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+、Ca2+、Mg2+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,Ca2+和K+浓度下降,Mg2+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。     

一氧化氮对强光胁迫下高羊茅叶片抗氧化系统的调节效应

在强光胁迫下,采用水培法,使用外源NO和去除内源NO措施,研究了NO对2个高羊茅(Arid3和Houndog5)品种的抗氧化系统的调节作用.结果表明,Arid3的内源NO比对照增加201.5%,而Houndog5仅增加21.1%.Houndog5发生严重氧化损伤,电解质渗出率和丙二醛(MDA)含量分别比对照增加72.6%和85.1%,而Arid3受到的伤害较轻,分别比对照增加36.1%和30.1%.使用O.2 mmol·L~(-1)的NO专一清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(PTIO)清除内源NO,加剧强光胁迫对Arid3与Houndog5氧化伤害.应用0.1 mmol·L~(-1)的外源NO供体硝普钠(SNP)能降低强光胁迫造成的Arid3和Houndog5 叶片脂氧合酶(LOX)活性,降低超氧自由基(O_2)产生速率和质膜相对透性的增加以及MDA和H_2O_2的累积;同时,O.1 mmol·L~(-1)的SNP还能够诱导过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性.而外源NO的保护作用被PTIO逆转.上述结果暗示,NO可能作为一个活性分子诱导抗氧化物酶的活性,减轻强光胁迫下2个高羊茅品种氧化损伤.     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生长和光合作用的影响

以2个耐盐性不同的番茄品种为材料,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对100mmol·L-1NaCl胁迫下番茄幼苗生长和光合作用的影响。结果表明:外源NO能使盐胁迫下的番茄幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)升高,胞间CO2浓度(Ci)下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo和T1/2增高,脯氨酸和可溶性糖含量升高。可见,外源NO有利于番茄幼苗对光能的捕获和转换,促进番茄的生长,降低盐胁迫对番茄的抑制作用。     

外源一氧化氮对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响

采用水培法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明:正常生长条件下添加外源NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶——鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显著抑制了黄瓜幼苗的生长;盐胁迫条件下,添加外源NO明显缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,与单独盐处理比较,株高、茎粗、鲜质量、干质量显著增加,渗透调节物质如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量明显提高,而MB-1能够不同程度地消除NO的这些调节作用;NO对盐胁迫下黄瓜幼苗生长影响大于正常生长条件下黄瓜幼苗,NO的作用可能是通过鸟苷酸环化酶介导的。     

9个高羊茅品种初期生长对镉胁迫的响应

用Cd²⁺浓度0（对照）、25、50、75 mg/L分别处理9个高羊茅品种种子,测定供试品种种子发芽势、发芽率、幼苗苗高、根长、鲜重、叶绿素含量、丙二醛含量、质膜透性等8项指标,比较9个品种耐镉性。结果表明:与对照相比,在不同浓度Cd²⁺胁迫下,家园的发芽势和发芽率以及麦哲伦鲜重呈先略上升后下降趋势,其余品种的均呈下降趋势;9个高羊茅品种幼苗根长、苗高、叶绿素含量均呈下降趋势;9个高羊茅品种丙二醛含量和质膜透性均呈上升趋势。对测定的8项指标进行综合评价结果显示:在Cd²⁺25 mg/L胁迫下,9个品种耐Cd²⁺性由强到弱的顺序为热浪>翠碧A>里园2号>缤狗>麦哲伦>家园>宇宙星>回报>爱瑞3号;在Cd²⁺50 mg/L胁迫下,耐Cd²⁺性的顺序为热浪>翠碧A>缤狗>麦哲伦>里园2号>家园>宇宙星>爱瑞3号>回报;在Cd²⁺ 75 mg/L胁迫下,耐Cd²⁺性的顺序为热浪>缤狗>里园2号>翠碧A>家园>麦哲伦>爱瑞3号>宇宙星>回报。所以,在治理Cd²⁺污染土壤时,要根据污染严重程度,合理选用高羊茅品种。     

外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗生长和离子平衡的影响

研究了在缺镁胁迫下,外源NO对缺镁玉米幼苗生长、根系活力和离子含量的影响。结果表明,缺镁胁迫使玉米幼苗株高、根长和干鲜重下降,根系活力降低,N元素在地上部和根部分配失调,新叶和老叶中Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋等离子含量下降,Ca2＋、K＋、Zn2＋等离子含量上升。根中Mg2＋离子含量下降,Ca2＋、K＋、Zn2＋、Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋等离子含量上升。用100μmol·L-1一氧化氮供体硝普钠（SNP）处理后,玉米幼苗株高、根长、干重和鲜重均提高,根系活力增强,改善了N代谢,新叶中Ca2＋、K＋和Zn2＋等离子含量下降,Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋和Mn2＋等离子含量提高,老叶中Mg2＋、Ca2＋、K＋和Zn2＋等离子含量下降,Cu2＋、Fe3＋和Mn2＋等离子含量提高,根中Mg2＋、Ca2＋、K＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe3＋和Mn2＋离子含量均下降。实验结果表明,NO保护玉米幼苗免受缺镁胁迫的影响。     

NaCl对小麦根生长和无机离子分布的影响

培养在含NaCl营养液中的幼苗,根生长被抑制,线粒体超微结构受损伤。用扫描电镜、X-射线能谱仪和电感耦合等离子直读光谱（ICP）分析发现,培养在含NaCl营养液中的根,积累大量Na+和Cl-,而K+和Ca~（2+）的含量降低,无机离子总量和Na+/K+比值提高。     

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。     

Cu2+与Zn2+递进胁迫下高羊茅的初期生长效应及生态阈限研究

通过重金属 Cu2 +、Zn2 +递进胁迫高羊茅初期生长效应及生态阈限的研究 ,结果表明 :在 Cu2 +与 Zn2 +递进胁迫作用下 ,高羊茅生长在各处理浓度均不同程度上受到抑制作用 ,其抑制效应随重金属浓度的增加而增强 ,各项测定指标与胁迫浓度呈极显著负线性关系 ,并各相关系数均达到极显著水平 ( r>-0 .90 0 0 * * ) ;生长综合效应分析比较 ,Cu2 +比 Zn2 +的负向效应为明显。根与茎叶对 Cu2 +与 Zn2 +的富集状况分析采用 ICP-AES法 ,分析结果表明 ,随着重金属 Cu2 +与 Zn2 +胁迫浓度的增加 ,高羊茅根系和茎叶的重金属含量均随之增加 ,根系对 Cu2 +与 Zn2 +的富集系数均明显大于茎叶。从绿度分析看 ,本实验条件下的 Cu2 +与 Zn2 +胁迫 ,均未出现草坪草绿度的明显变化。     

外源Ca2+和IBA对NaCl胁迫下能源植物杂交狼尾草幼苗生长的影响

以能源植物杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)为实验材料,在NaCl胁迫条件下用外源IBA(100 mg/L),CaCl_2(浓度分别为0、1、2、5 mmol/L)处理杂交狼尾草幼苗,处理3周后测定植物的存活率、鲜重、干重、株高、生根数和地上部分、地下部分的离子含量。结果表明,经过IBA溶液预处理的杂交狼尾草幼苗的存活率、鲜重、干重、株高、生根数明显高于未处理的幼苗;在NaCl胁迫下,随着外源Ca~(2+)浓度的升高,杂交狼尾草幼苗的存活率、鲜重、干重、株高、生根数以及Ca~(2+)含量都明显升高并在CaCl_2浓度为2 mmol/L时达到最大值;随着外源Ca~(2+)浓度的升高,Na~+含量、Na~+/K~+降低,当CaCl_2的浓度为2mmol/L时,Na~+含量、Na~+/K~+最低。以上结果表明外源Ca~(2+)和IBA对NaCl胁迫下杂交狼尾草幼苗生长有促进作用,可以缓解NaCl胁迫对杂交狼尾草幼苗生长的抑制作用,提高杂交狼尾草幼苗在NaCl胁迫下的成活率;缓解盐害的最适的Ca~(2+)浓度为2mmol/L。     

莴苣与高羊茅对蓝花楹花水浸液化感作用的响应

为探明蓝花楹是否存在对其它植物产生化感作用的相关物质,以生长在四川温江地区的蓝花楹完整单花为供体材料、莴苣与高羊茅为受体材料、清水处理为对照(CK),采用培养皿滤纸法进行种子萌发以及生物测定法培养幼苗,研究浓度为0.001、0.025、0.050 g·m L-1的蓝花楹花水浸液对莴苣与高羊茅的种子萌发幼苗生长的化感作用。结果表明:莴苣与高羊茅的种子萌发均受到该水浸液的抑制作用,在萌发指数上表现较明显即综合化感效应(SE2)分别表现为-0.13、-0.27;莴苣的苗高受到促进作用而根长和根冠比却受到抑制作用,其苗高SE3=0.13、根长SE4=-0.36、根冠比SE5=-0.16;高羊茅的根冠比受到促进作用而苗高和根长却受到抑制作用,其SE3=-0.12、SE4=-0.08、SE5=0.16;莴苣叶片丙二醛含量和根系活力值均受到抑制作用,其丙二醛含量的SE6=-0.25和根系活力SE7=-0.44,高羊茅的响应则相反,分别表现为SE6=0.04和SE7=0.34。当水浸液浓度为0.025 g·m L-1时,多处出现RI极值或某种趋势的拐点,特别是受体植物的叶片丙二醛含量和根系活力值的变化。研究结果表明蓝花楹花水浸液中存在化感物质,莴苣与高羊茅对其均有不同响应,这为蓝花楹在植物景观配置及养护上提供了理论依据。     

NaCl对碱谷幼苗无机离子含量和生长的影响

用等离子耦合吸收光谱（ICP）和DDS－11A型电导仪进行的分析表明,培养在含NaCl营养液中,碱谷（EleusinecoracanaL）幼苗根吸收大量Na ,而对K ,Ca 和Mg 的吸收降低,Na ／K 比值增加,同时质膜相对透性提高,K ,Na ,Ca2 ,Mg2 和Pi5 的相对外渗百分率增加。在NaCl的胁迫下,碱谷种子的发芽率降低,幼苗的生长受抑制。     

匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+ 胁迫的生长响应与阈限浓度

采用砂培法,研究了匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+胁迫的生长响应及阈限浓度,结果表明:种子萌发率随着4种重金属浓度的增加而下降。对株高的影响是当重金属浓度小于100mg/L时会促进株高生长,高于100mg/L则产生抑制作用。Cu2+显著抑制根系生长,并随浓度的增加抑制效应愈加显著;在Cu2+浓度为600mg/L时匍茎翦股颖的根长比对照下降了93.75%。Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度小于200mg/L时会促进地上生物量的增加,但高于200mg/L时,地上生物量会随着3种重金属的增加而减少。Cu2+、Zn2+浓度小于100mg/L或Cd2+、Pb2+浓度小于200mg/L会增加叶绿素的含量,高浓度会降低叶绿素的含量;Cd2+在浓度为600mg/L时显著降低叶绿素含量,与对照相比,下降了43.55%。匍茎翦股颖生长的综合效应分析表明,匍茎翦股颖对Cu2+胁迫最敏感,具有较低的阈限浓度,而Zn2+胁迫对匍茎翦股颖的生长影响最小,阈限浓度相对较高。     

玉米籽粒重金属铅(Pb2+)含量的QTL定位

铅(Pb²⁺)是现存环境最大量的有毒重金属污染元素,在我国特别是西南地区种植的玉米受重金属Pb²⁺污染日益严重,已严重影响到食物安全。文章利用玉米籽粒Pb²⁺低富集自交系178和籽粒Pb²⁺高富集自交系9782杂交衍生的重组自交系群体为作图群体,利用165对SSR多态性标记,构建了总长度为1499.85 cM、标记间平均距离为9.07 cM的分子遗传图谱,对玉米籽粒Pb²⁺含量性状进行了QTL定位分析,以期为选育籽粒低富集Pb²⁺的玉米新品种提供参考。结果表明,在Pb²⁺浓度为333.32 mg/kg胁迫下,共检测到2个与籽粒Pb²⁺含量相关的QTL,分别位于玉米第1、第4号染色体,其中qPC1位于标记区间umc1661~phi002h之间,表型贡献率为11.13%,加性效应为0.062;qPC4位于umc1117~nc005之间,表型贡献率为5.55%,加性效应为-0.044。性状相关分析结果表明,籽粒中Pb²⁺含量与穗长、穗粗、行粒数、穗重和百粒重等产量性状间均未达到显著水平,表明选育玉米籽粒Pb²⁺低富集的新自交系或杂交种不一定会影响到产量性状,而且籽粒Pb²⁺含量是一个相对独立的遗传性状。     

Cd胁迫下SA和NO互作对小麦幼苗根生长和叶绿素含量的影响

以"陇春27"号水培小麦幼苗为研究材料,外源添加水杨酸（SA）、一氧化氮（NO）清除剂（carboxy-PTIO,c-PTIO）、NO供体硝普钠（SNP）、硝酸还原酶（NR）抑制剂钨酸盐（Tungstate）及NO合成酶（NOS）抑制剂（L-NAME）进行不同预处理,分析其在镉（Cd）胁迫下根的生长和叶片叶绿素含量的变化,探讨SA和NO互作对小麦幼苗Cd胁迫的缓解机制。结果表明：随着Cd处理时间的延长,小麦幼苗根中SA含量显著降低,NO含量则呈现先增加（6 h和12 h）后减少（24 h和48 h）的趋势;Cd胁迫抑制了小麦幼苗根的生长,减少了叶片叶绿素的含量,而一定浓度的SA或SNP预处理可以缓解Cd胁迫对小麦幼苗根长的抑制作用,增加叶绿素的含量。c-PTIO、L-NAME和Tungstate单独预处理显著抑制了小麦幼苗根的生长,减少了NO的含量,但不影响叶绿素含量。SA400+L-NAME预处理可以缓解Cd胁迫对小麦幼苗根长的抑制作用以及叶绿素和NO含量的减少作用;SA400+c-PTIO或SA400+Tungstate预处理可增加Cd胁迫下叶绿素的含量,但对根的伸长无影响。进一步研究发现,Cd胁迫抑制了NR的活性,而SA400预处理可以使Cd胁迫下NR的活性增强,不同处理对NOS的活性均无影响。综上所述,Cd胁迫导致小麦幼苗根内源SA含量降低和NO含量先升高再降低;外源添加SA或SNP预处理缓解了Cd胁迫对根生长的抑制和叶绿素含量降低的作用;外源SA通过影响NO的产生从而提高小麦幼苗对Cd胁迫的耐受性,最终缓解了Cd对小麦幼苗的毒害作用。     

Differential effects of Na+, Mg2+, K+, Ca2+ and osmotic stress on the wild type and the NaCl-tolerant mutants stl1 and stl2 of Ceratopteris richardii

In order to identify physiological components that contribute to salinity tolerance, we compared the effects of Na⁺, Mg²⁺ and K⁺ salts (NaCl, Na₂SO₄, MgCl₂, MgSO₄, KCl and K₂SO₄), Ca₂₊ (CaSO₄), mannitol and melibiose on the wild type and the single-gene NaCl-tolerant mutants stl1 and stl2 of Ceratopteris richardii. Compared with gametophytic growth of the wild type, stl2 showed a low level of tolerance that was restricted to Na⁺ salts and osmotic stress. stl2 exhibited high tolerance to both Na⁺ and Mg²⁺ salts, as well as to osmotic stress. In response to short-term exposure (3 d) to NaCl, accumulation of K⁺ and Na⁺ was similar in the wild type and stl1. In contrast, stl2 accumulated higher levels of K⁺ and lower levels of Na⁺. Ca²⁺ supplementation (1.0 mol m^?3) ameliorated growth inhibition by Na⁺ and Mg²⁺ stress in wild type and stll, but not in stl2. In addition, under Na⁺ stress (175 mol m^?3) wild-type, stll and stl2 gametopbytes maintained higher tissue levels of K⁺ and lower levels of Na⁺ when supplemented with Ca²⁺ (1.0 mol m^?3). stl2 gametophytes were extremely sensitive to K⁺ supplementation. Growth of stl2 was greater than or equal to that of the wild type at trace concentrations of K⁺ but decreased substantially with increasing K⁺ concentration. Supplementation with K⁺ from 0 to 1.85 mol m^?3 alleviated some of the inhibition by 75 mol m^?3 NaCl in the wild type and in stl1. In stl2, growth at 75 mol m^?3 NaCl was similar at 0 and 1.85 mol m^?3 K⁺ supplementation. Although K⁺ supplementation above 1.85 mol m^?3 did not alleviate inhibition of growth by Na⁺ in any genotype, stl2 maintained greater relative tolerance to NaCl at all K⁺ concentrations tested.