外源cGMP调控盐胁迫下黑麦草种子萌发机制

c GMP(cyclic guanosine-3',5'-monophosphate)是一类环化核苷酸,能响应植物非生物胁迫的信号分子。以c GMP的膜透性类似物8-Br-cGMP为供体,研究c GMP对盐胁迫下黑麦草种子萌发及生理指标的影响。通过计算萌发指标、测定种子萌发过程中各项生理指标,探讨c GMP对黑麦草种子萌发时耐盐机制的作用。结果表明:低浓度(50 mmol/L)盐胁迫能促进黑麦草种子的萌发,随着盐浓度(100、150、200、250 mmol/L)的增加黑麦草种子的萌发率逐渐降低甚至抑制其萌发。而加入20μmol/L c GMP能缓解100 mmol/L Na Cl胁迫对黑麦草种子造成的伤害,使黑麦草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别提高了7.4%、133.3%、52.1%、104.2%。此外,研究发现加入20μmol/Lc GMP能够促进100 mmol/L Na Cl盐胁迫下黑麦草萌发期根的生长,比单独100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下的黑麦草植株全长、根长、叶长分别提高了2.5、2.8倍和2.6倍,种子在萌发过程中可溶性糖、可溶性蛋白含量、淀粉酶活性,脯氨酸含量分别提高了47.9%、15.7%、94.3%、117.4%,而淀粉含量、MDA含量、电导率,O_2~-产生速率分别降低了40.9%、128.7%、88.6%、211.9%。说明20μmol/Lc GMP通过提高可溶性糖,可溶性蛋白含量及脯氨酸含量,同时减少MDA、O_2~-的产生,以此缓解盐胁迫对黑麦草种子的伤害、同时促进淀粉水解,从而加速种子萌发。     

濒危植物长叶红砂适应盐胁迫的生理生化机制研究

以濒危盐生植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl溶液(0、100、200、300和400mmol/L)处理30d对其生长和生理生化指标的影响,以分析长叶红砂的耐盐生理机制。结果表明:(1)100和200mmol/L NaCl处理时,长叶红砂鲜重和干重均显著增加,但随着盐浓度继续增加,长叶红砂幼苗生长受到抑制,且地上部受到的抑制大于根部,显示长叶红砂适宜生长的NaCl浓度是200mmol/L。(2)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,说明光合速率的下降使利用CO2的能力下降,胞间积累了大量的CO2,且盐处理浓度越高量越大。(3)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂幼苗Na+、Cl-含量增加,可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸及可溶性蛋白等有机渗透调节物质的合成增加。研究认为,长叶红砂是通过调节叶片Na+、Cl-以及有机渗透调节物质含量来提高其耐盐能力。     

盐胁迫对4种短命植物种子萌发及植株生长的影响

以新疆北部4种十字花科短命植物为材料,研究不同浓度NaCl胁迫下其种子萌发及植株生长特性,以明确它们的耐盐性强弱。结果显示:(1)随着NaCl浓度的增加,4种植物种子萌发率、萌发指数和相对萌发率均不同程度下降,而相对盐害率则逐渐升高,并以绵果荠的耐盐性最好,其在300 mmol.L-1NaCl胁迫下仍有22.22%的萌发率。(2)4种植物的生长在50~150 mmol.L-1NaCl胁迫下没有受到明显抑制,在200 mmol.L-1浓度下受不同程度的抑制,而在300 mmol.L-1NaCl胁迫下抑制作用更严重,其中绵果荠在各浓度处理下长势均最好,能够在300 mmol.L-1NaCl胁迫下存活10 d。(3)在盐胁迫条件下,4种植物细胞质膜透性不同程度增加,而叶片相对含水量和光合色素含量均不同程度降低,并以绵果荠各项指标的变化幅度最小。可见,4种新疆短命植物种子萌发和植株生长均受到盐胁迫的伤害,但它们的耐盐阈值明显不同,并以绵果荠的耐盐性最强。     

温度及盐胁迫对地梢瓜种子萌发及抗氧化酶活性的影响

以地梢瓜种子为试料,研究不同温度(5~45℃)及不同浓度NaCl胁迫(0~300mmol·L~(-1))对种子萌发及其抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1)随着温度升高,种子各萌发指标呈先升高后降低的趋势,过高或过低均显著抑制种子正常萌发,萌发最适温度为25℃,在5℃和35℃条件下种子恢复萌发率均达95%以上。(2)随着NaCl浓度升高,种子萌发率、萌发势、活力指数呈显著下降趋势,而其相对盐害率呈增加趋势,且在300mmol·L~(-1)NaCl时萌发受到完全抑制;种子根系活力仅在高浓度NaCl(150mmol·L~(-1))下受到显著抑制;种子在解除盐胁迫后可一定程度恢复萌发,但最终依然受到盐胁迫的显著抑制,且盐浓度越高抑制越严重,其耐盐适宜浓度为65.25mmol·L~(-1)。(3)种子萌发率与盐胁迫下POD、APX活性呈显著正相关关系,而与相应O_2~生成速率、MDA含量呈显著负相关关系;种子活力指数与盐胁迫下CAT活性呈显著负相关关系。研究发现,地梢瓜种子萌发受到NaCl胁迫的显著抑制,保护酶POD与APX在盐胁迫种子萌发过程中发挥着主要抗氧化作用;地梢瓜适于在中度盐渍土中萌发生长。     

NaCl胁迫下激素对柽柳种子萌发的影响

本研究以刚毛柽柳种子为材料,对0 mmol/L(对照)、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L NaCl胁迫下柽柳种子的发芽率、发芽势和发芽指数进行计算,结果表明:对照组的发芽率、发芽势和发芽指数分别为97.00%、41.56%与28.25%,100 mmol/L NaCl胁迫下的发芽率、发芽势及发芽指数分别为54.00%、24.25%和18.50%,接近对照组的50%,因此设定100 mmol/L NaCl浓度为柽柳种子萌发的盐阈值。在100 mmol/L NaCl胁迫下,研究不同浓度梯度的细胞分裂素(6-benzylaminopurine,6-BA)、赤霉素(gibberellic acid,GA3)、褪黑素(melatonine,MT)、萘乙酸(1-naphthylacetic acid,NAA)对柽柳种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响。结果表明,NaCl胁迫下,浓度为10 mg/L的6-BA和100 ng/L的GA3对柽柳种子萌发的抑制的缓解效应较明显,发芽率分别达到81.50%和94.50%;浓度为32μg/L的NAA与400 mmol/L的MT对柽柳种子萌发的抑制的加剧效应较明显,发芽率分别为42.50%和41.50%。本研究为提高NaCl胁迫下柽柳种子的萌发繁殖提供实际指导,也为盐胁迫下利用激素对柽柳种子萌发的控制与缓解提供了借鉴与参考。     

盐胁迫及外源钙处理对盐肤木种子萌发的影响

为研究盐肤木种子萌发的盐胁迫机制和外源钙对盐胁迫下种子萌发的影响,实施不同浓度的NaCl、Na_2SO_4、CaCl_2+NaCl、CaCl_2+Na_2SO_4溶液胁迫处理盐肤木(Rhus chinensis)种子的萌发试验,分析其发芽指标、活力参数和幼苗生长的变化。结果表明:随着盐胁迫溶液NaCl和Na_2SO_4浓度的升高,盐肤木种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗胚芽及胚根长均表现为不同程度减少的趋势,其中100 mmol/L NaCl、75 mmol/L Na_2SO_4胁迫对盐肤木种子的萌发及幼苗的生长有显著的抑制作用;同胁迫溶液NaCl相比,盐肤木种子萌发过程中对Na_2SO_4危害敏感的浓度范围较小。不同浓度的CaCl_2浸种处理时,盐肤木的盐害缓解作用呈现先升高后降低的趋势,30 mmol/L CaCl_2+100 mmol/L Na Cl和15 mmol/L CaCl_2+75 mmol/L Na_2SO_4浓度下盐胁迫处理的缓解能力最强。该研究结果有利于缓解盐胁迫对于盐肤木种子萌发的盐害。     

黑果枸杞种子萌发及幼苗生长对盐胁迫的响应

研究不同浓度(0、1、2、3、6、9、14、18g.L-1)的盐溶液(NaCl、MgSO4、盐渍土壤)对河西走廊中部荒漠边缘的黑果枸杞种子吸胀、萌发和幼苗生长的影响,并观察胁迫解除后种子的反应。结果表明:黑果枸杞种子吸胀速率随NaCl、MgSO4和土壤溶液浓度的增大呈先升后降的趋势,吸水速度随胁迫时间的延长而减慢;种子萌发率随3种盐浓度的增大而降低,盐胁迫解除后种子仍具有较高的萌发率;发芽指数、活力指数、根长、下胚轴随3种盐浓度的增大而降低或先升后降,根轴比随盐胁迫的增强先升后降;随3种盐浓度的增大,种苗损害率增大,3种盐的胁迫效应依次NaCl>MgSO4>盐渍土壤溶液。黑果枸杞种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫较为敏感,其耐受的临界阈值是6g.L-1;种子萌发能耐受较高浓度的MgSO4的胁迫,幼苗生长对MgSO4胁迫较敏感,其耐受的临界阈值是9g.L-1;种子萌发和幼苗生长对生境盐渍土壤具有较强的耐受能力和适应性。     

盐分、温度及其互作对羊草种子发芽率和幼苗生长的影响

羊草是多年生优质牧草,也是中国松嫩平原的优势建群植物。研究了羊草种子在8种浓度（0、50、100、150、200、300、400和500mmol／L）NaCl胁迫及将胁迫解除后在3种变温（16／28℃、5／28℃和5／35℃）条件下的发芽率以及幼苗的生长变化。双因素方差分析表明,NaCl胁迫解除前后盐浓度、温度及其互作均极显著影响羊草种子萌发和幼苗生长。胁迫解除前,在3种温度下,羊草种子发芽率最高出现在没有盐胁迫的条件下,随着NaCl浓度的增加,发芽率呈下降趋势。5／28℃下,NaCl溶液对种子萌发抑制最小,浓度达到200mmol／L时,仍有25．3％的种子萌发;在5／35℃下,对种子萌发抑制作用最大,浓度超过100mmol／L时,种子萌发被完全抑制;16／28℃的处理介于二者之间。胁迫解除后,羊草种子在3种温度下发芽趋势不同。16／28℃下表现为NaCl浓度较大的处理发芽率较高,5／28℃下则呈先上升（0～150mmol/L）后基本保持不变趋势;5／35℃下则呈先上升后下降趋势。盐胁迫下,羊草幼苗在16／28℃变温下生长最好,其次为5／28℃,5／35℃生长最差。盐胁迫解除后,16／28℃和5／28℃下,0～100mmol／LNaCl处理的幼苗根长和苗长随浓度增加而显著上升,大于此浓度变化较小;在5／35℃下,100mmol/LNaCl处理的幼苗根长和苗长最大,而浓度大于100mmol／L时,则随着NaCl浓度增加呈下降趋势。     

NaCl和Na2CO3胁迫对栓皮栎种子萌发及幼苗生长的影响

为了阐明栓皮栎种子萌发期对盐碱胁迫的耐受性,研究了不同浓度(0、50、100、200和400 mmol/L)NaCl和Na2CO3胁迫对其种子萌发、生长、保护酶活性和有机渗透调节物质等的影响,结果表明:(1)盐碱胁迫对栓皮栎种子的萌发率和发芽指数均没有显著影响;随着Na+浓度的升高,NaCl和Na2CO3处理下的胚根长度、胚根生长速率、胚根鲜重均受到抑制,呈现下降趋势;活力指数和耐盐指数在NaCl胁迫下表现为较低浓度(50 mmol/L)促进,较高浓度(100,200,400 mmol/L)抑制,而在Na2CO3处理下则不断下降;相对盐害率在两种处理下均表现波动趋势。(2)通过建立活力指数、胚根长度等与Na+浓度的回归方程,发现在NaCl胁迫下栓皮栎种子活力指数、胚根鲜重、胚根长度和胚根生长速率的临界值分别为300.0、300.0、333.6、369.6 mmol/L。(3)在NaCl和Na2CO3胁迫下,随Na+浓度的增加,丙二醛含量增幅显著;NaCl处理下的SOD(superoxide dismutase)活性呈现先升高后降低的趋势,而Na2CO3处理下则均低于对照;POD(peroxidase)活性变化不显著;CAT(catalase)活性均表现为先降低后升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随着Na+浓度的升高而呈现不同程度上升趋势。(4)等Na+浓度时,NaCl处理下的各项生长指标均高于Na2CO3处理,丙二醛、保护酶活性及渗透调节物质含量均低于Na2CO3处理,说明Na2CO3对栓皮栎种子的影响比NaCl更为显著。     

硝酸镧浸种对NaCl胁迫下柳枝稷种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨镧对NaCl胁迫下柳枝稷种子萌发及幼苗生理特性的影响,该研究以柳枝稷(Panicum virgatum L.)种子为研究材料,通过不同浓度(0、0.05、0.1、0.5和1.0mmol/L)La(NO3)3溶液浸种24h处理后,添加100mmol/L NaCl溶液,以蒸馏水为对照,在种子发芽箱中培养并观察柳枝稷种子萌发和幼苗生长,测定幼苗叶片相对电导率、丙二醛、脯氨酸和叶绿素的含量。结果显示:(1)0.05mmol/L La(NO3)3浸种处理可缓解100mmol/L NaCl对种子发芽的影响。(2)不同处理对幼苗苗长无显著影响,0.1mmol/L La(NO3)3浸种显著增加了幼苗的鲜重和叶面积,当浓度≥0.5mmol/L时根长、根冠比、鲜重和叶面积受到抑制。(3)幼苗叶片相对电导率和脯氨酸含量随La(NO3)3浓度的增加呈先降低后增加的趋势,其中0.05和0.1mmol/L La(NO3)3浸种处理下效果较好,丙二醛含量随La(NO3)3浓度的增加持续降低,但各浓度处理间差异不显著,叶绿素含量在0.05mmol/L La(NO3)3浸种处理下较NaCl处理显著增加,当浓度≥0.5mmol/L随着浸种浓度的增加呈下降趋势。(4)不同指标间发芽势与发芽率、根长和叶绿素含量间呈极显著正相关关系,与根冠比、电导率和脯氨酸含量均呈极显著负相关关系,而与苗长不相关。研究表明,低浓度(0.05mmol/L)La(NO3)3可缓解NaCl胁迫对柳枝稷种子萌发及幼苗生长的影响,而高浓度(1.0mmol/L)的La(NO3)3则会加重NaCl的胁迫危害。     

Germination ecology of coastal plants in relation to salt environment

Responses of seed germination to salinity were examined using 37 species collected from salt marshes, cliffs, and fore (unstable) and hind (stable) sand dunes along Japanese coasts. For comparison, seed germination of nine inland species was also examined. The soil salinities in salt marshes ranged from 150 to 300 mmol/L NaCl, whereas those in fore and hind dunes ranged from 0 to 150 mmol/L NaCl, with a few exceptions. Cliff soils showed relatively high salinities up to 300 mmol/L NaCl. Ciff and foredune soils that encountered a typhoon and storm showed high salinities >300 mmol/L NaCl. Salt tolerance in seed germination of coastal plants was ordered by comparing the responses of percentage and rate of germination to salinity conditions up to 200 mmol/L NaCl, being in the order of salt marsh>cliff>foredune≅hind dune≅inland. Thse results indicate that salt tolerance in seed germination of coastal plants is closely related to the salinity conditions of their habitats. Germination experiments under favorable conditions showed that a high percentage of the seeds of salt marsh species germinate rapidly, those of diff species germinate slowly and those of foredune species exhibit a low percentage and low rate of germination. It seems that these germination characteristics contribute to the success of germination at the ‘safe site’ and the subsequent survivorship of emerged plants in their natural habitats.     

盐胁迫对不同品种小白菜种子萌发特性的影响

采用5个小白菜(Brassica chinensis)品种(‘七宝青’、‘夏冬青’、‘四月慢’、‘南京中杆’和‘605’),用100 mmol/L NaCl对种子发芽作盐胁迫处理,从发芽势、发芽率、发芽指数、盐害指数、胚长和胚鲜重等指标比较了5个小白菜品种的抗盐性。结果表明,‘七宝青’种子的耐盐性优于其它品种。     

壳聚糖包衣对油菜种子萌发及幼苗耐盐性影响

以不同浓度的壳聚糖对油菜种子进行包衣处理,考察其对油菜种子萌发及幼苗耐盐性的影响,并在不同盐浓度胁迫条件下对种子萌发时的发芽势、发芽率、生物量（鲜重、干重、根长、芽长）等指标进行测定,同时分析油菜幼苗叶绿素含量、可溶性蛋白及可溶性糖含量的变化。结果表明,一定浓度的壳聚糖包衣处理可提高油菜种子发芽率、发芽势、生物量、幼苗的耐盐指数、叶绿素含量、可溶性蛋白及可溶性糖的含量,其中浓度为0.25 g·L^-1壳聚糖包衣处理对油菜种子萌发的促进效果较好,而浓度为0.50 g·L^-1壳聚糖包衣处理对提高油菜幼苗耐盐性具有较好的促进作用。     

GA诱导NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗耐盐性效应

研究外源GA对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响.结果显示:(1)0和75mmol·L-1NaCl处理可促进种子萌发,浓度为100mmol·L-1及以上时,随着浓度的增加,种子萌发受抑程度越严重;(2)150mmol·L-1NaCl胁迫下,添加外源GA可显著提高黄瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和a-淀粉酶活性;促进种子萌发,以100和150mg·L-1GA处理效果较好;(3)外源GA显著提高幼苗生物量,提高SOD和POD活性,降低MDA含量,以100mg·L-1GA处理效果较好.研究表明一定范围的外源GA可缓解盐害对黄瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高.     

Effect of Salinity on Seed Germination,Growth, and Ion Accumulation of Atriplex patula (Chenopodiaceae)

Seeds and seedlings of the halophyte Atriplex patula were exposed to 0–2% NaCl to determine the effect of salt stress on germination and growth. Seeds germinated and plants survived and grew in solutions of up to 2.0% NaCl. Both seed germination and dry mass production were negatively affected by increased salinity. Dry mass production declined to 1% of controls and seed germination to 17% of controls in the 2% NaCl treatments, indicating that seeds were less inhibited than growing plants. Also, recovery treatments indicated that high salinity did not permanently injure seeds. Percent ash, and Na⁺ and Cl⁻ ions increased in shoots with each salt increment, while the K⁺ ion content decreased sharply. Atriplex patula is a facultative halophyte, and is limited to low and moderately saline sites because both seed germination and growth are severely reduced at salinities > 1% NaCl.     

盐胁迫对植物叶绿素荧光影响的研究进展

盐胁迫是制约植物生长发育的主要非生物胁迫之一, 研究植物的耐盐机理对开发和有效利用盐碱地有重要的意义。叶绿素荧光动力技术作为研究植物光合生理状况及植物与逆境胁迫关系的理想方法, 可表明外界胁迫环境对植物光合器官的伤害程度。通过总结性阐述盐胁迫对植物叶绿素荧光的影响, 分别从盐分类型、植物类型、光照强度以及盐旱交互作用等方面分析了植物叶绿素荧光对盐胁迫的响应, 进而反映盐胁迫对植物光合能力的影响程度, 并提出增强植物抗盐性的途径, 包括施加外源物质、利用转基因技术、真菌的协同效应和培育耐盐品种。最后对叶绿素荧光动力技术在抗盐胁迫的运用前景进行了展望, 提出了当前研究需要解决的问题, 旨在为提高植物耐盐能力提供一定的理论依据。     

植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展

种子萌发是种胚从生命活动相对静止恢复到生理活跃状态的生长发育过程,最易受到外部环境影响,其中盐碱胁迫是最严重的生态限制因素之一。中国盐碱地面积大、分布广,总面积约1亿hm^2,占全国土地面积的10%,盐碱逆境下种子萌发受阻已成为我国盐碱地植物天然更新和农林业生产的首要障碍因子。目前,已知植物种子萌发期耐盐碱性提高技术主要有物理方法、化学调控、生物途径和育种技术4个方面,其中物理方法包括种子引发、低温、超声波、微波、电场等物理因素处理;化学调控包括无机、有机外源物质调控;生物途径包括植物促生细菌和真菌共生;育种技术包括耐盐性鉴定筛选和转基因技术。综述了植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展,简述了这些技术的特点及不足,并提出了进一步开展工作的建议,旨在为解决我国盐碱地植物种子萌发受阻难题、实现盐碱地低成本规模化的生物修复和盐碱地区农林业生产提供参考。     

4种桦树幼苗耐盐性分析与评价

耐盐植物引种和培育是开发利用盐碱地的主要方式,具有重要的研究价值。本试验以哈萨克斯坦引进的吉尔吉斯白桦（Betula kirghisorum）、欧洲白桦（B.pendula）、毛枝桦（B.pubescens）和本地的白桦（B.platyphylla Suk.）1年生幼苗为试验材料,于2014年7月在东北林业大学进行中性盐（NaCl）和碱性盐（NaHCO₃）的胁迫试验,测定生长量、光合参数和叶绿素含量,并通过因子分析法,对比评价4种桦树幼苗的耐盐碱能力,筛选出综合性状优良的桦树树种,为耐盐植物引种和培育提供有价值的数据。结果表明：随着盐浓度的升高,桦树幼苗的高生长和光合效率受到显著抑制,而当浓度≥0.5%时,大部分幼苗枯死。株高增长量、基径增长量、净光合速率（P_n）、光能利用效率（SUE）、羧化效率（CUE）、表观量子效率（AQY）及叶绿素含量之间的相关性多数达到了显著水平;最后利用因子分析法分别构建了0.1% NaCl、0.3% NaCl、0.1% NaHCO3和0.3% NaHCO₃胁迫处理的综合评价公式,并分别筛选出了综合性状相对优良的单株,其中NaCl胁迫下较优单株为32、33、34、35;NaHCO₃胁迫下较优单株为262、263、264、35。综合比较认为,吉尔吉斯白桦对低中浓度的中性盐的抗性最强,本地对照白桦对低中浓度碱性盐的抗性最强,而吉尔吉斯白桦和毛枝桦对高浓度碱性盐抗性较强。