少(但2205在中低盐胁迫下显著高于CK),在中盐和高盐胁迫下升高且显著高于CK,并以品系2205含量最高增幅最大且显著高于品系487和1423,品系1423含量最低且增幅最小。(3)叶片甜菜碱含量随NaCl浓度升高增加,品系2205和487在中低以上盐浓度胁迫下显著升高,品系1423仅在高盐胁迫下显著升高,并以品系2205含量最高且增幅最大,1423含量最低且增幅最小。(4)叶片叶绿素含量在低盐和中低盐胁迫下显著增加,且以2205叶片叶绿素含量最高且增幅最大,但在中盐和高盐胁迫下显著减少,并以品系1423含量最低且降幅最高。研究表明,120mmol·L-1以下NaCl胁迫对油菜苗期生长可能有促进作用,180mmol·L-1以上NaCl胁迫则有明显抑制作用,且NaCl浓度越高油菜受伤害越重;油菜苗期生长阶段,NaCl胁迫浓度在120~180mmol·L-1时各生理指标发生显著变化,可能是鉴定耐盐性强弱的适宜浓度;综合分析认为,品系2205具有强的耐盐性,品系1423耐盐性最差,这与之前萌芽期和幼苗期鉴定结果一致。     

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。