玉米幼苗对盐胁迫的生理响应
NO缓解玉米幼苗盐胁迫伤害的生理机制
西北植物学报,2009,29(10):2007-2012Acta Bot.Boreal.2Occident.Sin. 文章编号:100024025(2009)1022007206NO缓解玉米幼苗盐胁迫伤害的生理机制唐 静,车永梅,侯丽霞,赵方贵,刘 新3(青岛农业大学生命科学学院,山东青岛266109)摘 要:以玉米幼苗为材料,通过NO的供体硝普纳(SN P)的合成抑制剂L2NAM E和NaN3、清除剂cP TIO组合处理,分析外源NO和IAA对盐胁迫下玉米幼苗生长,以及NO对盐胁迫下玉米幼苗叶片和根尖IAA含量、IOD和POD活性的影响,以探讨NO与IAA在提高植物抗盐性中的关系。
结果表明,盐胁迫下,SN P和IAA均能显著促进玉米幼苗株高、主根长和侧根数的增加;SN P能显著提高玉米幼苗叶片和根尖IAA含量,降低IOD和POD活性;L2NAM E和NaN3及cPTIO均能有效减弱SN P诱导的IAA含量的增加。
由此可见,在盐胁迫条件下,NO信号可能位于IAA信号的上游,它通过促进玉米幼苗內源IAA的积累缓解盐胁迫对其生长的抑制。
关键词:一氧化氮;生长素;盐胁迫;玉米幼苗;生长中图分类号:Q945.78文献标识码:APhysiological Mechanism for Nitric Oxide R elieving G row thInhibition of Maize Seedling under Salt StressTAN G Jing,C H E Y ong2mei,HOU Li2xia,ZHAO Fang2gui,L IU Xin3(College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao,Shandong266109,China)Abstract:U sing maize seedlings as material,t he effect s of sodium nit roprusside(SN P,an exogenous nit ric oxide donor)and indole acetic acid(IAA)on growt h of maize seedlings as well as t he effect s of SN P on IAA content,IAA oxidase(IOD)and peroxidase(POD)activities in maize seedlings under salt stress were investigated.The result s showed,under salt st ress,t he growt h of maize seedlings was promoted by SN P and IAA,IAA content in leaves and root tip s of maize seedlings t reated wit h SN P was significantly in2 creased,but IOD and POD activities decreased dramatically.NO production inhibitors Nω2nit ro2L2arginine met hyl hydrochloride(L2NAM E),NaN3or NO scavenger22(42carboxyp henyl)24,4,5,52tet ramet hylimid2 azoline212oxyl232o xide potassium salt(cP TIO)inhibited t he increasing effect of SN P on IAA content. These result s suggested t hat NO alleviates t he growt h inhibition of maize seedling under salt st ress by in2 creasing IAA co ntent.NO p robably located in t he up st ream of IAA.K ey w ords:nitric oxide;indole acetic acid;salt st ress;maize seedlings;growt h 作为植物体内重要的信号分子,一氧化氮(ni2 t ric oxide,NO)广泛参与植物生长发育及逆境适应等多种生理过程的信号转导[1,2]。
[玉米]盐胁迫对玉米的影响及抗逆栽培
盐胁迫对玉米的影响及抗逆栽培摘要:介绍了植物在盐胁迫发生时的生理响应机制,并且论述了盐胁迫对玉米生长和光合作用的影响。
针对现阶段我国盐碱地的不同特性,对在盐碱地上种植玉米时存在的问题进行了分析,并且提出了相应的玉米抗逆栽培措施。
关键词:盐胁迫;玉米;抗逆栽培Abstract:The physiological reaction of plants to salt stress was introduced and effects of salt stress on the growth and photosynthesis of maize was discussed. According to the diverse characteristics of salt stress, the paper analyzed the problems of maize cultivation on saline-alkali soil and put forward relevant adverse-resistant cultivation of maize.Key words:salt stress;maize;adverse-resistant cultivation1 植物对盐胁迫的生理反应盐胁迫对植物造成的伤害可以从两个方面进行分析:一是原生胁迫(Primary stress),即由于植物体内积累的Na+直接对细胞所造成毒害作用;二是次生胁迫(Second stress),即植物体内由于Na+的积累而引起的渗透胁迫和营养胁迫等。
1.1 原生胁迫高浓度盐分诱导的次生胁迫表现在两方面:一是渗透胁迫,二是植物必需营养元素的缺失。
土壤中过多的盐分使植物根际周围土壤溶液的水势低于植物细胞内的水势,土壤中的水分很难进入植物细胞,植物很容易失水[15]。
植物细胞失水会导致其他代谢过程的紊乱,严重影响植物的生长发育,甚至导致植物的死亡[16]。
盐胁迫对玉米幼苗生长的影响
玉米 幼苗水 培 培养 一 周后 , 行 处 理 。即将 进 两个 品种 的玉米 幼 苗 分 别 分 成 五组 。每 组约 4 0 棵 玉米幼 苗 。然后 将各 组 玉 米 幼苗 分 别 置 于 A, B, D, C, E五个 含 H al d培养 液 的 塑料筐 里 培 oga n 养 。其 中 培养 液 中 N C 的浓 度 分 别 为 0 0 1、 a1 、. 0 2 0 3、. lL . 、. 0 4mo 。每天光 照 1 。经胁 迫 3 / 4h 、 4 5d后 , 、 分别取 各 浓度 N C 下 玉米 的根 , , a1 茎 叶 进 行生 理指标 的测定 。
据。
l 材 料 与 方 法
1 1 材 料 .
玉米 品种沈玉 1 8和沈农 8 。 7
12 方 法 . 1 2 1 玉 米 幼 苗 培 养 . .
分别 将处 理 3 4 5 d后 的玉 米 幼苗 取 出 , 、 、 用 无 离子水 洗净 吸干后分 别称其 茎 , 叶和根 的鲜重 ,
第 3期
胡 宝 忱 等 : 胁 迫 对 玉 米 幼 苗 生 长 的影 响 盐
l7 6
生长 的非 常健 壮 , 色 浓 绿 , 系长 而 粗 壮 。0 1 叶 根 .
的增 高 而 减 少 。沈 农 8 7和 沈 玉 1 8根 的鲜 重 在
0 4m lL N C 下 比 0m lL N C 处理 下分 别减 . o/ a 1 o a1 / 少 了 4 % 和 4 . % 。在盐 胁迫 5d时 , 4 17 沈农 8 7和 沈玉 1 8根 的鲜 重在 0 4 m lLN C 下 比 0m lL . o a 1 / o / N C 处 理下 分别 减 少 了 5 . % 和 4 . % 。 即随 a1 88 63 着 盐处理 时 间 的延 长 和盐 处 理 强 度 的增 大 , 米 玉
盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选
盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选贾丹莉;郭军玲;王永亮;郭彩霞;杨治平【摘要】针对不同玉米品种筛选出耐盐性较强的玉米品种,为进一步开展盐碱土田间研究奠定基础.试验选用蛭石为介质,在人工气候箱内进行培养,对比不同NaCl浓度梯度对不同玉米品种的株高、地上部生物量、地下部生物量等生长指标,研究不同浓度下不同品种各指标的变化趋势和规律,对玉米品种进行耐盐性筛选.结果表明,不同浓度梯度盐胁迫下,随着盐浓度的增加,玉米苗期株高、地上部生物量、地下部生物量显著下降,根冠比增大,不同品种间表现出明显的差异;综合比较可以得出,金苹618是盐胁迫下敏感的玉米品种,先玉335、奥玉3007、雅玉8号次之,潞玉39和华农618属于耐盐能力较强的玉米品种,更适宜在盐碱土上进一步进行田间研究.试验结果可为晋北盐碱地区玉米品种筛选提供参考.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2016(044)008【总页数】4页(P1083-1086)【关键词】玉米品种;耐盐性;NaCl胁迫;苗期【作者】贾丹莉;郭军玲;王永亮;郭彩霞;杨治平【作者单位】山西大学生物工程学院,山西太原030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】S513.01盐碱土是中低产土壤类型之一,其影响植物的生长、限制农作物的产量和品质[1]。
玉米幼苗对盐胁迫的生理响应
土壤盐渍化是目前危害农业生产的环境因子之一 , 我国 约有 0 2 亿多公顷盐渍土地 , 因此研究盐 分胁迫下农 作物的 基础生理响应 , 在理论和实践上都有十分重要 的意义。本文 以玉米 ( Zea mays L ) 为 材 料 , 系 统 研究 了 盐 胁 迫 下 Na+ 、 K+ 、 Cl- 在植株各部位 的分 布及其 光合 能力、 叶绿 体超 微结 构的变化等指标 , 探讨了玉米对 NaCl 胁迫的 生理响应。
+ +
K 的变化
+
单行排 列 在 细 胞 壁 周 围 , 垛 叠 类 囊 体 片 层 排 列 清 晰 , 100 mmol L NaCl 处理 7 d, 玉 米叶 绿体 的双 层膜 部分 出现 损坏 , 基粒片层之间的连接出现断裂 , 类囊体内腔膨大。
K
+
in shoots of Zea mays
于细胞质。 2 3 盐处理对玉米叶片净光合速率 、 气孔导度及细胞间隙 CO2 浓度的影响 如表 1 所示 , 随盐处理 浓度 的升高 , 叶 片净光 合速 率降 低 , 气孔导度降低 , 细胞间隙 CO2 浓度升高 。
间隙的 CO2 浓度 ( C i ) 。 1 6 叶绿素荧光测 定及荧光参数的计算 采用英国 Hansatech 公司生产 的植 物效率 仪 ( PEA, 即 非 调制式荧光仪 ) 测定 F o 和 F m , 计算 F v F o ( 光 系统 的原 初 光能转化效率 , 它表 示天线 色素 吸收 的光 能向 PS 转化 的 潜力 , 能够反映 光能 吸收 转化 机构 的完 整性 ) 、 Fv Fm ( 光 系 统 的潜在活性 ) , 其中 F v = F m - F o 。测 定玉 米第 一片 完 全伸展叶 , 测定前需暗适应 20 min 。 1 7 叶绿体超微结 构的观察 取叶片 中部 切成 0 5~ 1 0 mm2 小块 , 按 照王 丽燕 [ 4] 的 实验方法 , 在 JEM 100CX 型透射电镜下观察拍照。
植物受盐胁迫的响应机制及其遗传调控研究
植物受盐胁迫的响应机制及其遗传调控研究高盐胁迫是现代农业中生产力和研究的主要挑战之一。
植物在其生长过程中受盐胁迫的影响非常大,这不仅会影响植物的生长和发育,也会导致严重的减产和死亡情况。
因此,研究植物对盐胁迫的响应机制及其遗传调控是现代农业研究的一个重要领域。
一、盐胁迫的效应盐胁迫是指在土壤中存在高浓度的盐分,浸泡植物根系,以至于根系无法吸收到足够的水分和营养物质,对植物的生长和发育造成影响。
盐胁迫之后,植物的叶子变黄,干燥和凋亡,进而导致植物的生长受到抑制。
二、植物对盐胁迫的响应机制1. 渗透调节物质由于盐分使得细胞外液体浓度升高,使得植物细胞的水分浓度降低,因此植物在盐胁迫下会通过合成某些渗透调节物质来调节细胞的渗透压,以保持细胞水分平衡。
例如,葡萄糖和脯氨酸等渗透调节物质可以有效地减少植物对盐的反应。
2. 避免盐离子和水分的吸收植物根系在盐胁迫下,会避免过量的盐离子和水分的吸收,以提高对盐的耐受力。
植物的根系分泌一些有机物质,如根泌素和萜类物质,以从土壤中释放有益的微生物,从而提高对盐的抵抗力。
此外,植物还可以调节离子吸收和运输来克服盐胁迫的影响,如通过调节Na+/K+和Ca^2+/Na+、K+等离子的流动来减少对盐的反应。
3. 激活信号分子在盐胁迫下,植物会通过一系列信号转导机制来激活信号分子,如蛋白激酶和转录因子。
随着细胞中的钙离子浓度变化,有些钙依赖性蛋白激酶被激活,并进入到细胞核中,激活某些转录因子的基因表达,进而从中调节植物对盐离子的响应。
三、植物受盐胁迫的遗传调控研究目前,在植物遗传学和分子生物学领域,对植物受盐胁迫响应的遗传调控机制的研究正在迅速发展。
通过鉴定和解析与植物盐胁迫相关的基因和分子机制,可以揭示植物对盐胁迫的响应机制,为培育高盐胁迫耐受性植物提供基础。
1. mRNA和蛋白质的表达调控研究发现,在不同的植物生理阶段和组织中,通过转录组和蛋白质组等技术手段检测,发现许多mRNA和蛋白质的表达变化,包括某些特定的应激蛋白和家族转录因子基因。
盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响
盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响玉米是世界上最重要的粮食作物之一,但是由于全球气候变化以及人类活动等多种因素,盐化土地已经成为影响粮食生产的重要问题之一。
盐胁迫对于玉米的生长发育和品质产生了重大的影响。
一、盐胁迫对玉米生长的影响盐胁迫对玉米的幼苗生长发育产生了显著的抑制效应。
在高盐胁迫下,玉米幼苗的高度减小,根系变浅,根系生长速度变慢,植株根系发育不良。
同时,盐胁迫还会影响叶片的形态、叶绿素含量和水分利用效率。
此外,盐胁迫还会导致玉米过度开花,减少生物产量。
二、盐胁迫对玉米生理特性的影响盐胁迫会导致玉米植株内离子平衡的失调,从而影响了植株的生理特性。
具体来说,盐胁迫下,玉米植株会出现离子渗漏、胞内纤维素降解、细胞壁破裂,以及叶片脱水等现象。
同时,盐胁迫还会导致细胞色素的降解、叶片的黄化、叶片的代谢和水分利用效率的下降等。
三、盐胁迫对玉米毒性的影响盐胁迫对玉米的毒性是由盐分在植物体内积累的过程中,引起物理毒性和生物毒性的效应。
当盐分积累到一定程度时,会导致植物体内的生化平衡被破坏,最终导致植物的死亡。
此外,盐胁迫还会导致玉米植株发生代谢失调、减少叶绿素含量、抑制生长分化等现象。
四、对策为了减轻盐胁迫对于玉米生长和生理特性及毒性的影响,应该采取一系列措施。
首先,选取能够耐盐的玉米品种,从根本上提升玉米对盐胁迫的适应能力。
其次,合理施肥减轻土壤的盐分含量,采用有机肥料和农家肥等进行施肥,提高土壤肥力。
最后,科学灌溉,保障玉米的适量水分供给,以及采取植物保护和土壤改良等技术,加强玉米的管理和保护。
总之,盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响是十分显著的,需要我们从多个方面来降低其对玉米的影响,以确保玉米能够正常地生长和发育,从而保障粮食安全。
玉米耐盐性研究进展
2020.06种植技术盐害是一种主要的非生物胁迫,随着全球土壤盐渍化形势不断加剧,大面积的土壤盐渍化已经成为我国农业发展的主要制约因素之一。
玉米是我国三大大粮食作物之一,其生长影响我国国民经济的发展。
然而玉米属于盐敏感作物,盐害能够抑制其生长和发育,导致产量降低甚至造成颗粒绝收。
与盐渍土壤改良相比,培育耐盐玉米品种是一种经济有效的方法。
1 玉米耐盐的重要性禾本科是最重要的易受非生物胁迫影响的农作物,其中玉米属于盐敏感作物,在缺水或盐碱胁迫时表现出严重的减产,其耐盐性表现出种内变异性[1]。
土壤盐渍化不仅影响玉米的生长更限制它的产量和品质。
当盐浓度超过250mM时玉米受到损害,较高的渗透压导致其籽粒不能正常吸水萌发,造成根部生理代谢不正常,从而抑制生长发育。
2 盐胁迫对玉米生长的影响盐胁迫对玉米的危害主要包含三个方面:渗透胁迫、离子毒害和次级氧化胁迫。
渗透胁迫属于初级胁迫,是由玉米生长过程中缺水造成的一种高渗透压胁迫,通常发生在盐胁迫响应的早期阶段。
种子萌发是植物生长过程中至关重要的阶段,决定玉米能否存活的因素,而苗期是玉米对盐最敏感的时期。
离子毒害是盐胁迫的第二阶段,土壤中的盐分多以离子形式存在,植物在吸水过程中同时吸收大量盐离子。
玉米对NaCl产生的盐害非常敏感,Fortmeier等[2]通过实验探究NaCl和Na 2SO 4在玉米生长过程的影响,证明玉米在盐胁迫第二阶段的主要问题是由Na +毒性而不是Cl -毒性造成的,但是严杰等[3]认为不能排除Cl -对玉米的毒害作用。
次级氧化胁迫是盐胁迫的第三阶段,通常情况下,植物体内活性氧代谢系统保持平衡状态。
当活性氧的含量超过活性氧清除剂的阈值范围时,大量的活性氧会加剧膜脂的过氧化速率,产生丙二醛(MDA),导致细胞膜的通透性增加。
常用MDA作为衡量植物衰老和抗性的指标,其含量能够反映植物遭受盐胁迫的伤害程度。
3 玉米耐盐分子研究进展玉米耐盐性是一个受多基因控制的数量性状,其耐盐机制涉及一系列的形态改变和生理生化过程。
植物对盐胁迫生理反应的研究综述
植物对盐胁迫生理反应的研究综述植物对盐胁迫的生理反应是一种适应过程,通过这种适应过程,植物能够在高盐环境下存活和生长。
盐胁迫会导致植物细胞内部离子平衡紊乱,影响膜的完整性,导致细胞膜破裂和细胞溶胞。
本文将综述植物对盐胁迫的生理反应的研究,包括离子平衡调节、渗透调节、抗氧化逆境、信号转导调节等方面。
首先,植物通过调节离子平衡来适应高盐环境。
在盐胁迫下,植物会积累大量的钠离子,而钠离子是有毒的,对植物生长有害。
植物通过离子平衡调节机制排除过多的钠离子,增加细胞中的钾离子含量,维持细胞内钠离子与钾离子的平衡,从而减少盐对植物的毒性作用。
其次,植物通过渗透调节来适应盐胁迫环境。
盐胁迫会导致细胞内渗透物质浓度增加,进而引发大量的脱水作用,影响植物正常的生理代谢。
为了应对这一问题,植物会合成渗透物质,如脯氨酸和可溶性糖等,增加细胞内的渗透物质浓度,维持正常的细胞水分平衡,减少盐胁迫对植物的危害。
此外,植物对盐胁迫还会导致产生大量的活性氧(ROS),如超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)等。
这些ROS会引发氧化损伤,破坏细胞膜和DNA等细胞结构,影响植物的正常生长。
植物通过抗氧化逆境来清除这些ROS,还原氧化损伤,保护细胞的结构和功能。
最后,植物在盐胁迫下的生理反应还涉及到信号转导调节。
盐胁迫会引发一系列信号转导通路,如蛋白激酶、Ca2+、激素等。
这些信号传导通路可以调节植物的抗逆性,促进植物对盐的适应。
例如,激素赤霉素(GA)可以促进植物生长,而乙烯(ET)可以促进植物抗逆性,提高植物对盐胁迫的适应能力。
综上所述,植物对盐胁迫的生理反应是一种适应过程,包括离子平衡调节、渗透调节、抗氧化逆境、信号转导调节等方面。
这些生理反应相互作用,协同作用,帮助植物在高盐环境下生长和存活。
随着对植物盐胁迫生理反应的研究深入,我们可以更好地了解植物对盐胁迫的适应机制,从而为农业生产中的盐胁迫问题提供理论指导和应对策略。
盐胁迫对作物生长的影响及其生理机制
盐胁迫对作物生长的影响及其生理机制随着环境变化和人类活动的影响越来越大,盐胁迫已成为影响作物生长和生产的最大因素之一。
盐胁迫是指在土壤中存在过量的盐分,这些盐分可以通过蒸发和灌溉水中的含盐量进行积累。
盐胁迫会直接影响可食用作物的产量和品质,极大地限制了农业的发展。
对于维持作物的生命活动,可以分为生长、发育和成熟三个阶段。
盐胁迫对作物的影响主要是通过干旱、脱水、离子平衡、生理代谢和光合作用等方面进行干扰和破坏。
具体的影响机理包括以下几个方面:1.影响离子吸收和转运盐胁迫会影响植物的吸收和利用营养元素,尤其是对钾和钙的吸收和利用减弱。
同时,在过量盐分的作用下,植物细胞内的钾、钠离子含量会显著变化,从而影响植物的代谢和生长发育。
高浓度的盐分也会影响根系的生长和发育,进而影响植物的循环。
2.影响生理代谢盐胁迫会显著影响植物的生理代谢,从而导致植物合成某些化合物的能力下降。
具体来说,如核酸、蛋白质、酶、叶绿素等主要代谢产物都会受到减弱,从而影响植物繁殖能力和植物的抗逆性能力。
3.影响光合作用盐胁迫会显著影响植物的光合作用,导致植物光合速率下降。
由于光合作用是植物获得能量的主要途径,在盐胁迫下植物通常不能完成光合作用,从而限制了作物的生长发育和抗逆性能力。
同时,盐胁迫对植物生理状况的负面影响也会进一步加剧这种失衡。
现代农业发展面临着越来越多的问题,其中一个主要问题是如何提高作物的质量和产量,尤其是在面临严峻的环境和气候变化时,需要寻找更好的方法来解决这个问题。
通过了解盐胁迫对植物的影响和相应的生理机制,可以为培育更具抗性的作物品种提供科学依据。
同时,在探究盐胁迫背后的生理机制的过程中,也可以为进一步优化农业生产提供完善的科学方法和措施。
总之,盐胁迫对作物的生长和发育有着显著的影响。
为了解决这个问题,需要从多个方面探究其具体的生理机制,并相应地采取措施以提高作物的适应能力,优化农业生产,从而更好地满足人们对食品和农村的需求。
长江玉米8号幼苗盐胁迫下的生理响应——植物大实验实验报告
植物大实验实验报告题目: 长江玉米8号幼苗盐胁迫下的生理响应学院:班级:指导教师:2014 年11 月26 日长江玉米8号幼苗盐胁迫下的生理响应摘要:本实验通过对盐处理与对照组玉米幼苗生长状况,组织含水量,脯氨酸含量,MDA 含量,荧光动力学参数以及显微结构的观察和测量,简单初步的探索了盐胁迫对玉米幼苗生长状况的影响。
结果表明,处理组植株生长上有明显萎蔫现象;地上部分和地下部分含水量较对照呈现下降趋势;MDA(丙二醛)含量较对照组要高;可变荧光率显著低于正常水平;脯氨酸含量有明显的上升。
石蜡制片显微观察与测量显示处理组的叶片组织明显受到损伤,且有细胞萎缩现象。
本实验从形态、生理、组织结构三方面说明在盐胁迫条件下,玉米的生长受到很大程度的抑制。
关键词:盐胁迫;玉米;苗期生长;生理Physiological Responses of Changjiang-8 Maize Seedling under the SaltStressAbstract: With the observation and measurement of corn seedlings which were handled with salt as the treat and water as the control in physiology including the containment of water, proline, MDA(malondialdehyde), variation of fluorescence and the tissue construction, our group fundamentally explored the effect to seedlings under the salt stress. In conclusion, the treated seedlings become extremely wilting and the water containment in the tissue obviously decreased either under or on the ground. On the other hand, the increases to the content of MDA and proline have been discovered in controls, whereas the fluorescence variation significantly falls. In the micromanipulation aspect, seedlings treated with salt suffer the cell wilts and tissue hurts etc. Hence, with the result of our research in morphology, physiology as well as tissue constructions of corn seedlings, the growth of it will be depressed distinctly.Keywords: Salt stress; Maize; Seedling growth; Physiology1.引言:玉米是世界上最重要的非谷物农作物,是世界第二大农作物,在我国农业生产中占有很大比重。
NaCl溶液胁迫下促生菌对玉米幼苗的影响
吉林 师 范大学 学报 ( 自然科 学版 ) Junl f i o u n esy( a rl c neE i n ora o l N m dU i rt N t a Si c d i ) Ji n v i u e t o
No. 4
第4 期
No 2 o v. 0 8
聚集 , 它们 旺盛 的代谢 作 用 加 强 了土 壤 中有机 物 质 的分解 , 进 了植物营 养元素 的矿化 , 促 增强 了对作 物 营养 的供应 . 些 P P 某 G R菌株 产 生 的 植 物 生 长 素 可
泡 2h .
幼苗生长基质 : 珍珠岩和草炭土( / vV=1 ) / 的 3 均匀 混合物 .
十分必要. 盐分过多会对植 物造成严重危害 . : 1 1 菌株 与材料 如 种 . 子发芽 率降低 , 延缓种 子发芽 和幼苗 生长 , 细胞 膜透 菌株 : 用 A C脱 氨 酶 细 菌 的分 离 和 纯 化 方 采 C 性增加 , 土壤水势下降, 使植物不能吸水甚至体内水 法[ 在玉米 和芦 苇根 部 提 取 的菌株 C 2和 C2 将 9 ] R S. 分外 渗, 叶绿 素合 成受 到干 扰 , 吸作 用受 到抑 原菌 液 10 接种于 2 lS 呼 0 olT B液体 培养基 中 , 2 l l 在 8 制[ . 响作 物 生 殖 生 长 , 而 降低 作 物 产 量 . 11 t 影 2 从 据 ℃ ,5 m的条 件下 , 10r p 培养 1 后 , 心 300rm 8h 离 0 p / 文献报道 : 定 叶绿 素 含量 可 作 为植 物 抗 盐性 评 价 测 5mn用无 菌蒸 馏 水 稀 释 菌 体 , 用分 光 光 度 计 在 i, 使 的指标 , 渗透 调节 物 质 中脯 氨 酸是 植 物 对盐 碱 胁 在 60n 0 m波长下菌悬液的 O D值调为 05放置备用 . ., 迫反应敏 感 的胁 变指标 u . J 玉米种子 : 吉单 2 ( 林 省 农 科 院提 供 ) 挑 选 3吉 . 植 物生长促 生 菌简 称 P P 或促 生 菌 ) 指 自 G R( 是 大小 一致 的种子 , 0 1 用 .%升 汞消毒 1 分钟 , 菌水 0 无 由生活在 土壤或 定殖 于植物根 表 、 内、 的一类 可 根 叶 清洗 三次后 , 室温 下 用无 菌 水 和备 用菌 体 悬 浮液 浸 促 进植物生 长 的有 益细 菌 【4,G R在 植 物根 际 的 3 ]P P ,
盐胁迫对玉米种子萌发的影响
技术与信息盐胁迫对玉米种子萌发的影响罗杨周彩霞杨国花毛勇坡丁奇(西北民族大学,甘肃兰州730000)Effect of Salt Stress on Germination of Three Varieties of Zea mays L.SeedsLuo Yang(College of Chemical Engineering,Northwest Minzu University,Lanzhou Gansu730000)摘要:本项目主要研究盐胁迫作用对于玉米种子萌发的影响。
分别配置浓度为0、30、60、90、120、150mmol/L的NaCl 溶液、Na2CO3溶液以及NaCl和Na2CO3的复合溶液,并用各浓度的溶液将滤纸浸泡至饱和,在培养皿中对3个不同品种的玉米种子进行萌发胁迫试验,并记录种子的萌发率。
实验结果表明:高浓度盐胁迫下的发芽率低于低浓度。
相同玉米种类及溶液浓度下,复合盐(NaCl+Na2CO3)处理下的种子萌发率低于单盐(NaCl、Na2CO3)处理。
对于同一玉米种子及溶液溶度的单盐处理,NaCl溶液处理下的种子萌发率高于Na2CO3溶液处理。
在低浓度盐溶液作用下,金凯3号的发芽率最高;在高浓度盐溶液下,长城799的发芽率高于金凯3号和中单2号。
关键词:盐胁迫;NaCl;Na2CO3;玉米发芽Abstract:The main purpose of the experiment is to study the effect of salt stress on germination of three varieties of corn seeds.Different concentration of NaCl solution,Na2CO3solution and composite solution of them,which was0,30,60,90,120,150, had been deployed separately,and the filter paper had been soaked to the saturated condition by the above solution.The experiment that salt stress in corn seed germination process had been finished in culture dish and germination rate of three varieties of zea mays L.seeds had been measured.The results are as follows:In these cir⁃cumstances of high concentration solution,NaCl solution or com⁃posite solution,the rate is higher.What’s more,among three ex⁃periment materials,‘Jinkai NO.3’do well in the lower concentra⁃tion solution while‘Changcheng799’is adapted to the higher.Keywords:salt stress;NaCl;Na2CO3;corn seed germination我国在植物耐盐性、耐盐植物品种资源的发掘和利用等方面的研究较国外起步晚,并且相对较少。
玉米盐胁迫开题报告
玉米盐胁迫开题报告1. 引言盐胁迫是世界范围内的一种重要的土壤限制因素,对作物的生长和产量造成严重影响。
在全球范围内,许多盐碱地的面积不断扩大,这对粮食安全构成了巨大的威胁。
玉米是全球最重要的粮食作物之一,对盐胁迫的敏感度较高。
因此,研究玉米在盐胁迫条件下的生理和分子响应机制,对于解决盐碱地利用和提高玉米产量具有重要意义。
2. 研究目标本研究旨在探究盐胁迫对玉米的生理和分子响应机制,为解决盐碱地利用和提高玉米产量提供理论依据。
具体研究目标如下:1.分析盐胁迫对玉米种子萌发与幼苗生长的影响;2.研究盐胁迫对玉米根系形态和细胞膜透性的影响;3.探究盐胁迫下玉米叶绿素含量和光合作用的变化;4.分析盐胁迫对玉米抗氧化系统的影响;5.鉴定盐胁迫下调控玉米基因表达的关键基因。
3. 研究方法本研究将采用实验室盆栽试验和分子生物学技术相结合的方法,具体步骤如下:3.1 盆栽试验1.实验材料准备:选取优良的玉米品种作为研究材料,并对种子进行消毒处理;2.种子萌发试验:将消毒处理后的玉米种子分别置于含有不同浓度盐溶液的培养基中,观察并记录种子萌发情况;3.幼苗生长试验:在盆栽条件下,将盐溶液浓度逐渐提高,观察并记录玉米幼苗的生长情况、根系形态等指标;4.叶绿素含量和光合作用测定:采集盐处理和对照组的玉米叶片样品,分别测定叶绿素含量和光合作用速率;5.抗氧化酶活性测定:采集盐处理和对照组的玉米叶片样品,分别测定抗氧化酶活性。
3.2 分子生物学技术1.RNA提取和cDNA合成:从盐处理和对照组的玉米幼苗中提取总RNA,利用反转录酶合成对应的cDNA;2.关键基因筛选和定量PCR:根据已有的玉米基因组数据和文献,筛选与盐胁迫响应相关的基因,并利用实时荧光定量PCR技术分析这些基因的表达水平;3.基因功能分析:通过外源表达、抑制转录等方法,研究已筛选出的关键基因对玉米盐胁迫响应的影响。
4. 预期结果通过以上研究方法的实施,我们预期得到以下结果:1.盐胁迫显著抑制玉米种子的萌发,并对幼苗的生长产生明显的影响;2.盐胁迫导致玉米根系形态异常和细胞膜透性增加;3.盐胁迫下,玉米叶绿素含量和光合作用速率降低;4.盐胁迫增加玉米抗氧化酶活性;5.鉴定出一批关键基因,这些基因参与了玉米盐胁迫响应的调控。
玉米苗期对NaCl胁迫的响应与耐盐性调控机理的研究
玉米苗期对NaCl胁迫的响应与耐盐性调控机理的研究本研究对不同浓度NaCl胁迫下玉米幼苗的干重、渗透调节物质含量、保护酶活性、各器官离子的吸收与运转等生理生化特性进行研究,分析并探讨了盐胁迫对玉米幼苗的伤害及其耐盐机制,为进一步在分子水平上深入研究玉米耐盐性奠定了基础。
同时,在盐胁迫下,施用适量的外源物质钙、钾、磷、硅和NO供体硝普钠(sodium nitroprussideSNP),分析了其对玉米幼苗生理生化特性的影响,探讨了外源物质提高玉米耐盐性的作用机理,为提高植物的耐盐性提供一定的理论依据。
主要研究结果如下:1盐胁迫对玉米幼苗的伤害及其耐盐机制盐分胁迫包括渗透胁迫和离子胁迫,渗透胁迫导致吸水困难,离子胁迫造成生物膜破坏和生理紊乱。
盐胁迫对玉米幼苗的伤害及其耐盐机理主要有以下几个方面:1.1玉米幼苗具有一定的耐盐性,50mmol·L<sup>-1</sup>NaCl胁迫下,玉米幼苗干重略有增加,主要是根系干重显著增加。
随着NaCl浓度增加玉米幼苗各器官干重下降,干重下降较大的器官是生长叶和成熟叶叶片。
随NaCl浓度增加,各器官的含水量降低,含水量变化幅度为:根系>生长叶>成熟叶叶片>成熟叶叶鞘。
1.2 NaCl胁迫导致叶绿素含量降低,其中叶绿素a降低的幅度小于叶绿素b。
盐胁迫下玉米幼苗净光合速率、蒸腾速率、胞间CO<sub>2</sub>浓度、气孔导度降低,而水分利用率和气孔限制值上升,表明盐胁迫使玉米幼苗光合速率降低主要是由气孔因素引起的。
1.3 NaCl胁迫导致玉米幼苗细胞膜受到伤害,随NaCl浓度增加,叶片的电解质渗漏率增加,叶片和根系中MDA含量增加。
1.4 NaCl胁迫下,玉米幼苗叶片和根系中可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和脯氨酸含量均增加,但叶片增加幅度大于根系。
1.5玉米幼苗在50 mmol·L<sup>-1</sup>、100mmol·L<sup>-1</sup>NaCl 胁迫下,叶片和根系中SOD、CAT、POD活性均增加。
Nacl盐胁迫对种子的影响
种子生物学综合性试验报告Nacl胁迫对玉米种子萌发的影响NaCl胁迫对玉米种子萌发的影响摘要:用不同浓度溶液处理玉米种子,测定玉米的发芽率、芽干重、根干重、发芽势以及发芽指数,实验结果表明:在不同浓度盐胁迫下,种子萌发及幼苗生长都受到不同程度的影响,1.0%的浓度为该种子发芽的最适浓度,发芽率最高,0%的浓度次之。
0%的浓度为该种子生长的最适浓度,幼苗干重和地上部分干重均最高,1.0%的浓度次之。
综上,早鲜1号玉米适宜在浓度为0% 和1.0%的条件下种植。
关键词:玉米胁迫种子萌发幼苗生长最适浓度据统计,全世界大约有3.8亿hm土地存在着不同程度的盐渍化,中国也存在着大量的盐碱地,盐胁迫是影响植物生长,降低作物产量的不利因素之一,直接影响种子的萌发和幼苗的生长,而玉米是制造复合饲料的最主要原料,因此有许多专家学者做过NaCl胁迫对玉米的影响的研究。
有研究者这认为盐胁迫对种子的萌发有显著的抑制作用;有研究者认为低浓度盐对种子萌发的影响不大,而随着浓度的升高,种子的萌发率、芽长、根重等生理指标均下降;还有一种观点是低浓度的NaCl对种子的萌发有促进作用,盐浓度达一定值后,种子发芽受显著抑制,秦雪峰等研究的NaCl胁迫对玉米种子的萌发的影响结果表明:随着NaCl浓度的增强,玉米种子的萌发率显著下降。
本研究主要以玉米为实验材料,对其种子进行一定时间的NaCl胁迫处理,探讨NaCl胁迫对玉米种子发育的影响,筛选出玉米种子的最适NaCl浓度,为玉米对农业生产、盐分的耐受机制、耐盐育种和栽培提供理论依据。
1 试验材料与方法1.1 试验材料玉米品种早鲜一号2004年收获,来自新疆农业大学农学院实验室1.2仪器、试剂发芽盒、蒸馏水、发芽纸、量筒100ml、1ml、电子天平、玻璃棒、烧杯、吸水纸、剪刀、75%酒精、消毒棉、0.1%HgCl溶液、培养箱1.3试验方法1.3.1盐溶液配制总计:蒸馏水500ml NaCl 5.1g1.3.2 种子处理选取饱满无残缺的玉米种子540粒,用0.1%的HgCl溶液浸泡消毒4分钟,用自来水冲洗6次,最后用不同浓度的盐溶液浸泡24h,以蒸馏水浸种的玉米种子为对照.1,3.3发芽试验在酒精消毒过的发芽盒(12cm*12cm)内放入2张发芽纸摆匀30粒种子,在25.5℃的室温和自然光照培养,以后用自来水定时定量浇水,以保持发芽盒内水分不干为宜。
玉米幼苗对盐胁迫的顺应反应
萎
裟
量的测定采用 35 二 硝基 水杨 酸 法 ; ,一 脯氨 酸 含量 测定 采
胁j 天数 d 自
用酸f茚三酮法【 72 型分光光度计测定 0 生 3, 3 20 』 值。
2 结果与分 析
Ab ta t Tn—a l Maz e di帑 wee t ae sr c e d yod ies e】n r r tdwih1. e t 5% , 0% a d4. 3. n 5% Na . h o tnso paiei la e n dros tec ne t f e C1 r ec ne t f rl n n ev sa o t,h o tnso r — d cn t a n l v sw iv siae n fe e t n .11 eutso d h tcne t paiei ev sa drosa d tec ne t o u igSl ri e e e g a ne t t i 2 da d 4d atrt ame t 1ersl h we ta o tnso rl n la e o t n o tnsf g d n r f n n h
摘要 分 别用 15 、.%、,%的 N C 对生长 1 的 玉米旱 3 B的幼苗进行 短期 的胁迫处理 。结果表 明 : . 30 45 % a1 0d 4 ( 玉米旱 30 幼苗对 不 同浓 45 度 的 NC 胁迫均 表现 出一 定的顺应反 应 , a1 在胁 迫处理后 24d , 幼苗叶 、 中的脯氨 酸含量 均呈上升趋 势 , 中还 原糖含 量增加 。 根 叶
1 材 料及方法
胁 迫天数 d 如 Fra bibliotek絮 加
NaCl胁迫下玉米幼苗几项生理指标的变化
学年论文题目:NaCl胁迫对玉米幼苗几项生理指标的影响学院生命科学学院专业生物科学学号2013441263姓名皮祖飞指导教师张锋2016年6月30日NaCl胁迫下玉米幼苗几项生理指标的变化摘要:本实验采用不同浓度的NaCl溶液对正在生长的玉米苗进行处理,研究了不同浓度NaCl 胁迫处理下玉米幼苗可溶性糖含量、可溶性蛋白、叶绿素含量、游离脯氨酸含量植物生物量的变化规律。
结果发现,随着NaCl 处理浓度的增加,玉米幼苗中的可溶性糖含量、叶绿素含量减少,脯氨酸含量呈上升趋势;可溶性蛋白含量则随着盐浓度的升高逐渐增加后又慢慢降低。
而生物量、根鲜重与苗鲜重又有着不同的变化,随着NaCl 处理浓度的增加,根鲜重表现出先减小后增加,而苗鲜重则逐渐减小,根冠比则在NaCl 浓度为完全与浓度为0.1的无明显变化,0.2处理的根冠比比前两个处理的根冠比高。
因此可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及生物量可以作为鉴定玉米耐盐性的生理指标。
关键词:NaCl胁迫;玉米幼苗;可溶性蛋白;可溶性糖;叶绿素前言:盐胁迫作为影响植物生长发育和制约农业生产的一个重要环境因素,长期以来,受到科学家们的广泛关注。
土壤盐分过多对植物造成的危害称为盐害,全球约20%的耕地和近半数的灌溉土地在不同程度上都受到的盐害威胁。
NaCl为易溶解的盐类,对植物的伤害尤为严重,而世界上所有的粮食作物都是不抗盐的。
由于近年来人们的不合理或用含盐量较高的劣质水灌溉,使得部分土壤中的盐分不断积累,土壤含盐量不断提高,从而产生盐害影响了玉米产量的提高和品质的改善,严重阻碍了农业生产的发展[1.2]。
而玉米作为我国重要的粮食作物,对其抗盐性进行研究,探讨其抗盐机理,培育出耐盐的玉米品种,合理的开发利用盐渍性土壤,对缓解人口日益增长,而耕地不断减少的现状必有重大意义。
本研究以玉米幼苗为试材,通过比较在不同浓度盐胁迫下幼苗叶片内可溶性糖含量、可溶性蛋白和叶绿素含量、游离脯氨酸含量和植物生物量的含量等,从多方面探讨盐胁迫对玉米幼苗的影响。
玉米耐Na2CO3胁迫的生理响应及耐盐碱性综合评价
doi:10.11838/sfsc.1673-6257.18422玉米耐Na2CO3胁迫的生理响应及耐盐碱性综合评价景宇鹏1,2,李跃进1*,蔺亚莉3,李焕春2,李秀萍2,莎 娜2,栗燕芳2(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特 010018; 2.内蒙古自治区农牧业科学院资源环境与检测技术研究所,内蒙古 呼和浩特 010031; 3.榆林市榆阳区巴拉素区域农业技术推广站,陕西 榆林 719000)摘 要:为了筛选与玉米耐盐碱密切相关的生理指标,采用室内发芽和室外砂培试验,研究不同浓度Na2CO3胁迫对6个玉米品种种子萌发期发芽率、盐害指数、胚生长、苗期株高、生物量以及脯氨酸、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、可溶性蛋白等生理指标变化规律的影响,并采用主成分分析与隶属函数相结合的方法进行耐盐碱性综合评价。
结果表明:随Na2CO3胁迫强度增加玉米种子发芽率、胚生长、植株生长、生物量均有明显降低的变化趋势,盐害指数、MDA含量、脯氨酸含量随Na2CO3胁迫强度增大逐渐增加;而SOD含量除农夫9号外,其他品种随胁迫强度增大而增大,可溶性蛋白含量除吉单535外,其他品种随胁迫强度增大而降低。
主成分分析结果表明,胚生长、株高、生物量、丙二醛、可溶性蛋白等 9 个指标与耐盐碱密切相关,运用模糊数学隶属函数分析得出,6个玉米品种的耐盐性强弱顺序依次为吉单535>玉龍8号>东单969>南北1号>农夫9号>玉龍2号。
关键词:玉米;Na2CO3胁迫;生理指标;主成分分析;隶属函数值法;耐盐碱评价土壤盐碱化是限制作物生长、降低作物产量的一个主要环境因子[1-2]。
我国盐碱地面积达3.6×107 hm2,且土壤盐碱化和次生盐碱化不断加重,已成为制约农业生产、粮食产量和生态环境的重要因素,严重威胁农业的可持续发展[3],且不同地区土壤的盐碱化类型差别较大,如在我国北方地区,盐碱土按所含盐分不同,可分为以氯化钠和硫酸钠等为主的中性盐土和以碳酸钠和碳酸氢钠等碱性盐为主的碱土[4]。
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玉米幼苗对盐胁迫的生理响应土壤盐渍化是目前危害农业生产的环境因子之一, 我国约有0.2亿多公顷盐渍土地, 因此研究盐分胁迫下农作物的基础生理响应, 在理论和实践上都有十分重要的意义。
本文以玉米( Zea mays L ) 为材料, 系统研究了盐胁迫下Na+ 、K+ 、Cl- 在植株各部位的分布及其光合能力、叶绿体超微结构的变化等指标, 探讨了玉米对NaCl 胁迫的生理响应。
1 、材料和方法1、1 材料的培养和处理3 月初将玉米种子( 农大108) 播种于盛有干净细沙的塑料盆( 直径23 cm, 高26 cm) 中, 玉米长至5 cm 高时, 进行疏苗, 每盆保留5 株。
玉米长至三叶一心时进行盐处理, 以0、50、100 mmol L NaCl 处理7 d 后, 分别取样进行各项生理指标的测定, 每个处理3 次重复。
1 2 鲜重、干重的测定将植株从培养盆内取出, 用无离子水快速冲洗干净, 再用吸水纸吸干称鲜重; 鲜材料放105 的烘箱中杀青10min 后, 80烘干至恒重, 称干重。
1 3 玉米地上部和根部Na+ 、K+ 、Cl- 含量的测定将植物材料烘干、磨碎、称重后置马伏炉550灰化。
灰分用浓硝酸溶解, 再用无离子水定容, 用原子吸收光谱仪( 日立Z8000 型) 测定Na+ 、K+ 离子含量。
用滴定法测定Cl- 含量[1] 。
1 4 液泡、细胞质、质外体中Na+ 含量的X ray 微区分析取植株第1 片完全伸展叶片的相同部位进行测定, 样品的制备按照Fritz ( 1989) [ 2] 和Li and Fritz ( 1990) [ 3] 的方法进行, 每一组织区域所测定的微区测试7 个点, 求出其平均值。
1 5 净光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2 浓度的测定用LI6400 便携式光合作用测定系统测定植株顶端向下第1 片完全伸展叶的净光合速率( P n) 、气孔导度( Gs ) 、细胞间隙的CO2 浓度( Ci ) 。
16叶绿素荧光测定及荧光参数的计算采用英国Hansatech 公司生产的植物效率仪( PEA, 即非调制式荧光仪) 测定F o 和Fm , 计算Fv Fo ( 光系统的原初光能转化效率, 它表示天线色素吸收的光能向PS 转化的潜力, 能够反映光能吸收转化机构的完整性) 、Fv Fm ( 光系统的潜在活性) , 其中F v = Fm - Fo 。
测定玉米第一片完全伸展叶, 测定前需暗适应20 min。
17叶绿体超微结构的观察取叶片中部切成0 5~ 10 mm2 小块, 按照王丽燕[ 4] 的实验方法, 在JEM100CX 型透射电镜下观察拍照。
2 结果与分析21盐处理对玉米生长的影响如图1 所示, 随盐处理浓度的升高, 玉米的整株鲜重与干重都呈明显下降趋势, NaCl 浓度为50、1 00 mmol L 时干重分别比对照下降3347%和4479%。
22盐处理对玉米各器官中离子含量的影响221盐处理对玉米地上部和根部Na+ 、K+ 、Cl- 含量及玉米地上部Na+ K+ 的影响由图2 可以看出, 随NaCl 处理浓度的升高, 玉米地上部和根部的Na+ 、Cl- 含量明显增加,相同处理条件下, 地上部的Na+ 、Cl- 含量都明显低于根部。
盐处理时, 地上部和根部的K+ 含量下降, 相同盐度处理时,地上部的K+ 含量高于根部。
如图3 所示, 盐胁迫条件下玉米地上部的Na+ K+ 比值明显升高。
222盐处理对玉米细胞不同区域Na+ 含量的影响如图4 所示, 盐胁迫条件下, 玉米细胞质、液泡、质外体中Na+含量明显增加, 100 mmol LNaCl处理时, 液泡中的Na+ 含量明显高于细胞质中的Na+ 含量, 同时质外体中的Na+ 明显高y 基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目( G1999011700) 。
作者简介: 王丽燕, 女, 硕士, 主要从事植物逆境生理研究。
* 通讯作者: 赵可夫, 男, 教授, 主要从事植物逆境生理研究。
Received( 收稿日期) : 20031124,Accept ed( 接受日期) : 20040404图1 不同盐度下整株鲜重、干重的变化Fig 1 Effect of NaCl on the fresh weight and dry weight of whole plant图2 不同盐度下地上部和根部离子含量的变化Fig 2 Effect of NaCl on ion content inshoots and roots of Zea mays图3 不同盐度下玉米地上部Na+ K+ 的变化Fig 3 Effect of NaCl on Na+ K+ in shoots of Zea mays于细胞质。
2 3 盐处理对玉米叶片净光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2 浓度的影响如表1 所示, 随盐处理浓度的升高, 叶片净光合速率降图4 盐胁迫下玉米叶片细胞质、液泡、质外体中Na+ 含量的变化( CPS= counts per second)Fig 4 Effect of NaCl on Na+ content in cytoplasm,vacuoles and apoplast of leaves of Zea mays低, 气孔导度降低, 细胞间隙CO2 浓度升高。
表1 不同浓度NaCl 对玉米叶片光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2 浓度的影响Table 1 Effect of NaCl on photosynthesis, stomatalconductance and substomatal CO2 concentrationNaCl 浓度NaCl content(mmol L)净光合速率Photosynthesis( P n)( mol! m- 2!s- 1 )气孔导度Stomatalconductance( G s )( mol! m- 2!s- 1)细胞间隙CO2 浓度Substomatal CO2concentration( Ci )( L L)0 26 7∀2 4 0135 ∀ 0010 117 ∀ 1350 218∀ __________2 2 0113 ∀ 0012 167 ∀15100 19 4∀ 2 3 0092 ∀ 0008 215 ∀ 1824盐胁迫对玉米叶片Fv Fm 及Fv Fo 的影响如图5、图6 所示, 随盐处理浓度的升高, 玉米的Fv Fm和Fv Fo 下降。
图5 盐处理对玉米叶片Fv Fm 的影响Fig 5 Effect of NaCl on Fv Fm of l eaves25盐胁迫对玉米叶片叶绿体超微结构的影响如图7 所示, 对照条件下, 玉米叶绿体呈椭圆状, 整齐地单行排列在细胞壁周围, 垛叠类囊体片层排列清晰, 100mmol L NaCl 处理7 d, 玉米叶绿体的双层膜部分出现损坏,基粒片层之间的连接出现断裂, 类囊体内腔膨大。
3 讨论生长量是植物对盐胁迫响应的综合体现及对盐胁迫的综合适应。
本实验结果表明, 玉米是一种典型的盐敏感作第2期王丽燕等: 玉米幼苗对盐胁迫的生理响应26 5 6 盐处理对玉米叶片Fv Fo 的影响Fig 6 Effect of NaCl on Fv Fo of leaves图7 盐处理对玉米叶绿体超微结构的影响Fig 7 Effect of NaCl on ultrastructureof chloroplast of Zea maysA: NaCl 0 mmol L ( # 8 000) 处理下,叶绿体结构完整, 类囊体片层排列清晰;B: NaCl 100 mmol L ( # 10 000) 处理下,叶绿体膜受到破坏, 基粒片层解体。
A:Treated by NaCl 0 mmol L ( # 8 000) The st ructure ofchloroplast was integrated, and the grana lameuae were clear;B:Treat ed by NaCl 100 mmol L ( # 10 000) The chloroplastmembrane was destruct ed and the grana lameuae were disintegrated , 盐胁迫下玉米的生长受到明显的抑制( 图1) , 整株鲜重和干重都明显下降。
盐分胁迫条件下, 玉米地上部和根部的Na+ 、Cl- 含量增加, 根部的Na+ 、Cl- 含量明显高于地上部( 图2) , 可见玉米幼苗主要将Na+ 、Cl- 储存在根部, 使地上部分盐分浓度保持较低水平, 从而减小盐分的伤害作用。
有人认为K+ 营养是植物耐盐的关键性因素[ 5] , 盐处理条件下玉米叶片及根部的K+ 离子含量降低, 生长受到抑制。
随盐处理浓度的升高, 地上部Na+ K+ 水平升高, 但始终保持在较低水平( 最大不超过3) 。
盐胁迫下植物地上部Na+ K+ 比升高, 双子叶植物通过保持高的Na+ K- 比来提高其抗盐性, 而单子叶植物通过保持低的Na+ K+ 提高其抗盐性[6] 。
离子区域化是植物避免Na+ 毒害的方式之一。
本实验表明, 进入地上部的Na+ 通过离子区域化作用进入液泡, 100mmol L NaCl 处理时液泡中Na+ 含量明显高于细胞质中的Na+ 含量( 图4) , 且玉米质外体中的Na+ 明显高于细胞质。
盐胁迫条件下, 非盐生植物细胞质外体中离子不能很快进入共质体, 导致质外体离子大量积累形成低水势引起原生质体脱水伤害[7] , 由此可以认为质外体中Na+ 的大量积累可能是玉米在盐胁迫下受伤害的原因之一。
玉米在盐胁迫下净光合速率降低, 气孔导度降低, 细胞间隙CO2 浓度升高( 表1) , 可见, 玉米光合速率的降低并不是单纯由气孔因素引起的, 这与前人的结果一致[8] 。
盐处理使玉米的Fv Fm 和Fv Fo 比值下降( 图5, 图6) , 说明PS 受到了损伤[9] , 因盐胁迫下玉米叶片积累Na+ 、Cl- , 加速荧光猝灭, 使PS 的光化学活性和原初光能转化率下降, 不利于叶绿体把光能转化为化学能。
对玉米叶绿体超微结构的观察发现, 100 mmol L NaCl 处理7 d, 使玉米叶绿体的双层膜部分损坏, 基粒片层之间的连接出现断裂( 图7) 。
类囊体膜是叶绿体光能吸收、传递和转换的结构基础, 植物体从事光能吸收、传递和转换的各种色素蛋白复合体分布于类囊体膜上,叶绿体精细结构的解体, 必定导致色素蛋白复合体不稳定。
有实验表明, NaCl 胁迫会导致PS 捕光色素蛋白复合体的伤害, 发生降解, 光能转换能力下降[10] , 必然降低叶绿体对光能的吸收利用。