外源褪黑素对NaCl胁迫下向日葵种子萌发的影响

盐胁迫是影响作物产量和质量的非生物胁迫之一,褪黑素能有效提高植物应对盐胁迫的水平。本文以矮生向日葵为研究对象,以筛选出的0.25mol/LNaCl为胁迫浓度,通过测定种子萌发指标、膜脂过氧化程度、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性等,研究外源褪黑素对盐胁迫下向日葵种子萌发的生理调控机制。结果表明:随着褪黑素浓度的增加,种子的发芽势、发芽率、发芽指数、可溶性蛋白质含量均呈先升后降趋势,其中25μmol/L的效果最佳。脯氨酸含量较对照不断增长,以100μmol/L的效果最佳。MDA含量较对照减少,以25μmol/L的抑制作用最为显著。不同浓度外源褪黑素对种子SOD、POD和CAT活力均有明显的增加,以25μmol/L的效果最为显著。综上所述,25μmol/L褪黑素可以作为向日葵种子萌发期对抗NaCl胁迫的有效预处理措施,本研究为褪黑素的利用和向日葵栽培调控提供依据。

6个接骨木优良品系耐盐性综合评价

为揭示接骨木新品系对盐胁迫的适应能力,筛选耐盐能力更强的接骨木新品系,采用盆栽法,以6个接骨木品系1年生扦插苗为试验材料,通过不同浓度NaCl(0‰、2‰、4‰、6‰)胁迫处理,分析比较处理后6个品系之间的生长、生理指标差异,并对指标进行主成分综合分析评价。结果表明:随着NaCl处理浓度的升高,6个接骨木品系的苗高增量呈先上升后下降的趋势,植株鲜质量、干质量与植株整体健康状况呈现逐渐下降的趋势,6‰NaCl处理的健康状况较0‰下降幅度最小的为‘水丹’,降幅为20.69%;6个接骨木品系的丙二醛含量、细胞膜透性呈现逐渐上升的趋势,‘水丹’的丙二醛含量上升幅度最小;6个接骨木品系叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、叶片相对含水量呈现逐渐下降的趋势,其中‘盐丹’和‘水丹’的叶绿素含量均高于其他品系,‘盐丹’的可溶性蛋白含量和叶片相对含水量下降幅度最小,6‰NaCl浓度处理较0‰降幅分别为45.08%和2.30%;6个接骨木品系的超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性均呈现先上升后下降的趋势,0‰、2‰、4‰NaCl浓度下,‘水丹’的过氧化物酶活性显著低于‘红丰’‘紫丰’。对以上指标进行双因素方差分析得出,品系和盐浓度的交互作用显著影响接骨木的植株整体健康状况、叶片相对含水量、干质量。综合分析得出6个接骨木品系耐盐能力为‘水丹’>‘盐丹’>‘紫丰’>‘红丰’>‘金幻’>‘柳叶红’。‘水丹’和‘盐丹’耐盐性较强,可作为盐碱地绿化候选树种。

外源儿茶素浸种对盐胁迫下高粱种子萌发的影响

儿茶素是一种多酚类化合物,可促进植物在逆境下的生长发育,减缓逆境胁迫造成的损伤。为探究儿茶素对盐胁迫下高粱幼苗生长发育的影响,本研究以高粱‘河农16’品种为试验材料,通过利用儿茶素浸种处理(儿茶素浓度50μmol/L),对非盐胁迫和盐胁迫下(NaCl浓度100 mmol/L)高粱种子萌发以及形态特征进行测定。结果表明:儿茶素处理可显著提高盐胁迫环境下高粱幼苗的芽长、根长、超氧化物歧化酶活性、脯氨酸、可溶性糖以及叶绿素含量,显著降低过氧化物酶、过氧化氢酶活性和丙二醛含量。进一步的相关性分析结果显示,芽长、根长、芽鲜重、芽干重、根鲜重、根干重、超氧化物歧化酶、脯氨酸、可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量呈正相关,而与过氧化物酶、过氧化氢酶活性和丙二醛含量呈负相关。综合分析认为,外源儿茶素通过促进高粱幼苗芽长和根长的发育,提高超氧化物歧化酶活性,提高渗透调节物质和叶绿素含量,来缓解盐胁迫对高粱幼苗产生的伤害,促进干物质积累,提高了高粱幼苗的耐盐性。

Impact of Continuous Cropping on Soil Phenolic Acid Substances and Research Progress on Continuous Cropping Obstacle Reduction Techniques

At present,long-term continuous cropping in agricultural production has formed a relatively common development trend.With the increase of continuous cropping years,soil phenolic acids are also affected to varying degrees.This paper summarized the effects of continuous cropping on soil phenolic acids and the research progress of continuous cropping obstacle reduction techniques,aiming at providing theoretical basis and technical support for the research of continuous cropping obstacle reduction techniques and promoting the healthy and sustainable development of modern agriculture.

山栏稻耐盐性评价与耐盐指标筛选

利用合理的评价指标评估山栏稻种质材料的耐盐程度,筛选耐盐性优良的山栏稻种质,对海南山栏稻的保护与利用具有重要的科学与现实意义。本研究采用盆栽实验对40份山栏稻、3份旱稻和3份水稻在芽期和全生育期进行盐胁迫处理,芽期设置0.6%NaCl溶液处理,全生育期设置4 g·kg^(-1)的盐土处理。通过测定与水稻耐盐性相关的25个生长指标,运用相关性分析、灰色关联分析和综合评价等进行全生育期耐盐性分析并筛选耐盐指标。结果显示,单株产量、剑叶面积、每穗总粒数、结实率和有效穗数在不同材料间差异显著(P<0.05),且对盐胁迫高度敏感。基于对46份水稻种质材料全生育期生长情况耐盐性的综合评价,可将其分为4类:耐盐性强的9份,在盐胁迫下可完成完整生育期;耐盐性较强的3份,可进入生殖生长阶段但无法形成产量;耐盐性一般的16份,在进入生殖生长前已死亡;耐盐性弱的18份,在受到盐胁迫35 d后全部死亡。利用主成分分析和隶属函数分析得到耐盐性综合度量值(D值),筛选出山栏稻‘WMS02’和旱稻‘黄叶稻’为耐盐性极强材料。通过相关性和灰色关联分析,确定分蘖期倒二叶叶面积和株高为早期耐盐性鉴定的评价指标。

NaCl胁迫下新型四倍体水稻种子萌发特性及基因差异表达分析

【目的】评价新型四倍体水稻在不同浓度NaCl处理下的种子萌发特性、幼苗建成期形态指标和根部细胞结构差异,评估盐胁迫相关基因的表达差异。【方法】在不同浓度NaCl(0、50、100、150、200和250 mmol/L)处理下,以‘华多1号’为研究材料,统计其种子在萌发时间、发芽势、发芽率和萌发指数指标的差异。在幼苗形成期,统计和比较‘华多1号’在不同浓度NaCl处理下的总根数、幼苗苗长、根长、幼苗鲜质量、含水率和根冠比参数的差异。利用WE-CLSM和塑料半薄切片技术观察根尖组织细胞的形态。利用基因组重测序、生物信息学分析和qRT-PCR技术对‘华多1号’与双亲相关的盐胁迫基因进行分析和定量验证。【结果】当NaCl浓度升高时,‘华多1号’种子发芽率和萌发指数呈递减趋势,但相对盐害率和平均发芽时间呈递增趋势。当NaCl浓度高达250 mmol/L时,‘华多1号’种子相对盐害率为35%,表明其具有较强的耐盐性。在NaCl处理8~20 d后,‘华多1号’幼苗随着NaCl浓度升高,总根数呈减少趋势,同时幼苗苗长、根长、幼苗鲜质量和含水率呈下降趋势,但根冠比呈上升趋势。NaCl胁迫会抑制‘华多1号’幼苗生长,导致其根尖细胞体积变小,细胞皱缩和细胞排列松散;盐胁迫条件下,根尖伸长区的表皮和外皮层的细胞会增厚,中间皮层的细胞层数增加,中柱直径缩小,木质部导管分化数目增加。在‘华多1号’中发现有85个盐胁迫基因在CDS区中较双亲存在差异,包括53个盐敏感相关基因、32个盐胁迫抗性相关基因。qRT-PCR结果表明:与对照相比,‘华多1号’的4个盐敏感基因(LOC_Os03g16900、LOC_Os06g48510、LOC_Os02g34810和LOC_Os04g32920)和2个耐盐性基因(LOC_Os03g20090和LOC_Os11g26790)表达量显著上升。【结论】该研究可为后续系统评价四倍体水稻种质资源的耐盐性、揭示四倍体水稻的耐盐性调控机理,以及后续筛选耐盐多倍体水稻品种提供理论依据。

作物耐盐机理研究进展及提高作物抗盐性的对策

作物耐盐机理研究进展及提高作物抗盐性的对策王宝山赵可夫（山东师范大学逆境植物研究所，济南２５００１４）邹琦（山东农业大学，泰安２７１０１８）ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＣＲＯＰＳＡＬＴＴＯＬＥＲＡＮＣＥＡＮＤＳＴＲＡＴＥＧＩＥＳＦＯ...

甜瓜种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫的响应

在盆栽条件下研究了NaCl胁迫对黄河蜜和白沙蜜甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：NaCl胁迫对甜瓜种子吸水和累计发芽率影响较小，但明显延缓后期吸水和发芽进程。50mmol·L^-1以上NaCl浓度下，甜瓜种子相对发芽指数、相对活力指数和胚根生长量均下降。NaCl胁迫抑制甜瓜幼苗高度、株叶面积增长和干物质积累，抑制作用具有浓度和时间依赖性。NaCl胁迫对甜瓜幼苗形态生长的抑制作用强于对物质积累的抑制作用，对根系干物质积累的抑制作用高于对地上部干物质积累的抑制作用，对白沙蜜的抑制作用强于对黄河蜜的抑制作用。甜瓜种子和幼苗能适应的临界NaCl浓度在100～150mmol·L^-1之间，厚皮甜瓜可能更适合作为咸水灌溉和盐碱地生产的经济作物。

7个水稻品种苗期耐盐性的遗传分析

采用完全双列杂交设计研究了 7个耐盐性不同的水稻品种苗期耐盐性遗传机制。在水培条件下 ,将亲本和F1世代的 3～ 4叶期幼苗用 8g·L-1的NaCl胁迫处理 10d后 ,测定根系Na+ /K+ 和盐害级别 ,利用主位点组加性显性模型 ,采用向前逐步回归方法对 2个耐盐指标进行遗传分析。结果表明 ,根系Na+ /K+ 的遗传变异符合 2个主位点组 +微位点组的遗传控制模型 ,盐害级别的遗传变异符合 3个主位点组 +微位点组的遗传控制模型。在决定水稻根系Na+ /K+ 和盐害级别的遗传变异中 ,主位点组的加性效应和显性效应共同起作用。

盐胁迫下马铃薯脱毒苗生物产量及Vc含量的变化

采用高效液相色谱 ( HPL C)测定经 Na C1胁迫后马铃薯脱毒试管苗 Vc的含量。结果表明 ,盐胁迫的脱毒苗植株其内部 Vc含量 ( 4 .2 4 8mg/ 10 0 g鲜重 )是对照液体 MS培养基生长下 Vc含量 ( 1.368mg/ 10 0 g鲜重 )的 3.10倍。然而 ,未经处理的脱毒苗生物产量 ( 0 .2 2 1g/株 )是盐处理 ( 0 .12 51g/株 )的 1.767倍 。

紫花苜蓿耐盐新种质一般配合力分析与轮回选择

以第1代轮回选择的后代为材料,种植后通过表型从中选出107个耐盐单株,其耐盐性一般配合力测定结果表明:其中耐盐性一般配合力高的75株,低的32株;再将配合力较高的单株相互杂交,完成第2代轮回选择;在两次选择的基础上,又进行一次混合选择,得到了70个杂交后的耐盐苜蓿新材料。

红麻杂交种幼苗生长对盐胁迫的响应

以红麻细胞质雄性不育系P3A、恢复系992及其杂交F1为材料,采用水培法研究盐胁迫对红麻幼苗生长效应以及红麻杂交种对盐胁迫是否存在杂种优势。结果表明:盐胁迫显著抑制红麻幼苗的生长,改变了干物质的分配,使根冠比增大;不同基因型红麻幼苗对盐胁迫的耐性存在显著差异;红麻杂交种的幼苗生长对盐胁迫的响应表现出较强的中亲优势和超高亲优势,F1相对亲本的杂种优势在一定范围内随着盐浓度的提高进一步增强。

作物耐盐性状研究进展

阐述了作物耐盐性含义、耐盐种类、耐盐机理、耐盐性的鉴定技术和指标,并浅析了提高耐盐性的栽培措施。重点综述了耐盐品种的选育,包括分子标记辅助选择聚合育种(水稻、小麦、大豆)、转基因育种(棉花、大麦)、分子设计育种等。最后对作物耐盐性状研究进行了展望。

五份扁蓿豆种质材料种子萌发期耐盐性鉴定

选取来自内蒙古5个不同地区的扁蓿豆种质材料,在0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%复盐溶液(NaCl 80%+CaCO310%+MgSO45%+K2SO45%)胁迫下,研究其对扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明:5份扁蓿豆种子的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、胚芽长、胚根长及幼苗干重均随盐浓度的增加呈下降趋势。隶属函数综合评价表明,来源于通辽市大青沟的种质材料耐盐性最强,来源于锡林郭勒盟白音锡勒及乌兰察布市四子王旗的种质材料耐盐性较弱。

九份扁蓿豆种子萌发期耐盐性研究

利用质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.5%的NaCl溶液处理扁蓿豆种子,研究采集于甘肃和陕西的8份野生扁蓿豆和1份野生栽培品种(土默特扁蓿豆)种子萌发期的耐盐性。结果表明,随着NaCl浓度增加,扁蓿豆居群的种子发芽率逐渐降低,其中景泰居群下降相对较慢,宁县和陇县居群下降较快。NaCl浓度为1.0%时,发芽率最大的为永昌居群(77.3%),最小的为陇县居群(36.0%)。NaCl浓度为1.5%时,供试扁蓿豆种子的发芽率为0。应用隶属函数法进行综合评价,结果表明扁蓿豆居群种子萌发期耐盐性景泰>土默特>永昌>陇西>镇原>临夏>渭源>陇县>宁县。

外源水杨酸对盐胁迫下棉花幼苗激素含量及生长特性的影响

以中棉所4l号和中棉所49号为试验材料,通过盆栽试验,研究外源水杨酸(SA)对盐胁迫下棉花幼苗激素水平和生长特性的影响。结果表明:(1)0.6%Na Cl胁迫条件下,棉花幼苗叶片中ABA含量增加,CTK、GA和IAA含量减少,在0.05 mmol·L^(-1)SA浸种+0.2 mmol·L^(-1)叶面喷施复合处理下,中棉所41号和中棉所49号幼苗中ABA含量分别降低了59.14%和76.71%,CTK、GA、IAA含量分别提高了55.39%、21.05%、22.39%和17.08%、12.5%、18.20%,说明SA处理可有效缓解盐胁迫的伤害;(2)ABA/IAA+GA、CTK/IAA和ABA/CTK值在0.6%Na Cl胁迫处理下分别为增高、降低和增高,0.05 mmol·L^(-1)SA浸种+0.2 mmol·L^(-1)叶面喷施复合处理下,中棉所41号和中棉所49号幼苗中ABA/IAA+GA和ABA/CTK值分别降低了63.40%、74.03%和71.66%、79.99%,CTK/IAA值分别增加了28.41%和21.18%,说明SA可使幼苗体内激素恢复动态平衡,促进幼苗的生长发育;(3)0.6%Na Cl胁迫处理下棉花幼苗的株高、根鲜重、茎鲜重和叶鲜重都表现为降低,在不同浓度外源SA浸种和喷施处理下都有所恢复,幼苗根表现最为明显,用0.05 mmol·L^(-1)SA浸种+0.2 mmol·L^(-1)叶面喷施处理0.6%Na Cl胁迫下,两品种棉花幼苗单株鲜重分别增加了24.20%和22.39%。SA能通过调控棉花幼苗激素含量从而提高棉花幼苗的耐盐性,其中以0.05 mmol·L^(-1)SA浸种+0.2 mmol·L^(-1)叶面喷施对缓解棉花幼苗盐胁迫的伤害效果明显。

植物耐盐性:演化和盐基因组学

由于社会的发展需要使用盐地产出植物,因此植物耐盐性的研究变得日益重要。植物在长期演化中主要形成嗜盐植物和非嗜盐植物两类,在细胞乃至群体处理盐的机制方面发生了广泛和深度的遗传变异。鉴于发掘植物耐盐、使植物耐盐和改变植物盐环境的各领域都取得了重大进展,结合植物的演化扩展对植物耐盐的认识,从细胞机制、个体机制扩展到群体机制乃至多基因组参与的生态互作,进行以盐基因组学为视角的研究就显得非常重要。本文根据该领域的新近进展,对植物耐盐性进行演化和组学视角的回顾和分析,以期对今后的植物耐盐研究提供参考。

转LEA基因烟草的NaHCO3抗性分析

本研究以转LEA基因烟草7个株系及非转基因对照烟草组培苗为材料,用不同浓度的NaHCO3处理,通过调查转基因烟草和对照烟草的相对电导率、POD活性、SOD活性、碱害指数、生根率等指标的变化,对LEA基因功能在NaHCO3的抗性方面进行初步探索性的研究。结果表明,在非碱胁迫条件下,各转基因株系与对照烟草的相对电导率差异不明显,各株系的相对电导率随着NaHCO3浓度的增加均呈上升趋势,但各转基因株系均小于对照烟草,当NaHCO3浓度在30mmol/L和40mmol/L时,转基因株系之间及转基因株系与对照间的差异达到了显著水平;在给予NaHCO3胁迫后,将各转基因株系各个处理POD活性、SOD活性取平均值后与对照烟草做比较,可以看出,对照烟草的POD活性、SOD活性变化较小,而转基因株系活性上升较为明显,且均在NaHCO3浓度为30mmol/L处达到活性最大值;在不同浓度NaHCO3胁迫下转基因烟草的受害程度明显小于对照;在相同浓度的NaHCO3胁迫下,转基因烟草生根较对照烟草早2￣3d,当NaHCO3浓度为30mmol/L时,转基因烟草碱害指数达到50%左右,且保持有10%￣30%左右生根率,而对照烟草受害程度较大,已经不能生根。综合以上分析结果表明,转基因烟草NaHCO3的耐受临界浓度为30mmol/L。在NaHCO3胁迫下,转基因烟草的碱害程度、膜损伤较对照烟草小,POD、SOD活性及生根率均高于对照烟草,说明LEA基因的导入提高了烟草的NaHCO3抗性。

异子蓬二型性种子的种皮结构及离子含量差异

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性。通过检测异子蓬二型性种子中的生理生化物质以及观察种皮的结构,比较异子蓬二型性种子中营养物质、养分全量以及种皮结构的差异,结果表明:(1)异子蓬的棕色种子只有一层薄种皮,而黑色种子不但具有一层薄的内种皮还有一层坚硬致密的外种皮;(2)棕色种子的质量大、质量频数分布较为集中,并且吸水迅速,在吸水率较低时就能够大量萌发;(3)棕色种子的可溶性糖、可溶性蛋白质、全氮、全磷以及K+、Na+、K+/Na+和Mg2+/Na+都显著高于黑色种子。说明在繁殖子代、产生二型性种子时,异子蓬对棕色种子和黑色种子之间的繁殖投入存在着巨大的差异,这可能是导致异子蓬二型性种子产生差异性萌发机制的重要原因。

毛白杜鹃耐碱突变体的离体筛选与鉴定

利用由NaHCO3建立的高pH值筛选培养基对毛白杜鹃组培再生的丛生芽进行了耐碱筛选,并对获得的耐碱突变体植株在碱性环境中叶绿素含量和根系Fe3+还原酶活性变化进行了分析.结果表明:10mmol/LNaHCO3是合适的选择压,突变体植株对碱性环境比对照具有较好的适应性和耐受性;该筛选方法是可行的.