沙漠植物盐爪爪(Kalidium foliatum)的耐盐碱性及其对碱性盐胁迫的响应

[目的]盐爪爪是我国西北盐化荒漠地区的一种盐生植物,以中性盐胁迫试验为基础的研究充分证实了它的强耐盐性,而其对于盐碱混合胁迫的耐受性以及适应性如何则需要进一步研究。[方法]本研究以1a生盐爪爪幼苗为材料,采用盆栽试验的方法,对以Na_2CO_3和NaHCO_3形成的碱性盐处理条件下盐爪爪幼苗生长和生理指标进行试验观测。[结果]盐碱混合胁迫下,低盐中碱(150mmol·L^(-1),pH8.4)处理较有利于盐爪爪苗期生长,Na+含量高于250mmol·L^(-1)同时pH值达到9.1对盐爪爪生长会产生显著抑制作用,但盐爪爪在Na+含量350mmol·L^(-1)以及pH值9.7的高盐高碱胁迫下仍然可以生长。碱性盐对盐爪爪生长的抑制和伤害显著大于同浓度的中性盐胁迫。盐爪爪叶脯氨酸和可溶性糖含量随着处理强度加大而显著增加。[结论]本研究揭示了盐爪爪生长发育需要环境中一定浓度的盐离子,且自身具有强耐盐碱性,为选择盐碱地植被恢复种植材料提供理论依据。

盐爪爪(Kalidium foliatum)群落对土壤盐分影响

近年来,地下水超采和不合理的灌溉方式导致民勤绿洲北部地区严重盐渍化。盐爪爪(Kalidium foliatum)群落是高度盐渍化地区主要的盐生、旱生群落。采集盐爪爪群落下部以及群落间空地的土壤样品和盐爪爪植物样品,分析了盐爪爪群落对土壤盐分的影响。结果表明,随着与盐爪爪群落距离的增加,土壤盐分增加;这种空间变化主要发生在土壤表层(0~5cm);盐爪爪茎的盐分含量显著高于根和叶,与冠层下0~5cm土壤盐分接近、高于5~10cm土壤盐分;盐爪爪从土壤吸收的Na+、Cl-、和SO2-4主要存储于茎部,而Mg2+存储于叶部。

赤霉素不同浓度及处理方式对青藏高原柴达木盆地盐爪爪种子萌发的影响

目的:探究两种赤霉素处理方式、不同赤霉素浓度对盐爪爪种子萌发指标的影响,旨在得出不同因素对盐爪爪萌发的作用效果,寻求提高盐爪爪萌发的最适条件。方法:采用培养皿纸上萌发法,统计种子萌发情况,计算萌发率、萌发势、萌发指数等指标。结果:(1)在提前浸种组内,随着赤霉素浓度的增加,盐爪爪种子的萌发率、萌发势、萌发指数3项萌发指标也随之增加,但萌发指标小于对照组;(2)在每日滴加组内,赤霉素浓度的变化对盐爪爪种子的萌发不具有显著影响,萌发指标均高于对照组;(3)赤霉素浓度在200~1000 mg/L之间时,每日滴加的处理方式下盐爪爪种子萌发率在92.22%~98.89%之间,提前浸种组处理方式下盐爪爪种子萌发率在56.67%~80.00%之间,前者显著高于后者。结论:(1)在提前浸种组内,低浓度的赤霉素不具有促进盐爪爪种子萌发的作用;(2)在每日滴加组内,200~1000 mg/L的赤霉素对盐爪爪种子的萌发指标均具有促进作用;(3)赤霉素浓度在200~1000 mg/L之间时,每日滴加的方式更适用于盐爪爪种子的萌发。

盐旱胁迫对盐爪爪种子萌发及幼苗生长的影响

为探究盐爪爪(Kalidium foliatum)的耐盐旱机制,本研究分析了NaCl模拟盐胁迫、聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)模拟干旱胁迫,以及盐旱交互胁迫对其种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明:在单一盐胁迫时,种子发芽率、活力指数、胚根长、胚芽长、鲜重均呈先增后减趋势,在300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下幼苗的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性增加。在单一干旱胁迫时,发芽指数、活力指数降低,胚根生长受到抑制,POD,CAT活性增加。盐、旱交互胁迫时,随着胁迫浓度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数均呈下降趋势;在100 mmol·L^(-1)NaCl+10%PEG胁迫下盐爪爪种子发芽势较对照增加2.13%,在100 mmol·L^(-1)NaCl+5%PEG胁迫下盐爪爪幼苗胚根长、胚芽长、鲜重、干重均较对照增加。通过双因素方差分析和隶属函数综合分析发现,盐胁迫是影响盐爪爪种子萌发和幼苗生长的主要生态因子。本研究为河西走廊地区盐碱地改良和生态修复提供一定的参考依据。

新疆盐碱地区盐爪爪内生菌群落组成与分布格局研究

为揭示盐碱环境下盐爪爪内生菌群落结构组成及其多样性,以新疆5个典型盐碱地区的盐爪爪为研究对象,采用高通量测序技术分别对其根部和地上部分样品的内生菌进行分析。结果表明:获得的366个细菌操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs)共涉及16个门,70个目,321个属;以变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)为主要菌门。获得的869个真菌OTUs共涉及14个门,86个目,291个属;以子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、油壶菌门(Olpidiomycota)为主要菌门。其中,嗜盐单胞菌属(Halomonas)和链格孢属(Alternaria)占绝对优势。不同地区和不同组织的内生细菌群落和内生真菌群落组成及群落丰富度差异显著。土壤中的钠离子(Na^(+))、氯离子(Cl^(-))和电导率(EC)与内生菌主要门的分布呈显著正相关关系,表明不同地区内生群落的构成差异主要与土壤盐碱化相关。研究初步揭示了新疆盐碱地区盐爪爪内生菌群落结构组成与分布格局,对阐明内生菌在生态系统的演替、生物多样性及其生态功能具有科学意义。

盐爪爪根际产ACC脱氨酶菌株筛选及促生特性研究

为探究盐碱区生态环境改良方式,丰富产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶菌种资源,从新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州盐碱地盐爪爪(Kalidium foliatum)根际土壤中筛选产ACC脱氨酶菌株,结合16S rRNA基因测序对优良菌株鉴定,通过盆栽接种试验验证其促生效果。结果从盐爪爪根际分离到26株产ACC脱氨酶菌株,酶活性为0.4~5.6 U·mg^(-1),以PM14、PM16和PM24活性最高。经鉴定,菌株PM14、PM16和PM24分别归属肠杆菌属(Enterobacter)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)。盆栽试验表明,接种3株菌对非盐碱胁迫下拟南芥地上(株高、地上干重)和地下(根长、根干重)部分生长均有明显促进作用;对盐碱土栽培小麦的地上部分(株高、茎粗、鲜重和干重、叶绿素含量)和根干重也有积极影响,尤以PM16最显著。PM14和PM16兼具解磷、固氮和分泌吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的能力,PM24兼具固氮和分泌IAA的能力,均具有多种促生功能。本研究结果为盐碱区微生物菌肥的开发提供了菌种资源和理论支持。

不同类型盐分对盐爪爪种子萌发和幼苗生长的影响

采用培养皿法研究不同类型钠盐胁迫对荒漠植物盐爪爪种子萌发率、萌发指数、幼苗芽长和根长,分析盐爪爪种子萌发与幼苗生长适应不同类型盐碱地的机制,为种植盐爪爪生态修复不同类型盐碱地提供了科学依据。结果表明:(1)NaCl、Na_(2)SO_(4)、NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)均显著抑制盐爪爪种子的萌发率和萌发指数。(2)回归方程分析盐爪爪萌发期的耐NaCl、Na_(2)SO_(4)、NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)临界值分别为325 mmol·L^(-1)、267 mmol·L^(-1)、245 mmol·L^(-1)和166 mmol·L^(-1),其极限值分别是671 mmol·L^(-1)、580 mmol·L^(-1)、569 mmol·L^(-1)和389 mmol·L^(-1),相对于中性盐,盐爪爪种子萌发时对碱性盐更敏感。(3)NaCl、Na_(2)SO_(4)、NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)均显著抑制盐爪爪幼苗芽和根的生长,盐爪爪种子萌发和幼苗生长对这4种钠盐的响应差异显著;相对于幼苗芽,幼苗根的响应更为敏感,可将根长作为评价盐爪爪耐盐性的参数,碱性盐毒害强于中性盐;根据盐分对盐爪爪种子萌发和幼苗生长的毒害性顺序依次为:NaCl<Na_(2)SO_(4)<NaHCO_(3)<Na_(2)CO_(3)。

盐分和水分胁迫对两种盐生植物盐爪爪和盐穗木种子萌发的影响

采用不同浓度NaCl和等渗PEG(分子量为6000)处理2种盐生植物种子(盐爪爪Kalidiumfoliatum、盐穗木Halostachys caspica)。结果表明,(1)NaCl和等渗PEG对种子的萌发均产生抑制作用,且PEG的抑制程度大于等渗NaCl,说明渗透胁迫是影响盐生植物种子萌发的主要因素;(2)盐胁迫和水分胁迫对盐生植物种子的萌发具有明显的抑制作用,降低了种子的萌发率,推迟了种子的初始萌发时间、延长了种子的萌发时间;(3)根据2种盐生植物种子萌发耐盐性比较,两种盐生植物均具有较强的耐盐性,在0~300 mmol.L-1NaCl盐溶液范围内,盐穗木种子相对萌发率达到95%以上,盐爪爪达到80%以上,说明盐穗木比盐爪爪具有更强的耐盐性。盐穗木种子耐盐适宜值为332.5 mmol.L-1,临界值为540 mmo.lL-1,极限值为749 mmo.lL-1;盐爪爪种子耐盐适宜值为246.5 mmol.L-1,临界值为391.8 mmo.lL-1,极限值为537 mmol.L-1;(4)低浓度的NaCl溶液对种子萌发的幼苗生长起着促进作用。在100 mmo.lL-1NaCl处理时,两种盐生植物幼苗的胚...

盐生植物在盐渍土壤改良中的作用

盐生植物盐爪爪〔Kalidiumfoliatum (Pall.)Moq.〕、盐地碱蓬 (SuaedasalsaL .Pall)、中亚滨藜 (AtriplexcentralasiatieaIljin)、西伯利亚白刺 (NitrariasibiricaPall) ,在中国禹城地区〔φ(N) =36°5 5′,λ(E) =116°40′〕含盐量较高 (1%～ 1.3%)的试验田中分别种植 .出苗后定苗 ,株密度n =80m-2 ,小区面积为 4m2 ,每种植物 3个重复 .种植前分别测定土壤Na+ 含量 ,N、P、K含量 ,有机质含量 ,细菌和真菌数量 .萌发后 15d测定植株干重、植株Na+ 含量 .在花芽形成期收获 ,再测定植物干重和植株Na+ 含量 ,以及土壤Na+ 含量 ,N、P、K含量 ,有机质含量 ,细菌和真菌数量 .结果发现 ,盐渍土壤种植 4种盐生植物 1个季度后 ,土壤Na+ 含量显著降低 ,每季盐爪爪从土壤中吸收Na+ 量 934 5 .6kg/hm2 ,盐地碱蓬吸收Na+ 量 6 85 1.4kg/hm2 ,西伯利亚白刺吸收 6 0 19.2kg/hm2 ,中亚滨藜吸收 6 0 98.4kg/hm2 .土壤有机质 ,N、P、K以及细菌和真菌数量也有不同程度的增加 .这再次证明 ,盐生植物是一类良好的吸盐植物 .并对盐渍土壤种植盐生植物后Na+盐降低、土壤肥力和微生物数量增加的原因进行了讨论 .表 7参

2种盐生植物根系的适盐特性

植物在吸收水分和营养物质的过程中,根系起关键性作用（Satomura et al.,2006）,同时根系在土壤中的分布格局反映出植物的生态适应对策（Hartlea et al．，2006），这种对策在逆境中表现为增加其生存的机会（冯锋等，2000）。

盐爪爪耐盐相关基因的cDNA-AFLP分析

以不同浓度NaCl（0、100、200、300、400和500 mmol/L）处理生长了4周的盐爪爪（Kalidium foliatum）,48h后取其幼嫩叶片用于RNA提取,并进行了cDNA-AFLP表达差异分析.结果表明,用256对引物扩增出连续性差异片段155条,按照NaCl浓度升高的顺序,划分为8种差异带类型,即强→弱＂、弱→强＂、有→无＂、无→有＂、有→无→有＂、无→有→无＂、强→弱→强＂和弱→强→弱＂.测序后获得176个新表达序列标签（ESTs）,已将长度大于100 bp的162个ESTs登录到GenBank,登录号为HO205290~HO205450.经BLAST序列比对分析发现,盐爪爪的耐盐性可能与能量、新陈代谢、防御、转运、转录和翻译等相关蛋白有关.

盐生植物盐爪爪甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及在盐胁迫下的BADH基因的表达

根据已发表的几种藜科植物甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的同源保守区设计了一对引物,采用RT-PCR方法从盐生植物盐爪爪(Kalidium foliatum)中扩增出BADH基因的1个开放阅读框架,其核苷酸序列长1503bp,推测的氨基酸序列全长为500个氨基酸残基。核苷酸序列与藜科几种盐生植物如滨藜、碱蓬、菠菜、山菠菜和甜菜等的同源性为81%,与甜土植物水稻的同源性为69%。氨基酸序列与以上两类植物(盐生植物和甜土植物)的同源性比对为80%和71%,说明BADH基因在藜科盐生植物中是一种较高保守的基因。BADH基因编码的多肽在高等植物中行使重要的功能。用不同浓度的NaCl胁迫处理盐爪爪植株,BADHmRNA的表达水平比对照植株高,说明盐爪爪BADH基因的表达受盐诱导,间接说明甜菜碱醛脱氢酶催化合成的甜菜碱作为渗透调节的小分子物质,它的积累与盐胁迫存在紧密关联,本研究为进一步从生理和分子水平阐明盐爪爪的耐盐机制提供一定的参考。

盐爪爪根际耐盐促生菌的筛选及穴栽验证

为了筛选盐爪爪(Kalidium foliatum)根际耐盐促生菌,探索其对棉花耐盐促生的作用,采集了新疆和硕地区的盐爪爪根际土样,进行了植物根际促生菌的筛选,并开展了菌株的分子鉴定及棉花耐盐促生效果的分析。结果显示:试验共获得57株细菌,经分子鉴定确定其归属于细菌域4个门12个属。其中,放线菌门(Actinobacteria)所含菌属种类最多,共涉及6个属;其次为变形杆菌门(Proteobacteria),涉及3个属。通过定性和定量分析发现,所得多数菌株具有耐盐促生作用。棉花穴栽验证试验结果表明,采用R11、T25、K18等菌株处理后,棉花发芽率均呈现不同程度的提高,对植株和根的促生长效果明显,其中R11菌株处理效果最好,其棉花发芽、株高和根长与对照相比分别提高了25.0%、135.2%和46.1%。综上所述,盐爪爪根际中存在着丰富多样的植物耐盐促生菌,研究结果为进一步开发耐盐促生微生物菌剂奠定了基础。

盐爪爪Na^＋/H^＋逆向转运蛋白和焦磷酸酶的亚细胞定位

将盐爪爪Na+/H+逆向转运蛋白基因(KfNHX1)和焦磷酸酶基因(KfVP1)分别构建至植物表达载体,利用基因枪介导的方法转化洋葱表皮细胞,通过荧光显微镜观察研究其亚细胞定位.结果表明,转化了KfNHX1(或KfVP1)-GFP融合蛋白的洋葱表皮细胞仅膜系统散发荧光,而对照组即未转入KfNHX1(或KfVP1)基因的细胞则整体均匀发出荧光.说明KfNHX1和KfVP1可能定位于细胞的膜系统,作为跨膜转运蛋白在离子的调控运输中发挥重要作用.

盐生植物盐爪爪的耐盐生理特性探讨

当前土壤盐渍化日益严重,是限制植物生长的一个主要环境因子,然而在盐碱自然环境中生长着许多耐盐植物,为更好地了解盐生植物的耐盐机理,该文从无机离子Na+,K+,Ca2+含量、脯氨酸水平、水势变化、丙二醛含量和盐胁迫的表型等生理参数以及半定量RT-PCR检测脯氨酸合成关键酶基因(P5CS)的表达规律等方面探讨盐胁迫下盐爪爪的耐盐特性。结果表明:(1)随着盐浓度的升高,Na+在根和肉质化的叶中显著地富集,且叶中积累的Na+比根中更多;(2)在盐胁迫条件下,随着盐浓度的增加,脯氨酸的含量和脯氨酸合成关键酶基因的表达显著地增强;(3)Na+和脯氨酸是植物有效的渗透调节剂,可使处于低水势的植物细胞仍能从细胞外高浓度的盐溶液中吸收水分;(4)在0和700 mmol·L-1Na Cl处理下,盐爪爪肉质化叶中丙二醛的含量较其它处理高,这表明植物在这两个处理下可能受到了氧化胁迫;(5)从盐胁迫3个月的生长表型来看,低盐环境中生长的盐爪爪植株的生物量更多,肉质化的叶嫩且绿。综上所述,结合对野外生境的调查和实验室长期的盐胁迫表型结果表明盐爪爪的生长是需盐的,相对低的盐浓度环境对盐爪爪的生长是顺境,而无盐或高浓度盐环境对于盐爪爪的生长来说都是逆境。该研究结果为全面深入研究盐爪爪的耐盐特性,以及更好地利用盐爪爪的生物和基因资源改良土壤和提高作物和林木的耐盐性奠定基础。

温度和盐分对两种盐爪爪属植物种子萌发的影响(英文)

通过研究温度和NaCl对两种藜科叶肉质化盐生植物——里海盐爪爪和盐爪爪种子萌发的影响，显示出里海盐爪爪的最适萌发温度范围为20～30℃，而盐爪爪适合在变温条件下萌发，两者对温度的反应有显著差异；两者的萌发率和萌发速率都随NaCl浓度升高而降低，里海盐爪爪比盐爪爪的耐盐能力低；高盐分条件能诱导两个种的休眠，而当盐浓度降低时两者都能很好地恢复萌发，且萌发速率加快。因此，尽管里海盐爪爪仅能在低于300mmol／L，盐爪爪在低于400mmol／/L NaCl浓度下萌发，这种耐盐能力低于很多盐生植物，但根据两个种所表现的综合萌发特性，它们依然被认为属于具有较高耐盐能力的盐生植物类型．

毛乌素沙地低地草甸芨芨草-盐爪爪群落地上生物量对气候因子的动态回归分析

对毛乌素沙地低地草甸芨芨草 盐爪爪群落地上生物量做了 5年逐月观测 ,利用多元回归分析法建立了植物群落生物量对气候响应的逐月回归模型。研究表明 :①气温因子除 7月外 ,在其他各月都对生物量产生显著影响 ;光照时数只在 7、8两个月对生物量产生影响 ;②与干旱区常见的情况不同 ,降水因子无论在哪个月份都不是芨芨草 盐爪爪群落地上生物量的显著影响因子 ;③每个月份地上生物量都受前一月份生物量的显著影响 ,说明植物生长连续性对生物量的积累很重要。利用逐月回归模型对不同气候条件下群落生物量在各月的变化范围进行了预测。为比较逐月回归模型与传统的累积回归模型的模拟效果 ,分别建立了 7月和 9月地上生物量对累积气候因子的多元回归模型 ,比较表明 ,逐月回归模型在多数年份都更接近于实测值。与传统的累积气候因子回归模型相比 ,逐月回归模型在 3个方面更具优势 ,即模拟结果更精确 ,可以揭示气候因子影响植物生长的重要细节 ,具有预测能力等。因此 。

盐生植物盐爪爪种子营养成分评价

为更好地发掘和利用治理土壤盐渍化的优良盐生植物盐爪爪(Kalidium foliatum),采用离子交换色谱仪法、火焰原子吸收光谱法等测定方法,分析评价了盐爪爪种子营养物质组成及食用价值。结果表明,盐爪爪种子主要营养物质含量分别为蛋白质204 g·kg^(-1)、脂肪54 g·kg^(-1)、粗纤维45 g·kg^(-1)、碳水化合物379 g·kg^(-1)。含18种氨基酸,氨基酸总含量为205.8 g·kg^(-1),其中必需氨基酸占氨基酸总量的26.82%,赖氨酸含量最高为11.3 g·kg^(-1),必需氨基酸指数为120.40,蛋白质营养价值较高。微量元素含量分别为铁332 mg·kg^(-1),锌44.1 mg·kg^(-1),钙1590 mg·kg^(-1)。脂肪酸主要成分为亚油酸、油酸和亚麻酸,人体必需脂肪酸为73.91%。综上所述,盐爪爪种子有益营养成分种类丰富,可作为高蛋白、高粗纤维、富铁功能型食品加工的理想原料。

盐爪爪种子萌发期抗盐性研究

为了解盐爪爪(Kalidium foliatum)种子分别在NaCl和Na 2 SO 4胁迫下种子萌发期的抗盐性,本试验采用发芽盒进行种子萌发出苗试验,测定盐爪爪种子在不同浓度(0,50,100,200,300,400 mmol·L^-1)NaCl和Na 2 SO 4胁迫下的萌发率、发芽势、发芽指数、根茎比以及幼苗可溶性蛋白、抗氧化酶活性。结果表明:盐爪爪种子在NaCl和Na 2 SO 4浓度均为50 mmol·L^-1时萌发率最高,当盐浓度大于100 mmol·L^-1时萌发率开始下降;盐爪爪种子发芽势随盐浓度增加而下降,幼苗根茎比以及发芽指数随盐浓度增加呈现先升后降趋势。在NaCl和Na 2 SO 4胁迫下,盐爪爪幼苗体内可溶性蛋白含量随盐浓度增加呈上升趋势;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)酶活性呈现出先上升后下降趋势,过氧化氢酶(Catalase,CAT)酶活性呈下降趋势。综合分析表明,盐爪爪种子在盐浓度小于100 mmol·L^-1时能正常萌发出苗;盐爪爪幼苗可通过增加体内可溶性蛋白含量、SOD和POD酶活性来抵御盐对其产生的危害。

温度、盐分和光照对荒漠植物盐爪爪种子萌发特征的影响

为探索盐爪爪对荒漠干旱盐碱环境的适应性,研究了不同温度、不同盐分浓度及光照(光暗交替和全黑暗)处理对盐爪爪种子萌发的影响。结果表明,低温或高温能显著抑制盐爪爪种子萌发,种子萌发的适宜温度为30℃/15℃;在同一温度和光照条件下,盐爪爪种子的萌发率与萌发指数随着盐胁迫浓度增加呈现下降的趋势;温度和盐分对盐爪爪种子萌发存在交互作用,低温或高温均显著降低了盐爪爪种子萌发的耐盐性;在同一温度下,光暗交替与全黑暗条件下,种子萌发率有显著差异。在适宜温度下(30℃/15℃),光暗交替与全黑暗条件下种子耐盐临界值分别为393.6 mmol/L和259.0 mmol/L,极限值分别为664.7 mmol/L和403.3 mmol/L,光照能显著提高盐爪爪种子萌发时期的耐盐性。因此,温度和盐分可作为盐爪爪种子萌发时期主要限制生态因子,同时光照也可作为重要的调控生态因子。