入侵植物节节麦种子萌发及幼苗生长对盐碱胁迫的响应

【目的】节节麦入侵已严重威胁到我国小麦的安全生产,探明节节麦对盐碱生境的适应能力,为节节麦入侵扩散的进一步预测提供参考。【方法】研究了不同浓度[0(CK)、50、100、150和200 mmol/L] NaCl和Na₂CO₃胁迫对节节麦种子萌发及幼苗生长的影响。【结果】①随着两种盐处理液浓度的增加,节节麦种子发芽率、胚芽及胚根长度均呈持续下降的变化。当处理液分别达到150及100 mmol/L时,NaCl和Na₂CO₃胁迫中节节麦种子发芽率与CK差异显著,至200 mmol/L时,Na₂CO₃处理的种子不发芽。此外,相同浓度条件下,Na₂CO₃胁迫中发芽和生长指标均明显低于NaCl处理;②盐碱胁迫中,随处理液浓度的增加,节节麦脯氨酸含量和SOD活性呈显著增加的变化,而相对电导率和MDA含量在低浓度盐碱处理中较CK增加不显著,之后在高浓度的处理中则呈急剧增加的变化。由此表明,节节麦能够通过自身调节适应一定范围的盐碱胁迫。此外,相同盐处理浓度条件下,Na₂CO₃处理的上述指标均明显高于NaCl处理。【结论】综合分析表明,节节麦对盐碱生境具有一定的适应能力,而Na₂CO₃对其种子萌发及幼苗生长的抑制作用大于NaCl。     

盐胁迫下紫花苜蓿种子的萌发特性

对不同盐胁迫条件下紫花苜蓿种子萌发的发芽率、发芽指数及幼苗根芽生长量进行观测分析,探讨了盐胁迫影响种子萌发的原因,结果表明:随盐浓度升高,紫花苜蓿种子发芽的时间推后,发芽率降低,耐盐半致死浓度为135.96mmol/L,耐盐极限浓度为247.51mmol/L,轻微的低盐浓度可促进其种子的萌发。     

水杨酸对盐胁迫下西瓜种子萌发特性的影响

采用培养皿发芽法,研究了水杨酸浸种对盐胁迫下西瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,300mmol/L NaCl溶液浸种显著降低了西瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数及胚根长和胚芽鲜重;1.0mmol/L以下浓度水杨酸浸种使盐胁迫下西瓜种子萌发和幼苗生长量随水杨酸浓度提高而显著增加;2.0 mmol/L水杨酸浸种对盐胁迫下西瓜种子萌发和幼苗生长无明显影响,3.0 mmol/L水杨酸浸种进一步降低了盐胁迫下西瓜种子萌发和幼苗生长量。结果说明,较低浓度水杨酸浸种可缓解盐胁迫对西瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,减轻西瓜种子萌发期盐胁迫伤害的最适水杨酸浓度为1.0 mmol/L。     

水杨酸对干旱胁迫下夏枯草种子萌发的影响

用0.5~3.0 mmol/L水杨酸(SA)溶液对夏枯草种子进行浸种处理,然后用0.2 g/m L聚乙二醇(PEG)6000溶液模拟干旱胁迫,探讨SA对干旱胁迫下夏枯草种子萌发的影响。研究结果表明:干旱胁迫显著降低了夏枯草种子的萌发,严重抑制了夏枯草幼苗的生长。在0.5~3.0 mmol/L SA浸种处理下,夏枯草种子的萌发指标与幼苗生长指标均有不同程度的增加。1.5~2.0 mmol/L SA处理,可以显著提高夏枯草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长指标和鲜质量指标。以2.0 mmol/L SA浸种处理效果最佳,过高浓度的SA处理会降低其干旱缓解效果。     

水杨酸对盐胁迫下大白菜种子萌发和幼苗生长发育的影响

研究盐胁迫对大白菜种子萌发和幼苗生长的影响以及不同浓度的水杨酸（SA）对盐害的缓解作用．试验结果显示,不同浓度的SA能够提高盐胁迫环境下大白菜种子的发芽势和发芽率,提高大白菜幼苗的叶绿素含量及可浓性糖含量,降低植物组织中丙二醛含量．通过实验,确定缓解盐害的水杨酸的最适浓度为1．0mmol／L,当水杨酸浓度超过3．0mmol／L时,对作物生长有抑制作用．     

盐胁迫对罗布麻种子萌发的影响

采用不同浓度的NaCl、Na2SO4、Na2CO3及三者的混合盐的胁迫,对罗布麻种子的发芽率、发芽速度、发芽指数的影响及解除盐胁迫后的发芽率进行测定分析.结果表明,随Na2CO3和混合盐溶液浓度的增加,罗布麻种子的发芽率、发芽速度、发芽指数均呈下降趋势,而低浓度的NaCl(≤50 mmol/L),Na2SO4(≤10 mmol/L)促进种子萌发,高浓度的NaCl(≥200 mmol/L)、Na2SO4(≥150 mmol/L)抑制种子萌发;Na2CO3和混合盐溶液对罗布麻种子萌发具有明显的抑制作用;盐胁迫解除后,罗布麻种子的发芽率随原盐浓度增加呈降低的趋势.     

长柱金丝桃种子萌发特性

通过对比试验,研究温度,光照,酸、碱、盐胁迫等不同处理对长柱金丝桃种子萌发的影响.结果表明:光照可以促进种子萌发;不同温度处理对长柱金丝桃种子萌发影响显著,20℃下发芽率最高;浓度25 mmol/L的Na2CO3处理和p H为5.0,5.4的低温层积处理可明显提高种子发芽率;盐胁迫下种子能够萌发,但发芽率随盐浓度的提高而降低;碱胁迫下可以促进种子萌发,发芽率随着碱浓度的增大呈先升高后降低的趋势,浓度10 mmol/L Na2CO3下发芽率最高达74%;酸胁迫下能够萌发,发芽率随p H的降低逐渐升高,在p H为4.6下发芽率达到72%.     

NaCl胁迫对北苍术种子萌发的影响

为探究北苍术种子萌发适宜盐浓度,分别用质量浓度为1,2,4,6,8,10,12,14 g/L的NaCl溶液处理北苍术种子,研究NaCl胁迫对北苍术种子萌发的影响。结果表明,低质量浓度(1 g/L)NaCl溶液处理对北苍术种子萌发有一定的促进作用,NaCl质量浓度超过2 g/L时,北苍术种子发芽率、发芽势、发芽指数均明显降低;且随着NaCl质量浓度增加对北苍术种子萌发的抑制作用增强。北苍术种子相对发芽率与NaCl质量浓度之间呈极显著负相关,其线性回归方程是y=-69.817 x+115。北苍术种子耐盐适宜范围为5.7 g/L,耐盐半致死质量浓度为9.3 g/L,耐盐极限质量浓度为12.9 g/L。     

盐胁迫对白薇种子萌发的影响

以白薇种子为试验材料,用不同浓度(n=50,100,150,200,250,300mmol·L~(-1))的NaCl,Na_2CO_3和Na_2SO_4溶液处理白薇种子,探究盐胁迫对白薇种子萌发的影响。结果表明,盐胁迫对白薇种子的发芽率、发芽势、发芽指数均有明显抑制作用;3种盐对白薇种子萌发的抑制作用强度由强到弱依次为:NaCl,Na_2CO_3,Na_2SO_4。白薇种子萌发的耐盐适宜范围为39 mmol·L~(-1)NaCl,85 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,217 mmol·L~(-1)Na_2SO_4;耐盐半致死浓度为64 mmol·L~(-1)NaCl,131 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,312 mmol·L~(-1)Na_2SO_4;耐盐极限浓度为105 mmol·L~(-1)NaCl,206 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,459 mmol·L~(-1)Na_2SO_4。盐胁迫下白薇种子生理指标可溶性糖的质量分数随着盐浓度增加而升高。NaCl处理后,白薇种子内游离脯氨酸的质量分数随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,Na_2CO_3和Na_2SO_4处理后游离脯氨酸的质量分数随着盐浓度的增加呈先上升后下降趋势。3种盐处理条件下,白薇种子发芽表现低促高抑的现象,种子内游离脯氨酸和可溶性糖的质量分数增加。     

硒对盐胁迫下加工番茄种子萌发及抗氧化酶系统的影响

以"双丰87-5"和"佳禾2号"2个番茄品种为实验材料,探讨了在100mmol/LNaCl盐胁迫下不同浓度硒(Se)对番茄种子萌发的影响。结果表明:在低浓度范围内,随着外源Se浓度的升高,番茄种子的发芽率、发芽指数、活力指数和抗氧化酶系统的活性逐渐升高,丙二醛含量逐渐降低;而高浓度的外源Se浸种处理,则抑制种子的萌发。可见适宜浓度的Se对盐胁迫下番茄种子发芽均有不同的促进作用,以Se浓度为0.004mmol/L时作用效果最佳。     

内源抑制物对加拿大紫荆种子萌发的影响

【目的】探究内源抑制物质对加拿大紫荆(Cercis canadensis)种子萌发的影响,为揭示加拿大紫荆种子的休眠原因及其解除机制提供依据。【方法】以加拿大紫荆种子为试验材料,先采用80 ℃热水预处理,再经低温层积处理解除种子的生理休眠,对不同层积阶段的种子进行发芽率和生物活性测定。结合气质联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)技术与标准品有效半抑制浓度(IC₅₀)方法,分析加拿大紫荆种子内源抑制物种类及休眠解除过程中内源抑制物含量的变化。【结果】内源抑制物是引起加拿大紫荆种子休眠的主要原因,随着层积时间延长,休眠逐渐解除。加拿大紫荆种子种皮和胚乳各分离相提取液对白菜籽发芽抑制作用由大到小依次为乙醚相>甲醇相>水相≈乙酸乙酯相>石油醚相,表明种皮和胚乳中的内源抑制物主要存在于乙醚相、甲醇相、乙酸乙酯相提取液中。采用GC-MS技术测得加拿大紫荆种皮和胚乳分离相提取液中主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、邻苯三酚6种可能对加拿大紫荆种子具有抑制作用的物质。对6种物质标准品进行有效半抑制浓度(IC₅₀)测定发现:油酸对白菜籽发芽无抑制作用,较高浓度的亚油酸、棕榈酸、硬脂酸才能抑制白菜籽发芽,而较低浓度的BHT和邻苯三酚对白菜籽发芽就有很强的抑制作用。种子休眠解除过程中,亚油酸含量呈先下降后上升再下降的趋势,而棕榈酸、硬脂酸、BHT、邻苯三酚的含量逐渐下降,层积后的4种物质含量下降幅度分别为42.43%、52.00%、5.77%、96.14%。【结论】结合IC₅₀及层积过程中内源抑制物含量的变化,认为邻苯三酚可能是引起加拿大紫荆种子休眠的主要抑制物质。     

油茶种子性状及浸种后内源激素含量分析

【目的】研究油茶种子性状,分析油茶种子浸种期间吸水率及吸水速率,探讨种子浸水机制下内源激素动态变化规律,为标准化砧木培育提供技术支撑。【方法】以‘长林3号’(3号)、‘长林4号’(4号)、‘长林40号’(40号)、‘长林18号’(18号)、‘长林53号’(53号)种子为试验材料,测定种子形状参数、体积,并在人工气候控制条件下计算不同浸种时间的吸水率和吸水速率;利用液质联用(LC-MS)方法对‘长林18号’(18号)种子浸种不同时间和温度条件下赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)、生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量进行检验,采用单因素方差分析比较不同条件下各激素含量差异。【结果】品种间种子体积由大到小依次为长林53号、40号、18号、3号、4号,且53号与其他品种存在显著差异;种子三维系数显示长林3号、4号和40号多呈扁平状,18号和53号多近球形,且种子三维系数与种子横径长度显著相关;3号和4号种子体积与纵径存在显著或极显著正相关,40号和53号横径与侧径存在显著负相关,18号种子体积与形状参数无相关性。各品种浸种48 h后吸水率和吸水速率逐渐稳定;种子浸种0~21 h,53号吸水率最高,40号最低;浸种21~48 h吸水率由大到小依次为4号、3号、53号、40号和18号。各品种吸水速率在浸种10 h内,由大到小依次为40号、4号、3号、53号、18号,浸种10 h后53号最高。种子浸种后的发芽率无显著差异,由大到小依次为4号、40号、53号、3号和18号。18号浸种后GA₃含量逐渐上升,在浸种2 d时达到最高,为0.39 mg/kg;SA和JA含量在浸种4 d时达到最高,分别为0.058 mg/kg和1.77 mg/kg;ABA含量在浸种2 d和5 d时达到最高,约为0.050 mg/kg,4 d时最低为0.014 mg/kg。m(GA₃)/m(ABA)在浸种1 d和4 d时维持较高水平。m(GA₃)/m(JA)在浸种1 d时达高值,4 d时最低;m(GA₃+SA)/m(ABA+JA)随着浸种时间增加逐渐下降。18号浸种温度为25~30 ℃时对提高种子内源激素含量有着显著作用。【结论】横径显著影响种子形状,18号种子均匀度高且吸水率和吸水速率较为稳定;种子浸种后48 h吸水率和吸水速率达到稳定状态,促进萌发类激素含量升高。因此,浸种温度应在30 ℃下有利于种子萌发。研究结果可为油茶砧木标准化培育提供理论依据。     

宝华山青冈种群年龄结构及点格局分析

【目的】江苏宝华山地处亚热带北缘,青冈为其森林群落的重要组成树种。对青冈种群动态进行研究,可了解该地区常绿落叶阔叶混交林的演替动态,同时为森林保护策略的制定和人工林的演替促进提供理论指导。【方法】在宝华山设置1 hm²的固定样地,对样地内 432 株青冈个体进行定位并每木检尺; 根据胸径大小将其划分为 10 个径级,采用径级结构代替年龄结构探讨了该物种的种群动态; 采用点格局方法(Ripley’s K-Function)对其空间分布规律进行分析。【结果】青冈种群径级结构呈类倒“J”形,自然更新良好,属增长型种群; 个体的最高和最低死亡率分别出现在第 5 和第 6 径级,存活曲线接近于 Deevey-Ⅱ 型; 随研究尺度增加,青冈种群呈现由集群分布、随机分布到均匀分布的变化,而不同年龄段个体的变化规律略有差异,幼树、小树、中树和大树随空间尺度加大,变化规律同种群一致,老树则多呈随机分布。【结论】青冈在北亚热带常绿落叶阔叶混交林中有较强的适应能力,种群可长时间维持稳定的状态。为促进宝华山乃至整个宁镇山脉人工林向更加自然稳定的方向发展,建议人工抚育时,适当补植青冈幼苗,促进林分更新。     

Th2CysPrx基因提高酿酒酵母多种胁迫耐受性研究

【目的】过氧化还原蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,在植物生长代谢中起重要作用。前期研究发现过表达刚毛柽柳Th2CysPrx基因的烟草和柽柳中4种抗氧化酶基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD)的表达水平上调, 转基因植株的NaCl胁迫耐受性提高。本实验探究Th2CysPrx基因除了响应NaCl胁迫应答,是否还参与其他盐胁迫和其他胁迫的应答。 【方法】将Th2CysPrx构建到pYES2酵母表达载体上,转化到酿酒酵母INVSC1细胞中,分析比较重组酵母(pYES2-Th2CysPrx)和对照酵母(pYES2)细胞在各种非生物胁迫后的生长情况。【结果】过表达Th2CysPrx基因的重组酵母细胞在低温、KCl和LiCl胁迫后存活率与对照相比差异不显著;但H₂O₂、NaCl或NaHCO₃胁迫后酵母细胞的存活率显著提高。此外,高于0.5 mol/L山梨醇或高温(达到44 ℃),或低于质量分数0.007% CdCl₂胁迫后,过表达Th2CysPrx基因能显著提高重组酵母的细胞存活率。【结论】Th2CysPrx基因可以显著增强酵母细胞对NaCl和NaHCO₃胁迫的耐受能力,以及特定的渗透胁迫、高温胁迫、氧化胁迫和重金属胁迫的耐受能力,但对低温、KCl和LiCl胁迫耐受能力无明显影响。     

复合盐碱胁迫对OT百合生长和生理特性的影响

【目的】揭示百合在复合盐碱胁迫下的生理响应特征。【方法】以OT杂种系百合‘红色宫殿’(Lilium ‘Red Palace’)种球为试验材料,用不同浓度的单盐(NaCl)、中性混合盐[m(NaCl):m(Na₂SO₄)=1:2]和碱性混合盐[m(NaCl): m(Na₂SO₄):m(Na₂CO₃):m(NaHCO₃)=5:23:9:3)进行胁迫处理,蒸馏水为对照(CK)。测定百合叶片及根、茎的形态指标、生物量、根冠比、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、根系活力、相对含水量以及Na⁺、K⁺浓度变化。【结果】①与CK相比,3个不同盐碱处理组的百合地下生物量、总生物量和根冠比均有所降低,地上生物量和各形态指标均表现出对盐碱胁迫低促高抑的特点。②盐碱胁迫导致百合相对电导率、丙二醛含量上升;低浓胁迫促使百合根系活力升高,可溶性蛋白含量上升。当盐碱浓度高于一定值后,百合根系活力和可溶性蛋白含量均呈下降趋势。③各处理百合幼苗地上、地下的K⁺与Na⁺含量比值(记为K⁺/Na⁺值)均下降,其中碱性混合盐处理下K⁺/Na⁺值比中性混合盐和单盐处理的低。④双因素方差分析表明,盐浓度对各项指标的影响大于盐组合,且盐浓度、盐组合及其交互作用对鳞茎直径、总鲜质量、总干质量、根冠比、根系活力及相对含水量均存在极显著影响。【结论】3个盐碱处理组对百合的胁迫程度由强到弱依次为碱性混合盐>中性混合盐>单盐,这一结果可为选择适宜百合生长的土壤提供一定的理论依据。     

白桦BpTCP8基因生物信息学及表达特性分析

【目的】通过研究白桦BpTCP8基因的序列特征及其在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性,为揭示BpTCP8在白桦生长发育中的功能提供依据。【方法】利用生物信息学方法对BpTCP8基因进行分析,采用实时荧光定量 PCR 技术分析BpTCP8基因在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性。【结果】生物信息学分析发现,BpTCP8含有TCP家族高度保守的bHLH结构域;qRT-PCR分析结果表明,白桦BpTCP8在发育和衰老初期的叶片中表达量高,并在深裂型叶片、顶芽、木质部、韧皮部中都上调表达。在激素(GA₃、ME-JA、ABA)与非生物胁迫(PEG、NaCl、CdCl₂、NaHCO₃)处理下,BpTCP8都对其产生了相应的应答。【结论】BpTCP8基因可能参与到了白桦叶片成熟、叶型、顶芽、木质部和韧皮部的生长过程中;该基因在GA₃、JA处理中呈现正调控的应答模式,并且可能通过ABA信号途径影响植物抗旱,耐盐、碱、重金属胁迫等。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下桢楠光合生理的影响

【目的】研究盐胁迫条件下,桢楠接种丛枝菌根真菌(AMF)后叶片光合色素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化情况,以期为桢楠在盐碱地造林提供参考。【方法】采用分光光度法测定叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量,采用Li-6400便携式光合仪测定气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】不同浓度NaCl胁迫下,AMF接种与未接种处理桢楠光合色素含量均呈现显著差异,AMF显著提高了桢楠叶片的光合色素含量。盐胁迫下AMF接种处理后桢楠叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)显著高于未接种处理;AMF接种桢楠叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)变化不显著,而未接种处理则显著降低;未接种处理的非光化学淬灭系数(NPQ)在盐浓度为300 mmol/L时显著升高,而AMF接种处理的NPQ没有显著变化。双因素方差分析表明,接种AMF对Chl a、Chl b、Car含量和Φ_PSⅡ有显著影响。【结论】AMF通过改善光合色素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数,提高了桢楠对光能的利用能力,从而减轻了盐分对桢楠造成的伤害,表明AMF能够增强桢楠的耐盐性,进而促进桢楠在盐碱性土壤中生长。     

休眠解除过程中紫楠种子生理生化特征的变化

【目的】探究紫楠(Phoebe sheareri)种子层积过程中营养物质、酶活性和内源激素的动态变化,揭示种子解除休眠过程中的内在生理机制,为其休眠解除与促进萌发提供理论依据。【方法】以新鲜饱满的紫楠种子为试验材料,采用低温和变温层积处理,测定层积过程中的生理生化指标。【结果】层积处理能解除紫楠种子休眠,低温和变温层积处理的发芽率分别为85.83%、72.75%。紫楠种子中初始淀粉含量为467.88 mg/g,在层积过程中逐渐下降。可溶性糖、可溶性蛋白和粗脂肪均被不同程度地分解。淀粉酶、酸性磷酸酶(APA)和过氧化物酶(POD)活性均不断增强。在整个层积过程中生长素(IAA)、异戊烯基腺苷(IPA)、赤霉素(GA₃)含量不断增加,脱落酸(ABA)含量逐渐减少,IAA/ABA(质量比,下同)、IPA/ABA、GA₃/ABA不断增大。【结论】紫楠种子是中度休眠的种子,低温层积是加快紫楠种子萌发的较好方式。紫楠种子最主要的贮藏物质为淀粉,营养物质的转化与内源激素的协调作用均对紫楠种子休眠的解除起重要作用。     

唐古特白刺NtCBL1、NtCBL2基因克隆及表达分析

【目的】唐古特白刺(Nitraria tangutorum)是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对高盐和干旱有极强的适应能力,植物CBL基因作为钙离子感受器,在植物逆境应答及发育过程中具有重要功能。以盐生植物唐古特白刺为材料,开展唐古特白刺CBL基因克隆及表达分析,以深入了解唐古特白刺的抗逆分子机制。【方法】根据唐古特白刺的转录组数据,设计特异性引物,克隆两个CBL基因,并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位鉴定。使用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫条件下唐古特白刺CBL基在叶片中的表达模式。【结果】克隆鉴定了唐古特白刺的NtCBL1、NtCBL2基因,NtCBL1基因cDNA编码区长度为642 bp,可编码213个氨基酸,蛋白质分子质量为52.77 ku,分子式为C_{1 971}H_{3 302}N₆₄₂O₈₃₆S₁₀₆;NtCBL2基因cDNA编码区长度为681 bp,可编码226个氨基酸,蛋白质分子质量为26.10 ku,分子式为C_{1 179}H_{1 832}N₂₉₈O₃₅₆S₇。亚细胞定位预测和鉴定结果显示NtCBL1、NtCBL2蛋白均定位于细胞膜上。在胁迫、干旱迫、冷胁迫处理下,NtCBL1、NtCBL2基因均表现出不同程度的变化,而NtCBL1基因的变化更为明显,推测其在盐、干旱胁迫中发挥重要作用。【结论】从唐古特白刺中克隆出NtCBL1、NtCBL2基因,发现NtCBL1基因在盐胁迫下表达量明显上升,而NtCBL2基因变化不大。结果表明NtCBL1基因可能参与唐古特白刺的盐、干旱胁迫响应,而NtCBL2基因在冷胁迫下起一定作用。