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相似文献
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1.
赵翔  汪延良  王亚静  王西丽  张骁 《作物学报》2008,34(11):1970-1976
研究了Ca2+ 对NaCl胁迫下蚕豆气孔运动及质膜K+通道的影响。结果表明,100 mmol L-1 NaCl可明显诱导气孔开放,该现象可被10 mmol L-1 CaCl2 显著抑制。为探讨盐胁迫下Ca2+对K+和Na+跨膜运输的调控机制,我们利用膜片钳技术记录全细胞K+ 电流发现,在100 mmol L-1 NaCl胁迫下,加入10 mmol L-1 CaCl2胞外处理,显著抑制质膜K+内向及外向通道电流,这种抑制可被1 mmol L-1 La3+ (Ca2+通道抑制剂)缓解。非盐胁迫下,10 mmol L-1 CaCl2 胞外处理也能显著抑制质膜内向K+通道,但明显激活其外向通道,加入1 mmol L-1 La3+并不能被缓解。用H2O2专一的荧光探针二氯荧光素二乙酸酯(H2DCF-DA)单细胞分析保卫细胞内H2O2含量变化显示,在100 mmol L-1 NaCl盐胁迫下,10 mmol L-1 CaCl2 处理明显诱导H2O2在保卫细胞中积累;100 mmol L-1 NaCl和10 mmol L-1 CaCl2单独处理并不能诱导H2O2积累。推测Ca2+在盐胁迫下可能先诱导H2O2在胞内积累,进而激活质膜Ca2+通道,迅速提高胞内Ca2+浓度以抑制Na+通过质膜K+通道跨膜内流,同时调节Na+外流,两种效应共同作用促使气孔关闭,减少盐胁迫下水分的过度散失。上述结果将为Ca2+调控作物抗盐机制研究提供新的思路。  相似文献   

2.
高温胁迫对早稻根系质膜ATPase活性及NH4+吸收的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
选用高温耐性品种农大228、082和高温敏感品种茉莉占、协青早B,比较研究了高温胁迫对根系质膜ATPase活性和NH4+吸收速率的影响。结果表明,高温胁迫下,农大228和082根系质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性均比对照提高,而茉莉占和协青早B分别比对照大幅度下降,品种间差异显著(Duncan’s法检验)。根系质膜蛋白含量在高温胁迫后均表现下降。082的NH4+吸收速率不受高温影响,热敏感型品种NH4+吸收速率受高温胁迫明显下降。  相似文献   

3.
高盐碱胁迫下野生大豆(Glycine soja)体内离子积累的差异   总被引:2,自引:0,他引:2  
在总含量3%高盐碱原土盆栽条件下,对搜集于津唐盐碱地895份野生大豆植株进行耐盐碱性评价。通过测定203株死亡及收获植株茎、叶中Na+、Cl、K+、Ca2+、Mg2+的含量,分析高盐碱胁迫下野生大豆植株离子含量的分布及野生大豆植株死亡和成熟时体内离子积累程度,并探讨耐盐碱型野生大豆的耐性机制。结果表明,野生大豆植株在营养生长期间,盐碱胁迫致死植株茎、叶无机离子含量在不同存活时间组间并未达显著水平,Na+和Cl积累达到一定含量即出现死亡现象,致死植株茎中Na+和Cl离子范围分别为3.239~4.682和4.639~6.328,叶中分别为1.754~2.349和4.126~5.073;能够存活到成熟的耐盐碱型野生大豆植株茎叶Na+和Cl含量存在低中高3种类型。高耐型野生大豆茎、叶平均Na+和Cl含量显著低于低耐盐型,且茎中K+和叶中Ca2+和Mg2+含量较高。在高耐型野生大豆植株茎叶中也存在Na+和Cl离子含量高水平和低水平两种类型,推测野生大豆可能存在两种耐盐碱机制,其一为高耐受性,其二为低吸收性。  相似文献   

4.
干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K+和Ca2+被大量吸收, 而Cl-1被排出体外, 质膜H+-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H+-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K+和Ca2+含量增加,Cl-1含量下降,并能提高质膜H+-ATPase活力;NOS抑制剂Nω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na+含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H+-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。  相似文献   

5.
陈海燕  崔香菊  陈熙  李建友  张炜 《作物学报》2007,33(7):1086-1093
用盐敏感的武运粳8号和强耐盐的韭菜青两个粳稻品种,比较了盐胁迫条件下根中抗氧化酶类和质膜H+-ATPase活性的变化以及La3+对其变化的影响。结果表明,两个品种根中SOD和APX活性无显著区别,但耐盐品种的CAT和POD活性强于盐敏感品种。盐胁迫不同程度地提高了两者抗氧化酶活性。La3+对其影响最显著的差异出现在高盐条件下(200~300 mmol L-1 NaCl),对耐盐品种添加La3+可以提高上述4种酶的活力,而对盐敏感品种,La3+的作用不明显。对盐敏感品种,盐胁迫导致其质膜H+-ATPase活性持续下降,添加La3+明显提高其H+-ATPase活性,而对耐盐品种,盐胁迫导致其质膜H+-ATPase活性呈现先降后升的趋势,La3+对其活性影响不大。进一步分析表明,上述H+-ATPase活性变化及La3+对其影响均发生在转录水平上。据此推测,以上2个品种可能具有完全不同的盐胁迫响应机制。  相似文献   

6.
铝胁迫对花生根尖线粒体膜生理特性的影响   总被引:2,自引:1,他引:1  
线粒体在植物生命活动中发挥重要作用,以花生为材料,研究了在铝胁迫条件下,花生根尖细胞线粒体膜生理变化。结果表明,通过根长试验、苏木精染色和根尖铝离子含量测定,筛选到耐铝品种LH11,铝敏感品种R1549。铝胁迫后,两个品种根尖线粒体MDA含量增加,R1549的MDA含量均高于LH11,在处理浓度是20 μmol L-1和100 μmol L-1时,两品种的MDA含量差异显著,但在400 μmol L-1时,差异不显著;两品种根尖线粒体Ca2+-ATP酶活性和Ca2+含量呈下降趋势,且随铝溶液浓度增加而加快,R1549的线粒体Ca2+含量下降较LH11快;随处理铝溶液浓度增加,线粒体光密度持续下降,MPT不断增大,ΔΨm明显降低,线粒体中Cyt c/a减少,R1549较LH11下降更明显。试验结果说明在较高铝浓度胁迫下,两品种线粒体透性转换孔开放,膜透性增加,跨线粒体膜Ca2+转运系统活性降低,使胞质Ca2+超载,细胞色素C释放到细胞质中,诱导根尖细胞发生程序性死亡,从而抑制根生长;在低铝浓度下,与铝敏感品种相比,耐铝品种吸收铝少,脂质过氧化水平低,线粒体膜Ca2+-ATPase活性、MPTP和ΔΨm调控能力强,不易发生PCD,从而表现出较强的耐铝能力。  相似文献   

7.
大豆不同器官Na+含量与苗期耐盐性的相关分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
29个大豆品种用1/2 Hoagland营养液培养,待真叶完全展开后加入100 mmol L–1 NaCl胁迫处理。叶片盐害症状明显时(第8天),根据盐害症状划分大豆苗期耐盐级别,并分别取根、茎、叶和子叶,用原子吸收光谱仪测定其Na+含量。结果表明,大豆茎、叶和子叶Na+含量与耐盐级别呈极显著正相关。利用不同器官Na+含量聚类,发现I级和II级苗期耐盐品种聚为一类,而III~V级苗期盐敏感品种聚为一类。耐盐品种叶片和子叶的Na+平均含量极显著(P≤0.01)低于盐敏感品种,茎Na+平均含量差异达显著水平(P≤0.05),而根Na+平均含量差异不显著。因此,叶片和子叶Na+含量能有效区分苗期耐盐和盐敏感大豆品种。水培条件下,以叶片或子叶Na+含量作为生理指标鉴定大豆苗期耐盐性的方法,为大豆苗期耐盐种质鉴定、耐盐基因挖掘和品种培育创造了条件。  相似文献   

8.
富钾基因型烤烟的钾积累及根系生理特性   总被引:10,自引:1,他引:9  
采用室内营养液培养(钾浓度为3 mmol L-1)的方法, 以富钾基因型烤烟农大202与2个一般型品种净叶黄、NC89为材料, 研究富钾基因型烤烟钾积累及根系生理特性。结果表明, 3个烤烟品种根和茎中钾积累量无显著差异, 但农大202的叶片钾积累量、根系活力和根系总活力、根系H+分泌量、根系阳离子交换量(CEC)、根系可溶性蛋白含量和ATPase活性均极显著高于另两个品种。净叶黄、NC89间除根系活力和根系H+分泌量差异达显著水平外, 其他根系生理特性差异均不显著。根系钾吸收动力学参数结果显示,农大202苗期钾离子最大吸收速率(Vmax)较高而米氏常数(Km)和钾离子吸收临界浓度(Cmin)较低, 而旺长期的Vmax、Km及Cmin均较高, 说明其根系具有较高的钾吸收速率, 但旺长期后耐低钾能力较差。  相似文献   

9.
大豆苗期耐盐性的简便鉴定方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
盐胁迫是影响大豆产量的重要非生物胁迫因素,筛选耐盐种质资源对培育耐盐大豆品种具有重要的意义。本研究利用4个耐盐品种和4个盐敏感品种进行苗期耐盐性鉴定,以蛭石为培养基质,在大豆真叶展开时,分别用100、200和250 mmol L–1的NaCl溶液处理,每2 d浇一次盐溶液,每天测定大豆真叶SPAD值。盐处理8 d后,分别取各品种的根、茎、叶,用原子吸收光谱仪测定其Na+含量。结果表明,用200 mmol L–1 NaCl处理的耐盐品种和盐敏感品种表型差异明显,但叶片Na+含量差异不显著;用250 mmol L–1 NaCl处理后,表型差异明显且叶片Na+含量差异显著。200 mmol L–1和250 mmol L–1 NaCl处理下叶片失绿明显,盐敏感品种叶片积累的Na+含量与SPAD值极显著负相关。本研究建立了一种以蛭石为基质,用200 mmol L–1或250 mmol L–1 NaCl处理,8 d即可进行大豆苗期耐盐性鉴定的简便方法,为大豆种质资源苗期耐盐性的大规模鉴定及耐盐品种选择和耐盐机理的研究提供了方法。  相似文献   

10.
王晔  田晓莉 《作物学报》2013,39(10):1843-1848
以中棉所41和辽棉17为材料,采用单接穗双砧木嫁接的方法构建分根体系,在营养液培养条件下研究棉花幼苗钾吸收的系统反馈调节。分根处理6 d后,高钾侧(2.50 mmol L–1)根系(Sp.+K)的吸收能力受到低钾侧(0.01 mmol L–1)K+需求信号的诱导,吸收动力学参数Imax (最大吸收速率)与整根高钾对照(C.+K)相比增加了79%~92%;低钾侧根系(Sp.-K)的Imax则受到高钾侧K+供应信号的抑制,与整根低钾对照(C.-K)相比下降了27%~40%。中棉所41分根处理3 d后去除低钾侧根系,保留的高钾侧根系失去K+需求信号的诱导,其Imax下降。棉花幼苗K+吸收的这种反馈调节与地上部和根系的K+含量关系不大。  相似文献   

11.
NO与Ca2+对蚕豆保卫细胞气孔运动的互作调控   总被引:1,自引:0,他引:1  
张霖  赵翔  王亚静  张骁 《作物学报》2009,35(8):1491-1499
以蚕豆(Vicia faba L.)为材料研究NO和Ca2+对蚕豆气孔运动及质膜K+通道的影响。结果表明,10 mmol L-1 Ca2+和100 µmol L-1 NO供体SNP均有效抑制气孔开放,NO清除剂c-PTIO不能缓解Ca2+抑制气孔开放,相反胞外加入0.1 mmol L-1 Ca2+可以明显加强NO对气孔开放的抑制程度,该现象可被La3+(Ca2+通道抑制剂)缓解。以膜片钳技术记录全细胞K+电流发现,胞外10 µmol L-1或100 µmol L-1 SNP均可选择性抑制蚕豆保卫细胞质膜内向K+通道,追加0.1 mmol L-1 Ca2+可显著激活质膜外向K+通道,且可被La3+所缓解,然而0.1 mmol L-1 Ca2+单独作用并不影响质膜外向K+通道活性。10 mmol L-1 Ca2+单独处理可激活质膜外向K+通道,但不能被c-PTIO缓解。分别用Ca2+和NO专一的荧光探针Fluo-3-AM和DAF-2DA标记蚕豆保卫细胞原生质体,检测胞内Ca2+和NO的水平变化发现,100 µmol L-1 SNP明显诱导胞内Ca2+积累,但10 mmol L-1 Ca2+并不能诱导NO在细胞内积累。记录保卫细胞质膜Ca2+通道电流发现,NO可明显激活质膜Ca2+通道。表明NO有效抑制气孔开放,可能主要通过激活质膜Ca2+通道,提高胞内Ca2+,激活质膜外向K+通道促进K+外流,同时,可选择性抑制内向K+通道阻止K+内流,两种途径共同作用抑制气孔开放。然而,胞外10 mmol L-1 Ca2+对气孔和质膜K+通道活性的调节并不依赖于NO。  相似文献   

12.
以拟南芥AVP1为诱饵,采用膜蛋白酵母双杂交系统筛选拟南芥cDNA文库,获得一个与AVP1互作的小GTP结合蛋白AtRAB。酵母互作试验表明,AVP1和AtRAB存在互作;双分子荧光互补实验(BiFC)证明,AVP1和AtRAB能在质膜和细胞核上发生相互作用。野生型拟南芥(WT)、AtRAB和AVP1的拟南芥突变体rab和avp1在高盐胁迫条件下,随着NaCl浓度的加大,突变体rab和avp1的表型变化相似,相对于WT都表现为根长缩短,侧根数减少;在低磷处理条件下,随着磷浓度的逐渐降低,2个突变体的表型相似,相对于WT同样表现为根长缩短,总根面积减少,侧根数减少;在相同磷浓度条件下,突变体rab对胁迫的反应比avp1强;在低钾处理条件下,随着钾浓度的降低,2个突变体的表型与在低磷胁迫处理条件下的表型相似。结果说明,AVP1和AtRAB可以在细胞膜和细胞核上相互作用,AtRAB能够影响植物对离子的吸收,AVP1和AtRAB的突变体在高盐、低磷和低钾等胁迫条件下表型变化相似,证明了2个基因都正向调控植物对高盐、低磷和低钾胁迫的反应,它们属于同一信号途径。  相似文献   

13.
Drought stress is a major limiting factor for crop production in the arid and semi‐arid regions. Here, we screened eighty barley (Hordeum vulgare L.) genotypes collected from different geographical locations contrasting in drought stress tolerance and quantified a range of physiological and agronomical indices in glasshouse trails. The experiment was conducted in large soil tanks subjected to drought treatment of eighty barley genotypes at three‐leaf stage and gradually brought to severe drought by withholding irrigation for 30 days under glasshouse conditions. Also, root length of the same genotypes was measured from stress‐affected plants growing hydroponically. Drought tolerance was scored 30 days after the drought stress commenced based on the degree of the leaf wilting, fresh and dry biomass and relative water content. These characteristics were related to stomatal conductance, stomatal density, residual transpiration and leaf sap Na, K, Cl contents measured in control (irrigated) plants. Responses to drought stress differed significantly among the genotypes. The overall drought tolerance was significantly correlated with relative water content, stomatal conductance and leaf Na+ and K+ contents. No significant correlations between drought tolerance and root length of 6‐day‐old seedling, stomatal density, residual transpiration and leaf sap Cl? content were found. Taking together, these results suggest that drought‐tolerant genotypes have lower stomatal conductance, and lower water content, Na+, K+ and Cl? contents in their tissue under control conditions than the drought‐sensitive ones. These traits make them more resilient to the forthcoming drought stress.  相似文献   

14.
钾是植物生长必须的重要矿质元素,提高作物对钾的吸收是提高作物产量的重要途径。本研究以前期遗传转化披碱草EdHP1(H+-pyrophosphatase)基因的烟草为材料,在低钾处理条件下比较了转基因烟草和野生型烟草的生理特性。结果显示,在低钾条件下,野生型烟草体内K+积累量只相当于转基因烟草的62.9%。野生型烟草的总根长、总根表面积、总根体积明显低于转基因烟草(P0.05),分别为转基因烟草的72.9%、68.1%和60.6%。在不同直径根系(0.5~2.0、2.5~4.5、4.5mm分别为细根、中等根和粗根)中,细根发育差异最大,野生型烟草为转基因烟草的72.9%。低钾条件下,转基因烟草根系活力是野生型烟草的1.2倍,野生型烟草根系焦磷酸化酶活力相当于转基因烟草的46.4%,根部游离IAA含量相当于转基因烟草的66.2%。通过非损伤方法测定根部K+和H+流速结果显示,在根系表面积相似情况下,低钾条件下野生型烟草外排钾速率显著高于转基因烟草,而氢离子外排速率显著低于转基因烟草。综上所述,发达的根系和较高的K+转运体活性综合作用显著提高了转基因烟草根部对K+的吸收。  相似文献   

15.
燕麦对碱胁迫的阳离子响应机制   总被引:3,自引:0,他引:3  
以耐碱性燕麦品种Vao-9和碱敏感性品种白燕5号为试验材料,采用盆栽法,用25、50、75、100 mmol L-1碱浓度(Na2CO3和NaHCO3按摩尔比1∶1混合)进行短期(14 d)和长期(28 d)胁迫处理,观测两品种根、茎、叶中Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收及分配特点,并从离子平衡吸收与分配角度,探讨燕麦对碱胁迫的生理适应机制。胁迫处理14 d后,燕麦体内Na+增加,K+下降,Ca2+和Mg2+变化不大,且两品种间各器官中4种离子的分配比例差异不显著。胁迫处理28 d后,两品种各器官中Na+增幅较大,K+、Ca2+和Mg2+降幅较大。Vao-9植株体内Na+、Ca2+含量大于白燕5号,但K+、Mg2+含量与白燕5号无显著差异,但两品种间各器官中4种离子的分配特点不同;当胁迫浓度达到100 mmol L-1时,与白燕5号相比,Vao-9叶片中少分配5.9个百分点Na+,多分配13.5个百分点K+、28.9Ca2+、10.9Mg2+,茎中多分配5.4个百分点Na+,少分配9.8个百分点K+,根中少分配28.9个百分点Ca2+、10.9Mg2+,因而Vao-9叶片中Na+ /K+、Na+ /Ca2+、Na+ /Mg2+值较白燕5号低。可见,燕麦通过提高阳离子选择吸收及器官分配能力以适应碱胁迫。  相似文献   

16.
Worldwide rice productivity is being threatened by increased endeavours of drought stress. Among the visible symptoms of drought stress, hampered water relations and disrupted cellular membrane functions are the most important. Exogenous use of polyamines (PAs), salicylic acid (SA), brassinosteroids (BRs), glycinebetaine (GB) and nitrous oxide (NO) can induce abiotic stresses tolerance in many crops. In this time course study, we appraised the comparative role of all these substances to improve the drought tolerance in rice (Oryza sativa L.) cultivar Super‐Basmati. Plants were subjected to drought stress at four leaf stage (4 weeks after emergence) by maintaining soil moisture at 50 % of field capacity. Pre‐optimized concentrations of GB (150 mg l?1), SA (100 mg l?1), NO (100 μmol l?1 sodium nitroprusside as NO donor), BR (0.01 μm 24‐epibrassinolide) and spermine (Spm; 10 μm ) were foliar sprayed at five‐leaf stage (5 weeks after emergence). There were two controls both receiving no foliar spray, viz. well watered (CK1) and drought stressed (CK2). There was substantial reduction in allometric response of rice, gas exchange and water relation attributes by drought stress. While drought stress enhanced the H2O2, malondialdehyde (MDA) and relative membrane permeability, foliar spray of all the chemicals improved growth possibly because of the improved carbon assimilation, enhanced synthesis of metabolites and maintenance of tissue water status. Simultaneous reduction in H2O2 and MDA production was also noted in the plants treated with these substances. Drought tolerance was sturdily associated with the greater tissue water potential, increased synthesis of metabolites and enhanced capacity of antioxidant system. Of all the chemicals, foliar spray with Spm was the most effective followed by BR.  相似文献   

17.
水分胁迫下一氧化氮对小麦幼苗根系生长和吸收的影响   总被引:6,自引:0,他引:6  
闻玉  赵翔  张骁 《作物学报》2008,34(2):344-348
以25%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱, 利用一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 处理小麦幼苗, 探讨外源NO对水分胁迫下小麦幼苗根系生长和吸收的影响。结果表明, 50 mol L-1 SNP可增加小麦主根长度及侧根数目, 分别比对照增加11.94%和83.78%。同时, SNP可使水分胁迫下小麦的根系活力提高55.88%, 根系K+ 的含量提高42.52%。膜片钳全细胞电流显示, SNP处理可增强小麦根细胞质膜内向K+ 电流, 而NO的专一清除剂c-PTIO可以逆转SNP的上述效应。因此认为, 外源NO可通过提高小麦根系活力, 增强根细胞质膜内向K+ 通道的活性, 从而促进根细胞对K+ 的吸收以适应水分胁迫。  相似文献   

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