外源钙对盐胁迫下不同衰老类型小麦幼苗生长生理的缓解效应

【目的】探讨延迟衰老型小麦Triticum aestivum与早衰型小麦的耐盐性,确定钙缓解小麦盐胁迫的最佳浓度及其机制。【方法】选用小麦加倍单倍体群体(DH)中的早衰株系DH70和延迟衰老株系DH106作为材料,以预实验所筛选的300 mmol·L^(-1)盐溶液对小麦进行胁迫,比较2个株系之间的耐盐性,再以不同浓度(5、10、20、40、60 mmol·L^(-1))氯化钙(CaCl_(2))溶液对盐胁迫下的小麦进行处理,确定CaCl_(2)溶液缓解盐胁迫的最佳浓度。【结果】①300 mmol·L^(-1)盐溶液胁迫显著抑制了小麦种子的萌发和幼苗的生长,且延迟衰老型小麦DH106表现出更好的耐盐性(P<0.05)。②施加不同浓度CaCl_(2)溶液均一定程度上缓解了盐害,使2个株系小麦的发芽率、苗长、根长和鲜质量等指标较300 mmol·L^(-1)盐胁迫处理均显著增加(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较盐胁迫处理显著提高(P<0.05),而丙二醛(MDA)质量摩尔浓度较盐胁迫处理显著下降(P<0.05),并且以40 mmol·L^(-1) CaCl_(2)处理缓解效果最佳。③在40 mmol·L^(-1) CaCl_(2)处理下,早衰株系DH70的SOD、POD活性分别提高了58.0%、43.5%,MDA质量摩尔浓度下降了33.0%,延迟衰老株系DH106的SOD、POD活性分别提高了52.9%、42.3%,MDA质量摩尔浓度下降了21.1%。【结论】盐胁迫显著抑制了小麦的正常生长发育,且延迟衰老型小麦表现出较好的耐盐性。外源施加CaCl_(2)可提高小麦抗氧化酶活性、降低MDA质量摩尔浓度,增强小麦耐盐能力,并且以浓度为40 mmol·L^(-1)处理效果最佳。

盐胁迫对藜麦种子萌发生长的影响及耐盐机理研究

【目的】探究盐胁迫对藜麦生长发育及生理特性的影响,并研究3种抗逆基因在藜麦中的响应模式。【方法】以藜麦品种Temuco为材料,用不同浓度NaCl溶液(0、200、450 mmol·L^(-1))处理藜麦种子和盆栽幼苗,通过测定种子萌发和幼苗生理指标、成熟植株农艺性状、种子营养成分含量,以及SOD、POD、BADH基因的时空表达,明确不同浓度NaCl胁迫对藜麦种子萌发、幼苗生长和种子品质的影响,以及3种抗逆基因对不同盐胁迫的响应。【结果】(1)在高浓度NaCl(450 mmol·L^(-1))胁迫下藜麦种子发芽和植株生长均受到明显抑制,影响种子N元素的吸收,Na^(+)/K^(+)比率显著上升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的酶活性显著下降,而丙二醛(MDA)含量明显高于对照。低浓度NaCl(200 mmol·L^(-1))胁迫有助于藜麦生长发育,除发芽指数下降外,种子活力指数和鲜重显著增加,各营养元素含量不受影响且略有上升,诱导SOD和POD酶活性显著增加,MDA含量与对照相比无明显差别。(2)可溶性糖和脯氨酸含量在200 mmol·L^(-1)和450 mmol·L^(-1)两个盐浓度下,与对照相比较均有显著增加,可溶性糖的增幅分别为68.06%和41.67%,脯氨酸含量的增幅分别为237.38%和189.97%。两者均随着盐浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。(3)SOD、POD和BADH三个抗逆基因在高浓度盐胁迫下表达量响应模式存在组织特异性和耐盐敏感性差异。BADH和SOD基因在根部组织中的表达量高于茎部和叶片,而POD基因则在叶片组织中的表达量最高,根部最低。【结论】高盐胁迫会影响藜麦Temuco种子的营养成分,使其萌发和生长受到抑制;基因的时间动态表达水平表明,在200 mmol·L^(-1)和450 mmol·L^(-1)两个盐浓度下,BADH均较POD和SOD对盐胁迫的响应更为迅速和敏感,因此BADH基因的表达量水平和响应速度可作为藜麦耐盐种质筛选的标记之一。本研究对藜麦的耐盐机制的深入和耐盐种质的选育提供了理论依据。