酸铝胁迫下红三叶种质萌发期和幼苗期生长特性及综合评价     

张鹤山  张婷婷  田宏  陆姣云  熊军波  吴新江  刘洋 《中国草地学报》2023,(11):33-42

为评价红三叶种质耐酸铝能力强弱,以30份国内外红三叶种质材料为对象,研究其萌发期和幼苗期不同Al³⁺浓度胁迫下的生长特性,并根据灰色理论对红三叶耐酸铝性进行综合评价。结果表明：随着Al³⁺胁迫浓度的增加,红三叶相对发芽率逐渐降低,胚根变短,变粗;相对于发芽率,胚根对Al³⁺胁迫更为敏感,在4 mmol/L的Al³⁺胁迫下,胚根长度仅为对照的0.16倍。红三叶幼苗能够耐受20 mmol/L的Al³⁺胁迫,但在酸铝胁迫下其根系和茎叶生长受到抑制,相对根总长度、相对根表面积、相对根体积、相对根尖数、相对地上生物量、相对地下生物量、相对叶绿素含量及相对绿叶率均显著降低。不同浓度间红三叶各性状差异显著,2 mmol/L和10 mmol/L的Al³⁺浓度可分别作为红三叶萌发期和幼苗期耐酸铝评价的处理浓度。幼苗期的相对根表面积、相对根尖数、相对叶绿素含量和相对绿叶率可以作为红三叶耐酸铝评价的关键指标,其模型预测值与综合评价值显著相关。聚类分析可将30份红三叶种质聚类为3...  相似文献   

铜、镉、铅对7种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

鱼小军  张建文  潘涛涛  张媛  丁爽  杨红梅  肖红  匡彦蓓 《草地学报》2015,23(4):793-803

以蒸馏水为对照,研究了重金属铜、镉、铅离子对7种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,毛苕子(Vicia villosa)、红三叶(Trifolium pratense)、苜蓿(Medicago varia)、小冠花(Coronilla varia)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和百脉根(Lotus corniculatus)种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长和芽长均呈不同程度的降低趋势;但毛苕子的降低趋势相对较缓。经300 mg·L^-1的Cu²⁺处理后,红豆草种子发芽率显著高于对照(P <0.05),在200,300和400 mg·L^-1浓度的Cu²⁺下红豆草种子的发芽指数均显著高于对照;经150 mg·L^-1的Cd²⁺浓度处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照;在500和1000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照和2000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理(P <0.05)。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺离子浓度的增大,红豆草种子萌发后形成的幼苗的根长和芽长都呈降低趋势。采用模糊数学隶属函数法,对供试7种豆科植物种子相对发芽率、相对发芽指数、相对芽长和相对根长进行隶属函数值计算,得出种子萌发期耐重金属胁迫的隶属函数总平均值,耐Cu²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >苜蓿 >扁蓿豆 >小冠花;耐Cd²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >扁蓿豆 >苜蓿 >小冠花;耐Pb²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >扁蓿豆 >红三叶 >小冠花 >苜蓿 >百脉根。综合分析,红豆草和毛苕子种子在萌发期对重金属Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺的耐性较好。  相似文献   

铜、锌胁迫对珠芽蓼珠芽萌发及生理生化特性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵玉红  蒙祖庆  牛歆雨  敬久旺  魏学红 《草地学报》2014,22(1):116-121

为了探索珠芽蓼（Polygonum viviparum L.）修复铜、锌矿山土壤的机制,以珠芽蓼珠芽为材料,采用溶液培养试验研究了不同浓度的铜（Cu²⁺）和锌（Zn²⁺）胁迫对珠芽蓼珠芽萌发、生长及生理生化特性的影响。结果表明：Cu²⁺浓度达到40 mg·L^-1时,发芽率下降;Zn²⁺浓度达到20 mg·L^-1时,发芽率下降。不同浓度Cu²⁺和Zn²⁺与珠芽蓼幼苗高度和根长相关,Cu²⁺对珠芽蓼珠芽幼苗生长和根系伸长的抑制作用比Zn²⁺更显著。随着Cu²⁺和Zn²处理浓度的升高,珠芽蓼叶绿素a、叶绿素b含量降低;叶片电导率和丙二醛（MDA）含量增大,并与处理浓度呈一定的相关关系。珠芽蓼虽能够在西藏中部矿区正常生长而具有一定的耐性,但在铜、锌污染土壤的植物修复中没有较强的应用潜力。  相似文献   

盐胁迫下根际促生菌对醉马草种子萌发的影响     

巨亚雯  陈亚丽  徐蓬  付佑胜  牛邦彦  张兴旭 《草业科学》2023,(2):419-426

通过纸上芽床发芽试验，研究不同NaCl浓度(0、50、100和150 mmol·L^-1)下接种分离自醉马草(Achnatherum inebrians)根际土壤的根际促生菌Pseudomonas aeruginosa、Bacillus licheniformis和Enterobacter sp.对醉马草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：不同根际促生菌对醉马种子发芽率、发芽势、发芽指数以及胚根长、胚芽长均具有显著(P <0.05)的促进作用；随着NaCl浓度的升高，醉马草种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及胚根长、胚芽长表现出先升后降的趋势；NaCl浓度为100 mmol·L^-1时醉马草的发芽率、发芽势、发芽指数和胚根长、胚芽长最高，150mmol·L^-1时最低；接种根际促生菌Pseudomonas aeruginosa和Bacillus licheniformis显著(P <0.05)提高醉马草种子在NaCl浓度100 mmol·L^-1下的发芽率和发芽势；接种Enterobacter s...  相似文献   

抗坏血酸和水杨酸丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响     

欧成明  赵美琦  孙铭  毛培胜 《草业学报》2022,31(4):93-101

为探究抗坏血酸（AsA）和水杨酸（SA）丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效应,以紫花苜蓿种子为试验材料,采用不同浓度的AsA（1、2、4、8 mmol·L^-1）和SA（1、5、10、20 mmol·L^-1）对紫花苜蓿种子拌种后进行丸衣处理（未丸衣种子为CK₁,不做拌种处理的丸衣种子记为CK₂）,分析丸衣种子在NaCl胁迫下发芽特性的变化,以期获得能有效缓解紫花苜蓿种子盐胁迫效应的种子丸衣配方。结果表明,1.25%和1.50%的NaCl胁迫显著（P<0.05）降低了紫花苜蓿未丸衣种子的发芽率、发芽势、种苗长和种苗重,延长了平均发芽时间。AsA在1.25%NaCl胁迫下缓解效果不明显,4 mmol·L^-1AsA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、种苗长。1 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率和种苗长,而20 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理降低了紫花苜蓿种子的发芽率。说明AsA和SA丸衣对NaCl胁迫的缓解作用与其拌种浓度和NaCl胁迫浓度有关。本试验筛选出4 mmol·L^-1AsA和1 mmol·L^-1SA拌种丸衣配方对NaCl胁迫的缓解作用最优,该结果为AsA和SA丸衣应用于紫花苜蓿种子缓解NaCl胁迫提供依据。  相似文献   

NaCl胁迫下盐生草在不同重金属处理下的萌发特性分析     

侯静静  李葆春  汪军成  姚立蓉  边秀秀  胡娜  司二静  杨轲  孟亚雄  马小乐  王化俊 《草地学报》2019,27(1):112-122

本研究首次以盐生草（Halogeton glomeratus）为材料,模拟盐胁迫（100 mmol·L^-1 NaCl）环境,探讨不同浓度重金属Cu²⁺,Zn²⁺,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺处理对其萌发特性的影响。结果表明：随处理浓度的升高,发芽率和发芽势均表现为先升高后下降趋势,表明低浓度重金属离子可促进植物的萌发,幼苗鲜重、干重、株高均呈现逐渐下降趋势。测定离子含量得出,Cd²⁺和Pb²⁺离子含量随着胁迫加重呈先升高后下降的趋势,Cu²⁺,Zn²⁺和Ni²⁺离子含量逐渐增加。测定根系活力发现,Cu²⁺,Zn²⁺根系活力随浓度的升高呈先上升后下降趋势,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺根系活力逐渐降低。综合聚类及主成分分析得出：盐生草耐Cu²⁺,Zn²⁺,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺的临界浓度分别为：1.00 mmol·L^-1,10.00 mmol·L^-1,0.30 mmol·L^-1,0.20 mmol·L^-1和0.50 mmol·L^-1,在胁迫浓度达临界值时贡献率最大的指标分别为：萌发指标、干重、发芽势、干重和发芽势。  相似文献   

盐胁迫对湖南稷子苗期生长及生理特性的影响     

陆安桥  张峰举  许兴  王学琴  姚姗 《草业学报》2021,30(5):84-93

以湖南稷子为研究材料,研究不同浓度的NaCl和Na₂SO₄盐胁迫对湖南稷子苗期生长及生理特性的影响。分别对两种盐胁迫下湖南稷子的生长发育指标（株高、根长、鲜干比等）,叶绿体色素含量,渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖）,丙二醛和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）进行测定分析。结果表明：50 mmol·L^-1（NaCl和Na₂SO₄）的盐胁迫是限制湖南稷子苗期生长发育的阈值;50 mmol·L^-1（NaCl）和75 mmol·L^-1（Na₂SO₄）时叶绿体色素含量最高;脯氨酸含量在盐胁迫下显著高于对照（P<0.05）,100 mmol·L^-1（NaCl）和125 mmol·L^-1（Na₂SO₄）是脯氨酸含量可上升的最大盐胁迫浓度;丙二醛含量在盐浓度为100 mmol·L^-1（NaCl和Na₂SO₄）时达到最大值;75 mmol·L^-1（NaCl）和100 mmol·L^-1（Na₂SO₄）时可溶性糖含量、CAT活性达到峰值;SOD活性在盐浓度≥50 mmol·L^-1（NaCl和Na₂SO₄）时显著高于对照（P<0.05）,且随着盐浓度的增加而增加。因此,湖南稷子对NaCl和Na₂SO₄盐胁迫表现出低浓度促进生长高浓度抑制生长, 且NaCl的抑制作用强于Na₂SO₄。  相似文献   

混合盐碱胁迫对5种禾草种子萌发及幼苗生长的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

申忠宝  潘多锋  王建丽  张瑞博  李道明  高超  邸桂俐  钟鹏 《草地学报》2012,20(5):914-920

以农菁11号羊草(Leymus chinensis ‘Nongjing 11’)、农菁7号偃麦草(Elytrigria repens ‘Nongjing 7’)等5个禾本科牧草品种为试验材料,研究不同浓度(0,20,40,60,80,100,120 mmol·L^-1)混合盐碱(NaCl,Na₂SO₄,NaHCO₃和Na₂CO₃)胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响,为牧草品种在盐碱化草地的建植提供参考。结果表明:低浓度胁迫(≤20 mmol·L^-1)可提高农菁11号羊草、东北羊草和农菁7号偃麦草种子的萌发能力,高浓度(>60 mmol·L^-1)降低种子萌发。农菁7号偃麦草各处理间的发芽率差异不明显(P>0.05),表明在试验设置的浓度范围内盐碱胁迫对其种子萌发影响不大。盐碱胁迫后农菁12号无芒雀麦(Bromus inermis ‘Nongjing 12’)和农菁3号垂穗鹅观草(Roegneria nutans ‘Nongjing 3’)的发芽率、发芽指数、活力指数均低于对照,且与胁迫浓度成显著负相关。混合盐碱浓度20 mmol·L^-1处理后农菁11号羊草幼苗的苗长和根长高于对照,其他浓度下低于对照。盐碱胁迫浓度大于20 mmol·L^-1时抑制牧草幼苗生长,浓度越高抑制作用越强。  相似文献   

盐胁迫对石竹种子萌发和幼苗生长的影响     

黄勇  郭猛  张红瑞  周艳  李贺敏  高致明  王盼盼 《草业学报》2020,29(12):105-111

通过对不同浓度盐胁迫下石竹种子萌发特性、幼苗生长和生理特性等指标的测定，研究盐胁迫对石竹种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明：50 mmol·L^-1盐胁迫对石竹种子萌发无显著影响，100、150、200和250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制石竹种子发芽，且浓度增加抑制作用变强。50、100和150 mmol·L^-1盐胁迫对植株幼苗茎粗有显著促进作用，200 mmol·L^-1盐胁迫对茎粗影响不显著，250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制茎粗生长；叶长、叶宽、根长和单株干重在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常生长，在其余胁迫处理下被显著抑制。幼苗游离脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛的含量随盐胁迫浓度的增加而升高，可溶性糖含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性随盐胁迫浓度的增加呈先升高后下降的趋势，可溶性糖含量在100 mmol·L^-1盐胁迫下含量达到最高，过氧化物酶和过氧化氢酶活性在150 mmol·L^-1盐胁迫下活性最大，盐胁迫显著抑制超氧化物歧化酶活性。石竹有一定的抗盐胁迫能力，可在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常萌发生长，高浓度盐胁迫下石竹种子萌发和幼苗生长受到抑制。  相似文献   

盐胁迫下黑果枸杞幼苗对外源独脚金内酯的生理响应     

黄雪玲  李进  刘淑兰  马永慧 《草地学报》2023,(10):3007-3017

为探究盐胁迫下黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)幼苗生理特性对外源独脚金内酯(SLs)的响应，本研究以黑果枸杞为试验材料，采用浓度为50,100,150,200和250 mmol·L^-1的NaCl溶液进行盐胁迫处理，并对幼苗根部灌施0.4,1,5,10μmol·L^-1的SLs,测定并分析黑果枸杞幼苗的生理指标。结果表明：在轻度盐胁迫(50,100 mmol·L^-1 NaCl)下施加1,5,10μmol·L^-1外源SLs处理、中度盐胁迫(150 mmol·L^-1 NaCl)以及重度盐胁迫(200,250 mmol·L^-1 NaCl)下施加5,10μmol·L^-1外源SLs,测得幼苗中叶绿素含量、可溶性糖含量增加，SOD,POD,CAT,GSH,ASA活性上升，MDA含量显著降低(P<0.05)。因此，施加外源SLs能够增强黑果枸杞幼苗的抗盐性，且最佳使用浓度为5μmol·L^-1,本研究...  相似文献   

钙盐胁迫对3份葛藤种质种子萌发及幼苗生理特性的影响     

谢文辉  黄莉娟  赵丽丽  王雷挺  赵文武 《草业学报》2022,31(7):220-233

为探明葛藤对喀斯特山区土壤富钙环境的适应机制,以3份不同产地葛藤种质种子为试验材料,采用室内模拟试验,研究不同浓度（0、50、100、150和200 mmol·L^-1 CaCl₂）钙盐胁迫对3份葛藤种质种子萌发、幼苗生长、渗透调节物质、抗氧化酶系统及植物内源激素的影响。结果表明,随钙盐胁迫浓度升高,澳大利亚（AUS）和江苏（JS）种质种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均显著降低,种子萌发率、萌发速度及种苗生活力均受到显著抑制（P<0.05）,湖南（HN）种质在胁迫浓度为100 mmol·L^-1时,种子发芽率、发芽势、发芽指数升高;3份葛藤种质幼苗叶长、叶宽、株高和生物量显著降低;叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率均显著升高;叶片脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性均先增后降;AUS和HN种质叶片过氧化物酶（POD）活性先增后降,JS种质表现为显著上升;HN和JS种质叶片抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性显著升高,AUS种质则表现为先升后降;3份葛藤种质叶片脱落酸（ABA）、生长素（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素（ZT）（除JS种质）含量均先增后减。0~50 mmol·L^-1 CaCl₂胁迫对3份葛藤种质种子萌发及幼苗生长抑制不显著,150~200 mmol·L^-1 钙盐胁迫显著抑制3种葛藤种子萌发及幼苗生长,HN种质种子依靠种子休眠抵御钙盐胁迫,说明葛藤幼苗对低钙盐胁迫具有一定的耐受性。中高钙盐浓度胁迫时,葛藤幼苗通过提高自身渗透物质含量、增强抗氧化酶活性、增加部分激素含量、改变地上地下生物量等方式积极调节自身生理代谢, 以适应高钙盐环境。结合隶属函数和主成分分析,除Pro含量和APX活性外,其余指标均可作为评价3份葛藤种质耐盐性的主要指标,3份种质的耐盐性大小顺序为JS>HN>AUS。  相似文献   

植物内生肠杆菌对狗牙根耐盐性的调控研究     

赵欣桐  陈晓东  李子吉  张巨明  刘天增 《草业学报》2021,30(9):127-136

以从海滨雀稗中分离得到的内生肠杆菌为材料，采用种子萌发与盆栽试验两种方式研究植物内生细菌对狗牙根耐盐性的影响。通过对狗牙根种子和幼苗接种单一内生细菌和混合内生细菌，并测定种子发芽率、苗长、根长、生物量等生长指标与叶绿素含量、相对含水量、相对电导率和叶片中钠离子、钾离子的含量综合评价植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控。结果表明，在150 mmol·L^-1盐胁迫下处理14 d后，接种混合菌液B3014比接种单一菌液B30更能提升狗牙根种子的萌发率、对盐胁迫下胚根及胚芽长度的增长也较显著（P<0.05）。在成坪期，与空白对照相比，接种内生细菌可以提升200 mmol·L^-1盐胁迫下狗牙根的成坪质量，增加地上、地下生物量的积累、苗长与根长生长量，并提升植株叶绿素含量与叶片相对含水量，降低细胞膜破损程度。在接种内生细菌处理中，接种混合菌液B3014可以使狗牙根在盐胁迫下受到的损伤显著低于（P<0.05）接种单一菌液B30。与此同时，接种混合菌液B3014对狗牙根叶片中钠离子含量降低程度高于接种单一菌液B30，同样，接种混合菌液B3014也能更好地积累盐胁迫下狗牙根叶片内钾离子含量，增加盐胁迫下狗牙根的耐盐能力。因此，接种混合菌液B3014对盐胁迫下狗牙根种子的萌发和成坪后的耐盐能力的提升高于接种单一菌液B30。探讨植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控，为提高草坪草在盐碱环境中的应用提供了新思路。  相似文献   

氮添加对内蒙古不同草原生物量及土壤碳氮变化特征的影响     

韩小雨  郭宁  李冬冬  谢明阳  焦峰 《草业学报》2022,31(1):13-25

以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m^-2·a^-1）、N₁（5 g N·m^-2·a^-1）、N₂（10 g N·m^-2·a^-1）、N₃（15 g N·m^-2·a^-1）、N₄（20 g N·m^-2·a^-1）、N₅（25 g N·m^-2·a^-1）、N₆（30 g N·m^-2·a^-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N₃添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N₃处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。  相似文献   

GSH对铅胁迫下多年生黑麦草生长及光合生理的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵利清  彭向永  刘俊祥  毛金梅  孙振元 《草业学报》2021,30(9):97-104

为了明确谷胱甘肽（GSH）对多年生黑麦草铅（Pb）毒害的缓解作用及其生理机制,以12周龄多年生黑麦草‘卡特’幼苗为试验材料,设置4个试验处理：1）根部置1/2 Hoagland营养液,叶面喷蒸馏水50 mL（CK）;2）根部置含0.75 mmol·L^-1 Pb（NO₃）₂的1/2 Hoagland营养液,叶面喷蒸馏水50 mL（Pb）;3）根部置含0.75 mmol·L^-1 Pb（NO₃）₂的1/2 Hoagland营养液,叶面先喷25 mL蒸馏水,待吸收后再喷施25 mL 10 mmol·L^-1 GSH（Pb+GSH）;4）根部置含0.75 mmol·L^-1 Pb（NO₃）₂的1/2 Hoagland营养液,叶面先喷25 mL蒸馏水,待吸收后再喷施25 mL 1 mmol·L^-1丁硫氨酸-亚砜亚胺（BSO）（Pb+BSO）,研究GSH对多年生黑麦草生长及光合作用的影响。结果表明：叶面喷施GSH显著增加了幼苗茎叶长、根长、分蘖数、生物量、叶绿素含量和光合参数,也增加了叶绿素荧光动力学参数。叶面喷施BSO后,根长、分蘖数、生物量、类胡萝卜素含量和光合参数均降低。综上所述,Pb胁迫影响了光合作用,最终抑制了植物的生长。叶面喷施10 mmol·L^-1 GSH能够缓解Pb对多年生黑麦草生长和光合作用的胁迫,提高植物的抗性。相反,叶面喷施1 mmol·L^-1 BSO能够加剧Pb对植物的胁迫。  相似文献   

Physiological effects of different Cd concentrations on maize root architecture and classification北大核心CSCD     

魏畅  焦秋娟  柳海涛  张静静  申凤敏  姜瑛  张雪海  孙娈姿  杨芳  刘振 《草业学报》2022,31(3):101-113

In this research, a hydroponics experiment was conducted to apply different concentrations of cadmium (Cd) (0, 5, 10, 25, 50, 100, 200 μmol·L-1) to maize seedlings with two leaves and one new leaf, in order to explore the effects of the different Cd concentrations on the maize seedling growth, Cd absorption kinetics and root morphology and classification. After 5 days of Cd stress, the maize seedings were sampled, the plant height, main root length, aboveground and underground biomass, root architecture, Cd content and photosynthesis and related parameters were measured. It was found that with increasing Cd stress, the plant height, main root length, biomass and tolerance index of shoots and roots, total root length, root surface area, root volume, root forks and root tips all decreased significantly; Root average diameter and root:shoot increased significantly (P<0.05). Meanwhile root parameters (root length, root surface area and root volume) of root diameter classes designated Ⅰ-Ⅲ (0-1.5 mm) showed a decreasing trend, which had a significant (P<0.05) negative correlation with root Cd concentration. The proportion of root length, root surface area and root volume with diameter between 0-0.5 mm showed a downward trend under Cd stress. Under Cd stress, Cd concentration and accumulation in underground and aboveground parts of maize seedlings increased significantly, chlorophyll content decreased, and photosynthesis was inhibited. This study has shown that Cd affected root development mainly by inhibiting the growth and morphology of fine roots, and inhibited photosynthesis, elongation and biomass accumulation of the aboveground and underground parts of the maize seedings. © 2022, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.  相似文献   

Gm4CL2基因对拟南芥和紫花苜蓿耐铝性的影响     

林涛  张立娇  韩蓉蓉  玉永雄  蒋曹德 《草业学报》2022,31(10):122-134

4CL（4-coumarate： coenzyme A ligase）是木质素合成途径关键酶,已被证明在生物和非生物胁迫、机械损伤抗性等生物过程中具有重要作用,但与柠檬酸分泌相关的耐铝功能还没有报道。本研究选择丹波黑大豆Gm4CL2,利用RT-PCR技术克隆其全长编码序列,蛋白质序列多重序列比对和进化树分析不同物种间的亲缘关系,农杆菌介导浸花法和叶盘法分别遗传转化拟南芥和紫花苜蓿,qRT-PCR技术检测基因的表达水平。序列分析结果发现,Gm4CL2全长编码序列为1668 bp,该基因编码555个氨基酸,为双子叶植物Ⅰ类 4CL。Real-time PCR结果显示,50 μmol·L^-1 AlCl₃ （pH 4.5）特异诱导Gm4CL2在丹波黑大豆幼苗0~2 cm的根尖组织表达;过表达Gm4CL2拟南芥,在铝处理条件下其根尖AtMATE、AtSTAR1和AtSTAR2表达量显著上调（P<0.05）。Al³⁺胁迫条件下,过表达Gm4CL2拟南芥根相对伸长量、根尖SOD、POD活性和柠檬酸分泌量显著高于野生型,根尖伊文思蓝和铬天青S染色以及Al³⁺、ROS、MDA含量显著低于野生型（P<0.05）;过表达Gm4CL2紫花苜蓿根相对伸长率、根尖柠檬酸分泌量和生物量显著高于野生型,根尖Al³⁺含量、伊文思蓝染色显著低于野生型（P<0.05）。细胞壁成分分析表明,Al³⁺胁迫和非胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖果胶、咖啡酸、阿魏酸比野生型显著降低（P<0.05）;Al³⁺胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖木质素含量显著降低,但是4-香豆酸含量显著升高（P<0.05）。上述结果表明,Gm4CL2为耐铝基因,该基因通过促进细胞壁修饰和柠檬酸分泌提高拟南芥和紫花苜蓿的耐铝性。  相似文献   

不同重金属胁迫对盐生草种子萌发特性的影响     

胡娜  李葆春  姚立蓉  汪军成  边秀秀  侯静静  司二静  杨轲  孟亚雄  马小乐  王化俊 《草业学报》2019,28(6):66-81

以盐生植物盐生草为材料,研究不同重金属胁迫下其种子萌发特性,探讨盐生草种子萌发期对不同重金属的耐受程度,旨在为盐生草对重金属污染土壤修复提供理论依据。以5种主要土壤重金属污染物(Cu、Zn、Ni、Cd、Pb)胁迫处理盐生草种子,对其发芽率、发芽势、株高、鲜重、干重、根系活力和离子含量进行测定,并对以上指标进行聚类分析和主成分分析。结果表明:在5种不同重金属胁迫下,低浓度处理对盐生草种子萌发影响较小,高浓度则产生抑制作用;但是其对幼苗生长指标的影响不同,其中,株高、鲜重和根系活力在低浓度Zn^2+、Pb^2+处理下与对照差异不显著,但在5.00 mmol·L^-1 Zn^2+和3.00 mmol·L^-1 Pb^2+胁迫下显著降低,以上指标均低于各重金属胁迫下对照的55%和52%;低浓度Cu^2+、Ni^2+、Cd^2+显著抑制盐生草幼苗的株高、鲜重和根系活力,且分别在3.00 mmol·L-1 Cu^2+和Ni^2+、0.20 mmol·L^-1 Cd^2+胁迫下降低最为显著,株高、鲜重和根系活力均低于各金属胁迫下对照的40%、46%和53%;组织内各金属离子含量随处理浓度的升高而增大,同时在5.00 mmol·L-1 Zn2+,3.00 mmol·L^-1 Pb^2+、Cu^2+、Ni^2+和0.20 mmol·L^-1 Cd2+胁迫下升高幅度最大。聚类分析结果显示,以3.00 mmol·L^-1 Zn^2+,1.00 mmol·L^-1 Pb^2+、Cu^2+、Ni^2+和0.10 mmol·L^-1 Cd^2+为结点,将各金属胁迫浓度聚为两类,并对上述结点下各指标进行主成分分析,发现在重金属Zn^2+、Pb^2+、Ni^2+胁迫下,发芽指标贡献率最大,Cu^2+、Cd^2+胁迫下,生物量指标贡献率最大。上述结果说明,在重金属Zn2+浓度低于3.00 mmol·L^-1,Cu^2+、Ni^2+和Pb2+浓度低于1.00 mmol·L^-1,Cd^2+浓度低于0.10 mmol·L^-1的处理环境下,其对盐生草种子萌发和幼苗生长的影响较小;发芽指标可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Zn^2+、Pb^2+和Ni2+的重要参数,生物量可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Cu2+和Cd2+的重要参数。  相似文献   

外源硅对镉胁迫下玉米生理参数及根系构型分级的影响     

姜瑛  魏畅  焦秋娟  申凤敏  李鸽子  张雪海  杨芳  柳海涛 《草业学报》2022,31(9):139-154

为探究镉（Cd）胁迫条件下，施硅（Si）对玉米幼苗生长以及根系构型分级的影响，寻求可缓解Cd对玉米毒害的有效途径，本研究采用水培试验，在Cd胁迫条件下施加不同浓度Si，测定玉米的Cd浓度及含量、生长相关指标、光合指标、根系构型，并将根系构型按根系直径进行分级比较其变化特征。结果表明，Cd胁迫条件下玉米幼苗的生长发育受到抑制，叶绿素含量上升，光合参数显著降低，总根长、根表面积、根体积、根尖数和分枝数，包括Ⅰ~Ⅲ级径级区间的根长，和Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根表面积以及根体积显著下降。施加不同浓度Si后，玉米幼苗整株Cd含量降低了12.65%~88.07%，Cd毒害在不同程度上得到缓解，表现为株高、主根长、生物量和耐受指数的提高；总叶绿素含量在Si浓度为0.25 mmol·L^-1时提高了11.76%，Cd胁迫下气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率分别在Si浓度为1.00 mmol·L^-1时显著提高；总根长、分枝数、Ⅰ级径级区间的根长、根表面积和根体积在Si浓度为1.00 mmol·L^-1时达到最大，当Si浓度为1.50 mmol·L^-1时，根表面积和根体积达到峰值。相关性分析表明Ⅰ~Ⅲ级径级区间内的总根长和根表面积，以及Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根体积与Cd转运系数呈显著负相关；生长耐受性综合评价表明，总体上1.00 mmol·L^-1外源Si缓解50 μmol·L^-1玉米Cd毒害的效果最佳。结果表明，施Si可通过降低玉米幼苗根系对Cd的吸收、积累和转运，减少地上部的Cd浓度及积累，从而减小Cd对光合系统的影响，提高玉米幼苗生物量，并进一步促进光合产物向地下部的分配，减轻Cd对根系构型的影响，提高玉米耐Cd能力，缓解Cd对玉米的毒害作用。  相似文献