Effects of an ectomycorrhizal fungus on the growth and physiology of Pinus sylvestris var. mongolica seedlings subjected to saline-alkali stress

This research investigates the mechanism of increased salinity tolerance of ectomycorrhizal fungiinoculated P. sylvestris var. mongolica to provide a theoretical basis for the application of the fungus in saline soils.Growth effects due to inoculation of seedlings with Suillus luteus(a symbiotic ectomycorrhizal fungus), were determined in four kinds of saline–alkali soils. Growth and physiological indicators, including photosynthetic characteristics, plant height, biomass, photosynthetic pigments,catalase(CAT) and superoxide dismutase(SOD) enzyme levels, and malondialdehyde(MDA), an organic marker for oxidative stress, and soluble protein levels were determined. Mycorrhizal colonization rate decreased with increasing saline–alkalinity and growth of inoculated seedlings was significantly enhanced. Biomass and chlorophyll contents also increased significantly. SOD and CAT activities were higher than in non-inoculated seedlings. However, MDA content decreased in inoculatedseedlings. Soluble protein content did not increase significantly. Inoculation with a symbiotic ectomycorrhizal fungus could enhance the saline–alkali tolerance of P. sylvestris var. mongolica. Growth and physiological performance of inoculated seedlings were significantly better than that of uninoculated seedlings. The results indicate that inoculated P. sylvestris var. mongolica seedlings may be useful in the improvement of saline–alkali lands.

Osmotic Regulation of Betaine Content in Leymus chinensis Under Saline-alkali Stress and Cloning and Expression of Betaine Aldehyde Dehydrogenase(BADH) Gene

The potted Leymus chinensis seedlings were treated with saline-alkali solution of six different（from Ⅰ to Ⅵ） concentrations. The results demonstrate that the betaine content and Betaine-aldehyde dehydrogenase（BADH： EC 1.2.1.8） activities have a direct relation with increased stressing time in the same treatment; both exhibit a single peak with increasing the concentration of saline-alkali solution, and number V shows the highest value. The BADH gene of Leyrnus chinensis was cloned by RT-PCR and RACE technology and was designated as LcBADH. The cDNA sequence of LcBADH was 1774bp including the open reading frame（ORF） of 1521bp（coding 506 amino acids）. The vector of prokaryotic expression was constructed by inserting the LcBADH gene fragmcnt into pET30a（＋） and transformed into E. coli BL21（DE3）. The result of SDS-PAGE shows that the idio-protein with a molecular mass of 56.78 kDa was effectively expressed in the recombinant bacteria induced by isopropyl fl-D-thiogalactoside（IPTG）.

Effect of Saline-alkali Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Oat

Neutral black soil was mixed with strong saline-alkali soil in different weight ratios, then physiological indexes during seed germination and seedling growth in soil of different ratios and the corresponding leaching liquor treatments were observed to explore effect of saline-alkali stress on oat seed germination and seedling growth, and analyze tolerance of oat to saline-alkali soil. The results showed that germination ability of oat seeds reduced with the increasing saline-alkali stress, salt injury index increased and seedling growth was inhibited. Effect of different saline-alkali stresses on germination ability of oat seeds showed difference, and effect of leaching liquor treatment on oat seed germination was stronger than that of soil treatment.

Photoresponse Process and Model Comparison of Paeonia ludlowii under Saline-alkali Stress

The research aimed to analyze changes in photosynthetic characteristics of Paeonia ludlowii under saline-alkali stress, and annual seedlings of P. ludlowii were taken as the materials. Photoresponse process of P. ludlowii leaves under saline-alkali stress was simulated, and different models were used to fit photoresponse curve. The results showed that P n of P. ludlowii leaves showed the trend of first rising and then declining with PAR increased under saline-alkali stress;both G s and T r showed a rising trend with PAR increased;C i showed the trend of first declining and then rising with PAR increased. Photoresponse curve fitted by modified rectangular hyperbolic model had the best effect, and it was the optimal fitting model. P. ludlowii could adapt to saline-alkali stress in lower concentration, showing that P. ludlowii could be introduced and cultivated in saline-alkali land at a lower level.

The soybean GmPUB21-interacting protein GmDi19-5 responds to drought and salinity stresses via an ABA-dependent pathway

Drought-induced protein 19(Di19) is a Cys2/His2 zinc-finger protein that functions in plant growth and development and in tolerance to abiotic stresses.Gm PUB21,an E3 ubiquitin ligase,negatively regulates drought and salinity response in soybean.We identified potential interaction target proteins of Gm PUB21by yeast two-hybrid c DNA library screening,Gm Di19-5 as a candidate.Bimolecular fluorescence complementation and glutathionine-S-transferase pull-down assays confirmed the interaction between Gm Di19-5 and Gm PUB21.Gm Di19-5 was induced by Na Cl,drought,and abscisic acid(ABA) treatments.Gm Di19-5 was expressed in the cytoplasm and nucleus.Gm Di19-5 overexpression conferred hypersensitivity to drought and high salinity,whereas Gm Di19-5 silencing increased drought and salinity tolerance.Transcripts of ABA-and stress response-associated genes including Gm RAB18 and Gm DREB2A were downregulated in Gm Di19-5-overexpressing plants under drought and salinity stresses.ABA decreased the protein level of Gm Di19-5 in vivo,whereas Gm PUB21 increased the decrease of Gm Di19-5 after exogenous ABA application.The accumulation of Gm PUB21 was also inhibited by Gm Di19-5.We conclude that Gm PUB21 and Gm Di19-5 collaborate to regulate drought and salinity tolerance via an ABA-dependent pathway.

甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2参与盐碱胁迫的响应

转录因子BnHY5-2与植物抗逆性相关。为揭示甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对盐碱胁迫的响应,主要通过瞬时转化过表达、qRT-PCR分析、亚细胞定位等方法,分析甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对光和盐碱的响应。结果表明,光照处理油菜后,在叶与茎中BnHY5-2基因的表达量均显著高于黑暗条件下,分别为黑暗条件下的29.22,3.15倍,叶片对光的敏感性大于茎,说明叶片是响应光转录因子BnHY5-2的主要部位。在光照条件下应用大连滨海盐碱土种植油菜,处理后BnHY5-2的表达在叶和茎中均显著下调,分别下调53.1%,31.0%;在黑暗条件下应用盐碱处理后BnHY5-2的表达在茎中下调48.2%,而在叶中的表达差异则不显著,表现出器官的差异性,说明叶片对光照条件要求更加严格。在油菜叶片中瞬时过表达BnHY5-2基因时,6个与盐碱相关的候选基因的表达中,有2个(BnNAC32、BnGS)上调表达,分别为原来的1.25,3.28倍;而有4个(Bnamy、BnAsp、BnNHX7、BnTPS)下调表达,分别下降24.8%,25.4%,71.0%,82.0%,同时甜菜碱含量由0.256 mg/g提升至0.573 mg/g,提高了1.24倍,说明过表达BnHY5-2基因会提高油菜的盐碱抗性。亚细胞定位结果显示,转录因子BnHY5-2定位于细胞核中,调控功能基因的表达。因此,BnHY5-2不仅与光信号有关,还参与油菜盐碱抗性。

高粱ZF-HD基因家族鉴定与盐碱胁迫下的表达分析

ZF-HD(zinc finger-homeodomain)是仅存在于植物中的转录因子家族,在植物的生长发育和逆境应答过程中发挥着重要作用。为分析ZF-HD基因家族成员在高粱基因组中的组成与潜在的生物学功能,利用生物信息学分析方法并结合高粱转录组数据,对高粱ZF-HD基因(SbZF-HD)及其编码氨基酸序列进行分析。结果表明:共有14个SbZF-HD基因不均匀地分布在高粱的8条染色体上,且基因结构各异;它们编码的氨基酸的基序组成较为相似,蛋白质的高级结构均以无规则卷曲为主。ZF-HD蛋白质的进化树分析结果表明,SbZF-HD与玉米的ZF-HD亲缘关系较近,与拟南芥的ZF-HD亲缘关系较远。SbZF-HD启动子区域中包含多个激素调控类元件、胁迫响应类元件和光响应元件。SbZF-HD基因组织表达分析显示,SbZF-HD基因有组织表达特异性,在根、叶和种子中的表达量较高。转录组分析表明,盐碱胁迫条件下,SbZF-HD2、SbZF-HD7、SbZF-HD8和SbZF-HD12这4个基因在2份盐碱耐性不同的酿造高粱材料中表现出相反的表达趋势,可能在高粱耐盐碱机制中发挥着重要作用。综上,SbZF-HD基因家族成员可能是高粱耐盐碱胁迫的关键调控基因,该研究为高粱耐盐碱转基因育种提供了基因资源。

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响

【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供依据。【方法】以盆栽‘芸选2号’幼苗为材料,研究在100 mmol/L盐碱胁迫下,喷施0.1 mg/L 2,4-EBR和4.0 mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑(BRZ)对幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。【结果】盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、光合色素含量、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))均显著下降(P<0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_(2)浓度(C_(i))显著升高。喷施2,4-EBR处理能缓解盐碱胁迫造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐转好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和C_(i),显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、P_(n)、T_(r)、G_(s)及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转。【结论】外源2,4-EBR处理能够提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害及对光合作用的非气孔限制,促进幼苗生长,增强抗盐碱能力。

24-表油菜素内酯对盐碱胁迫下大豆生育、生理及细胞超微结构的影响

【目的】探讨外源EBR(24-表油菜素内酯)对盐碱复合胁迫下大豆的生长指标、生理特性及超微结构的影响,为改善大豆生长、保障粮食安全、实现农业可持续发展奠定基础。【方法】以大豆品种黑农44号为试材,分别在110 mmol·L^(-1)的盐碱复合胁迫条件下培养3 d和7 d进行取材,研究1.2 mg·L^(-1)外源EBR对大豆株高、根系生长,叶片3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,相对电导率、超氧阴离子(O_2^-)产生速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、游离脯氨酸和叶绿素含量以及叶片和根尖细胞超微结构的影响。【结果】盐碱胁迫处理3 d和7 d时,与对照组相比,3种抗氧化酶(SOD、POD、APX)的活性、游离脯氨酸含量、相对电导率、O_2^-产生速率、H_2O_2和MDA含量均升高;各项生长指标、叶绿素含量均降低;叶片细胞结构中叶绿体和线粒体遭到严重破坏;根尖细胞中线粒体、内质网结构破坏较重,液泡破裂。盐碱胁迫条件下,施加外源EBR使大豆的株高、根长和根鲜重分别提高了6.45%、9.60%和19.85%;使大豆叶片SOD、POD、APX的活性显著升高,在3 d和7 d时分别增加了16.92%和9.68%、48.85%和61.44%、19.05%和20.36%;相对电导率、O_2^-产生速率、H_2O_2和MDA的含量显著降低,分别降低了19.58%和28.26%、28.06%和40.92%、28.62%和31.21%、31.03%和37.17%;脯氨酸和叶绿素含量显著升高,分别升高了3.67%和15.96%、13.34%和16.87%;同时维护了大豆叶片和根尖细胞超微结构的稳定性,延缓了细胞的衰老、解体。【结论】在盐碱胁迫下,施加外源EBR通过提高抗氧化酶活性和脯氨酸及叶绿素含量,降低了活性氧(ROS)的积累,维护了细胞结构的完整,促进了幼苗生长,增强了大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力。

盐碱胁迫对转Lc-CDPK基因水稻抗氧化酶活性及基因表达的影响

【目的】研究盐碱胁迫对转羊草钙依赖蛋白激酶基因(Lc-CDPK)水稻根、叶片抗氧化酶活性及基因表达的影响。【方法】以转Lc-CDPK水稻为试验材料,通过qRT-PCR技术,测定根、叶片中Lc-CDPK基因的表达,确定该基因表达最高时的盐碱胁迫条件,以此条件处理幼苗,并以非转基因水稻为对照,分别测定其根、叶片中甜菜碱、脯氨酸、甘露醇、山梨醇、蔗糖等渗透调节物质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化酶活性及相关基因的表达。【结果】200 mmol/L NaCl-Na_2CO_3胁迫24 h时,转基因水稻根和叶片中Lc-CDPK基因表达的综合水平最高,此时转基因水稻和非转基因水稻(对照)的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性有显著差异,转基因水稻根中脯氨酸、甘露醇和山梨醇含量分别较对照增加116.0%,88.9%和115.4%(P<0.01),GR活性较对照提高9.6%(P<0.05);叶片中脯氨酸含量较对照增加129.2%(P<0.01),CAT、POD、GR和GPX活性分别较对照提高52.1%,27.5%,163.5%和46.7%。叶片中抗氧化酶基因相对表达显著增强,CAT、GPX基因相对表达量分别是对照的3.96和2.73倍(P<0.01),根中仅GR基因相对表达增强,为对照的1.6倍(P<0.01)。相关分析表明,根、叶片抗氧化酶活性与其基因相对表达量呈正相关。【结论】推测Lc-CDPK基因可能参与调控盐碱胁迫过程,能增强植株渗透调节物质的合成能力及抗氧化酶活性,提高水稻对盐碱胁迫的耐受性。

60Co-γ辐射对三种盐碱胁迫下稗草种子萌发的影响

为确定有助于提升稗草种子耐盐性的^(60)Co-γ射线辐射剂量,对不同浓度NaCl、NaHCO_3和NaCl+NaHCO_3胁迫下种子发芽率的变化进行分析,确定了3种盐碱的半致死浓度,同时对不同剂量辐射处理的种子进行3种盐碱胁迫处理,比较辐射种子在3种盐碱胁迫下种子萌发和芽苗生长的影响。结果表明,3种盐碱胁迫的半致死浓度分别为280mmol·L^(-1) NaCl、80mmol·L^(-1) NaHCO_3和280mmol·L^(-1) NaCl+70mmol·L^(-1) NaHCO_3;适宜辐射剂量可以促进NaCl胁迫下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及芽苗总长、胚芽长、根长、鲜重、干重、相对含水量和NaCl+NaHCO_3胁迫下种子的发芽率、发芽指数和芽苗干重,NaHCO_3胁迫抑制种子萌发和芽苗的生长,增加芽苗鲜重、干重和相对含水量。不同辐射剂量对3种盐碱胁迫种子萌发和芽苗生长各指标的影响不同,隶属函数综合分析,辐射剂量在50,100和150Gy能提高稗草种子耐NaCl能力,但辐射不能提高其耐NaHCO_3和混合盐碱能力。

盐碱胁迫对星星草-丛枝菌根真菌共生体酶活性及游离氨基酸的影响

为从生理水平上揭示星星草-丛枝菌根真菌共生体应答盐碱逆境的机制,以盆栽种植方式分别对星星草(Puccinellia tenuiflora)接种摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)和根内根生囊霉(Rhizophagus intraradices),以不接种为对照,在播种80 d后分别以0、100、200、300、400 mmol·L^(-1)的NaCl和Na HCO_3溶液模拟盐碱胁迫进行处理,测定了各处理下菌根侵染率以及侵染密度、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、蔗糖合成酶(SS)活性以及游离氨基酸质量分数。结果表明:随着盐碱胁迫浓度的升高,菌根侵染率以及侵染密度均有明显下降,且盐碱胁迫p H越高,下降现象越明显。在小于200 mmol·L^(-1)的浓度处理时,无论在何种胁迫下,3种酶的活性以及星星草体内游离氨基酸质量分数都显著升高;但当胁迫浓度超过200 mmol·L^(-1)时,3种酶活性以及游离氨基酸质量分数均呈现出了下降趋势。研究认为,星星草在接种这2种AM真菌后耐盐碱能力得到提高,并在200～300 mmol·L^(-1)时,耐盐碱性的提高程度最大。

盐碱胁迫下京尼平苷对玉米种子萌发及根系AsA-GSH循环的影响

为探究京尼平苷(Geniposide,GD)对盐碱胁迫下玉米种子萌发及玉米幼苗形态、生理特性变化的影响,以吉龙2(耐盐碱)和欣煊58(不耐盐碱)为材料,采用营养液水培法培养玉米幼苗,探讨150 mmol/L盐碱胁迫(NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1,摩尔浓度比)条件下,GD对玉米种子萌发、幼苗生长形态、根系抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH循环)中抗氧化酶(APX、GR、MDHAR、DHAR)活性及抗氧化物(AsA、GSH)含量的影响。结果表明,在盐碱胁迫下,GD处理能有效缓解盐碱胁迫对玉米种子萌发和玉米幼苗生长的抑制程度;促进吉龙2和欣煊58根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加,使渗透物质积累保持渗透调节平衡;提高抗氧化酶活性、抗氧化物含量以及AsA/DHA和GSH/GSSG。表明GD能提高植物细胞内的AsA-GSH循环运转效率和玉米幼苗的抗盐碱胁迫能力,本研究为黑龙江盐碱地种植玉米提供了理论依据。

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下垂丝海棠光合及生理特性的影响

【目的】探究外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对盐碱胁迫下苹果属幼苗的生理效应。【方法】以8叶龄垂丝海棠幼苗为材料,设置清水浇灌(CK1)、100 mmol·L^(-1)(50 mmol·L^(-1) NaCl^(+)50 mmol·L^(-1)NaHCO3)浓度的盐碱胁迫处理(CK2)、盐碱胁迫^(+)0.05 mg·L^(-1) EBR喷施处理(T1)、盐碱胁迫^(+)0.1 mg·L^(-1) EBR喷施处理(T2)、盐碱胁迫^(+)0.2 mg·L^(-1)EBR喷施处理(T3)、盐碱胁迫^(+)0.4 mg·L^(-1) EBR喷施处理(T4)、盐碱胁迫^(+)0.6 mg·L^(-1)EBR喷施处理(T5)共7个处理,测定处理后不同时间叶片的相对电导率(relative electricconductivity,REC)、相对含水量(relative watercontent,RWC)、叶绿素含量、光合特性、荧光参数、抗氧化酶活性及Na^(+)、K^(+)含量并进行主成分分析。【结果】外源喷施2,4-表油菜素内酯可有效降低盐碱胁迫下垂丝海棠叶片REC、胞间二氧化碳浓度(C_(i))和Na^(+)含量的升高幅度,以及RWC、叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b(Chl b)含量、叶绿素a^(+)b(Chl a^(+)b)含量、净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(Tr)的下降幅度;初始荧光(F_(0))、最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)、调节性能量耗散(Y(NPQ))、非调节性能量耗散(Y(NO))、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均呈先升后降的趋势;T3处理下达到峰值。对21个指标进行主成分分析,提取特征值>1的3个主成分,累计方差贡献率达到98.482%。依据主成分得分排序,外源EBR对垂丝海棠盐碱胁迫缓解能力由高到低为:CK1>T3>T2>T4>T5>T1>CK2。【结论】0.2 mg·L^(-1)的外源EBR可更好改善盐碱胁迫下垂丝海棠的光合能力、提高抗氧化酶活性、增强生物膜的稳定性,从而起到缓解盐碱胁迫的作用。

盐碱胁迫下野生大豆CBL-CIPK通路表达分析

野生大豆(Glycine soja)是栽培大豆(Glycine max)的近缘野生种,含有栽培大豆中不存在的优异基因。为了明确类钙调磷酸酶B蛋白(CBL)与其互作蛋白激酶(CIPKS)组成的CBL-CIPK通路蛋白在野生大豆抗盐碱胁迫中的功能,本研究在盐碱胁迫下高耐及敏感野生大豆材料转录组分析的基础上,利用在线生物学工具对野生大豆CBL-CIPK通路蛋白结构、亚细胞定位、磷酸化位点及系统发育进行了分析。结果发现,10个野生大豆CBLs蛋白均含有3个EF手结构;7个CBLs蛋白定位于细胞核,另外3个分别定位于细胞质、叶绿体和内膜系统。38个CIPKs蛋白均含有ATP结合结构域、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性结构域和NAF结构域;20个CIPKs蛋白定位在细胞质中,9个定位在叶绿体中,6个定位在细胞核中,另有3个分别位于细胞器膜、线粒体和内膜系统。野生大豆与栽培大豆的CBL-CIPK通路基因高度同源,但野生大豆GsCIPK5like基因与栽培大豆GmCIPK5亲缘关系较远,栽培大豆GmCIPK21基因与野生大豆GsCIPK21亲缘关系较远。在盐碱胁迫处理0和10 h后,GsCBL10基因在高耐材料中的表达量比敏感材料显著上调;在盐碱胁迫处理0 h后,GsCIPK10基因在高耐材料中的表达量也比敏感材料显著上调。本研究为阐明CBL-CIPK通路对野生大豆耐盐碱胁迫中的功能奠定了理论基础。

丛枝菌根-黑心菊共生体对盐碱逆境的生理响应特性

黑心菊(Rudbeckia hirta L.)是城市园林绿化中最常用的地被植物,具有耐寒耐旱和耐盐碱的特点。该研究以丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)为菌剂接种基质进行黑心菊盆栽,正常培养70 d后分别以不同浓度(0、65、135、195和260 mmol·L^(-1))NaCl和NaHCO_(3)溶液进行盐或碱胁迫处理,处理10 d后测定黑心菊菌根侵染率以及叶片叶绿素含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,以明确AM真菌对黑心菊根系侵染状况以及耐盐碱性的影响,为实际生产中利用黑心菊进行盐碱地修复和AM真菌应用提供理论依据。结果显示:(1)与对照相比,AM真菌的侵染率和侵染强度在盐胁迫下均呈现下降趋势,在碱胁迫下则呈先上升后下降的趋势。(2)AM真菌能够在一定程度上提高盐碱胁迫下黑心菊叶片中的叶绿素含量,降低丙二醛含量;随着盐碱胁迫浓度的增加,接种AM真菌不仅能提高黑心菊叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质的含量,还能够增强植株超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,从而显著提高黑心菊的耐盐碱能力。(3)主成分分析(PCA)发现,黑心菊对盐胁迫和碱胁迫的抗性机制不尽相同,在盐处理中以叶绿素、丙二醛、POD、SOD、脯氨酸和可溶性糖为主要因子,而在碱处理中以SOD、CAT和脯氨酸为主导因子;VPA分析也表明,AM真菌对黑心菊植株生理特性的总体表征影响较盐碱胁迫更大。研究表明,低浓度碱胁迫能够促进AM真菌对黑心菊的侵染,接种AM真菌能够显著降低盐碱胁迫下黑心菊植株MDA含量,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质积累,从而提高黑心菊的耐盐碱性。

PEG-6000和盐碱胁迫对甜高粱种子萌发影响研究

甜高粱种子萌发阶段对逆境胁迫比较敏感,为探讨干旱胁迫与盐碱胁迫对甜高粱种子萌发影响的不同机制,以辽甜1号甜高粱种子为材料,采用不同浓度PEG-6000模拟干旱胁迫,不同浓度NaCl和NaHCO3溶液模拟盐碱胁迫,分析比较甜高粱种子萌发阶段对干旱、盐碱胁迫的响应特性。结果表明:低浓度的NaCl(50 mmol·L^-1)处理,种子的发芽率和发芽势升高,表现出促进种子萌发的作用,低浓度的PEG-6000和NaHCO3处理抑制种子的发芽率和发芽势等萌发指标,中高浓度的PEG-6000、NaCl和NaHCO3处理均显著抑制种子的各类萌发指标,不同浓度的PEG-6000、NaCl和NaHCO3处理均显著影响种子的干物质转移和早期幼苗生长,其中NaHCO3胁迫影响最大,PEG-6000胁迫影响次之,NaCl胁迫影响最小。本研究结论可为干旱和盐碱地区提高甜高粱种子萌发和幼苗生长提供理论依据和技术指导。

丛枝菌根真菌对盐(碱)-旱交叉胁迫下羊草幼苗生长与抗氧化酶活性的影响

羊草营养价值丰富、抗逆性强,是东北松嫩平原最重要的牧草之一。丛枝菌根真菌(AMF)能与绝大多数陆地植物共生,且影响其抗逆性。本文对羊草幼苗接种丛枝菌根真菌并采用NaCl、NaHCO3以及PEG来模拟不同盐(碱)-干旱胁迫条件,研究逆境交叉胁迫下共生体生长与抗氧化酶活性的变化。结果表明,在盐(碱)胁迫与干旱胁迫以及盐-旱与碱-旱交叉胁迫下,丛枝菌根真菌均一定程度提高了羊草幼苗的生物量,碱-旱互作的胁迫效应远大于盐-旱互作。盐碱和干旱胁迫下,SOD、POD和APX活性均升高,而CAT的活性则呈下降趋势,接种丛枝菌根真菌后,交叉胁迫下抗氧化酶活性同样呈上升趋势。研究结果对于深入理解羊草逆境交叉胁迫适应机理以及丛枝菌根真菌生理功能等科学问题提供了一定理论依据。

5-氨基乙酰丙酸对吴屯杨幼苗盐碱胁迫的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)缓解植物盐碱胁迫伤害的生理机制,以1年生吴屯杨幼苗为试验材料,通过浓度为50 mg·L^(-1)5-氨基乙酰丙酸的处理,分析5-氨基乙酰丙酸对盐碱(200 mmol·L^(-1)的M(NaCl)∶M(NaHCO_(3))=1∶1溶液)胁迫下的吴屯杨幼苗抗氧化酶活性、渗透调节物质的量、叶片细胞膜透性、光合色素质量分数、光合参数、气孔特征以及蜡质结构的影响。结果表明:与对照相比,盐碱胁迫下吴屯杨幼苗的丙二醛质量摩尔浓度和相对电导率分别增加了32.71%和88.43%,光合速率降低,蜡质破碎,植物生长受到抑制;喷施5-氨基乙酰丙酸并盐碱胁迫的植株比仅进行盐碱胁迫的植株丙二醛质量摩尔浓度显著下降了32.97%,光合速率升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等抗氧化酶活性分别升高了34.60%、25.45%和20.57%,蜡质结构的破碎情况得到了缓解。喷施5-氨基乙酰丙酸可有效提高吴屯杨叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强吴屯杨幼苗对盐碱胁迫的适应能力。

RNA-seq揭示碱性盐(NaHCO3)对细叶百合鳞茎基因表达的影响

本研究旨在揭示细叶百合在盐碱逆境中的基因表达表达情况,为合理利用盐碱地和大面积种植百合提供理论基础。以一年生的细叶百合鳞茎为材料,经过20 mmol/L NaHCO3处理24 h后,用Illumina HiSeqTM2000测序平台进行转录组测序。共测得56828个mRNA的注释信息,其中,55433个Unigene被注释到Nr数据库,26973条Unigene被注释到KOG数据库,23610条Unigene被注释到GO数据库,13142条Unigene被注释到KEGG数据库的五大类中。共鉴定出390个差异表达基因。选取了9个与盐碱胁迫密切相关的基因进行qPCR验证,9个基因的表达结果与转录组的结果基本趋于一致。通过细叶百合在碳酸盐(NaHCO3)逆境下的转录组对比数据,提供了许多的基因表达通路和表达量的差异,为合理利用盐碱地和大面积种植百合提供理论基础。