盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究     

梁敏  许兴  丁向真  李志英  郑蕊  杨淑娟  毛桂莲 《核农学报》2020,34(4):745-751

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。  相似文献   

盐胁迫下草麻黄电阻抗图谱参数的变化及离子平衡机制     

张丽  牛雪飞  郭栋  张艳阳  贾志国  刘俊喜  袁卉馥 《核农学报》2019,33(6):1208-1216

为探讨草麻黄对盐胁迫的适应性,以2年生草麻黄苗为试验材料,采用盆栽法测定在不同NaCl浓度、不同胁迫时间下草麻黄苗各项电阻抗图谱参数(EIS)变化及5种矿质离子含量,并分析各电阻抗参数、相对电导率及矿质离子含量之间的相关性。结果表明,随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,草麻黄地上部相对电导率逐渐升高,其中200 mmol·L^-1NaCl胁迫28 d以上时的相对电导率显著高于对照,200、300、400 mmol·L^-1盐胁迫下的相对电导率分别为对照的1.43、1.52、1.65倍;电阻抗图谱参数高频电阻率(r)、低频电阻率(r₁)、胞内电阻率(r_i)、胞外电阻率(r_e)、弛豫时间(τ)及弛豫时间分布系数(Ψ)均呈先下降后上升再下降或先下降后上升的变化趋势,其中r、r₁、r_e、r_i、Ψ均在NaCl浓度超过200 mmol·L^-1时出现再次下降,且呈不可逆的下降趋势。随着胁迫天数的增加,草麻黄地上部和根中Na⁺含量逐渐增加,K⁺含量逐渐下降,K⁺/Na⁺显著降低。盐胁迫下,草麻黄地上部Zn、Fe、Mg含量均有不同程度的降低。相关性分析结果表明,K⁺/Na⁺与r_e、r、r₁均呈极显著正相关,与r_i呈显著正相关,其中 K⁺/Na⁺ 与r_e的相关性最高,相关系数为0.985;5种阳离子总量与r_e、r、r₁均呈显著负相关。盐胁迫影响了草麻黄体内离子的运输和平衡,细胞内外离子浓度的变化引发电阻抗参数的变化,分析相对电导率电阻抗图谱参数的变化发现NaCl胁迫下,草麻黄的忍耐极限浓度为200 mmol·L^-1,表明草麻黄具有较高的耐盐能力。本研究结果为盐碱地区草麻黄的推广栽培提供了理论依据。  相似文献   

外源多元醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响          下载免费PDF全文

李琴  苏利荣  曾成城  秦芳  苏天明 《中国土壤与肥料》2022,(7):114-120

为了探讨外源甘露醇和山梨醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响,以甜瓜‘桂蜜12号’为试验材料,以Hoagland 营养液为培养液进行沙培(CK0),采用100 mmol/L NaCl模拟盐胁迫(CK1),然后添加不同浓度的甘露醇和山梨醇,观察不同处理的甜瓜幼苗生长情况和离子平衡变化。结果表明,在100 mmol/L NaCl盐胁迫(CK1)下,与对照(CK0)相比,甜瓜幼苗根系鲜质量、干质量、根总长度、根表面积以及根体积显著下降,K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+显著降低。添加0.4 mmol/L的甘露醇,可显著增加甜瓜幼苗茎叶部Ca2+、Mg2+含量,而不增加Na+含量,不降低K+含量;显著提高Mg2+/Na+,而Ca2+/Na+及K+/Na+则与CK1持平。添加0.4 mmol/L的山梨醇显著提高地上部鲜重、幼苗根长、根表面积和根体积,显著降低盐胁迫甜瓜幼苗的Na+含量,提高Ca2+、Mg2+含量,显著提高Mg2+/Na+、K+/Na+、Ca2+/Na+。上述结果表明,适宜浓度的山梨醇和甘露醇可以缓解盐胁迫对甜瓜幼苗的伤害。在试验条件下,缓解盐胁迫对甜瓜幼苗根系及离子平衡影响的最适处理是添加0.4 mmol/L的山梨醇。  相似文献   

磁化水对盐胁迫下黄瓜生长和生理特性的影响     

蔡明蕾  赵霖玉  李秧秧  樊军 《水土保持研究》2022,29(3):358-366

为探究磁化水浇灌对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和生理特性的影响,采用人工气候室内进行的二因素二水平砂培试验,即2个磁化水水平(D:蒸馏水、M:磁化蒸馏水)和2个盐处理水平(Na0:0 mmol/L,Na1:100 mmol/L NaCl),共4个处理,研究了盐胁迫下磁化水浇灌对黄瓜幼苗生长、水分关系、光合气体交换、抗氧化能力、养分(N,P和K)及Na含量等的影响。结果表明:(1)无论在非盐胁迫和盐胁迫下,浇灌磁化水均具有改善黄瓜幼苗生长及/或生理活动的作用。磁化水在盐胁迫下改善黄瓜生长和生理活动的作用大于非盐胁迫下,且随盐胁迫或磁化水处理时间的延长,磁化水的效应增加。(2)盐胁迫下,磁化水浇灌改善黄瓜幼苗生长的主要生理机制在于:增加了黄瓜幼苗根系生长,改善了叶片水分关系,增加了叶片叶绿素含量、光合速率和水分利用效率,增强了叶保护酶活性从而降低了叶细胞膜受伤害程度,降低了根、茎和叶中的Na含量从而增加K⁺/Na⁺比。研究结果为磁化水用于次生盐渍化土壤上生长的黄瓜灌溉提供了理论依据。  相似文献   

夏尔希里地区土壤盐分特征分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

王勇辉  王瑞霞  焦黎 《水土保持研究》2015,22(5):138-145

为了探明新疆夏尔希里地区土壤盐分特征,采集了该地区绿洲、荒漠、山地3大系统的土壤样品,对土壤总盐,Cl^-,K⁺+Na⁺,CO₃^2-,HCO₃^-,SO₄^2-,Ca²⁺,Mg²⁺离子等指标进行测试。分析结果显示:荒漠区、山区、绿洲区总盐含量分别为2.29～9.45,6.11～8.41,2.32～7.83 g/kg。根据新疆土壤盐碱化的分级标准,3个区域土壤属中度盐化土。夏尔希里地区土壤总盐及各离子含量变异系数均小于1,属于中等变异。总盐含量:荒漠区 > 山地区 > 绿洲区;Cl^-,HCO₃^-,K⁺+Na⁺离子含量:山地区 > 绿洲区 > 荒漠区;CO₃^2-,Mg²⁺离子含量:荒漠区 > 山地区 > 绿洲区;SO₄^2-离子含量:绿洲区 > 山地区 > 荒漠区;Ca²⁺离子含量:荒漠区 > 绿洲区 > 山地区。3个区域的总盐与Cl^-,HCO₃^-,SO₄^2-,Ca²⁺,K⁺+Na⁺离子呈较显著正相关关系。  相似文献   

γ-氨基丁酸对番茄嫁接苗耐盐性的生理调控效应     

贾邱颖  吴晓蕾  冀胜鑫  褚新培  赵峰  宫彬彬  李敬蕊  高洪波 《植物营养与肥料学报》2021,27(1):122-134

[目的]γ-氨基丁酸(GABA)可增强作物品质和抗逆性,但其效果是否受植株根系耐盐性的影响尚不明确。因此,研究添加外源GABA对不同耐盐性番茄嫁接苗的生理调节机制及生长的影响,为小分子氨基酸在蔬菜生产中的应用提供理论依据。[方法]以耐盐性较强的砧用番茄‘OZ-006’为砧木、对盐分较敏感的‘中杂9号’为接穗形成的嫁接苗(RS)为材料,以‘中杂9号’自嫁接苗(SS)为对照材料,进行无土营养液栽培试验。以Hoagland营养液为基础,以调节NaCl浓度至175 mmol/L形成的盐胁迫条件作为对照(CK),在CK基础上设置添加5 mmol/L GABA处理(+G)。从处理后3天起,测定了幼苗生长、Na⁺积累、氨基酸含量及活性氧代谢指标。[结果]随着NaCl胁迫时间的延长,SS和RS幼苗均显著受到盐胁迫伤害,但RS幼苗盐害指数及Na+含量显著低于SS幼苗,其生长速率、叶绿素含量及氨基酸含量显著高于SS幼苗,其O2·-和MDA含量显著低于SS幼苗,表现为耐盐性显著高于SS幼苗。添加外源GABA后,SS和RS幼苗的鲜重、生长速率、叶绿素及氨基酸(GABA、谷氨酸和脯氨酸)含量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性均显著提高,根系和叶片内Na+含量、O2·-产生速率及MDA含量均显著降低,且SS幼苗耐盐性提高的效果大于RS幼苗。[结论]盐胁迫显著影响番茄幼苗的生长,尤其对耐盐性弱的品种生长抑制更加显著。γ-氨基丁酸(GABA)可有效提高番茄嫁接苗的耐盐性,主要原因在于GABA为幼苗提供了氮素营养,促进了盐胁迫下植物的生长和叶绿素的合成,同时GABA诱导细胞内多种氨基酸含量上升,叶片渗透调节能力增强,从而抑制了Na⁺过量积累,缓解了细胞内活性氧积累带来的膜伤害。此外,GABA添加对耐盐性弱的番茄嫁接苗耐盐性的提升效果比对耐盐性强的番茄嫁接苗更加明显。因此,在盐胁迫条件下,施用外源小分子氨基酸(如GABA)可能是提高作物耐盐能力的有效措施。  相似文献   

荆芥幼苗对盐胁迫的生理响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

周莹  赵永娟  黄丽瑾  唐楠煜  唐晓清  王康才 《核农学报》2019,33(1):166-175

为探究盐胁迫对荆芥幼苗生理特性的影响,采用盆栽砂培试验,研究不同浓度盐胁迫(0、25、50、75和100 mmol·L^-1 NaCl)下荆芥幼苗生长、质膜稳定性、渗透调节、抗氧化酶系统、离子吸收和分配的变化。结果表明,随着盐浓度的增加,荆芥盐害指数逐渐升高,幼苗株高增加速率和比叶面积均逐渐降低,单株干重和叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势,且均在25 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大;叶片中丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率均显著增加;可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈先增加后减少趋势,且分别在50和75 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大,而可溶性糖含量则不断上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降的趋势,在25 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大,而过氧化物酶(POD)活性则持续下降。盐胁迫下,荆芥的根、茎、叶大量积累Na^+,但主要集中在地上部分,同时各部位K^+、Ca²⁺含量及K^+/Na^+、Ca²⁺/Na^+值均显著下降。综上,荆芥幼苗对盐胁迫极为敏感,但对低浓度的盐胁迫(25 mmol·L^-1 NaCl)具有一定的耐受性。本研究结果为荆芥的规范化栽培和抗逆驯化研究奠定了理论基础。  相似文献   

水土化学作用对崩岗土体抗剪特性的影响     

黄碧妃  杨茂进  李灿娥  张越  蒋芳市  江凌  林金石  黄炎和 《土壤通报》2024,(1):40-49

【目的】探究水土化学作用对花岗岩崩岗区崩壁土体抗剪特性的影响,为阐明花岗岩崩岗侵蚀的成因机理提供理论依据。【方法】以福建省长汀县典型崩岗区崩壁土体(红土层、砂土层和碎屑层)为研究对象,分析了经不同离子浓度(0.005、0.01和0.1 mol L^-1)和离子类型(Na⁺和K⁺)的盐溶液交换处理后崩岗3个土层的土体抗剪特性(偏应力、黏聚力和内摩擦角)。【结果】红土层的偏应力、黏聚力和内摩擦角均显著高于砂土层和碎屑层。随着溶液浓度的增加,K⁺体系下崩岗3个土层的黏聚力显著增加,其中红土层增幅最大,增加了17.39%,Na⁺体系则表现出相反趋势;2种离子体系下土体的内摩擦角总体差异不显著。K⁺体系下崩岗3个土层的偏应力和黏聚力均显著大于Na⁺体系,其中,K⁺处理的红土层、砂土层和碎屑层的黏聚力比Na⁺处理的分别高9.99%、3.37%和9.65%,但2种离子对内摩擦角的影响总体并不显著。水土化学作...  相似文献   

蒙脱石表面碱金属离子的亚稳平衡吸附及其特异性效应          下载免费PDF全文

杜伟  胡斐南  许晨阳  李雄  吕家珑 《土壤学报》2023,60(1):117-126

离子吸附的亚稳平衡是描述离子交换吸附中实际反应平衡特征及限度的重要理论范式。本研究旨在从理论上推导离子吸附的亚稳态平衡模型,建立离子平衡吸附量与活化能之间的数学关系,探讨碱金属离子亚稳平衡吸附的特异性效应。结合恒流混合置换技术及基于表面静电场理论的离子吸附动力学模型,探究了钾离子(K⁺)、钠离子(Na⁺)、锂离子(Li⁺)三种碱金属离子在铯离子(Cs⁺)-蒙脱石饱和样表面可能存在的亚稳平衡吸附作用;通过开展K⁺、Na⁺和Li⁺在Cs⁺-蒙脱石表面的吸附动力学实验,对理论模型进行验证。研究结果表明：(1)K⁺、Na⁺、Li⁺在Cs⁺-蒙脱石饱和样表面表现出显著的亚稳平衡吸附特征,交换离子的吸附活化能(能量势垒)来源于吸附态Cs⁺的解吸过程;(2)相同离子浓度条件下,表面静电场引起的离子强极化作用导致各离子的...  相似文献   

盐胁迫对番茄根形态和幼苗生长的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

姚静  施卫明 《土壤》2008,40(2):279-282

通过水培和培养基试验,研究了番茄幼苗生长和根构型在盐胁迫下的变化.结果表明,番茄幼苗地上部干、鲜重随着盐浓度增加而减小,根生物量受其影响相对较小;幼苗叶片叶绿素含量显著降低.50mmol/L NaCl显著抑制了侧根发育,侧根数显著降低,而100 mmol/L NaCl则显著抑制了主根和侧根伸长,由此可见,番茄根构型对盐胁迫响应比较敏感.  相似文献   

Pot study on wheat growth in saline and waterlogged compacted soil: II. Root growth and leaf ionic relations     

Muhammad Saqib  Javaid Akhtar  Riaz Hussain Qureshi 《Soil & Tillage Research》2004,77(2):179-187

Soil compaction affects plant growth by causing increased resistance to root penetration and a decreased uptake of water and ions. A pot experiment was conducted to study the effect of soil compaction in conjunction with the soil salinity and waterlogging on root growth and leaf ionic composition of two wheat genotypes (Aqaab and MH-97). Compaction was achieved at a 10% soil moisture content by dropping 5 kg weight, controlled by a tripod stand for 20 times from 0.6 m height on a wooden block placed inside the soil-filled pots. Soil bulk density of non-compact and compact treatments was measured as 1.21 and 1.65 Mg m⁻³, respectively. The desired salinity level (15 dS m⁻¹) was developed by mixing required amount of NaCl in the soil before filling the pots. Waterlogging was developed by flooding the pots for 21 days both at tillering and booting stages. Compaction significantly reduced the root length density (RLD) of both the wheat genotypes while the combined effect of compaction×salinity was more drastic on root length density than compaction alone. Waterlogging however, did not decrease the root length density, rather it mitigated the effect of compaction. Compaction decreased the concentration of K⁺ and K⁺:Na⁺ ratio in leaves. Salinity also decreased the concentration of K⁺ and K⁺:Na⁺ ratio, but increased the concentrations of Na⁺ and Cl⁻ in the crop leaves. Salinity and compaction interacted to cause a greater reduction in K⁺ concentration and the K⁺:Na⁺ ratio, while there was lesser increase in the concentrations of Na⁺ and Cl⁻ compared with salinity alone. Waterlogging also decreased the concentration of K⁺ and K⁺:Na⁺ ratio in leaves. It intensified the effect of salinity but decreased the effect of compaction on leaf ionic composition. Therefore, the effect of compaction on root growth and ion uptake is more severe under salt-affected soil conditions than under normal soil conditions while occasional waterlogging of a compact soil for a few days makes the soil conditions favorable for root growth both under non-saline as well as saline soil conditions. Also, the performance of a genotype in stressed environment is related to maintenance of higher root length density, leaf K⁺ concentration and K⁺:Na⁺ ratio and lower leaf Na⁺ and Cl⁻ concentrations.  相似文献   

芦苇不同生育期盐碱土离子含量动态变化研究     

张露  韩霁昌  马增辉  陈田庆  师晨迪  魏静 《水土保持研究》2016,23(4):38-42

研究芦苇不同生育期盐碱土离子含量的动态变化,为生物措施治理盐碱土壤的应用提供参考。自制水泥圆柱装置,0.8 m（内径）×0.98 m（高度）20个,用陕西定边盐碱土进行填装,一排10个装置分别种植芦苇,另一排10个装置不种植任何作物,采用土钻在芦苇各生育期取每个装置0—20 cm土样,分别测定了芦苇出苗期、展叶期、开花期、成熟期和枯黄期盐碱土pH,电导率,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-的含量。芦苇在整个生长阶段能促进盐碱土壤的pH值降低0.65个单位,电导率总体下降756.55 μS/cm,Ca²⁺含量减少138.70 mg/kg,SO₄^2-含量减少115.35 mg/kg,Cl^-含量减少57.76 mg/kg,HCO₃^-含量减少57.76 mg/kg,Na⁺含量减少55.58 mg/kg,CO₃^2-含量减少31.66 mg/kg,Mg²⁺含量减少26.93 mg/kg,K⁺含量减少12.65 mg/kg。盐碱土上种植芦苇比不种植芦苇的土壤pH,电导率,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-含量均有所降低,芦苇可能存在富集盐分的能力,在一定程度上能改良陕西定边土壤的盐碱化状况。  相似文献   

不同复垦模式对土壤团聚体及水溶性阳离子的影响     

冯欢  张俊岭  张凤华 《水土保持研究》2018,25(6):94-99,108

以新疆玛河流域冲积扇缘盐碱地为研究区,分析了盐碱弃耕地不同复垦模式对土壤团聚体组成及水溶性Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺分布的影响。结果表明:与弃耕地相比,采用单作、间作及轮作种植模式均可显著降低土壤pH值和电导率（p < 0.05）,土壤pH值分别较弃耕地降低了10.7%,9.7%,10.6%,EC相应降低了19.2%,71.0%,84.1%;不同复垦模式 > 0.25 mm粒径团聚体含量显著增加（p < 0.05）,单作、间作、轮作分别较弃耕地增加了15.8%,13.2%和15.6%,且显著高于其他粒径（p < 0.05）,土壤团聚体结构显著改善;不同复垦模式中水溶性阳离子含量主要分布于 < 0.25 mm粒径的微团聚体中,在团聚体中表现为Ca²⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ > K⁺,间作和轮作均显著减少水溶性阳离子含量（p < 0.05）。建议在盐碱弃耕地复垦过程中采用轮作或间作种植模式更有利于弃耕地植被恢复。  相似文献   

花生清蛋白的分离纯化及抗氧化、DNA酶活性研究     

俞超  胡攀婧  蔡旭正  沈磊  周晓玲  王荣兵  汪财生 《核农学报》2020,34(12):2756-2761

为了解花生清蛋白的生物学活性,本试验采用硫酸铵沉淀法初步分离花生种子中的花生清蛋白,并用DEAE-52柱纯化得到花生清蛋白,分析其体外抗氧化性及DNA酶活性。结果表明,65%硫酸铵分离花生清蛋白效果最好;纯化后的花生清蛋白由3个亚基组成,其相对分子质量分别为14.5、15.5、17.2 kDa。花生清蛋白体外抗氧化活性较高,对DPPH自由基和羟基自由基的清除率与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.02 mg·mL^-1升至0.10 mg·mL^-1时,DPPH自由基清除率从26.3%增加到45.0%,羟基自由基清除率从10.8%增加到93.5%。DNA酶活性也与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.1 mg·mL^-1提高到0.6 mg·mL^-1,清蛋白和质粒混合液的电泳条带逐渐变暗;当花生清蛋白浓度为0.8 mg·mL^-1时,电泳条带消失,质粒被完全降解;Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺4种金属离子都有增强清蛋白DNA酶活性的作用,增强能力由大到小依次是Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺。本研究结果为花生清蛋白功能性质研究及开发利用提供了一定的理论基础。  相似文献