在盐胁迫下光抑制及其恢复进程对冬小科光合功能的影响

研究了盐和强光双重胁迫以及在弱光下恢复对冬小麦（Triticum aestivum L.）光合功能的影响。结果表明,单纯用低浓度盐（200mmol/L NaCl）胁迫时,对反向PSⅡ光合功能的Fv/Fo、Fv/Fm和qP等参数没有什么影响,但巳十分明显地抑制光合碳同化能力,而高盐（400mmol/L NaCl）胁迫损伤PSⅡ功能,从而加剧对碳同化功能的抑制,说明光合作用对不同盐浓度的响应不同。研究结果还表明,盐胁迫能加剧强光对光合功能的损伤,使之受到更加严重的光抑制。在低盐浓度下,光抑制初期形成形成QB-非还原性PSⅡ反应中心,在随后的光抑制进程和弱光下恢复期间,能有效的被用来合成有活性的PSⅡ和修复可逆性失活的PSⅡ反应中心。而高盐和强光双重胁迫使PSⅡ遭受严重破坏,QB-非还原性PSⅡ反应中心只有在光抑制初期可部分地用于修复可逆性失活的PSⅡ,随着光抑制的进程,它们不能用于合成有活性PSⅡ和修复受严重破坏的PSⅡ,结果导致它们的含量在弱光下恢复时继续增加。     

盐胁迫对冬小麦幼苗干物质分配和生理生态特性的影响

以冬小麦(Triticum aestivum L.)品种周麦18(Zhoumai18)和豫麦49(Yumai49)为材料,采用盆栽培养,研究100、250、350 mmol/L和450 mmol/L NaCl 浓度胁迫下,小麦幼苗干物质分配、根系特征、叶绿素含量、游离脯氨酸含量和根系活力变化规律.结果表明,随着盐分浓度的增加,两个品种小麦的叶面积、地上干重以及根的长度显著减小;根系干重、根直径、根表面积、根体积、根系活力以及叶绿素含量呈先上升后下降趋势,在250 mmol/L NaCl处理下达最大.叶绿素a/b随NaCl浓度升高而上升.随盐分浓度变化周麦18叶片游离脯氨酸含量高而变化幅度大,450mmol/L处理组的含量高于对照组1.5倍.供试品种冬小麦耐盐阈值为250～350 mmol/L.     

葛仙米光合活性对盐胁迫的反应

收集人工条件下培养的葛仙米球形群体,以不同浓度的NaCl溶液处理,当浓度超过0.2mol/L后,叶绿素a荧光的可变部分(Fv)与最大荧光(Fm)之比值(Fv/Fm)与NaCl浓度呈负相关,光合放氧速率也随着NaCl浓度升高而降低。这两者随氯化钠浓度升高而降低的趋势均呈现出两个阶段性:低NaCl浓度时的缓慢降低阶段和高NaCl浓度时的快速降低阶段。Fv/Fm比值的转折点在0.2mol/L,而光合放氧速率的在0.4mol/L,后者与海水的浓度接近。呼吸作用几乎不受NaCl的影响。光系统I(PSI)和光系统II(PSII)活性随着NaCl浓度的提高均有降低。     

盐胁迫对不同基因型(品系)甘薯苗期光合特性的影响

以12个基因型(品系)甘薯幼苗为材料,NaCl(0和85 mmol·L-1)胁迫处理20 d,研究了不同基因型甘薯幼苗的生长规律及光合特性.结果表明:盐胁迫抑制甘薯幼苗的生长,“浙紫1号”、“徐薯22”和“徐薯18”受影响较轻,“烟薯25”和“廊薯7-12”受盐害较严重;NaCl处理下,各基因型甘薯幼苗叶片相对含水量(RWC)均维持在75％以上,且品种间差异不大;受盐分影响甘薯幼苗的叶绿素含量指数(CCI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(G8)和瞬时水分利用率(iWUE)表现出不同程度的降低,CCI与Pn表现较好的品种为“浙紫1号”和“徐薯18”,但“浙紫1号”Gs受盐分影响较大,盐害指数(SSI)为22％;“烟薯25”对盐分敏感,CCI、Pn及iWUE的SSI指数较低;12个甘薯基因型中,导致“徐薯18”、“川211”和“浙紫1号”光合效率降低的主要因素为气孔限制因素,且NaC1胁迫下光合效率较高;其余9个品种则属非气孔限制因素,但品种间盐敏感程度不同;综合比较各项生理生化指标测定结果,12个基因型甘薯幼苗耐盐性表现较好的品种为“浙紫1号”和“徐薯18”.     

水杨酸对盐胁迫下黄瓜幼苗生长抑制的缓解效应

研究了水杨酸对盐胁迫下黄瓜幼苗生长抑制的缓解效应及其机制。结果证明,盐胁迫条件下水杨酸能提高幼苗相对含水量,降低Na^ 、K^ 向上运输的选择性,通过促进子叶内超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性降低膜脂过氧化产物丙二醛含量和质膜透性,缓解了盐胁迫对幼苗生长的抑制。     

盐胁迫对四种基因型冬小麦幼苗Na+、K+吸收和累积的影响

以4种不同基因型冬小麦品种为试验材料,研究了盐胁迫下小麦幼苗的生长及Na^＋、K^＋和Cl^-的吸收、累积规律。结果表明,盐胁迫下小麦吸水困难,幼苗生长受抑;幼苗含水量、生物量及干物质量明显下降;Na^＋、Cl^-含量和单株累积量显著增加。K^＋含量和单株累积量则明显降低。Na^＋／K^＋比值随介质中的盐浓度的增加而升高。盐胁迫下各基因型冬小麦幼苗Na^＋、K^＋和Cl^-的单株累积量及其在地上部分和根系中的含量变化较大,说明小麦根系对Na^＋、K^＋和Cl^-的吸收存在基因型差异。盐处理下,暖型小麦NR9405对K^＋的选择吸收能力强,对Na^＋的吸收和累积少,植株体内的K^＋浓度较高,Na^＋／K^＋比值小;幼苗的生物量较大,耐盐性强。冷型小麦RB6对K^＋的选择能力差,对Na^＋的吸收和累积量大,幼苗的Na^＋／K^＋比值大,生物量小,耐盐性较差。低盐浓度下,Na^＋可作为渗透调节物质维持植物体内渗透平衡。高盐浓度下,Na^＋的过度吸收和累积可能是盐害的主要原因。维持体内较低的Na^＋水平和Na^＋／K^＋比值是小麦耐盐性的一个重要特征。     

NaCl胁迫加重强光胁迫下超大甜椒叶片的光系统Ⅱ和光系统Ⅰ的光抑制

快速叶绿素荧光动力学可以在无损情况下探知叶片光合机构的损伤程度,快速叶绿素荧光测定和分析技术(JIP-test)将测量值转化为多种具有生物学意义的参数,因而被广泛应用于植物光合机构对环境的响应机制研究.该文研究了超大甜椒(Capsicum annuum)幼苗在强光及不同NaCl浓度胁迫下的荧光响应情况.与单纯强光胁迫相比,NaCl胁迫引起了叶绿素荧光诱导曲线的明显改变,光系统Ⅱ(PSⅡ)光抑制加重,同时PSⅡ反应中心和受体侧受到明显影响,而且高NaCl浓度胁迫下PSⅡ供体侧受伤害明显,同时PSⅠ反应中心活性(P700+)在盐胁迫下明显降低.这些结果表明,NaCl胁迫会增强强光对超大甜椒光系统的光抑制,并且浓度越高抑制越明显,但对PSⅠ的抑制作用低于PSⅡ.高NaCl浓度胁迫易对PSⅡ供体侧造成破坏,且PSⅠ光抑制严重.     

盐胁迫下CO2加倍对春小麦一些光合功能的影响

 研究了在盐胁迫下CO2浓度加倍对春小麦(Triticum aestivum)青323光合色素含量和一些光合功能的影响。结果表明,盐胁迫降低春小麦叶片单位鲜重叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量、叶绿体对光能的吸收能力,Mg2+对两个光系统(PSⅡ和PSⅠ)之间激发能分配的调节能力,以及荧光猝灭速率(△FV/T)。然而,CO2加倍有提高上述各参数的作用,表明高CO2浓度能减轻盐胁迫对光合功能的不利效应。     

Effects of Photoinhibition and Its Recovery on Photosynthetic Functions of Winter Wheat Under Salt Stress

Effects of photoinhibition and its recovery on photosynthetic functions of winter wheat ( Triticum aestivum L.) under salt stress were studied. The results showed that several parameters associated with PSⅡ functions, e.g. Fv/Fo 、 Fv/Fm and qP were not influenced by lower salt concentration (200 mmol/L NaCl) while CO2 assimilation rate decreased significantly. When exposed to higher salt concentration (400 mmol/L NaCl), PSⅡ functions were significantly inhibited which led to the decrease of carbon assimilation. These results suggest that different concentrations of salt stress affected photosynthesis by different modes. Salt stress made photosynthesis more sensitive to strong light and led to more serious photoinhibition. Under lower concentration of salt stress, the QB-non-reductive PSⅡ reaction centers formed at the beginning of photoinhibition could be effectively used to compose active PSⅡ reaction center (RC) and repair the reversible inactivated PSⅡ RC. Under higher concentration of salt stress, PSⅡ reaction centers were seriously damaged during photoinhibition, the QB-non-reductive PSⅡ RC could only be partly effective at the early time of photoinhibition, thus led to the accumulation of QB-non-reductive PSⅡ RC in the course of restoration under dim light.     

水分胁迫对冬小麦光合特性及产量的影响

对不同水分条件下小麦叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及光合速率的变化进行了研究．结果表明,随着胁迫的加剧．其叶绿素含量降低,且叶绿素a的含量下降比叶绿素b的含量要快。住不同水分条件下,叶片叶绿素含量及光合速率随生育进程的变化趋势基本一致．拔节期到抽穗期迅速上升,灌浆期后迅速下降,且叶绿素含量与光合速率呈显著的正相关。在水分胁迫下旗叶的T12值减少．旗叶光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转化效率(Fv／Fm)和潜在活性(Fv／Fo)降低．胁迫程度越大其值降低幅度越大,轻度胁迫与对照相比其值降低幅度小。而重度胁迫其值急剧下降,这些值的降低,导致了光合作用的潜在活力降低,影响了光合电子的传递和CO2同化的正常进行,最终导致产量降低。     

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium mtropmsside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmo1/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制.以N O清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NOx-,K3Fe(CN)6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150mmo/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)活性,明显降低MDA、H2O2和O2-.的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤.     

等渗盐分、干旱胁迫下冬小麦叶片部分渗透调节物质的动态变化

分别以PEG-6000、NaCl模拟干旱胁迫及盐胁迫,采用水培方法研究了抗旱耐盐冬小麦沧-6001在干旱胁迫、盐胁迫条件下叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量的动态变化以及Na⁺、K⁺在地上部和根系的分布。结果表明可溶性糖和可溶性蛋白变化趋势相似,其含量随干旱胁迫或盐胁迫时间延长而增加,但在胁迫处理后期下降,并且随胁迫强度增加,二者出现下降时间提前;脯氨酸在干旱胁迫条件下快速积累达到峰值后下降但在胁迫处理后期再次增加,在盐胁迫条件下,随胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而增加;Na⁺在干旱胁迫下随胁迫程度增加而下降,盐胁迫条件下随胁迫程度的增加而增加,K⁺在干旱胁迫或盐胁迫下均随胁迫程度的增加而下降,且在根系中下降的速度大于地上部。     

外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生理指标的影响

以‘郑麦-004’小麦幼苗为供试材料,采用Hoagland营养液培养方法,通过添加H2O2的清除剂过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸(ASA),研究0.05μmol/L外源H2O2处理对150mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗生长和抗氧化系统活性的影响,探讨低浓度外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗伤害的防护作用及其生理机制。结果显示:外源H2O2能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2.-)的产生速率,使小麦幼苗的株高、根长和干重均显著增加,并能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、CAT、抗坏血酸氧化酶(APX)等保护酶活性和抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)的含量;而H2O2清除剂(CAT和AsA)能够逆转外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生长的促进作用。研究表明,低浓度外源H2O2处理能促进小麦幼苗中的酶类和非酶类抗氧化剂的产生,减少脂质过氧化物的含量,提高小麦幼苗的耐盐性。     

盐胁迫下导入外源DNA小麦新品系生理特性与呼吸途径的变化

测定了将高粱（Sorghum vulgare Pers.）DNA导入小麦（Triticum aestivum L.）“陇春13号”后得到的耐盐新品系根和叶中不同盐浓度胁迫条件下呼吸途径、脯氨酸、Na^ 和K^ 含量的变化,并以“陇春13号”作为对照进行比较。结果表明：K^＋含量均随盐浓度的提高而不断下降,但新品系与对照相比,叶的下降速率明显低于根;脯氨酸和Na^ 的含量则均呈持续上升趋势,且对照叶和根中脯氨酸增加幅度不及新品系,但其叶和根中Na^ 积累显地高于新品系;抗氰呼吸实际运行均不 同程度地加强了,但对照的叶和根的运行程度分别强于新品系,且在整个胁迫过程中细胞色素途径仍是线粒体呼吸中电子传递的主要途径。     

Ca^2＋对小麦萌发及幼苗抗盐性的效应

以冬小麦（Triticum aestivum）临远077038为材料, 研究了施入外源Ca^2＋对150、200、250及350 mmol·L^-1NaCl胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长发育的影响。结果表明： 20 mmol·L^-1CaCl2浸种能够提高小麦在150–250 mmol·L^-1盐胁迫下种子的发芽率, 并能增强其生长势; 当NaCl浓度为350 mmol·L^-1时, 小麦种子不能萌发, 且在以上浓度的NaCl胁迫下, 小麦种子均不能发育成苗。对NaCl胁迫下的小麦幼苗施入外源Ca^2＋后, 提高了幼苗膜稳定性, 降低了膜脂过氧化程度, 从而减轻了盐胁迫对幼苗膜的伤害, 表现为电导率降低、MDA含量降低及SOD和POD活性提高, 并且提高了幼苗的呼吸强度及叶绿素含量, 促进了幼苗生长及生物量的积累; Ca^2＋的缓解效应随着盐胁迫的加剧逐渐减弱, 在浓度为350 mmol·L^-1的盐胁迫下, 幼苗的生物量显著低于对照。以上结果表明, 与水处理相比, 20 mmol·L^-1CaCl2处理能够更大程度地促进小麦的生长发育。     

Changes in Physiological Properties and Respiratory Pathway of the New Lines of Wheat Introduced Exogenous DNA Under Salt Stress

New lines of wheat (Triticum aestivum L.) was obtained by introducing the DNA of sorghum ( Sorghum vulgare Pers.) into wheat cultivar “Longchun 13”. The changes of respiratory pathway, contents of protein, Na+ and K+ in the leaves and roots of the new lines of wheat under salt stress were determined and compared with the control cultivar, “Longchun 13”. The decrease of the content of K+ was observed with the increase of NaCl concentrations, but the decrease was more in the control than that in the new lines, and more in roots than in leaves. Content of proline and Na+ in both two wheats lines increased greatly, but the former increased more significantly in the new lines and the latter more significantly in control both in leaves and roots. The operation of the cyanide-resistant pathway of respiration was enhanced at different degrees after salt stress and it increased much more in roots and leaves of the control plant than that in the new lines, but the cytochrome pathway of electron transport was still the main one consistently. The possible significance of these changes was discussed.     

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.     

盐胁迫下小麦甜菜碱和脯氨酸含量变化

运用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用技术分析了耐盐性强、中、弱3个小麦品种SW12、宁春4号和中国春苗期5个NaCl浓度胁迫下甜菜碱和脯氨酸含量的变化.方差分析表明盐胁迫下3个小麦品种之间甜菜碱的含量差异达到极显著水平(P＜0.01),SW12的含量最高,宁春4号次之,中国春最低,与小麦耐盐性表现相一致;脯氨酸在叶片中的含量差异不显著,在根中宁春4号和中国春的含量有显著差异(P＜0.05).结果表明:小麦叶和根中甘氨酸甜菜碱含量与小麦盐胁迫呈正相关,是小麦体内抵御盐胁迫的渗透调节物质之一,可作为小麦耐盐性鉴定指标.