外源cGMP调控盐胁迫下黑麦草种子萌发机制

c GMP(cyclic guanosine-3',5'-monophosphate)是一类环化核苷酸,能响应植物非生物胁迫的信号分子。以c GMP的膜透性类似物8-Br-cGMP为供体,研究c GMP对盐胁迫下黑麦草种子萌发及生理指标的影响。通过计算萌发指标、测定种子萌发过程中各项生理指标,探讨c GMP对黑麦草种子萌发时耐盐机制的作用。结果表明:低浓度(50 mmol/L)盐胁迫能促进黑麦草种子的萌发,随着盐浓度(100、150、200、250 mmol/L)的增加黑麦草种子的萌发率逐渐降低甚至抑制其萌发。而加入20μmol/L c GMP能缓解100 mmol/L Na Cl胁迫对黑麦草种子造成的伤害,使黑麦草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别提高了7.4%、133.3%、52.1%、104.2%。此外,研究发现加入20μmol/Lc GMP能够促进100 mmol/L Na Cl盐胁迫下黑麦草萌发期根的生长,比单独100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下的黑麦草植株全长、根长、叶长分别提高了2.5、2.8倍和2.6倍,种子在萌发过程中可溶性糖、可溶性蛋白含量、淀粉酶活性,脯氨酸含量分别提高了47.9%、15.7%、94.3%、117.4%,而淀粉含量、MDA含量、电导率,O_2~-产生速率分别降低了40.9%、128.7%、88.6%、211.9%。说明20μmol/Lc GMP通过提高可溶性糖,可溶性蛋白含量及脯氨酸含量,同时减少MDA、O_2~-的产生,以此缓解盐胁迫对黑麦草种子的伤害、同时促进淀粉水解,从而加速种子萌发。     

锰胁迫对盐肤木种子萌发、幼苗生长及理化特性的影响

为揭示植物适应锰胁迫的生理机制,通过在不同Mn²⁺浓度(0、1、5、10、15、20 mmol/L)下开展盐肤木(Rhus chinensis)种子萌发以及幼苗生长实验,检测锰胁迫处理7、15、30 d后幼苗生理生化特性的变化。结果表明:(1)随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木种子发芽率变化不显著,在80.0%-81.6%之间,发芽势、发芽指数和活力指数则呈先升后降的趋势;其幼苗生物量也呈现先升后降的趋势;(2)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,盐肤木幼苗叶绿素a、叶绿素b含量均呈现先增加后降低的趋势,类胡萝卜素含量呈现下降的趋势;(3)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均显著上升;胁迫15、30 d时,高Mn²⁺浓度(15-20 mmol/L)下POD、CAT活性则均降低;(4)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量升高;胁迫15、30 d时,在Mn²⁺浓度为20 mmol/L时可溶性蛋白与游离脯氨酸含量显著降低;(5)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,丙二醛(MDA)含量均升高。研究说明盐肤木具有较强的耐受锰胁迫能力,它可通过增强抗氧化酶活性、积累渗透调节物质含量来应对锰胁迫。     

盐胁迫对蓝蓟种子萌发及早期幼苗的影响

研究了不同浓度盐(NaCl)处理对蓝蓟种子发芽势、发芽率及幼苗生长的影响。结果表明:(1)不同盐胁迫处理对蓝蓟种子的萌发具有显著影响。随着盐处理浓度的增加,发芽率呈下降趋势,蓝蓟在无盐环境(蒸馏水)和低盐环境中(0.05 mol/L)长势最好、发芽率最高、发芽速度最快。(2)将不同盐溶液处理5 d的未萌发种子转移到蒸馏水后,蓝蓟种子的萌发能力均可恢复,原来较高盐浓度(0.3 mol/L～0.5 mol/L)下的种子在恢复后,其萌发恢复率均在75%以上,发芽率基本上随着原浓度的升高呈上升的趋势。研究表明,NaCl处理对蓟种子没有造成伤害,其抑制萌发是通过渗透效应而不是离子毒害。     

盐对夏至草种子萌发以及盐胁迫解除后种子萌发能力恢复的影响

检测NaCl、Na2SO4,Na2CO3和3种盐的混合盐对夏至草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根和胚轴生长以及解除盐胁迫后的这些生理指标变化的结果表明,随着Na2CO3和混合盐溶液浓度的增加,夏至草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根、胚轴生长均呈下降趋势。低浓度（25～50mmol·L^-1）NaCl和（4-10mmol·L^-1）Na2SO4促进种子萌发,高浓度（200mmol·L^-1）NaCl和（150mmol·L^-1）Na2SO4抑制种子萌发;Na2CO3和混合盐溶液对夏至草种子萌发有明显的抑制作用。盐胁迫解除后,夏至草种子的发芽率随着原盐浓度的增加呈升高趋势。除75mmol·L^-1Na2CO3处理的以外,其它处理的胚根长度都大于未经盐处理的。中性盐处理的胚轴长度都大于未经盐处理的。     

干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0％(CK)、5％、15％、25％、30％模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl2设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl2、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明:单纯CaCl2作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl2可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0％增至25％,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl2可提高种子的萌发特性,而当CaCl2浓度达到30 mmol·L-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30％时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0%(CK)、5%、15%、25%、30%模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl₂设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L^-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl₂、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明: 单纯CaCl₂作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl₂可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0%增至25%,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl₂可提高种子的萌发特性,而当CaCl₂浓度达到30 mmol·L^-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30%时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

盐胁迫对大豆种子萌发及矿质元素变化的影响

以大豆为试验材料,测定了中性盐和碱性盐胁迫下大豆种子的萌发、生长参数及各种矿质元素的含量,试图揭示盐胁迫下大豆种子萌发与矿质元素的响应过程及其相互关系。结果表明:大豆种子的萌发率、萌发势、萌发指数及生物量等在高浓度盐胁迫下均呈降低趋势,高浓度碱性盐胁迫比中性盐胁迫下降的趋势更为显著;盐胁迫下,大豆种子萌发过程中矿质元素含量与萌发参数存在显著相关关系。同时,盐胁迫下各种矿质元素在大豆子叶中呈逐渐降低、根中逐渐升高的趋势,造成了大豆体内矿质离子不平衡;尤其是高浓度碱性盐胁迫下,大豆根中矿质元素积累量更大,离子失衡更为显著。研究表明,盐胁迫尤其是高浓度碱性盐胁迫造成了大豆种子中矿质离子大幅度的失衡,对大豆种子的萌发和生长造成严重的伤害。     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

不同盐胁迫对华蒲公英种子萌发的影响

研究不同盐分胁迫对华蒲公英种子萌发的影响,选用浓度分别为0、0.30％、0.60％、0.90％、1.20％的NaCl、Na2 SO4、NaHCO3单盐溶液处理华蒲公英种子,从而评价华蒲公英种子在萌发期的耐盐能力.结果表明,与对照比较,随着以上3种盐胁迫浓度的逐渐升高,华蒲公英种子发芽开始时间出现推迟,发芽率和相对发芽率...     

外源水杨酸对盐胁迫下大黄种子萌发及幼苗生长的影响

该研究以掌叶大黄、唐古特大黄和药用大黄种子为材料,采用双层滤纸培养法,设置系列浓度NaCl (0、100、150、200、250 mmol/L) 胁迫试验,以及系列浓度水杨酸(SA)溶液(0、50、100、150、200、250 mg/L)拌种和浸种后盐胁迫实验,测定3种大黄种子萌发及幼苗生长指标,揭示外源水杨酸对盐胁迫下大黄种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示：(1)随NaCl浓度增大3种大黄种子的发芽率均呈直线下降趋势,且子叶、胚轴、根和苗等生长均受到强烈抑制。(2)在拌种条件下, 200 mmol/L NaCl胁迫下掌叶大黄苗长在200 mg/L SA处理下受到显著促进; 200 mmol/L NaCl浓度盐胁迫下唐古特大黄种子发芽率在250 mg/L SA处理下受到显著抑制;100 mmol/L NaCl胁迫下药用大黄种子发芽势在200 mg/L SA处理下受到显著抑制,其发芽率在150 mg/L SA处理下得到显著抑制,其苗长在250 mg/L SA处理下受到显著抑制。(3)在浸种条件下, 200 mmol/L NaCl胁迫下掌叶大黄种子发芽率在50 mg/L SA处理下显著提高,其幼苗根长和苗长的生长在250 mg/L SA处理受到显著促进;200 mmol/L NaCl胁迫下唐古特大黄种子的发芽势在200 mg/L SA处理下得到显著促进,其幼苗根和苗的生长在50 mg/L SA处理下得到显著促进;100 mmol/L NaCl 胁迫下药用大黄根和苗的生长在100 mg/L SA处理下均得到显著促进。研究表明,3种大黄种子和幼苗对盐胁迫的响应趋势一致,但对不同浓度SA拌种和浸种的响应有较大差异。     

盐胁迫下赤霉素对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

研究外源GA₃对盐胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,添加不同质量浓度GA₃的各处理,其发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于NaCl胁迫处理,其中以100 mg/L GA₃处理的发芽势、发芽率和发芽指数最高,幼苗的叶面积、根长、根冠比也最大,同时叶片中叶绿素含量最高,幼苗叶片的光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂摩尔分数(C_i)及蒸腾速率(T_r)等均达到最大;而当赤霉素的质量浓度为50 mg/L时,叶片中的POD活性为2 005 U/(g·min）,达最大值。     

盐胁迫对不同品种小白菜种子萌发特性的影响

采用5个小白菜(Brassica chinensis)品种(‘七宝青’、‘夏冬青’、‘四月慢’、‘南京中杆’和‘605’),用100 mmol/L NaCl对种子发芽作盐胁迫处理,从发芽势、发芽率、发芽指数、盐害指数、胚长和胚鲜重等指标比较了5个小白菜品种的抗盐性。结果表明,‘七宝青’种子的耐盐性优于其它品种。     

盐胁迫下外源钙对草莓内源激素含量的影响

以‘达赛莱克特’草莓为试验材料,研究了盐胁迫条件下外源硝酸钙对草莓生理特性的影响。结果表明:Ca(NO3)2处理可抑制NaCl胁迫下草莓叶片细胞膜透性的增加,增加叶片脯氨酸含量,降低根系和叶片中的脱落酸(ABA)含量,增加赤霉素(GA)、生长素(IAA)、玉米素(ZT)的含量和ZT/ABA比值,草莓的盐害指数也有所降低。钙调素拮抗剂W7和三氟拉嗪(TFP)处理能够抑制Ca(NO3)2的作用,且W7的抑制作用比TFP更强。     

盐胁迫对金牌美达丽和猎狗种子萌发的影响

用不同浓度的NaCl、KCl、MgSO₄和3种盐的复合溶液胁迫金牌美达丽和猎狗种子,观察其发芽率和萌发后子叶及胚根生长情况,对其进行生态阈限分析。结果表明:金牌美达丽和猎狗种子萌发对盐生境的适应性均很强。低浓度NaCl、KCl及复合盐溶液对猎狗种子萌发有促进作用。随盐胁迫强度上升,发芽率呈逐渐下降趋势,高浓度盐明显延缓种子的初始萌发时间,抑制幼苗正常生长。高浓度盐显著降低种子发芽率,但不同盐分对种子发芽率影响不显著。MgSO₄溶液对种子发芽率没有显著抑制现象,但对金牌美达丽胚根的生长有明显抑制作用。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

外源钙对NaCl胁迫下海滨锦葵种子萌发和幼苗生长的缓解效应

以1/4 Hoag land 0.5%N aC l为基础培养液,研究培养液中C aC l2浓度为0、15、20、25、30、35 mm o l/L时海滨锦葵种子萌发和幼苗生长状况。结果表明,随着培养液中C aC l2浓度的升高,种子萌发率逐渐增加。海滨锦葵幼苗根系活力、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在C aC l2浓度为15~25 mm o l/L时逐渐升高,丙二醛(M DA)含量下降,幼苗生长状况较好。但在C aC l2浓度为30~35 mm o l/L时,M DA含量逐渐升高,而以上其它各项生理指标呈逐渐下降的趋势。表明外源钙离子对N aC l胁迫下海滨锦葵种子的萌发和幼苗生长具有缓解效应,其中以25 mm o l/L C aC l2对N aC l胁迫的缓解效果最佳。     

盐胁迫对低温预处理石榴种子萌发及幼苗生理生化的影响

以催芽‘峄城大青皮甜’石榴种子为材料,经2~4℃低温预处理5、10和15d,置于不同盐分梯度下进行种子萌发试验,并测定分析幼苗生长、细胞保护酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量及电导率变化,以阐明盐胁迫下低温预处理对石榴种子萌发和幼苗生长及生理生化的影响。结果显示:(1)适当的低温预处理和低盐胁迫能提高石榴种子的发芽率和发芽势,低温处理5d和0.1%低盐环境下有利于壮苗生长。(2)适当时间的低温预处理(5d)可显著提高石榴幼苗的保护酶(SOD、POD、CAT)活性,长时间的低温预处理(15d)却降低了幼苗的保护酶活性;随着盐浓度的升高石榴幼苗的保护酶活性也逐渐升高,并在盐浓度为0.3%时均达到最大值,说明当盐浓度高于0.3%时超出了石榴幼苗保护酶系统的调节范围,从而发生盐害。(3)低温预处理5d和10d降低了幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量;随着盐浓度的升高幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量也逐渐升高。(4)5d和10d的低温预处理可以提高石榴幼苗细胞膜透性,随着盐浓度的升高相对电导率也显著升高。研究表明,在低盐环境下,适当时间的低温预处理能显著促进石榴种子萌发生长,其幼苗能通过调整自身渗透调节物质可溶性蛋白和脯氨酸含量以及体内保护酶活性,降低细胞膜脂过氧化程度,保证细胞膜的完整性,维持正常的细胞代谢活性,从而有效减轻盐胁迫对植株的伤害,表现出较强的抗盐性。     

盐胁迫对荆条、白蜡、沙枣种子萌发的影响

用不同浓度的NaCl、Na₂CO₃混合盐胁迫梯度,对荆条、白蜡和沙枣种子进行了种子萌发实验,观察了3个物种在盐胁迫下的发芽率、发芽速度和胚根生长,比较了光照和黑暗条件下3种植物种子的萌发差异。结果表明：光照对3种植物种子的萌发有明显的促进作用,但对胚根生长的影响却各不相同。低浓度混合盐溶液对荆条、白蜡种子萌发有促进作用,对沙枣有轻度抑制。当盐胁迫浓度超过0.8%,3种植物种子的萌发均受到不良影响,尤其对荆条的影响较大。3种植物均能在盐渍化生境中生长,3者均可作为园林植物在天津试验栽培。沙枣在天津塘沽地区盐碱地上进行广泛种植完全具有可行性。     

盐胁迫对两种无芒雀麦种子萌发的影响

 在实验室中对两种无芒雀麦本地种（Bromus inermis cv. Xilinguole）和引进种 (Bromus stamineus)种子在浓度为0.5%、1.0%、1.5%的Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂ 3种单盐胁迫下进行发芽实验，结果表明：与对照相比，在以上3种盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加，两种无芒雀麦种子的发芽率、发芽指数和发芽值均有不同程度的降低，相对盐害率升高，种子开始发芽的时间推迟且其发芽过程延长；在3种盐中，NaCl的胁迫对两种植物种子萌发的抑制作用最大，其中浓度为1.0% NaCl的胁迫对引进种和本地种无芒雀麦发芽率的抑制分别达到了68.67%和14%，在浓度为1.5%的NaCl胁迫下两种供试植物的发芽率均为零；通过建立不同盐分处理与两种无芒雀麦种子发芽率之间的回归方程得出，引进无芒雀麦种子芽期的耐盐性较本地无芒雀麦强。     

外源糖浸种缓解盐胁迫下玉米种子萌发

以玉米品种‘垦玉6号’为材料,在150 mmol·L^-1NaCl胁迫条件下,研究葡萄糖(Glc)和蔗糖(Suc)浸种对玉米种子萌发阶段耐盐性的影响.结果表明: 盐胁迫下,0.5 mmol·L^-1 Glc、Suc浸种可促进玉米种子萌发及幼苗早期生长,其中Glc浸种玉米胚芽和胚根长及相应干质量增加到盐处理的1.5、1.3、2.1、1.8倍;Suc浸种玉米分别增加到1.7、1.3、2.7、1.9倍;盐胁迫下Glc、Suc浸种可减少胚芽中硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和过氧化氢(H2O2)含量,与盐处理相比分别降低24.9%、20.6%;Glc、Suc浸种可显著提高盐胁迫下玉米胚芽超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,并诱导葡萄糖6 磷酸脱氢酶(G6PDH)活性的升高,其中Glc浸种玉米SOD、APX、GPX、GR、G6PDH活性较盐处理分别提高66.2%、62.9%、32.0%、38.5%、50.5%,Suc浸种玉米较盐处理分别提高67.5%、59.8%、30.0%、38.5%、50.4%;Glc、Suc浸种胚芽中抗坏血酸 (ASA)、谷胱甘肽(GSH)含量及ASA/DHA、GSH/GSSG显著提高,其中G6PDH活性与外源糖诱导的较强的抗氧化能力密切相关.Glc、Suc浸种还可提高盐胁迫下玉米胚芽中K⁺/Na⁺,分别为盐处理的2.3、2.4倍.外源 Glc、Suc浸种可通过提高玉米种子抗氧化能力及维持体内K⁺和Na⁺离子平衡缓解盐胁迫对玉米种子萌发的抑制效应.