胡杨(Populus euphratica)对盐胁迫和干旱胁迫的生理响应特征北大核心CSCD

采用盆栽两年生幼苗,研究胡杨(Populus euphratica)在盐胁迫(NaCl浓度0、100、200、300、400 mmol·L^(-1))和干旱胁迫(干旱0、7、14、21、28 d)条件下的生理响应过程及其响应差异。结果表明:在抗氧化酶系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均呈现先增加后减小的趋势,不同保护酶的活性应对干旱胁迫和盐胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过将多种保护酶进行综合调节以形成整个抗氧化酶系统的防御功能。在渗透调节系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,可溶性糖含量持续增加,其积累对于不同程度的盐胁迫和干旱胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过持续性积累有机物质维持渗透平衡以形成渗透调节系统的长效防护功能。在细胞膜系统方面,随着盐胁迫程度的增加,丙二醛含量先减少后缓慢增加,基本维持在较低的水平,而随着干旱胁迫程度的增加,丙二醛含量持续增加,胡杨能够在盐胁迫和轻度干旱胁迫下通过细胞膜系统的适应性调节维持细胞膜结构功能的完整性以实现细胞膜系统的保护作用。在盐胁迫和干旱胁迫时,胡杨通过抗氧化酶系统、渗透调节系统和细胞膜系统进行适应性的调整,从而增强其耐盐性和抗旱性。进行胡杨盐胁迫和干旱胁迫生理响应研究对于黑河下游胡杨幼苗的培育和恢复具有重要意义。     

盐生植物萌发期对盐胁迫和干旱胁迫的适应研究进展

目前我国盐渍土地面积较大,尤其是青藏高原的盐渍地,常伴有干旱、半干旱的生境,导致植物不易生长,生态环境日渐恶劣,这种生态现状亟待解决。盐生植物具有一定的耐盐性和耐旱性,是改善盐渍地的首选植物,种子的活力决定了种子萌发的情况,多数学者为改善严峻的生态环境开始了盐生植物引种的研究。测定种子活力有直接方法和间接方法,大多数学者采用的是直接方法,即在实验室模拟一定条件直接测定萌发率。本文简述了盐生植物的概况、制造胁迫的主要方法以及检测种子活力的指标,综述了近年来各位学者对盐爪爪、白刺等具有代表性的22种盐生植物在种子萌发期的耐盐性以及抗旱性的相关研究,为改善盐渍地的生态环境、提升盐渍地的生产量提供了理论依据。     

盐生植物萌发期对盐胁迫的适应研究进展

目前我国盐渍土地面积较大,尤其是青藏高原的盐渍地,常伴有干旱、半干旱的生境,导致植物不易生长,生态环境相对恶劣,这种生态现状亟待解决。盐生植物具有一定的耐盐性和耐旱性,是改善盐渍地的首选植物,种子的活力决定了种子萌发的情况,多数学者为改善严峻的生态环境开始了盐生植物引种的研究。测定种子活力有直接方法和间接方法,大多数学者采用的是直接方法,即在实验室模拟一定条件直接测定萌发率。简述了盐生植物的概况、制造胁迫的主要方法以及检测种子活力的指标,综述了近年来不同学者对盐爪爪、白刺等具有代表性的22种盐生植物在种子萌发期的耐盐性以及抗旱性的相关研究,为改善盐渍地的生态环境、提升盐渍地的生产量提供了理论基础。     

盐胁迫下盐地碱蓬根系分泌物中化合物的种类和含量研究

在植物的抗逆机理、耐盐基因开发和改善土壤微环境等方面,研究根系分泌物具有重要意义。为了更深入地了解盐地碱蓬(Suaeda salsa)根系分泌物与土壤含盐量的关系,于2020年7月25日,在黄河三角洲土壤含盐量存在显著差异的3处盐沼的盐地碱蓬群落区中,采集生长状态一致的盐地碱蓬全株样品,利用Agilent 7890A/5975C气相色谱质谱联用仪,鉴定盐地碱蓬根系分泌物中化合物的种类和测定其含量。研究结果表明,在土壤含盐量分别为1.5 g/kg、3.5 g/kg和7.0 g/kg条件下,盐地碱蓬根系分泌物中的化合物种类分别为45种、84种和45种,包括酯类、胺类、酮类、苯类、吲哚类、烷烃类、噻唑类、酚类、酸酐类、醛类、酸类、烯类、腈类、醇类、醚类、醌类、吡喃类、盐类和抗氧化剂化合物,而且都以烷烃类化合物的种类居多;随着土壤含盐量的增大,盐地碱蓬根系分泌物中的烷烃类化合物的含量逐渐增大,土壤含盐量为7.0 g/kg条件下的烷烃类化合物含量(54.040%)为盐地碱蓬根系分泌物中各类化合物含量的最大值,酸类和烯类等化合物的含量在不断减小,酯类、酮类、苯类、酚类和噻唑类化合物的含量都在土壤含...     

不同环境背景下的艾比湖区域土壤水盐差异性特征研究北大核心CSCD

由于不同的环境背景下环境机制不同,所以导致了水盐(主要指水分、盐分)空间变异存在很大差异,在此背景下分析艾比湖地区含水量与含盐量空间变异,有助于更加合理的了解土壤含水量与含盐量一体化规律。以艾比湖为中心把艾比湖区域分为三个靶区:绿洲、荒漠、湖区,运用统计学方法,分析三个区域的土壤水分、盐分差异性特征。结果表明:绿洲、荒漠、湖区这三个区域表层土壤盐分积聚严重,其含盐量大小依次为:荒漠→绿洲→湖区,而含水量却相反;绿洲、荒漠和湖区土壤含盐量的变异系数均在85%~150%之间,属高强度变异,含水量变异系数均介于55%~75%之间,属中强度变异。说明荒漠区域盐分含量的水平分布不均匀,空间异质性较强;而水分含量的水平相对较为均匀,空间异质性较弱。绿洲、荒漠、湖区土壤层10~20 cm与20~40 cm土壤层含盐量的存在显著性相关性(p<0.01),即绿洲的相关系数0.913,荒漠的相关系数0.966,湖区的相关系数0.941,绿洲与湖区土壤表层与亚层含水量存在显著性相关性(p<0.01)相关系数分别为0.851和0.908。说明绿洲与湖区土壤层0~10 cm与10~20 cm土壤含水量存在水分转移现象,荒漠区域这种现象不明显,可能与沙漠炎热地表环境和土壤性质等因素有关。研究结果揭示了艾比湖地区不同环境背景下秋季的土壤含水量与含盐量分布特征,为艾比湖地区农作物灌溉管理及土壤盐渍化治理提供了科学依据。     

盐胁迫对盐芥悬浮培养细胞超微结构的影响

 以盐芥悬浮细胞为实验材料建立“悬浮细胞/盐胁迫”体系,并运用透射电镜技术对盐胁迫下盐芥悬浮细胞超微结构的变化进行了观察。结果表明,未胁迫下,盐芥细胞中各细胞器结构完整; 300 mM NaCl胁迫6 h后,开始出现质壁分离,细胞质具有较高的电子密度; 胁迫12 h后,出现明显的质壁分离现象,线粒体数目增多,多数变成月牙形 ,内部模糊不清,高尔基体失去正常形态,变得松散,“反式”面分泌小泡以“出芽”方式出现,同时发现胞内有“吞噬泡”存在。实验说明盐芥悬浮细胞能短时间耐受高浓度(300 mM)的氯化钠胁迫,当胁迫时间延长为12 h,细胞受损严重,亚细胞水平表现在细胞超微结构的改变,细胞“自我吞噬”可能在盐芥细胞盐胁迫响应过程中发挥重要作用。     

盐胁迫对红砂(Reaumuria soongorica)种子吸胀过程中生理特性的影响

以0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的NaCl和CaCl2溶液处理红砂(Reaumuria soongorica)种子,探讨了两种盐胁迫对种子吸胀过程中生理特性的影响及对种子的伤害程度。结果表明:红砂种子发芽率随两种盐胁迫的加剧极显著下降。种子丙二醛(MDA)含量在NaCl溶液胁迫后先下降后上升,在盐溶液浓度为1.0%时达到最小值,在2.5%处达到最大值;经不同浓度的CaCl2溶液胁迫后,MDA含量呈上升趋势,且均高于对照,最大值出现在3.0%处;种子内可溶性糖含量随NaCl和CaCl2溶液浓度的增大先下降后上升,分别在盐溶液浓度为1.0%和2.0%时达到最小值;种子过氧化氢酶(CAT)活性的变化较小;过氧化物酶(POD)活性随两种盐浓度的增加显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)的活性随两种盐溶液浓度的增加先下降再上升又下降,但总体低于对照。经综合分析得出,CaCl2对红砂种子的伤害程度大于NaCl。     

盐胁迫对西葫芦和黄瓜种子萌发影响的对比研究

用不同浓度的地下盐水胁迫西葫芦和黄瓜种子萌发，观察其发芽率和萌发后幼苗生长情况，计算其发芽指数和活力指数，进行了对比分析。结果表明：西葫芦种子萌发对盐水生境的适应性比黄瓜强，西葫芦种子萌发的盐胁迫适宜值为０．６１ｇ／１００ｃｍ３，而黄瓜为０．３６ｇ／１００ｃｍ３。     

盐胁迫下梭梭幼苗膜脂过氧化和保护酶活性

使用0、50、100、200、350、500 mmol/L NaCl处理梭梭幼苗,分三次取样,并测其相应指标,结果表明梭梭幼苗细胞膜透性在10天时保持稳定;当胁迫到20天、30天时,同化枝膜透性随盐浓度的增加及胁迫时间的延长逐渐增加.整个试验过程中,丙二醛含量逐渐增加,但前期增加幅度不大,后期梭梭幼苗同化枝的丙二醛含量在NaCl胁迫30天时为2.569 μmol·g-1.SOD和POD活性在整个试验过程中相对于对照而言整体呈增加趋势,但在前期增加得较快,后期较慢.CAT活性在整个过程中则一直呈增加趋势.     

盐胁迫对霸王水势的影响

2007年8月采用PSYPRO水势仪,测定了青海省农林科学院林业所试验基地盆栽霸王的叶水势、土壤水势及大气水势,并对霸王叶水势在不同土壤盐胁迫下的日变化进行了动态观测,分析了不同土壤盐胁迫条件下影响霸王叶水势变化的主要影响因子。结果表明,在土壤水分充足的条件下,霸王能在盐分浓度为1.5%的土壤中生长,此时叶水势值大小的比较为0>0.5%>1.5%;叶水势与土壤水势相关性的比较为0>0.5%>1.5%,与大气水势相关性的比较为0.5%>0>1.5%。     

干旱胁迫下三江平原湿地毛苔草光合作用日变化特性研究

为了探讨干旱胁迫下毛苔草的光合特性,选三江平原湿地毛苔草（Carex lasiocarpa）无性系种群进行桶栽模拟实验,采用Li6400型便携式光合仪测定毛苔草光合作用日变化特性。结果表明：毛苔草对干旱的适应能力较强,在土壤含相对水量保持在300g／kg的干旱处理（S1）下,仍能进行光合生产,但其光合参数除气孔限制值（Ls）外,均较对照（CK,水位在0—10cm波动的自然降水）有所降低。2种水分处理下毛苔草的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化趋势均呈单峰曲线变化,干旱处理的峰值均出现在8：30,而对照处理的峰值出现在10：30;胞间CO2浓度（Ci）的日变化均呈“V”字型,干旱和对照处理的最低值分别出现在10：30和12：30。毛苔草Pn日变化过程即有气孔限制的贡献也有非气孔限制的作用。毛苔草在干旱处理下Pn与Gs和Tr均呈极显著正相关,与Ci和Ls的日变化呈不显著的负相关关系;而在对照处理下Pn与Ci极显著负相关,与Tr呈极显著正相关,而与Gs呈显著正相关关系,与Ls呈不显著的相关关系。干旱胁迫使光合速率与其它光合参数之间的相关性发生较大变化。     

干旱胁迫对甘草光合特性与生物量分配的影响

 为了探讨干旱胁迫对甘草光合特性与生物量分配的影响，采用土壤干旱胁迫处理盆栽2 a生甘草实生苗，测定胁迫30 d的甘草叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标和胁迫60 d的地上地下各器官生物量。结果显示，在土壤相对含水量为50％的轻度干旱胁迫下，甘草叶片光合生理指标与根生物量变化不显著，在土壤相对含水量为35％的严重干旱胁迫下，甘草叶片净光合速率与蒸腾速率显著下降，胞间CO2浓度显著升高，气孔导度显著降低，各器官生物量显著下降。但随着干旱胁迫程度的加剧，甘草水分利用效率与气孔限制值能够保持相对的稳定，生物量分配更多地流向地下器官，地上器官生物量分配明显变少，根冠比增大。研究表明，甘草的光合特性与生物量分配格局对于干旱环境具有很强的适应能力，引起甘草叶片光合速率下降的主要原因是非气孔因素。另外，在土壤相对含水量35％以上的干旱胁迫下，不但不会影响人工种植药材的产量，而且可能会促进甘草酸在根中的合成积累，提高药材质量。     

沙漠腹地醉鱼草（Buddleja alternifolia）栽培苗对水盐胁迫的响应

为了研究盐、旱及其交互胁迫下植物生长和生理特性的变化,了解沙漠腹地极端生境下互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia)幼苗的适应性,确定合理的灌溉方式,为沙漠腹地醉鱼草的引种提供理论依据。通过大田控制实验,设计了3个水分梯度和4个盐分梯度随机结合实验,定位测量生长量和生化指标,最后基于隶属函数法综合评价醉鱼草的抗旱耐盐性。结果表明:(1)在干旱胁迫或低浓度盐胁迫下,醉鱼草的地径、新枝和冠幅生长量均呈上升趋势,而在高盐浓度胁迫下均降低;水盐交互胁迫下,不同的盐浓度与干旱交互胁迫效果不同,低盐浓度与干旱交互胁迫时(W₁S₁、W₂S₁),植物生长量均上升,高盐浓度与干旱交互胁迫时(W₁S₃、W₂S₃),植物生长量均降低。(2)无论是盐胁迫、干旱胁迫还是盐、旱交互胁迫,醉鱼草游离脯氨酸(Pro)含量随着胁迫程度的增加均呈显著上升的趋势。(3)醉鱼草的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性变化...     

红砂愈伤组织适应盐胁迫的渗透调节机制研究

测定在不同盐胁迫下红砂愈伤组织中几种渗透调节物质的累积量,研究盐胁迫下红砂的渗透调节机制。研究结果表明, 在盐胁迫下,红砂愈伤组织的相对生长率随着盐浓度的增加先升高后降低。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低于100 mM NaCl处理可促进红砂的生长,大于100 mM NaCl处理,则会抑制红砂生长。红砂愈伤组织中脯氨酸、甘氨酸甜菜碱、类黄酮和海藻糖在盐胁迫下大量累积,是红砂渗透调节能力改善的积极反应,也是红砂耐盐性强的体现和重要原因。     

盐胁迫对濒危植物长叶红砂抗氧化系统的影响

以长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为研究对象,测定了不同浓度NaCl溶液胁迫30 d的长叶红砂叶片抗氧化特征参数和自由基及膜脂过氧化指标含量,以探讨长叶红砂抗氧化系统对盐胁迫的适应机制。结果显示,高盐胁迫下长叶红砂叶片O-2的产生速率显著上升,丙二醛(MDA)含量和相对电导率都在低盐浓度下降低,高盐浓度下随着盐浓度的增加而增加;长叶红砂叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随盐胁迫加剧而显著提高,过氧化氢酶(CAT)的活性变化较小;随盐浓度的提高谷胱甘肽的基本含量显著提高,抗坏血酸盐的含量在降低。研究表明,长叶红砂叶片中SOD、POD和谷胱甘肽在防御盐胁迫引起的氧化性损害中起到了显著保护作用。     

盐胁迫对爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)生理生化特性的影响

研究了盐胁迫对荒漠生物结皮中的先锋藻类———S.javanicum的生理生化特性的影响。S.javanicum对盐胁迫很敏感,在较低盐浓度时光合作用活性已很低;色素分析表明,盐胁迫对类胡萝卜素的吸收值影响较大,对Scytonemin色素则较小。从对数生长期开始,其胞外总糖、胞外聚合物(Extracellularpolymericsubstance,EPS)和蛋白质浓度增高,并在稳定期和衰亡期达到最大。随盐浓度升高,盐胁迫显著抑制其生长,生物量产量下降,但单位生物量(μgChla)胞外聚合物各组份的产量增加,其中蛋白质的含量增加更显著。胞内还原性糖含量随盐浓度升高而升高,并在0.1mol·L-1时达最大;脯氨酸含量则呈V形变化。盐胁迫下胞外聚合物、胞内蔗糖、水溶性糖和还原性糖的大量积累,改变了胞内外物质浓度,说明糖类通过改变其代谢方式,在渗透调节上起着重要的作用。     

轻度沙埋对典型荒漠植物的影响北大核心CSCD

中国西北干旱区以荒漠生态系统为主体,是中国典型脆弱生态系统。沙埋对该区域植物生存和生长、植被分布和组成以及荒漠生态系统功能和结构有重要影响。以典型荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、柽柳(Tamarix chinensis)、白刺(Nitraria tangutorum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,对比研究了轻度沙埋和非沙埋植物在生理和生长方面的差异,并从土壤盐分、土壤水分、土壤温度等方面探究了造成这种差异的原因。结果表明:轻度沙埋环境下,梭梭、柽柳、白刺、沙拐枣的光合速率普遍高于非沙埋植株,蒸腾速率显著低于非沙埋植株,水分利用效率也均高于非沙埋植株。轻度沙埋梭梭、柽柳、沙拐枣、白刺株高明显低于非沙埋植株,但地径、冠幅、叶面积指数普遍高于非沙埋植株。主要原因是轻度沙埋植物下方土壤黏粒含量、土壤湿度高于非沙埋植物下方,轻度沙埋植物下方土壤温度、含盐量低于非沙埋环境。     

水分胁迫及遮光处理对沙漠植物约书亚树(Yucca breviolia)幼苗光合特性的影响

以3年生约书亚树(Yucca brevi folia)幼苗为试材,选择不同水分胁迫(相对含水量≥75％(正常)、50％～60％(中度)和35％～45％(重度))及不同遮光处理(自然光、60％透光和20％透光)进行试验,对幼苗光合特性指标及叶绿素相对含量值(SPAD)进行研究.结果表明:(1)随着水分胁迫的加剧,约书亚树幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)明显下降,但自然光下重度水分胁迫幼苗WUE值远高于其他处理.幼苗光饱和点(LSP)均表现为重度水分胁迫＞正常供水＞中度水分胁迫.(2)水分胁迫下,60％透光率处理的幼苗叶宽增加,Pn、蒸腾速率(Tr)及Gs明显提高,而20％透光率下幼苗各指标均显著降低.(3)相同光照条件下,随着水分胁迫的加剧,幼苗SPAD值明显下降;相同水分条件下,随着透光率的减小,幼苗SPAD值增大.因此,在约书亚树幼苗培育时,应适当增加水分胁迫以提高幼苗的水分利用效率及光饱和点,同时,适当的遮光环境(透光率在60％左右)也可提高幼苗的光合能力及SPAD值,确保约书亚树幼苗生长及在我国沙漠地区引种成功.     

寒旱环境盐胁迫条件下两种草本植物的根系力学特性研究

选取适宜于西宁盆地及其周边地区生长的2种优势草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)和细茎冰草(Agropyron trachycaulum(Linn.) Gaertn.)作为试验供试种,通过室内种植培育方式,采用浓度梯度分别为50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L的Na_2SO_4溶液对2种植物进行盐胁迫处理。在盐胁迫试验处理后的第15 d、30 d和45 d,分别测定2种植物单根抗拉力和单根抗拉强度。结果表明:相同盐胁迫浓度时,2种植物单根抗拉力随生长期增长而逐渐增大,单根抗拉强度随生长期增加而逐渐降低;相同生长期,2种植物单根抗拉力随着胁迫液浓度由0 mmol/L增加至200 mmol/L时,表现为逐渐减小趋势;进一步研究表明,在相同胁迫浓度和相同生长期条件下,细茎冰草单根抗拉力和单根抗拉强度分别较垂穗披碱草高0.008～0.025 N和9.646～72.807 MPa;2种草本植物单根抗拉力与根径之间呈指数函数关系;2种草本单根抗拉强度分别随根径的增加而逐渐减小,且均与根径呈幂函数关系。研究成果对于进一步探讨寒旱环境盐胁迫条件下,草本植物根系力学强度特征及其变化规律具有重要理论价值,同时对于有效防治研究区水土流失、浅层滑坡等地质灾害的发生具有实际指导意义。     

盐生植物长叶红砂泌盐特性的研究

长叶红砂（Reaumuria trigyna Maxim.）为东阿拉善-西鄂尔多斯种,属我国特有,是古地中海残遗珍稀植物。通过对长叶红砂野外生存环境、泌盐结构以及泌盐特点的研究,结果显示:长叶红砂是一种具有多细胞盐腺的向外泌盐的泌盐盐生植物;长叶红砂植物体内、盐腺分泌物中盐分离子组分与生存土壤的离子组分一致,均含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、SO2-4和Cl-等离子,但含量差异较大,其中土壤中阳离子以Na+或以Na+和Ca2+为主,阴离子以Cl-或SO2-4为主;植物的根、茎、叶中阳离子却以K+为主,且6种离子含量的基本趋势均是:根＜茎＜叶;分泌物中Na+ 、Cl-的含量最高,其次是SO2-4;盐腺的分泌速率表现为:上午的分泌量高于下午,白昼高于夜间,这些结果说明盐腺的分泌选择性与其保持植物体内适当的盐分和养分浓度以适应野生生境有关。