钠盐和氯盐胁迫下胡杨木质部汁液ABA、离子浓度和叶片气体交换的变化

研究了渗透胁迫和盐胁迫下一年生胡杨(Populus euphratica Oliv.)幼苗的木质部汁液脱落酸(ABA)、离子浓度及叶片气体交换的变化.PEG 6000 (溶液渗透势 -0.24 MPa)、50 mmol/L含钠离子的盐溶液 (NaNO3∶NaHCO3∶NaH2PO4=5∶4∶1, pH 6.8, 渗透势 -0.24 MPa)和50 mmol/L含氯离子的盐溶液 (KCl∶NH4Cl=1∶1, 渗透势 -0.24 MPa) 3种处理都显著降低了苗木的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(TRN),但盐处理植株的TRN高于PEG处理的苗木.木质部汁液ABA的浓度在PEG处理后1 h达到峰值,之后开始下降,降到对照水平后又逐渐回升.盐处理苗木的ABA也是在处理开始后就迅速升高,但之后ABA水平明显高于PEG处理的植株.结果显示,渗透胁迫和离子胁迫都能提高胡杨木质部汁液ABA的浓度: 盐处理开始后ABA的迅速升高主要是渗透胁迫的作用,而此后离子胁迫(Na+和Cl-)对ABA水平的提高具有重要作用.钠盐处理对胡杨净光合速率和蒸腾速率的抑制作用高于氯盐处理,其木质部汁液中较高水平的ABA和盐离子(Na+和Cl-)是可能的原因.钠盐处理苗木的盐离子(Na+和Cl-)水平高于氯盐处理,主要是由以下两方面的原因所致: (1)细胞膜上的Ca2+被Na+所取代, 增加了膜的透性; (2)胡杨根细胞液泡对Na+的区隔化能力较弱(与区隔Cl-相比).另外,盐胁迫下胡杨能保持对营养元素K+、Ca2+和Mg2+的吸收,这也是其抗盐性强的重要原因.     

盐胁迫条件下杨树盐分与甜菜碱及糖类物质变化

以抗旱耐盐性强的胡杨（Populus euphratica) 和非抗盐的群众杨（P.popularis 35-44'）为实验材料,研究了盐胁迫条件下盐分与甜菜碱,还原糖,蔗糖以及水溶性糖等细胞相容溶质的动态变化,两种杨树在盐处理期间表现出明显差异;群众杨下部叶片首先表现出盐害症状,处理后两周苗木上部叶片也出现盐害并脱落,而胡杨在试验期间仅下部叶片发黄脱落,盐处理15天后落叶量仅为16％,群众杨盐害症状的出现主要是由叶片中盐离子的大量累积所致。与之比较,胡杨拒吸Na^ 的能力及控制Cl^-转运的能力均优于群众杨。另外,胡杨的耐盐性强于群众杨也与其有机溶质的变化有关,受到盐胁迫后胡杨根叶中甜菜碱浓度显著提高,在处理后15天达到最高值,特别是叶片中甜菜碱的浓度提高了243倍,达到1899．8umol/L,根中甜菜碱含量也增加了9倍,此外,盐处理后胡杨叶和根中的还原糖,水溶性糖和蔗糖含量均呈明显上升趋势,分别在第4天和第15天达到峰值,与胡杨相反,耐盐性弱的群众杨在盐胁迫期间,叶中甜菜碱和糖含量并无显著提高,根中糖分水平还明显降低,由此可以得出结论,胡杨渗透调节能力高于群众杨,是其耐盐性强的重要生理基础之一。     

反相HPLC离子对色谱法测定植物组织中的甜菜碱

A reverse phase ion-pair HPLC assay has been developed for screening glycinebetaine content in plant tissues in studies of its relation to salinity tolerance. Separation was performed on a 250 mm×4.6 mm stainless steel column (packed with 10 μm irregular-H) eluted with 50　mmol/L KH 2PO4 (pH 4.45) containing ion-pair agent 0.1% PIC B-8 (1-octane sulfonic acid, Waters). Detection was performed by UV absorbance at 192 nm. The recovery rate of glycinebetaine in tissue extracts ranged from 85% to 96%. Glycinebetaine concentrations in leaf and root of Populus euphratica and P.`popularis 35-44' varied between 0.06 and 0.75 μg/g fresh weight (FW) with higher values in leaf tissue. Glycinebetaine level in suspension cells of P. euphratica increased from 0.45 to 0.77 μg/g FW following NaCl stress. The main assay procedure described here offers a number of advantages over other methods of estimating betaines: a) It increases precision and accuracy as compared with the periodide. b) Using a reverse HPLC column thus it decreases the expense for purchasing special equipment (such as strong cation-exchange columns). c) It avoids the need to generate derivatives thus allows rapid assay for betaines. This technique is not, however, suitable for use on crude, unpurified extracts and an ion-exchange clean up procedure is required. In the author's experiment, the extracts were passed through a 5 mL column of Dowex 1×8 (100-200 mesh, OH- form, Sigma) in series with a second column of a 5 mL Dowex 50W×2 (50-100 mesh, H+ form, Serva). Bound betaine was recovered from Dowex 50W×2 with 10mL of 2mol/L NH4OH and the eluate was evaporated to dryness at 65℃ in vacuum. 1 mL solution for the HPLC elution was used for dissolving betaine samples before separation on column.      

盐胁迫条件下杨树盐分与甜菜碱及糖类物质变化

以抗旱耐盐性强的胡杨（Populus euphratica）和非抗盐的群众杨（P. popularis‘35-44’）为实验材料,研究了盐胁迫条件下盐分与甜菜碱、还原糖、蔗糖以及水溶性糖等细胞相容溶质的动态变化。两种杨树在盐处理期间表现出明显差异：群众杨下部叶片首先表现出盐害症状,处理后两周苗木上部叶片也出现盐害并脱落。而胡杨在试验期间仅下部叶片发黄脱落,盐处理15天后落叶量仅为16%。群众杨盐害症状的出现主要是由叶片中盐离子的大量累积所致。与之比较,胡杨拒吸Na+的能力及控制Cl-转运的能力均优于群众杨。另外,胡杨的耐盐性强于群众杨也与其有机溶质的变化有关。受到盐胁迫后胡杨根叶中甜 菜碱浓度显著提高,在处理后15天达到最高值,特别是叶片中甜菜碱的浓度提高了243倍,达到1*!899.8 μmol/L,根中甜菜碱含量也增加了9倍。此外,盐处理后胡杨叶和根中的还原糖、水溶性糖和蔗糖含量均呈明显上升趋势,分别在第4天和第15天达到峰值。与胡杨相反,耐盐性弱的群众杨在盐胁迫期间,叶中甜菜碱和糖含量并无显著提高,根中糖分水平还明显降低。由此可以得出结论,胡杨渗透调节能力高于群众杨,是其耐盐性强的重要生理基础之一。     

钠盐和氯盐胁迫下胡杨木质部汁液ABA、离子浓度和叶片气体交换的变化

研究了渗透胁迫和盐胁迫下一年生胡杨(Populus euphratica Oliv.)幼苗的木质部汁液脱落酸(ABA)、离子浓度及叶片气体交换的变化。PEG 6000(溶液渗透势—0．24MPa)、50mmol／L含钠离子的盐溶液(NaNO3：NaHCO3：NaH2PO4=5：4：1,pH6．8,渗透势-0．24MPa)和50mmol／L含氯离子的盐溶液(KCl：NH4Cl=1：1,渗透势-0．24MPa)3种处理都显著降低了苗木的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(TRN),但盐处理植株的TRN高于PEG处理的苗木。木质部汁液ABA的浓度在PEG处理后1h达到峰值,之后开始下降,降到对照水平后又逐渐回升。盐处理苗木的ABA也是在处理开始后就迅速升高,但之后ABA水平明显高于PEG处理的植株。结果显示,渗透胁迫和离子胁迫都能提高胡杨木质部汁液ABA的浓度：盐处理开始后ABA的迅速升高主要是渗透胁迫的作用,而此后离子胁迫(Na^ 和Cl^-)对ABA水平的提高具有重要作用。钠盐处理对胡杨净光合速率和蒸腾速率的抑制作用高于氯盐处理,其木质部汁液中较高水平的ABA和盐离子(Na^ 和Cl^-)是可能的原因。钠盐处理苗木的盐离子(Na^ 和Cl^-)水平高于氯盐处理,主要是由以下两方面的原因所致：(1)细胞膜上的Ca^2 被Na^ 所取代,增加了膜的透性;(2)胡杨根细胞液泡对Na^ 的区隔化能力较弱(与区隔Cl^-相比)。另外,盐胁迫下胡杨能保持对营养元素K^ 、Ca^2 和Mg^2 的吸收,这也是其抗盐性强的重要原因。