耐盐和盐敏感型小麦品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性差异

为探究小麦品种类型对盐胁迫的生理响应及敏感性差异,以耐盐型品种济麦22和盐敏感型品种河农6425为材料,对幼苗期植株施以不同浓度的NaCl胁迫处理,比较分析了两个品种幼苗在胁迫条件下的生长、生理生化和叶绿体荧光特征等方面的差异。结果表明,NaCl胁迫对幼苗地上和地下部分的生长表现浓度依赖性的抑制效应,对耐盐型品种的抑制程度较小。在生理响应方面,幼苗体内的Na^(+)含量随NaCl浓度的增加而上升,K^(+)和Ca^(2+)含量则表现相反的变化趋势,耐盐型品种幼苗在胁迫处理前、后均具有较高的K^(+)/Na^(+)比和Ca^(2+)/Na^(+)比;NaCl胁迫导致幼苗的光系统Ⅱ受损,表现在Fv/Fm、Fv/Fo、qP和YⅡ等叶绿体荧光参数数值下降,降幅在耐盐性品种上相对较小。在氧化胁迫和抗氧化系统方面,NaCl胁迫导致幼苗体内活性氧水平的上升和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的响应;POD活性在处理后的0—12 d范围内呈先下降后上升的趋势,CAT活性则呈先上升后下降的趋势。耐盐品种的POD活性在胁迫早期受抑制时间较短,随后的响应更迅速且上升幅度更高;耐盐品种的CAT活性上升幅度更高,且在胁迫后期对高浓度NaCl和长时间胁迫导致的酶活性抑制的耐受性更强。耐盐品种抗氧化酶的这一响应特征与其较低的活性氧上升幅度一致,也与其较低水平的代表膜损伤程度的丙二醛(MDA)积累一致。耐盐型品种根部的MDA积累经200 mmol/L NaCl处理1 d后达到峰值,而盐敏感品种根部的MDA积累经150 mmol/L NaCl处理1 d后即达到峰值。以上研究结果表明,耐盐型小麦品种济麦22可分别通过其较强的K^(+)/Na^(+)、Ca^(2+)/Na^(+)调节能力和抗氧化酶体系缓解盐胁迫所导致的渗透胁迫和活性氧伤害,从而表现出耐盐的特征。

Cd胁迫对2个耐Cd能力不同的小麦品种幼苗生长和生理特征的影响

为了解耐镉(Cd)能力不同的小麦品种幼苗对镉适应性的生理差异,分别用浓度为0、10、50、100和300μmol/L的Cd处理河农6425(Cd敏感型)和92R137(耐Cd型)的幼苗,测量2个小麦品种幼苗的生长指标、含水量、叶绿素荧光参数等,并检测根部Ca^2+水平的变化.结果表明,与对照组相比,Cd处理组中2个小麦品种幼苗的株高、叶长、最长根长以及含水量等生长指标均下降,地上部位和根部的Cd含量显著升高.92R137的长势和含水量好于河农6425,Cd含量和转移吸收均高于河农6425.低浓度Cd处理组中,2个小麦品种的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/F0、YⅡ和qP的变化幅度均较小,高浓度Cd处理组中,YⅡ和qP随着处理浓度的增加和培养时间的延长急剧下降,且河农6425的变化幅度高于92R137的变化幅度.正常小麦根尖有少量Ca^2+均匀分布,随Cd处理时间延长,小麦根尖Ca^2+水平逐渐上升,积累于分生区.92R137小麦根尖的Ca^2+水平随时间匀速增加,荧光亮度逐渐增强;河农6425小麦根尖的Ca^2+积累速率逐渐加快,Cd处理20 min时Ca^2+水平明显高于92R137.总之,Cd适应性强的品种92R137幼苗的长势好,含水量、Cd含量、Cd转移系数和叶绿素荧光参数均高于Cd适应性差的品种河农6425,根尖中Ca^2+水平低于后者的水平.

盐胁迫下不同玉米自交系的耐盐生理差异分析

为了分析耐盐能力不同的玉米品种响应盐胁迫的生理差异,分别用0、10、25、50和100 mmol/L的NaCl处理PH4CV(盐敏感型玉米自交系)和PH6WC(耐盐型玉米自交系)的幼苗,测量2个玉米品种幼苗的生长生理、光合生理和逆境生理等方面的指标.结果表明,相同NaCl浓度胁迫处理下,耐盐品种PH6WC中K+的质量分数和SOD活性均大于盐敏感品种PH4CV中的数值,MDA含量低于PH4CV中的数值,叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)、ETR(Ⅱ)、qP均高于PH4CV中的数值,NPQ低于PH4CV中的数值.以上结果说明,PH6WC可通过降低MDA含量、增加SOD活性、缓解PSⅡ系统所受损伤,来缓解盐胁迫对玉米的伤害效应.