盐胁迫对砂蓝刺头不同器官中离子分布的影响

砂蓝刺头为广泛分布于北方沙漠的一年生草本植物。本研究以砂蓝刺头幼苗为试材,采用营养液培养法研究了不同浓度NaCl胁迫下(盐浓度分别为0,100,200,300,400mmol/L)砂蓝刺头幼苗胁迫6d后植株含水量变化,测定不同器官中Na+、Cl-、Si 4+、K+、Ca2+的含量,并分析了K+/Na+、Ca2+/Na+、Si 4+/Na+值的变化。研究结果表明,盐胁迫下,砂蓝刺头幼苗含水量在盐处理浓度为100,200,300,400 mmol/L时分别比对照升高了9.86%,1.41%,4.23%,8.45%,说明盐胁迫下植株提高了组织含水量,这将在一定程度上稀释了体内盐离子,减弱盐胁迫造成的生理干旱。盐胁迫下砂蓝刺头根部的Na+和Cl-含量高于叶片,这有利于渗透调节,同时减弱了盐胁迫对地上部的毒害;根系Si 4+、K+、Ca2+的含量及K+/Na+、Ca2+/Na+、Si 4+/Na+值比对照显著性下降,叶部Si 4+、K+的含量和K+/Na+,Ca2+/Na+,Si 4+/Na+值比对照有所增加或差异不显著,这有利于维持地上部分离子稳定。分析离子选择性吸收的SNa+,K+数据发现,盐胁迫下砂蓝刺头根部拦截了部分Na+减缓了对地上部分的伤害,叶片对K+吸收具有很好的选择性,对于维持地上部分离子平衡和正常的光合作用具有重要意义。

盐胁迫对二穗短柄草幼苗生长及不同器官中盐离子稳态的影响

采用4种浓度的NaCl溶液(50、100、150、200mmol/L)处理二穗短柄草和拟南芥(对照)幼苗,测定不同浓度盐胁迫下2种植物幼苗的生长指标和离子分布,以探讨二穗短柄草在盐胁迫下主要阳离子平衡机制。结果表明:(1)盐胁迫显著抑制二穗短柄草根叶的生物量积累。(2)根冠比数据显示,在盐胁迫条件下二穗短柄草能够更好地维系地下部分的生物量积累。(3)在4种浓度盐胁迫下,二穗短柄草叶中Na+含量低于根系,而且K+、Cl-含量和K+/Na+比值始终高于根系,说明在二穗短柄草中Na+从地下到地上的转运受到抑制,但对Cl-的转运缺乏有效的调控。(4)回归分析发现,盐胁迫下二穗短柄草和拟南芥根部Na+与K+含量变化呈正相关关系,而在叶部则不相关,说明二穗短柄草和拟南芥Na+与K+在根部具有相同的离子通道,而在叶部却具有各自独立的转运途径。

红砂(Reaumuria soongarica)种子萌发特性及其局部适应性

种子萌发特性是荒漠植物适应干旱的重要策略。红砂(Reaumuria soongarica)是典型耐旱植物,但目前缺乏从群体角度探讨其种子萌发特性和其局部适应性关系的报导。在25、4、-20、-40℃下,分别对来自于甘肃、宁夏和新疆的17个地区红砂种子进行发芽试验,检测不同群体在萌发时间、萌发率和发芽势上的差异,并用world-clim的气象数据分别对不同群体的萌发率和发芽势进行了相关性分析。结果表明:低温贮藏会削弱红砂种子的休眠、缩短红砂种子的初始萌发时间和萌发持续时间。经不同温度贮藏,红砂种子萌发率的变化不显著,其变化主要来自于不同群体间的差异,而且萌发率与其生存环境的温度和降水量显著相关。红砂种子的发芽势在-40℃温度贮藏后显著提升,呈现爆发型萌发,说明超低温储藏能极大消除红砂种子的生理休眠。此外,红砂种子的发芽势和环境温度显著相关。红砂种子的萌发特性表现出其对干旱生境的局部适应性,这一结果有助于深入理解荒漠植物对干旱环境的生态适应性机理,并为红砂在荒漠植被恢复中的推广提供理论和数据支撑。

荒漠植物红砂(Reaumuria soongarica)基因组微卫星富集文库的构建及特性

采用磁珠富集法构建了红砂（Reaumuria soongarica）基因组微卫星富集文库,通过测序结果对文库的特性进行了分析。结果表明：在获得的13 922条微卫星序列中完美型占88%,非完美型10%,混合型2%。微卫星重复基元显示5种类型,以三碱基基元（GGT）n、（TGG）n、（ACC）n最多,占总数的60.7%;其次为二碱基基元,主要是（AC）n、（GT）n、（CA）n,占38.6%;这5种微卫星重复基元的重复次数多集中在5～10。通过对随机挑选的100条微卫星序列设计引物,并以遗传距离和地理距离较远个体的基因组为模板进行扩增筛选,可有效扩增的引物为62对,并进一步测序筛选获得了12对多态性微卫星引物。磁珠富集法是开发红砂基因组微卫星序列的一种高效、可行的方法,构建的微卫星文库效率较高,富集量大,重复基元类型丰富,为红砂遗传进化和种质资源保护提供了可靠的数据支持和高效的分子遗传标记。

盐胁迫下沙米(Agriophyllum squarrosum)矿质离子吸收与分配特征

沙米(Agriophyllum squarrosum)是生长在流动沙地上的植物,主要分布在中亚干旱、半干旱地区。以室内生长3个月的沙米幼苗为材料,经0~400mmol·L^(-1) NaCl溶液胁迫处理7d,检测植株的含水量及主要矿质离子在根茎叶的分布、积累和运输特征。结果表明:随着盐浓度的增加,沙米幼苗的含水量持续降低;体内Na^+、Cl^-的含量不断升高,K^+在根茎中先升高后降低,Ca^(2+)在各组织均呈下降趋势;此外,茎与叶的盐离子选择吸收系数SK,Na先升高后降低,根与茎SK,Na先降低后升高,并且均在200mmol·L^(-1)时达到临界值。盐浓度在0~200mmol·L^(-1)时,沙米根部的Na^+吸收持续增加,能够有效地抑制Na^+向地上部分的运输和积累;在盐浓度大于300mmol·L^(-1)时,Na+主要通过区隔化作用积累在茎部,即在高盐胁迫下茎部是沙米截留盐分避免其向上运输的主要部位。

碟果虫实(Corispermum patelliforme)离子吸收与分配对盐胁迫的响应

以荒漠地区一年生植物碟果虫实(Corispermum patelliforme)为试验材料,采用营养液培养法研究了不同浓度NaCl盐胁迫对蝶果虫实幼苗含水量及矿质离子在根、茎、叶中的吸收和分配的影响,探讨了碟果虫实耐盐的离子响应机制。结果表明:NaCl浓度为100mmol·L-1时植株含水量比对照有所降低,高于200mmol·L-1时含水量有不同程度的增加,可知碟果虫实以增加植株含水量、稀释盐离子浓度的方式减缓盐离子造成的生理干旱;盐胁迫下随着根系对Na+和Cl-吸收的增加,Si 4+﹑K+﹑Ca2+含量逐渐降低,引起K+/Na+﹑Si 4+/Na+﹑Ca2+/Na+比值显著降低,且地下部分降低的程度显著高于地上部分,因此有利于避免地上部分Si 4+、Ca2+﹑K+缺乏,以维持地上部营养平衡和正常生长;从分析离子选择性的SNa+,K+数据发现,盐胁迫下植株根部拦截了部分Na+,减缓了对地上部分的伤害,叶片对K+吸收具有很好的选择性,对于维持地上部分离子平衡、降低Na+毒害和正常的光合作用具有重要意义。