盐胁迫下4种耐盐植物渗透调节物质积累的比较

为探索不同类型耐盐植物在盐胁迫下体内渗透调节机制,以沙柳、沙枣、柽柳和西伯利亚白刺为研究材料,研究了不同盐浓度(0、100、200、300 mmol·L-1Na Cl)处理下4种耐盐植物体内无机离子和有机溶质含量的变化,比较了其在植物渗透调节中的作用。结果表明:(1)盐处理后4种植物体内Na+、Cl-含量均上升,K+、Ca2+、Mg2+离子含量呈下降趋势;(2)稀盐型盐生植物白刺与泌盐型盐生植物柽柳以Na+为主要无机渗透调节物质,拒盐型耐盐植物沙枣与沙柳以K+为主要无机渗透调节物质;(3)可溶性糖是4种植物盐胁迫下共同的有机渗透调节物质,对沙柳和沙枣尤为重要;在高盐浓度(≥200 mmol·L-1Na Cl)下,脯氨酸是沙枣叶片中重要的有机渗透调节剂;白刺叶片中甜菜碱含量随盐浓度升高明显增加,对提高白刺耐盐能力具有重要作用。4种不同类型耐盐植物在盐渍环境胁迫下所积累的渗透调节物质种类与数量差异明显,渗透调节方式与耐盐机制不同。

盐胁迫对彩叶草生长和渗透调节物质积累的影响

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,150,200mmol/L处理盆栽彩叶草,研究盐胁迫对彩叶草生长、水分状况和渗透调节物质积累的影响。结果显示,与对照相比,随着NaCl浓度增加,彩叶草鲜重、干重、含水量、水势均呈下降趋势,Na+、脯氨酸、可溶性糖含量呈上升趋势,K+、Ca2+、Mg2+、NO3-含量呈先上升后下降趋势,游离氨基酸含量呈先下降后上升趋势。高效液相色谱结果显示8种有机酸含量的变化幅度也各不相同。综合分析表明,NaCl胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着盐浓度的增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;低浓度盐胁迫下,彩叶草通过积累Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-等无机离子和脯氨酸、可溶性糖、乙醇酸、丙二酸、α-酮戊二酸和柠檬酸等有机渗透调节物质进行调节的;而高浓度盐胁迫下,通过积累Na+、脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸、苹果酸、丁二酸、草酸、乙醇酸和丙二酸等渗透调节物质进行调节。因此,在不同浓度盐胁迫下,彩叶草通过改变渗透调节物质种类或积累量适应渗透胁迫。

黄河三角洲不同生态型芦苇对盐度适应生理的研究Ⅰ.渗透调节物质及其贡献

山东省黄河三角洲分布４种不同生态型芦苇——淡水沼泽芦苇、咸水沼泽芦苇、低盐草甸芦苇和高盐草甸芦苇。１９９４年与１９９５年的８～９月份对不同生境生态型芦苇的生长情况、群落组成及优势度进行观测，并测定４种不同生态型芦苇的有机和无机渗透剂以及渗透势和渗透调节能力。结果表明：不同生态型芦苇的多度、盖度、植株高度、叶片含水量和渗透势均随生境盐度的增大而降低；低盐度下的芦苇其渗透剂以Ｋ＋和可溶性糖为主，高盐度下以Ｎａ＋、Ｃｌ－为主；芦苇根部Ｎａ＋含量大于叶片，其渗透调节能力也高于叶片；植物体的Ｎａ／Ｋ比值随生境盐度而变化，而高盐度下Ｎａ／Ｋ比为１左右；在渗透调节中有机和无机渗透剂的贡献随生境盐度而变化，有机渗透剂贡献随生境盐度增大而减少，无机渗透剂贡献则随盐度增加而增大。上述结果证明芦苇是一种应性较强的植物，从抗盐机理考虑可以认为它是一种假盐生植物。

不同浓度海水对菊芋幼苗生长及生理生化特性的影响(英文)

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。采用水培的方式,用1/2Hoagland营养液培养菊芋幼苗至6叶完全展开时进行处理,设0%(对照)、10%、25%和50%海水4个处理。随后分别在第4、8和12天采样进行分析,研究不同浓度海水对菊芋幼苗生长、体内渗透物质的积累、保护性酶活性、膜透性及离子吸收分布的影响情况。结果表明:(1)在不同浓度海水处理下,菊芋地上部、地下部总鲜重及干物质重从0%到25%海水浓度没有明显变化,在50%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为50%海水处理的最高。随着时间延长,10%海水处理下,菊芋幼苗茎叶和根鲜重均增加,但与对照没有显著差异,25%海水处理生长速率较对照低,而50%海水处理下根鲜重和干重都降低。(2)随着时间的延长、海水浓度的增加,菊芋幼苗叶片保护性酶系SOD、POD、CAT的活性呈上升趋势,在10%海水处理下膜脂过氧化物MDA含量甚至低于对照,而50%海水处理下的MDA含量较其他处理高,在10%和25%海水处理下膜透性较对照变化不显著,而50%海水处理下膜透性增加明显,且随时间延长更显著。(3)菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量随海水浓度增高而显著增加,随着时间的延长,10%和25%海水处理下,脯氨酸含量先增加后降低,而50%海水处理下,脯氨酸含量一直在升高,而10%、25%和50%海水处理下,可溶性糖含量先增加后降低。随海水浓度增高,菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na+和Cl-依次增大,且随着时间延长,10%、25%和50%海水处理下地上部Na+和Cl-含量均增大;而K+与Na+积累情况不同,K+在25%海水胁迫下地上部单位干重积累得最多,随着时间延长,25%和50%海水处理下地上部K+含量均降低,且50%海水处理下降低幅度更大;地下部单位干重积累的Na+、Cl-和K+情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。由此可见,菊芋能够通过生理生化机制适应一定浓度海水的灌溉,即利用一定浓度海水灌溉菊芋是安全有效的。

5-氨基乙酰丙酸对辣椒植株低温胁迫伤害的缓解效应

以‘超越五号’辣椒品种为试材,研究了低温胁迫期间及随后的常温恢复过程中5-氨基乙酰丙酸(ALA 25mg.L-1)处理对始花期辣椒植株生长量,叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和电解质渗透率及丙二醛(MDA)含量的影响,以探讨ALA提高辣椒抗寒性的生理机制。结果表明,低温胁迫下叶面喷施25 mg.L-1的ALA可显著提高辣椒植株生长量,增加叶片中脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量,增强其POD、CAT及APX活性,并显著降低辣椒叶片中SOD活性、电解质渗透率和MDA含量。叶面喷施ALA也显著降低了恢复过程中辣椒叶片中的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,使膜伤害基本恢复到对照水平。可见,外源ALA处理可通过提高低温胁迫下辣椒叶片的渗透调节能力和抗氧化能力,促进植株生长,缓解低温胁迫对植株的伤害。

碱性盐胁迫下星星草幼苗中几种渗透调节物质的变化(英文)

模拟松嫩盐碱草地碱化土壤的离子组成配制碱性盐溶液处理星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）幼苗，测定了碱性盐胁迫下星星草幼苗地上部分几种渗透调节物质含量的变化。随着碱性盐浓度及胁迫天数的增加，Ｎａ＋ 、可溶性盐、游离脯氨酸和可溶性糖的含量逐渐增加，其中游离脯氨酸的变化倍数最大。Ｋ＋ 含量在浓度小于２０ｇ Ｌ－１ 碱性盐胁迫下随胁迫天数增加而略为减少，在４０ ｇ Ｌ－１ 和６０ ｇ Ｌ－１碱性盐胁迫下先是降低，而后迅速增加。

旱盐互作对盐地碱蓬生长及其渗透调节物质的影响

采用盆栽土培的方法,研究了不同干旱条件下盐胁迫对盐地碱蓬生长及其渗透调节物质的影响。结果表明:适量NaCl可提高干旱条件下盐地碱蓬的生物量和植株含水量,缓解其干旱胁迫。盐分改变了干旱条件下盐地碱蓬的渗透调节物质,随着盐浓度的增加,叶片中Na+、Cl-的积累增加,而叶片中的K+积累减少;干旱条件下,叶片Na+、Cl-以及K+的积累增加,增强了盐地碱蓬在干旱条件下的渗透调节能力。叶片中脯氨酸的积累随着土壤含盐量和土壤干旱程度的增加而增加。

模拟干旱对佛甲草生长和渗透调节物质积累的影响

采用PEG-6000模拟干旱处理佛甲草,测定佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物含量、有机物含量、无机渗透调节物质和有机渗透调节物质含量,并用高效液相色谱法测定7种有机酸的含量。结果显示,与对照相比,在不同浓度PEG-6000模拟干旱胁迫下,佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物、Na+、K+、NO3-含量均呈下降趋势,而有机物、游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势;可溶性蛋白含量则呈先上升后下降趋势;高效液相色谱法结果显示,7种有机酸含量变化幅度也各不相同。综合分析表明,模拟干旱处理对佛甲草生长有抑制作用,且随着干旱胁迫程度的增加,其受抑制程度也加重;在干旱胁迫下,佛甲草不是通过积累无机离子(Na+、K+、NO3-)而是通过积累有机渗透调节物质(游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、草酸、丙二酸等)进行调节。

圆柏属常绿木本植物叶片水分、渗透调节物质的季节变化与抗冷冻性的关系

以祁连圆柏(Sabina przewalskii)和圆柏(Sabina chinensis)为材料,研究了圆柏属植物的抗冷冻性与叶片水分和渗透调节物质季节变化的关系。结果表明,随秋季气温下降,叶片组织相对含水量(RWC)和自由水含量(FWC)下降,束缚水含量(BWC)、脯氨酸(Pro)、游离氨基酸(FAA)、可溶性蛋白质(SP)和可溶性糖(SS)含量增加,翌年春季气温回升,相对含水量和自由水含量增加,束缚水含量下降,有机渗透调节物再次增加。有机渗透调节物在秋末冬初及初春的增加正好与圆柏属植物抗冻锻炼及脱冻恢复生长的时间相吻合,因而是植物抗冻及脱冻适应的重要生理响应,在降低细胞冰点、防止细胞结冰引起的膜机械伤害、抑制膜脂过氧化、保护膜稳定性方面具有重要作用。祁连圆柏的相对含水量和自由水含量均低于圆柏,3种有机渗透调节物含量均高于圆柏,表明祁连圆柏在抗冷冻性诱导中具有更广泛的适应性策略。

外源氮对NaCl胁迫下库拉索芦荟生理特性的影响

温室盆栽条件下,研究了外施不同浓度硝酸铵对200 mmol/L NaCl胁迫下库拉索芦荟叶片离子含量、质膜透性、丙二醛含量及脯氨酸和可溶性糖积累的影响。结果表明,外施不同浓度NH4NO3（3.75-18.75 mmol/L）能够显著增加200 mmol/L NaCl胁迫下植株干重,明显促进芦荟叶片脯氨酸和可溶性糖积累,提高叶片K^＋、Ca^2＋含量,抑制叶片对Na^＋、Cl^-的吸收;同时促进K^＋和Ca^2＋向相对幼嫩叶片,Na^＋和Cl^-向相对成熟叶片中的积累。外施氮显著降低盐胁迫下叶片细胞质膜透性和丙二醛含量。各项指标变化表明,外施11.25和15 mmol/L NH4NO3对盐胁迫下芦荟生理特性的调控作用较好;外源氮缓解芦荟盐害与氮促进盐胁迫下叶片离子选择吸收、增加有机渗透物质积累及维持植株体内养分平衡有关。

旱盐交叉胁迫对燕麦幼苗生长和渗透调节物质的影响

采用盆栽土培试验研究不同干旱条件下盐胁迫对燕麦幼苗生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明,0.3%或0.6%的土壤含盐量可提高轻度(土壤相对含水量65%)和中度(土壤相对含水量50%)干旱胁迫下燕麦幼苗的生物量和植株含水量,同时叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量增加,游离氨基酸含量下降,根系和地上部Na+含量增加、K+含量降低;而0.9%的土壤含盐量处理或在重度干旱(土壤相对含水量35%)胁迫下随土壤含盐量的增加,燕麦幼苗生物量和植株含水量降低,叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降,脯氨酸和游离氨基酸含量增加,根系和地上部Na+含量进一步提高,K+含量迅速降低。表明适量的土壤含盐量可通过提高渗透调节缓解轻、中度干旱胁迫对燕麦幼苗生长的抑制,而过量的盐分加重干旱胁迫对燕麦幼苗的伤害作用。

Na_2CO_3胁迫对芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶和渗透调节物质的影响

以盆栽耐盐碱芦荟‘不夜城’幼苗为材料,采用不同浓度Na2CO3溶液(不同渗透势)处理芦荟幼苗7 d后,测定其叶片叶绿体保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)、谷胱甘肽转移酶(GST)活性以及叶绿素、丙二醛(MDA)、渗透调节物质含量和电解质外渗率等的变化,以探讨芦荟抵抗盐碱胁迫伤害的机制。结果显示:当溶液渗透势较高时(大于-7.19×105Pa),Na2CO3胁迫下的芦荟幼苗叶片叶绿体保护酶活性都呈显著上升趋势,而叶绿素含量、可溶性蛋白、MDA含量以及电解质外渗率却无明显变化;在溶液渗透势较低时(小于-7.19×105Pa),Na2CO3胁迫下芦荟幼苗的渗透调节物质含量显著增高,叶绿体保护酶活性特别是叶绿素含量显著下降,而MDA含量和电解质外渗率却呈上升的趋势。研究表明:一定浓度的Na2CO3胁迫下,芦荟幼苗可以通过提高自身叶绿体保护酶的活性来降低活性氧的积累量,同时提高渗透调节能力来增强其抗逆性;但在过高浓度的盐碱胁迫下,过高的Na+浓度和pH也会对芦荟幼苗叶片造成一定的氧化伤害。

海水胁迫对苦荬菜幼苗生长及生理特性的影响

抗盐耐海水植物的种植是有效利用和开发滩涂资源的措施之一。采用温室砂培方式,研究了不同稀释配比的海水处理8天对苦荬菜(Lactuca indica)幼苗生物量、根冠比、叶绿素含量、离子含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。结果表明:苦荬菜幼苗地上部受海水胁迫较为显著,而根在海水浓度小于30%时与对照相比没有显著差异;根冠比随着海水浓度的增加而不断提高;在10%和20%海水浓度处理下,叶绿素含量与对照相比差异不显著,但随着海水浓度的进一步增加,叶绿素含量显著下降;在10%海水浓度处理下,苦荬菜地上部分及根部的K+含量与对照相比差异不显著,而海水浓度高于10%时,随着海水浓度的增加地上部和根部的K+含量均逐渐降低;海水处理下,苦荬菜体内Na+和Cl-含量逐渐增加;地上部可溶性糖含量逐渐增加,而可溶性蛋白含量先升后降。海水胁迫下,苦荬菜幼苗维持一定的K+选择性吸收是其一定程度上盐适应的重要原因。同时,积累的可溶性糖和可溶性蛋白是苦荬菜幼苗在盐胁迫下的重要渗透调节物质,可作为其抗盐性的生理参数。

干旱胁迫下一氧化氮对燕麦幼苗生长和生理特性的影响

采用水培方法研究了一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对15%聚乙二醇模拟干旱胁迫下的燕麦幼苗生长和生理特性的影响,结果表明:50μmol/L SNP显著增强了干旱胁迫下燕麦幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和质膜H+-ATP酶活性,降低了超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛、谷胱甘肽、抗坏血酸、氨基酸、脯氨酸和Cl-含量,提高了可溶性糖、可溶性蛋白质、K+和Ca2+含量,缓解了燕麦幼苗生物量和含水量的下降,但对Na+含量影响不大。表明外源NO可通过提高活性氧清除、渗透溶质积累和离子选择性吸收提高燕麦幼苗的耐旱性。

柽柳组培苗抗氧化酶及渗透调节物质对NaCl胁迫的响应

以柽柳种子为材料,利用组培方法建立其无菌离体培养体系而获得组培苗。向培养基(MS+1.0 mg/L6-BA+0.1mg/L NAA)中添加不同浓度NaCl(0、50、80、100、120、150和200mmol/L)建立胁迫条件,测定各浓度NaCl胁迫下柽柳组培苗抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、质膜透性及超氧阴离子(O-·2)生成速率等的变化,探讨柽柳组培苗应对NaCl胁迫的生理机制。结果显示:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,柽柳组培苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性表现出先增加后降低的趋势,并均在100mmol/L NaCl的胁迫下达到最大值,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性则表现出逐渐下降的趋势;(2)随着NaCl胁迫浓度的增加,组培苗体内有机渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(Pr)和可溶性糖的含量逐渐升高且显著高于同期对照,在200mmol/L浓度下分别比对照显著增加53.77%、47.38%和67.65%;(3)组培苗过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-·2)生成速率、丙二醛(MDA)含量以及细胞质膜透性也随着NaCl胁迫浓度的增加均表现出逐渐增加的趋势且显著高于同期对照,在200mmol/L浓度下分别比对照显著增加36.42%、58.71%、82.60%和42.54%。研究表明,柽柳组培苗抗氧化酶系统在低浓度NaCl(≤100mmol/L)胁迫下表现出良好的活性氧清除活性,而其体内渗透调节物质在各浓度胁迫下均发挥着积极的调节作用,从而使柽柳表现出较强的耐盐性。

碱胁迫对黑麦草幼苗根系活性氧代谢和渗透溶质积累的影响

为了探讨牧草对碱胁迫的耐受程度,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO3(0、50、100、150和200 mmol.L-1)胁迫对黑麦草幼苗根系生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:NaHCO3胁迫显著抑制黑麦草幼苗根系的生长,其抑制程度随胁迫浓度提高而增强,黑麦草可耐受的最高NaHCO3浓度约为150 mmol.L-1。随着NaHCO3胁迫浓度的增加,黑麦草根中超氧阴离子(O2.)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量显著下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)含量先升后降。黑麦草根中Na+含量随NaHCO3浓度增大而增加,K+含量和K+/Na+比降低,可溶性糖含量先升后降,脯氨酸含量则先降后升,游离氨基酸含量呈先升后降再升高变化。表明碱胁迫导致的活性氧代谢失调和Na+、K+失衡及积累有机溶质进行渗透调节时更多能量的消耗可能是黑麦草根系生长受抑的重要因素。

外源NO对渗透胁迫下黑麦草种子萌发及活性氧代谢的影响

以黑麦草为试材,研究了一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对聚乙二醇6000渗透胁迫下种子萌发、幼苗叶片活性氧代谢和渗透溶质积累的影响,探讨外源NO对渗透胁迫下牧草生理响应的调节作用。结果表明:100μmol/L SNP显著提高了渗透胁迫下黑麦草种子的发芽率、发芽指数和活力指数,缓解了植株鲜重和干重的下降幅度,提高了幼苗叶片SOD、POD、APX、质膜H+-ATPase活性及谷胱甘肽、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、K+、Na+含量和植株含水量,降低了O2.产生速率及H2O2、丙二醛和可溶性蛋白含量。表明外源NO能够促进渗透胁迫下黑麦草种子的萌发,对渗透胁迫引起的黑麦草幼苗膜脂过氧化具有缓解作用。

NaCl胁迫对玉米幼苗有机渗透调节物质的影响

以玉米品种硕秋8(耐盐)、金刚5号(盐敏感)为实验材料,设置0、40、80、120mmol/L共4个NaCl浓度处理,从萌发期开始胁迫至幼苗期,对部分有机渗透调节物质进行研究。结果表明,两个品种可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、叶片中游离氨基酸含量均随NaCl胁迫浓度增加而增加;根系中游离氨基酸含量在120mmol/L浓度时显著高于其他处理,盐敏感品种的增加幅度不如耐盐品种增加的幅度大;盐敏感品种在NaCl胁迫下的渗透调节能力小于耐盐品种。

盐浓度对3种单子叶盐生植物渗透调节剂及其在渗透调节中贡献的影响

单子叶盐生植物星星草 (Puccinelliatenuiflora (Griseb .)Scribn .etMerr.)、碱草 (Aneurolepidiumchinese (Trins .)Kitag .)和獐茅 (Aeluropussinensis (Debeaux)Tzvel.)的种子萌发后长至 3cm高 ,用 0、5 0、10 0、2 0 0和 40 0mmol/LNaCl处理 2周后 ,测定 3种植物幼苗的生长、无机和有机渗透调节剂、渗透调节能力、Na+ /K+ 比、蔗糖 /可溶性糖比以及它们在渗透调节中的贡献。结果表明 ,在无机渗透调节剂中 ,3种植物的Cl-和Na+ 含量随外界盐浓度的升高而增大 ,K+ 则相反 ,Ca2 + 、Mg2 + 、NO-3 则有升有降 ,叶片中总无机离子在渗透调节中的贡献随外界盐浓度的升高而下降 ,其中Na+ 、Cl-、K+ 起主要作用。 3种植物叶片中的 4种有机渗透调节剂除有机酸外 ,均随外界盐浓度升高而增大 ,增加最大的是可溶性糖 ,其中蔗糖占 1/ 2以上 ,叶片中有机溶剂在渗透调节中的贡献随外界盐浓度升高而增大 ,其中可溶性糖起主要作用 ,特别是蔗糖。 3种植物Na+ /K+ 比除獐茅的较大外 ,其余的都在 1左右。 3种植物的实测渗透势 (MOP)均大于计算渗透势 (COP) ,说明除本实验所测的 11种渗透调节剂外 ,植物体中还存在未测定的渗透调节物质。 3种植物的渗透调节能力随处理盐浓度的升高而增大 ,其大小顺序是 :星星草 >碱草 >獐?

水分胁迫下脱落酸及磷脂酶在玉米幼苗根系渗透调节物质积累中的信号作用

试验研究了水分胁迫下、脱落酸 (ABA)、PLD/PLC抑制剂新霉素硫酸盐及脱落酸合成抑制剂Ancymidol在玉米幼苗根系渗透调节物质积累中的信号作用 ,结果表明水分胁迫下脱落酸可促进脯氨酸、可溶性糖和Ca2 + 的积累 ,但不能促进游离氨基酸和K+ 的积累 ,且PLD/PLC可能对脯氨酸、可溶性糖和游离氨基酸的积累有一定促进作用 ,但对K+ 和Ca2 +