荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力对干旱胁迫的响应     

《草业学报》2020,(5)

采用盆栽控水试验,研究荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力在不同干旱程度[基质相对含水量分别为5%～10%(重度干旱)、45%～50%(中度干旱)和85%～90%(正常灌溉)]和不同干旱时间(15、30和45 d)下的响应。结果表明,随着干旱程度的加深,荆芥的生长受到抑制,生长速率、叶干重和叶绿素含量降低,比叶质量增大;叶中渗透调节物质的积累增加,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和Na~+含量增大;叶片抗氧化能力受到影响,其中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫15和30 d时逐渐增强,45 d时逐渐减弱,过氧化物酶(POD)活性则在胁迫30和45 d时逐渐增强,总酚和总黄酮的含量在胁迫15 d逐渐增大,分别在30和45 d时中度干旱下的积累量最高。随着干旱胁迫时间的延长,荆芥叶的渗透调节作用受到影响:可溶性糖、可溶性蛋白含量升高,脯氨酸、K~+、Na~+和Ca~(2+)的含量降低,SOD和CAT活性先增强后减弱,POD活性持续增强,总酚和总黄酮的含量先增加后趋于不变。荆芥能对干旱胁迫做出适应性应答,对缺水环境具有一定的耐受性,这为荆芥的规范化栽培和用水管理提供了依据。  相似文献   

外源海藻糖对NaHCO3胁迫下甘草幼苗生长调节及总黄酮含量的影响     

柳福智  张迎芳  陈垣 《草业学报》2021,30(7):148-156

本研究以甘草无菌苗为试验材料,采用植物组织培养的方法,分析50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫下外源海藻糖对甘草幼苗生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化保护酶活性和总黄酮含量的影响。结果表明： 50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫显著降低了甘草幼苗的生长量、叶绿体色素含量、K⁺ 浓度、抗氧化保护酶（SOD、POD、CAT）活性和总黄酮含量,显著提高了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量以及Na⁺浓度;施加15 mmol·L^-1 海藻糖可显著提高甘草幼苗的生长量,提高叶绿素含量、K⁺ 浓度和总黄酮含量,降低丙二酸含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和Na⁺ 浓度,并且提高抗氧化保护酶活性。因此,NaHCO₃胁迫下施加外源海藻糖对甘草幼苗生长具有良好的调节作用,可以增强甘草的抗碱能力,促进甘草幼苗生长。本研究为外源海藻糖提高甘草耐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。  相似文献   

荒漠灌木蒙古岩黄芪对干旱胁迫的生理响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

吕娥娥  周向睿  周志宇  赵桂琴 《草业学报》2016,25(6):42-50

采用盆栽实验,研究了不同程度干旱胁迫(重度、中度、轻度、对照,分别为15%、30%、50%、70%田间最大持水量)对荒漠灌木蒙古岩黄芪幼苗光合特性、抗氧化特性和渗透调节物质的影响。结果显示,在中度和重度干旱胁迫下,除胞间CO₂ 浓度外,其余各光合指标均显著下降;在轻度干旱胁迫下,蒙古岩黄芪幼苗净光合速率、PSⅡ的潜在活性与对照相比上升了20.7%和5.7%。中度和重度胁迫下蒙古岩黄芪叶片的丙二醛(MDA)含量、细胞相对质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及过氧化物酶(POD)活性显著高于对照,而在轻度干旱胁迫下无明显变化。叶片中游离脯氨酸含量和可溶性糖含量以及K⁺含量随干旱胁迫的加剧而显著增加;根、茎、叶中的Na⁺含量在干旱胁迫处理中均显著下降。蒙古岩黄芪在干旱胁迫下采取协同升高叶片中SOD、 CAT、POD活性,提高脯氨酸和可溶性糖含量,同时选择性吸收K⁺的策略来减小干旱对植株所造成的伤害。实验结果可为蒙古岩黄芪适应干旱胁迫的策略提供理论依据,为其保护利用以及干旱与半干旱区的植被恢复提供参考。  相似文献   

Na+在霸王适应渗透胁迫中的生理作用   总被引：6，自引：3，他引：3  

蔡建一  马清  周向睿  张金林  王锁民 《草业学报》2011,20(1):89-95

采用室内沙培实验,测定了不同强度渗透胁迫下NaCl对多浆旱生植物霸王光合作用、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的影响,探讨了Na⁺在霸王抗旱方面所起的作用。结果显示,在轻度(-0.5 MPa)、中度(-1.0 MPa)和重度渗透胁迫(-1.5 MPa)下,50 mmol/L NaCl的加入显著提高了霸王幼苗的净光合速率,增强了叶片中SOD和CAT活性;霸王体内积累的可溶性糖和游离脯氨酸含量却显著降低,与未加NaCl的植株相比,在轻度、中度和重度渗透胁迫下,50 mmol/L NaCl使霸王游离脯氨酸含量分别下降了66%,55%和31%,可溶性糖含量分别下降了41%,33%和30%。由于之前的实验已表明,不同强度渗透胁迫下50 mmol/L NaCl使霸王体内的Na⁺含量大量升高,因此认为50 mmol/L NaCl显著提高霸王抗旱能力的原因并非是促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而是在于植物从外界吸收Na⁺并发挥Na⁺在植物体内的渗透调节作用。  相似文献   

罗勒对海水胁迫的生理响应     

宁建凤  邹献中  杨少海  孙丽丽  罗文贱  陈勇  巫金龙  魏岚 《草业学报》2013,22(2):219-226

采用网室盆栽实验,研究了不同浓度海水(0,5%,10%,20%,30%和40%)处理下罗勒生长及生理特性的响应特征。结果表明,海水胁迫显著降低罗勒植株生长速率及地上部干物质积累量,而根系在30%海水处理下基本不受影响。高盐(30% 和40%)处理显著促进罗勒植株可溶性糖和脯氨酸的积累、提高其叶片水分利用效率,但光合作用受到不同程度的抑制,光合速率的降低主要是由气孔因素所引起。海水胁迫下植株大量吸收Na⁺的同时伴随根系或茎部K⁺和Ca²⁺含量的显著降低,而叶片K⁺、Ca²⁺ 含量维持不变或显著增加。盐胁迫植株体内57.1%～64.6%的Na⁺ 积累在根系,而超过50%的K⁺ 和Ca²⁺分布在叶片中。海水胁迫明显降低罗勒植株K⁺/Na⁺ 和Ca²⁺/Na⁺,但所有盐处理的植株均维持较高的叶片K⁺/Na⁺ 和Ca²⁺/Na⁺,40%海水处理的叶片K⁺/Na⁺ 值仍高于3。研究结果表明,罗勒通过将Na⁺主要区隔于根系并维持叶片K⁺/Na⁺ 或Ca²⁺/Na⁺的稳定,以及在高盐环境下积累可溶性糖和脯氨酸进行渗透调节来适应不同浓度的海水胁迫。  相似文献   

盐胁迫对彩叶草生长和渗透调节物质积累的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘爱荣  张远兵  钟泽华  吴夏  张明 《草业学报》2013,22(2):211-218

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,150,200 mmol/L处理盆栽彩叶草,研究盐胁迫对彩叶草生长、水分状况和渗透调节物质积累的影响。结果显示,与对照相比,随着NaCl浓度增加,彩叶草鲜重、干重、含水量、水势均呈下降趋势,Na⁺、脯氨酸、可溶性糖含量呈上升趋势,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-含量呈先上升后下降趋势,游离氨基酸含量呈先下降后上升趋势。高效液相色谱结果显示8种有机酸含量的变化幅度也各不相同。综合分析表明,NaCl胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着盐浓度的增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;低浓度盐胁迫下,彩叶草通过积累Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-等无机离子和脯氨酸、可溶性糖、乙醇酸、丙二酸、α-酮戊二酸和柠檬酸等有机渗透调节物质进行调节的;而高浓度盐胁迫下,通过积累Na⁺、脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸、苹果酸、丁二酸、草酸、乙醇酸和丙二酸等渗透调节物质进行调节。因此,在不同浓度盐胁迫下,彩叶草通过改变渗透调节物质种类或积累量适应渗透胁迫。  相似文献   

麦冬生长及相关生理代谢对NaCl胁迫的响应   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘爱荣  张远兵  张雪平  叶梅荣  詹秋文 《草地学报》2016,24(1):93-100

以不同浓度的NaCl(0,50,100,150和200mmol·L^-1)处理盆栽麦冬,研究麦冬根、叶的生长和相关生理代谢对NaCl胁迫的响应。结果表明:与对照相比,随着NaCl浓度增加,麦冬根和叶的鲜重、干重、含水量、硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)活性、K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺、可溶性蛋白、叶的可溶性糖含量及根系活力均呈下降趋势;根冠比呈先略上升后下降趋势;根和叶的质膜透性、NO₃^-、Na⁺、游离氨基酸、脯氨酸(proline,Pro)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)以及根的可溶性糖含量均呈上升趋势。因此,盐胁迫下麦冬根和叶的水分亏缺程度、还原NO^-₃能力、主要渗透调节物质的种类和积累量、以及质膜稳定性下降程度均不尽相同,使其根和叶生长对NaCl胁迫敏感程度也不同;以50~100mmol·L^-1的NaCl胁迫对根生长的抑制作用小于叶,而150~200mmol·L^-1的NaCl胁迫对根生长的抑制作用大于叶。综合分析显示,麦冬能耐150mmol·L^-1的NaCl胁迫,大于此浓度,盐伤害加重。  相似文献   

NaCl在四翅滨藜适应渗透胁迫中的作用     

郭欢  潘雅清  包爱科 《草业学报》2020,29(7):112-121

泌盐盐生植物四翅滨藜是一种多年生C₄灌木,具有良好的适应盐碱和干旱环境的能力。前期研究发现,通过将过量Na⁺转运至叶表面盐囊泡、增加Na⁺对渗透势的贡献以提高植株保水能力是四翅滨藜耐盐的主要策略,且100 mmol·L^-1 NaCl可显著刺激其生长。为进一步探究NaCl是否有助于缓解渗透胁迫对四翅滨藜生长的不利影响,本研究分别用不含和含有100 mmol·L^-1 NaCl的山梨醇引起的总渗透势为-0.2和-0.5 MPa的1/2 Hoagland营养液处理5周龄四翅滨藜幼苗5 d。结果表明,在渗透胁迫下,NaCl的添加可增加叶片相对含水量、提高净光合速率以及降低叶渗透势(Ψ_s),从而促进四翅滨藜的生长。NaCl的添加还显著增加了茎叶组织及叶盐囊泡中的Na⁺积累并提高了Na⁺对叶Ψ_s的贡献,且对茎叶组织中K⁺含量影响较小。此外,渗透胁迫下,添加一定浓度NaCl显著增加了植株中游离脯氨酸和甜菜碱含量,它们除作为保护剂减轻渗透胁迫损伤外,还参与植株的渗透调节,从而进一步提高四翅滨藜对渗透胁迫的适应性。综上所述,适宜浓度的NaCl的确能够有效缓解渗透胁迫对四翅滨藜生长的不利影响。  相似文献   

苜蓿叶片及根系对水分亏缺的生理生化响应   总被引：12，自引：3，他引：9  

李文娆  张岁岐  山仑 《草地学报》2007,15(4):299-305

利用PEG-6000模拟研究水分胁迫(ψ_s=-0.2 MPa)48 h,后复水48 h,阿尔冈金和陇东苜蓿(Medicago sativa L.)品种幼苗根系与叶片的渗透调节作用及抗氧化酶活性的变化。结果表明:叶片的渗透调节能力及抗氧化酶活性均强于根系;受到水分胁迫后,叶片与根系水势、渗透势及饱和渗透势明显下降并随着时间的延长而逐渐降低;但抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性显著增强并随着胁迫的延续而保持高活性;细胞膜相对透性在胁迫中后期逐渐增大,MDA开始累积;叶片脯氨酸、可溶性糖、K⁺和可溶性蛋白含量随着胁迫时间的延长亦逐渐累积,根系可溶性糖含量逐渐显著升高,脯氨酸含量没有明显变化,而可溶性蛋白和K⁺含量呈现下降趋势;复水后产生一定的恢复补偿效应,但叶片生理代谢未能恢复到正常水平;陇东与阿尔冈金苜蓿抗氧化酶活性间存在差异,且二者对水分胁迫的适应能力亦略有差别。  相似文献   

盐胁迫对小报春生长及生理特性的影响     

贾茵  向元芬  王琳璐  赵健  刘才磊  潘远智 《草业学报》2020,29(10):119-128

为探讨小报春对盐(NaCl)胁迫的抗性及适应机制,采用盆栽法研究不同浓度的NaCl(0、50、100、150、200、250 mmol·L^-1)对小报春生长发育和生理特性的影响。结果表明:1)不同浓度NaCl胁迫下,小报春的生长呈现低促高抑的现象。随着NaCl胁迫浓度的增加,植株的株高、冠幅、叶面积、地上和地下干重以及叶片含水量显著降低,相对电导率显著提高。2)NaCl胁迫后,小报春植株叶片净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS),以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随NaCl浓度增加呈现先上升后下降的变化趋势;丙二醛(MDA)含量呈持续升高趋势,说明植株的光合作用系统、细胞的渗透调节以及抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。3)NaCl胁迫显著提高了小报春植株叶、叶柄、根中Na⁺的含量,根系中Na⁺含量的增幅最大;植株各器官中K⁺、Ca²⁺含量随着NaCl胁迫浓度增加呈现先上升后下降的趋势,且K⁺、Ca²⁺在叶片中保持较高的含量。综上所述,小报春具有一定的耐盐性,是盐渍土园林应用的潜力花卉。低浓度NaCl(50 mmol·L^-1)胁迫对其生长有促进作用,但NaCl浓度≥150 mmol·L^-1抑制其生长发育。  相似文献   

盐胁迫对砂蓝刺头不同器官中离子分布的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨小菊  赵昕  石勇  李新荣 《草业学报》2013,22(4):116-122

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, 400 mmol/L)砂蓝刺头幼苗胁迫6 d后植株含水量变化,测定不同器官中Na⁺、Cl^-、Si⁴⁺、K⁺、Ca²⁺的含量,并分析了K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Si⁴⁺/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Si⁴⁺、K⁺、Ca²⁺的含量及K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Si⁴⁺/Na⁺值比对照显著性下降,叶部Si⁴⁺、K⁺的含量和K⁺/Na⁺,Ca²⁺/Na⁺,Si⁴⁺/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S_Na⁺,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。  相似文献   

荒漠植物沙芥苗期对不同浓度NaCl的适应机制   总被引：3，自引：0，他引：3  

岳利军  袁坤  李海伟  康建军  王锁民 《草业学报》2016,25(1):144-152

本文研究了5周龄沙芥幼苗对不同浓度NaCl的适应机制。结果表明,沙芥苗期对不同浓度的NaCl具有不同的适应机制。与对照相比,在5 mmol/L的低浓度NaCl下,沙芥叶的干重和含水量分别显著增加了25%和35%(P<0.05),沙芥正是通过这种植株的快速生长和含水量的增加将进入体内过多的Na⁺稀释至毒害水平以下,以适应外界低浓度的NaCl。在50 mmol/L的中等浓度NaCl下,沙芥限制了K⁺、增强了Na⁺从根向叶的选择性运输,使叶中的Na⁺含量显著增加了8倍(P<0.05),沙芥最可能是将叶中积累的大量Na⁺区域化至液泡中来适应外界中等浓度的NaCl,该机制避免了Na⁺对叶细胞的伤害,使叶的渗透势显著降低了75%(P<0.05),让植株有效地抵御了盐分产生的渗透胁迫,维持了沙芥的正常生长。沙芥主要通过限制Na⁺、增强K⁺的选择性吸收和从根向叶的选择性运输来适应外界高浓度的NaCl。在200 mmol/L的高浓度NaCl下,该机制使沙芥叶中积累的K⁺较50 mmol/L的NaCl下显著增加了55%(P<0.05),使K⁺对渗透调节的贡献率也相应地从10.28%提高到了12.51%,K⁺一般积累于细胞质中,因此该机制有利于叶细胞质保持较低的Na⁺/K⁺、减缓Na⁺对叶的伤害,也有利于细胞质平衡来自胞内液泡和胞外高浓度NaCl产生的渗透压、减少叶的渗透伤害。尽管如此,在200 mmol/L的NaCl下,沙芥幼苗生长了7 d便使其叶的干重显著降低了51%(P<0.05),表明沙芥苗期的耐盐性有限。  相似文献   

甘露糖对白三叶抗旱性、糖及糖醇类代谢物积累的影响     

李州  彭燕  尹淑霞  韩烈保 《草业学报》2019,28(12):85-93

以广泛栽培种植的 ‘Ladino’ 白三叶为供试材料,采用生理生化及气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,从叶片水分状况、渗透调节、抗氧化性、光合特征、糖及糖醇类物质的积累研究甘露糖对白三叶抗旱性的影响。研究结果表明,干旱胁迫显著降低白三叶叶片相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光和净光合速率,导致膜脂过氧化加剧,细胞膜稳定性降低,植株受损严重。但白三叶能通过提高自身水分利用效率及降低渗透势以适应干旱胁迫。外施适宜浓度的甘露糖(30 mmol·L^-1)能显著提高干旱胁迫下白三叶叶片光合作用、抗氧化和渗透调节能力,从而有效缓解干旱诱导的氧化伤害并维持良好的水分状况,提高植株抗旱性。通过对不同糖及糖醇类代谢物含量变化的测定发现,不同糖类积累对干旱胁迫响应有所不同,甘露糖能在干旱条件下诱导多种糖(甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、蔗糖、麦芽糖和海藻糖)和糖醇(肌醇、丙三醇和松醇)的积累,这既提高了干旱胁迫下细胞渗透调节能力,也为白三叶生长和代谢供能提供更多的可利用碳水化合物以抵御干旱胁迫。  相似文献   

牧草对滨海盐渍土主要阳离子的影响     

张涛  张倩  田秀平  程丹茹 《草地学报》2018,26(1):203-209

为了研究牧草对盐渍土Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Mg²⁺离子含量的影响,本试验通过在不同盐浓度滨海盐渍土中种植紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、田菁（Sesbania cannabina Poir.）、早熟禾（Poa pratensis Linn.）、结缕草（Zoysia japonica Steud.）、小冠花（Coronilla buxifolia Hance）观察阳离子变化。结果表明,五种牧草降低中度盐渍土Na⁺效果最佳。种植牧草前后盐渍土中水溶性K⁺含量变化最显著,Na⁺的变化与牧草吸收水溶性K⁺的含量呈正比,紫花苜蓿和小冠花影响最明显。种植不同牧草的土壤中水溶性Ca²⁺含量变化有增有减,土壤盐度适中时变化显著,而达到重度时水溶性Ca²⁺含量变化不大;水溶性Mg²⁺含量只有在重度盐渍土中降低显著且差异极大。综上所述,牧草对Ca²⁺、Mg²⁺含量变化不大,而根据水溶性Na⁺、K⁺含量的变化,种植结缕草的土壤中水溶性Na⁺含量降低最多且水溶性K⁺受盐度胁迫小,故结缕草适合在这三种盐渍土中生长。  相似文献