盐胁迫下弗吉尼亚栎生长和生理生化变化

弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)是美国沿海地区重要的绿化树种,具有较强的耐盐性.文章采用Hoagland溶液水培方法,研究了美国引进树种-弗吉尼亚栎(简称弗栎)在3.0 g·L-1、5.0 g·L-1和7.0 g·L-1 NaCl胁迫下的生长状况以及叶片脯氨酸含量和对Na 、K 选择性吸收的动态变化.结果发现,在经过不同质量质量浓度NaCl处理21 d后,随着NaCl质量质量浓度的增加,弗栎植株生长受到抑制,其中茎叶生物量减少的幅度较根系大,表明弗栎地上部生长比地下部对盐胁迫更加敏感,从而导致根冠比增加.同时发现,盐胁迫处理不同时期对叶片脯氨酸含量和Na 、K 含量的影响各不相同,在处理7 d和21 d时,叶片对Na 和K 的吸收量均有增加,使K /Na 维持相对稳定的比值,而脯氨酸含量随NaCl质量质量浓度的增加减少;在处理第14 d时,对Na 吸收增加的同时,抑制了对K 的吸收,导致K /Na 比值随NaCl质量质量浓度的增加而迅速下降,而此时叶片脯氨酸含量随着盐质量质量浓度的增加而迅速增加,表明在盐胁迫早期和晚期,弗栎可能通过增加对K 的吸收以减轻Na 离子毒害效应,而在盐胁迫中期,叶片积累脯氨酸是适应盐胁迫的方式之一.     

盐雾胁迫对榄仁幼苗生长及体内矿质元素分布的影响

在温室培养条件下,用叶片喷雾的方式对盐生植物榄仁（Terminalia catappa）的幼苗进行NaCl胁迫处理,研究了盐雾胁迫对其生长、5种矿质元素（Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋、Cl-）和灰分在幼苗不同叶龄叶片和叶片各部分分布的影响,以探讨盐雾胁迫下的盐害机理,以此指导实际工作中盐害诊断与预防措施,为筛选耐盐树种建设沿海防护林提供依据。结果表明：盐雾胁迫下榄仁幼苗的叶、茎、根生长比对照组缓慢,K＋在各叶片分区的分布差别较小,Ca2＋、Mg2＋、灰分在叶片中心区分布较多,Na＋和Cl-均向叶缘集中,且Na＋和Cl-质量分数显著增加（P〈0-05）,可见盐雾胁迫下榄仁幼苗叶片盐分较易集中在叶尖、叶缘,这与叶片病斑多分布于叶尖、叶缘的症状相符。盐雾胁迫下榄仁幼苗叶片的灰分质量分数在叶片中心区分布最多,并呈现老叶〉成叶〉新叶,而且随胁迫时间增加呈升高趋势,叶片不同部位和不同叶龄的灰分质量分数都显著高于对照组（P〈0-05）,故盐雾胁迫促进植物体灰分积累。盐雾胁迫下榄仁幼苗的 K＋、Na＋、Cl-在新叶分布最多,Ca2＋在老叶分布最多,Mg2-在成熟叶分布最多,可见新叶对盐雾胁迫最敏感。不论是在叶片不同部分、不同叶龄的分布,还是在盐雾胁迫下5种矿质元素质量分数的变化上,榄仁幼苗体内的Na＋-Cl-存在极显著强正相关（P〈0.01）。     

盐生植物在盐渍土壤改良中的作用

盐生植物盐爪爪〔Kalidiumfoliatum (Pall.)Moq.〕、盐地碱蓬 (SuaedasalsaL .Pall)、中亚滨藜 (AtriplexcentralasiatieaIljin)、西伯利亚白刺 (NitrariasibiricaPall) ,在中国禹城地区〔φ(N) =36°5 5′,λ(E) =116°40′〕含盐量较高 (1%～ 1.3%)的试验田中分别种植 .出苗后定苗 ,株密度n =80m-2 ,小区面积为 4m2 ,每种植物 3个重复 .种植前分别测定土壤Na+ 含量 ,N、P、K含量 ,有机质含量 ,细菌和真菌数量 .萌发后 15d测定植株干重、植株Na+ 含量 .在花芽形成期收获 ,再测定植物干重和植株Na+ 含量 ,以及土壤Na+ 含量 ,N、P、K含量 ,有机质含量 ,细菌和真菌数量 .结果发现 ,盐渍土壤种植 4种盐生植物 1个季度后 ,土壤Na+ 含量显著降低 ,每季盐爪爪从土壤中吸收Na+ 量 934 5 .6kg/hm2 ,盐地碱蓬吸收Na+ 量 6 85 1.4kg/hm2 ,西伯利亚白刺吸收 6 0 19.2kg/hm2 ,中亚滨藜吸收 6 0 98.4kg/hm2 .土壤有机质 ,N、P、K以及细菌和真菌数量也有不同程度的增加 .这再次证明 ,盐生植物是一类良好的吸盐植物 .并对盐渍土壤种植盐生植物后Na+盐降低、土壤肥力和微生物数量增加的原因进行了讨论 .表 7参 13     

盐渍地刺槐体内Na的积累和分布

研究了Na在不同树龄刺槐(Robinia pseudoacacia)地下部分和地上部分的分布，以及刺槐地下部分Na含量与对应土层Na含量的关系。在长时间盐胁迫下，大量Na盐进入刺槐体内，随着生长时间的增加，Na盐积累量骤然增加。刺槐地下部分Na的绝对含量和积累速率显著高于地上部分。随着根系不断向土层深处伸延，刺槐根部Na含量显著增加。本研究揭示了在高盐环境中，刺槐通过调节Na在植物体内的分配，以减少Na^ 的生理毒害，提高其对高盐胁迫的耐受性。     

盐渍地刺槐体内Na的积累和分布

研究了Na在不同树龄刺槐(Robiniapseudoacacia)地下部分和地上部分的分布,以及刺槐地下部分Na含量与对应土层Na含量的关系。在长时间盐胁迫下,大量Na盐进入刺槐体内,随着生长时间的增加,Na盐积累量骤然增加。刺槐地下部分Na的绝对含量和积累速率显著高于地上部分。随着根系不断向土层深处伸延,刺槐根部Na含量显著增加。本研究揭示了在高盐环境中,刺槐通过调节Na在植物体内的分配,以减少Na+的生理毒害,提高其对高盐胁迫的耐受性。     

NaCl胁迫下盐芥和拟南芥化合物含量与蛋白质结构变化比较——傅立叶红外光谱法

以盐生植物盐芥为材料,中生植物拟南芥为对照,研究了NaCl胁迫下盐芥和拟南芥叶片Na 含量、化合物含量和蛋白质结构变化的差异.应用傅立叶红外光谱(FTIR)的分析方法,揭示了拟南芥和盐芥叶片中酯类、蛋白质、碳水化合物含量、蛋白质二级结构在盐胁迫下的不同响应.结果表明,随着200 mmol/L NaCl胁迫0～48 h,盐芥叶片中蛋白质和酯类含量持续增加,碳水化合物含量逐渐降低,仍比拟南芥的含量高出30%;而拟南芥在50 mmol/L NaCl胁迫下的蛋白质、碳水化合物和酯类合成量逐渐降低.应用曲线拟合酰胺I区波峰,分析发现叶片中蛋白质二级结构有1 668 cm-1和1 638 cm-1两个组成部分.通过比较发现,盐芥与拟南芥叶片中酰胺I区1 668 cm-1波峰面积随时间延长而逐渐增加的变化趋势相似,而盐芥叶片中1 638 cm-1波峰面积比拟南芥的显著增加,因此使盐芥的1668/1638 cm-1比值逐渐降低,拟南芥1668/1638 cm-1比值逐渐升高.由此揭示,盐芥植株通过增强的蛋白质、酯类合成代谢调控能力抵御盐胁迫的损伤,而且盐芥叶片总蛋白质二级结构比拟南芥的更趋稳定,与叶片中Na 含量的变化趋势显著相关.因此盐芥为了适应高浓度盐胁迫,具有叶片蛋白质、酯类快速合成以及蛋白质构象更趋于稳定的积极响应.图6表1参29     

盐胁迫下真盐生植物与泌盐植物的渗透调节物质及其贡献的比较研究

分别用含有0、100、200、400 mmol L-1 NaCl的Hoagland培养液处理真盐生植物海蓬子(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa),含有0、100、200 mmol L-1 NaCl的Hoagland培养液处理泌盐植物二色补血草(Limonium bicolor)、滨藜(Atriplex spongiosa)、獐毛(Aleuropus sinensis)和隐花草(Crypsis aculenta)幼苗.处理一定时间后测定其鲜重、干重、有机干重、有机和无机渗透调节剂、渗透调节能力、渗透势、c(Na)/c(K)、c(Suc)/c(SS)等.结果发现,在较适盐度下,实验植物的干鲜重、有机干重和含水量均随盐度增高而增大,而在高盐度下则大部分植物受到抑制.双子叶植物和单子叶植物的无机渗透调节剂Na+、Cl-含量均随盐度升高而增大,双子叶植物的增幅大于单子叶植物,c(Na)/c(K)也高于单子叶植物.双子叶盐生植物的有机渗调剂在渗调中的贡献随外界盐度的升高而降低,而单子叶盐生植物则相反,其可溶性糖含量远高于双子叶植物,蔗糖含量尤其突出,c(Suc)/c(SS)也大于双子叶植物.双子叶植物的渗透调节能力大于单子叶植物,真盐生植物的渗透调节能力大于泌盐植物.另外,6种植物的实测渗透势大于计算渗透势,证明实验植物中还有一些未测定的渗透调节物质.本文还讨论了双子叶植物与单子叶植物、真盐生植物与泌盐植物在渗透剂、渗透调节能力、c(Na)/c(K)、c(Suc)/c(SS)存在区别的可能原因.图3 表4 参24     

Si对盐胁迫下水稻根系活力、丙二醛和营养元素含量的影响(Effects of Si on the Index of Root Activity, MDA Content and Nutritional Elements Uptake of Rice under Salt Stress)

为深入了解盐胁迫下外源硅(Si)对水稻生长的作用,采用溶液培养法研究了外源Si对盐(NaCl)胁迫下野生型水稻和硅突变体水稻(不能正常吸收Si)营养元素和生理指标的影响.结果表明:1)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的生物量.当NaCl的浓度为100mmol·L-1时,添加1.0mmol·L-1的Si可使野生型水稻茎叶和根系干重提高12.81%和15.25%,硅突变体水稻茎叶干重提高12.31%.2)外源Si可提高盐胁迫下两种水稻茎叶和根系中营养元素含量,降低Na的含量.3)外源Si可显著降低盐胁迫下野生型水稻叶片MDA含量,但对突变体水稻叶片MDA含量影响不大.4)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的根系活力.盐胁迫下,与不加Si的对照相比,添加1.0mmol·L-1的Si可分别使野生型和突变体水稻根系活力指数提高60.47%和42.42%.     

NaCl胁迫对高粱成熟叶质外体和共质体中Na~ 、Ca~(2 )浓度的影响

在c（NaCl）＝200mmol／L，t＝14d胁迫条件下，盐敏感品种糖高粱（T）成熟叶生长抑制、含水量的下降和质膜透性均明显大于耐盐品种独角虎（D）；盐胁迫下，质外体和共质体中Na＋浓度明显增加，增加的幅度是质外体大于共质体，T大于D．相反，盐胁迫下质外体和共质体Ca2＋浓度均明显下降，研究结果表明：质外体Na＋浓度剧增并没有改变细胞膨压，而可能通过取代质膜上Ca2＋而破坏质膜选择透性，从而引发盐害     

燕麦对盐碱胁迫的反应和适应性

研究了自然盐碱胁迫对燕麦植株生长、水势、渗透调节物质质量分数以及对K 、Na 选择性吸收的影响,结果表明,随着土壤盐碱胁迫的增强燕麦植株生长受抑,叶片和根系的水势较对照均有所降低,其中裸燕麦较皮燕麦水势下降幅度大,表明裸燕麦比皮燕麦对盐碱胁迫更敏感。燕麦叶片内脯氨酸和可溶性糖累积。随着土壤盐碱胁迫的增强植株对Na 的吸收增加,对K 的吸收受到抑制,从而使w(Na )/w(K )和SNa K 值升高。在盐碱胁迫下,燕麦是以合成和积累有机溶质(脯氨酸和可溶性糖)以及吸收和积累无机离子(Na )来进行渗透调节,以适应盐碱胁迫。     

多种盐分离子作用下苋菜对重金属的吸收累积特征

模拟不同淋洗脱盐阶段滩涂土壤孔隙水中盐分和重金属含量,通过苋菜水培试验,研究多种盐分离子（SO42-、Cl-、NO3-、CO32-、Na＋、Ca2＋、K＋和Mg2＋等）的共同作用下,苋菜对Zn、Cu、Ni、Cr、Pb和Cd 6种重金属的吸收、累积和转运的变化。结果表明,与对照相比,在不同盐分离子浓度影响下,苋菜茎叶中Cd的累积增幅为69.2%～146.2%,而茎叶中其他重金属的含量无显著变化,苋菜根系中Cd、Pb、Cr、Ni和Cu含量的最大增幅分别为187.8%、197.7%、305.7%、228.1%和58.2%,但根系中Zn含量未受到显著影响。在相对较高的盐分离子浓度（〉1 312.4 mg.L-1）范围内,不同盐分离子浓度处理间苋菜茎叶和根系中6种重金属含量差异均不显著。盐分处理显著降低了苋菜对Pb、Cr、Ni和Cu的转移系数,但未显著影响苋菜对Cd和Zn的转移系数。     

盐胁迫对油菜幼苗生长和光合特征的影响

采用盆栽砂培试验,研究了不同浓度(0、50、100、200、300mmol·L-1)NaCl胁迫10和30d对油菜(Brassica napus)幼苗干质量、叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(xi)、蒸腾速率(Rt)、水分利用效率(Ew,u)和气孔限制值(Ls)等的影响.结果表明,在NaCl胁迫下,油菜幼苗植株干质量显著降低,长期高盐胁迫下油菜干质量降低更显著;随NaCl浓度的增加,Chl含量、Chl a/Chl b比值均呈先升高后降低的变化趋势,处理10d,Chl含量、Chl a/Chl b比值在NaCl浓度为200mmol·L-1条件下达最大值,处理30d,在NaCl浓度为100mmol·L-1条件下达最大值.在50～100mmol·L-1NaCl胁迫下,油菜叶片的Pn、xi和Ls所受影响均很小;高盐胁迫下,其Pn、Gs、xi和Rt均显著下降,而Ew,u和Ls则显著上升.相关分析显示,植株干质量与Chl含量、Chl a/Chl b比值间无相关性,与Na+、Cl-含量,Ew,u和Ls间呈显著负相关(P＜0.01),与根冠比,K+、Ca2+含量,K+/Na+、Ca2+/Na+比值,K+与Na+的选择性比率[S(K+,Na+)],Ca2+与Na+的选择性比率[S(Ca2+,Na+)],Pn,Gs,xi和Rt间呈显著正相关(P＜0.01).上述结果表明,200mmol·L-1 NaCl胁迫10和30d、300mmol·L-1 NaCl胁迫10d,油菜幼苗光合抑制主要来自气孔限制,而300mmol·L-1 NaCl胁迫30d,气孔限制和非气孔限制在油菜幼苗光合抑制中均具有重要作用.Na+、Cl-、K+、Ca2+含量,Ew,u,Ls,根冠比,K+/Na+、Ca2+/Na+比值,S(K+,Na+),S(Ca2+,Na+),Pn,Gs,xi和Rt均可作为油菜生长盐适应性的评价指标.     

拟南芥VTE1过量表达可以增加维生素E含量和提高烟草植株耐盐行

维生素E在动物细胞内具有抗氧化等重要作用，但在植物体内的功能却鲜为人知．本实验利用CaMV 35S启动子与来源于拟南芥的编码生育酚环化酶（TC）的cDNA（VTE1）构建的嵌合表达载体，以根癌农杆菌介导的叶盘法转化烟草W38．实验结果表明，具有卡那霉素抗性的再生植株经RT-PCR检测，得到了与阳性对照一致的495bp的目标片段；转基因植株的VE含量比对照植株高2倍左右，个别株系高达11倍．实验还发现，在耐盐性实验中转基因植株对盐的抗性明显高于野生型烟草；同时，在不同盐浓度（150、250mmoL／L）胁迫下转基因植株VE含量比未转化植株增加了1．3～1．8倍，首次证明VTE1与植物耐盐性之间的关系．     

拟南芥VTE1过量表达可以增加维生素E含量和提高烟草植株耐盐性

维生素E在动物细胞内具有抗氧化等重要作用,但在植物体内的功能却鲜为人知.本实验利用CaMV35S启动子与来源于拟南芥的编码生育酚环化酶(TC)的cDNA(VTE1)构建的嵌合表达载体,以根癌农杆菌介导的叶盘法转化烟草W38.实验结果表明,具有卡那霉素抗性的再生植株经RT-PCR检测,得到了与阳性对照一致的495bp的目标片段;转基因植株的VE含量比对照植株高2倍左右,个别株系高达11倍.实验还发现,在耐盐性实验中转基因植株对盐的抗性明显高于野生型烟草;同时,在不同盐浓度(150、250mmol/L)胁迫下转基因植株VE含量比未转化植株增加了1.3~1.8倍,首次证明VTE1与植物耐盐性之间的关系.图7参30     

泌盐盐生植物研究进展

根据盐生植物的抗盐生理机制及其形态结构和生态学特征 ,可将盐生植物区分为真盐生植物 (ｅｕｈａｌｏｐｈｙｔｅ)、泌盐盐生植物 (ｒｅｃｒｅｔｏｈａｌｏｐｈｙｔｅ)和假盐生植物 (ｐｓｅｕｄｏｈａｌｏｐｈｙｔｅ)三种类型[1 ] ,每一种类型都有其独特的形态结构、生理功能和生态特征 .泌盐盐生植物体中具有特殊的泌盐结构———盐腺或盐囊泡 ,可将植物体内过多的盐分排到体外 ,故能很好地适应盐渍生境 ,在多种盐渍生境中皆能生存 ,如盐湖、盐漠、盐渍草甸、盐沼等 .中国地域广阔 ,存在各种盐生植物生境 ,但是 ,由于我国专门从事研究盐生…     

入侵藤本薇甘菊的耐盐能力

薇甘菊Mikania micrantha Kunth为原产中南美洲的入侵藤本植物,现已在全球热带和亚热带地区照成严重的生态问题。野外观察发现薇甘菊已在珠三角沿海植被中滋生。为揭示薇甘菊的耐盐能力及其对滨海盐生植被的潜在危害性,分别对薇甘菊种子、根系和茎干在不同盐度胁迫下的响应进行了测定。在珠三角地区采集了薇甘菊3个批次的种子,并选取珠江三角洲6种常见植物（菊科假臭草Eupatorium catarium、藿香蓟Ageratum conyzoides、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、鬼针草Bidens pilosa、翅果菊Pterocypsela indica和旋花科小花假番薯Ipomoea triloba）作为对照,测定了它们在不同NaCl盐度（质量分数）胁迫下的萌发率和幼苗生长;为揭示薇甘菊种子是否可由海水传播,将薇甘菊和对照植物假臭草、藿香蓟和鬼针草在不同盐度条件下浸泡不同时间后解除胁迫再观测其种子萌发率;为确定薇甘菊能否在滨海盐土中无性繁殖,分别对薇甘菊的根系和茎干在盐水浸泡下的植株生长进行了测定。研究结果表明：1）总体而言,薇甘菊3个种群在≤0.6%盐度胁迫下的种子萌发率均与对照组无显著差异,个别种群的这一阈值可高达1.5%,明显高于其他对照植物;同一盐度胁迫条件下,薇甘菊幼苗根系和苗高生长受抑制程度明显低于对照植物。2）即使经高达3.0%盐度胁迫浸泡长达12 d后,薇甘菊、藿香蓟和假臭草种子的萌发率也没有受到显著影响,而鬼针草种子的萌发率有明显下降;四种植物受浸泡后萌芽的幼苗生长均正常。3）薇甘菊根系受0.5%盐度胁迫时没有植株死亡,但苗高增长仅为对照组的53.3%;根系在1.0%盐度胁迫下有95%的植株能存活至少25 d,但苗高增长仅为对照的18.9%;根系在≥1.5%盐度胁迫下薇甘菊无法存活。4）被清水浸泡的薇甘菊茎茎叶均能存活且在全部被浸泡的节上萌芽。当薇甘菊茎干受≥1.0%盐水浸泡时,受浸泡的叶片全部死亡,在1.0%、2.0%和3.0%盐度胁迫下受试茎第21天的死亡率分别为42.9%、40.9%和86.4%。以上结果表明薇甘菊对盐生生境具一定的适应能力,可能通过种子萌发或无性繁殖扩张的方式对滨海盐生植被构成威胁,应当引起重视。     

逆境下植物叶性状变化的研究进展

介绍了逆境下植物叶性状变化的研究进展。在逆境下,植物的叶片形态、解剖构造和内含物质等方面产生变化或特化,以保证植物正常的生命活动。解剖构造与树木的抗旱性关系密切,渗透调节是一个重要的抗旱性和抗盐性机制。植物为了减少虫害的发生,采用防卫和逃避相结合的策略保护自己。叶片中午受到强光胁迫时存在明显的＂避光运动＂,栅栏组织的叶绿体通过不同的运动排列方式来调整对光辐射的吸收,减少光胁迫。植物在阴蔽的环境中,通过大的叶面积等方式保证在弱光条件下充分利用光能。在干旱和盐胁迫下,叶片变小或消失,叶片表皮角质化,在叶片或细胞外形成一些机械组织,叶肉质化,白天叶片气孔关闭等方式增加耐盐性。多年生落叶树木和不落叶的植物通过不同的方式增加抗寒力。基因对叶性状的影响尚有争议。叶性状的差异可能是对不同环境的反映,或者是它们的年龄和基因引起的。最后,对叶性状的研究前景作了展望。     

十一镍锆钼杂多酸盐的合成、表征及超声强化降解染料废水

采用水溶液合成法制备了具有Keggin型结构的十一镍锆钼杂多酸盐Na6[Ni（Mo11ZrO39）].20H2O（NiZrMo）,并对其进行表征及分析.元素分析表明,镍锆钼之间的物质的量之比满足1∶1∶11的关系;热重/差热分析说明合成的杂多酸盐具有比较好的热稳定性并带有20个结晶水;红外光谱、X射线衍射及紫外光谱表征充分表明合成的杂多酸盐其阴离子仍保持Keggin型结构;扫描电镜分析表明,具有比较好的大分子化合物的基本特征和比较规则的晶体结构.以NiZrMo杂多酸盐为催化剂降解酸性绿B（AGB）染料废水,降解率最高可达95.72%.