无机盐溶液引发对紫花苜蓿种子活力及幼苗抗逆性的影响
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盐碱胁迫对植物种子萌发和幼苗生长的影响土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在,特别是干旱、半干旱地区,问题更为严重。
土壤盐碱化和次生盐碱化问题,已经成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素。
国内外学者对植物耐盐碱性的研究,对增强植物耐盐性、提高植物萌发率和改善盐碱地区生态环境起到了重要作用,目前在该领域的研究把高浓度Na<sup>+</sup>毒害效应和高pH归为盐胁迫的两大因素,所以综合治理盐渍土、提高植物的耐盐性、开发利用盐生植物,合理利用盐碱地是我们面临的重大问题。
为了研究盐生植物的耐盐碱性,改善盐渍土壤,选择了具有代表性和普遍性的三种盐生植物为研究对象,对种子的萌发率和幼苗的根长、茎长、叶绿素、脯氨酸以及幼苗体内的离子等各项指标进行了测定,并且运用STATISTICA6.0软件进行分析,找出污染程度和指标变化之间的关系。
本实验分为两部分。
第一部分为盐碱胁迫实验:选择盐生植物—芨芨草、苦豆子、紫花苜蓿为研究对象,在实验室模拟植物生长生境的方法,选取最主要的中性盐分(NaCl)和碱性盐分(Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>)作为实验试剂,研究和揭示复合盐碱胁迫对植物种子的萌发和生长初期生理指标的影响以及对无机离子的累积效应。
通过设置不同浓度梯度的中性盐(NaCl)和碱性盐(Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>)复合溶液,进行盐碱胁迫实验。
每隔24小时记录一次萌发数。
测量所有萌发种子的根长和茎长,按照试验标准方法对叶绿素、脯氨酸、钠离子和氯离子进行测定,进而推断盐分对植物萌发和生长的影响。
实验结果表明:低浓度的NaCl溶液单独作用可以促进种子的萌发。
随着复合盐碱的浓度增加会不同程度的抑制种子的萌发。
混合盐碱胁迫对茎和根生长的影响与对萌发率的影响是一致的,低浓度的盐碱促进植物根和茎的生长,高浓度则抑制生长。
·73·紫花苜蓿 (Medicago sativa L.)是一种多年生,豆科,苜蓿属植物。
目前是世界上最重要的饲料作物之一,由于其适口性好、营养物质丰富,且蛋白质含量高,被称为“牧草之王”目前紫花苜蓿在世界上种植量约达到了6000万英亩,其中北美种植量约占二分之一,美国种植量居世界首位。
紫花苜蓿在作为饲料可以显著促进畜禽的生长发育,特别是提高奶牛的产奶量和品质有显著效果;还可以有效改善土地盐渍化和荒漠化,保持水土,提高土壤肥力,具有很大的生态价值。
苜蓿作为精饲料的一种,是畜牧养殖的理想饲料,虽然我国各个省份均有种植紫花苜蓿,且紫花苜蓿种植面积和产量已初具规模,但由于近年来我国畜牧业和乳畜业的发展迅速,我我国仍然需要大量进口苜蓿,据海关数据表明,我国在2019年进口苜蓿93.44万吨。
紫花苜蓿供不应求最重要的原因之一是我国土地辽阔,各省份环境气候差异较大,而紫花苜蓿抗逆性较弱,受非生物胁迫的限制在多个省份并不能有一个良好的长势。
由于紫花苜蓿巨大的市场潜力,已有越来越堵的研究人员对紫花苜蓿的抗逆性进行了研究。
1.抗干旱性研究水分是植物生长的最重要物质之一,在干旱胁迫中,植物植物细胞会发生氧化应激反应,同时会产生过氧化氢(H 2O 2)、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(·O 2-)等,破坏植物细胞结构和代谢反应,引起细胞的损伤。
大量研究人员对紫花苜蓿的抗旱性进行了研究,郝俊峰等对11种紫花苜蓿种子进行了研究,分析了种子萌发时的抗旱性,结果表明,在干旱胁迫下11种紫花苜蓿发芽率及活力指数均降低,综合数据分析,认为农菁8号品种抗旱性最强,北极熊品种抗旱性最弱。
梁欢等通过检测分析来自20多个国家109份紫花苜蓿在干旱胁迫下和费干旱胁迫下的叶片相对含水量、叶绿色荧光参数、地上生物量、叶绿素相对含量、株高等多个生理生化指标,并利用统计学方法进行数据分析,研究了紫花苜蓿苗期的抗旱性。
《混合盐碱胁迫下接种AMF对紫花苜蓿生理生长的影响》篇一一、引言在农业生态系统中,盐碱胁迫是限制植物生长与发展的重要因素之一。
尤其在沿海和内陆干旱区域,土壤盐碱化日益严重,给农业带来了巨大压力。
而紫花苜蓿作为优质豆科牧草,其在逆境下的生理适应性显得尤为重要。
近年来,研究发现接种菌根真菌,特别是AMF(丛枝菌根真菌)可以有效改善植物的盐碱适应性。
本文旨在探讨混合盐碱胁迫下接种AMF对紫花苜蓿生理生长的影响。
二、材料与方法1. 材料实验选取紫花苜蓿为研究对象,AMF为接种菌种,设置混合盐碱胁迫条件。
2. 方法(1)实验设计:将紫花苜蓿分为对照组(无盐碱胁迫、无AMF接种)、盐碱胁迫组(有盐碱胁迫、无AMF接种)和实验组(有盐碱胁迫、有AMF接种)。
(2)接种处理:在紫花苜蓿生长初期,对实验组进行AMF接种处理。
(3)盐碱胁迫处理:通过灌溉含有混合盐碱的溶液对各组进行盐碱胁迫处理。
(4)生理指标测定:测定各组紫花苜蓿的叶绿素含量、光合作用速率、蒸腾速率等生理指标。
(5)生长指标分析:记录各组紫花苜蓿的生长情况,包括株高、叶面积、生物量等。
三、结果与分析1. 生理指标变化实验结果显示,在混合盐碱胁迫下,接种AMF的紫花苜蓿叶绿素含量显著提高,光合作用速率和蒸腾速率也有所增加。
与对照组相比,实验组紫花苜蓿的生理指标表现出较强的抗逆性。
2. 生长指标变化在混合盐碱胁迫下,接种AMF的紫花苜蓿生长情况明显优于其他组。
实验组紫花苜蓿的株高、叶面积和生物量均显著增加。
这表明AMF的接种对紫花苜蓿的生长具有显著的促进作用。
四、讨论实验结果表明,在混合盐碱胁迫下接种AMF可以显著改善紫花苜蓿的生理生长状况。
这可能与AMF能够改善土壤环境、促进植物营养吸收和水分利用有关。
此外,AMF还能提高植物的抗逆性,使植物在逆境条件下能够更好地适应环境、抵抗逆境。
这些研究结果对于农业生态系统的修复和植物逆境生理学的研究具有重要的理论和实践意义。
《外源NO对盐胁迫下紫花苜蓿生理性状的调控效应》篇一一、引言盐胁迫是农田生态系统中的重要问题之一,它不仅影响了农作物的生长和产量,还可能对土壤生态系统的稳定性产生深远影响。
紫花苜蓿作为一种重要的豆科作物,其耐盐性及在盐胁迫下的生理响应机制一直是研究的热点。
近年来,一氧化氮(NO)作为一种重要的信号分子,在植物应对逆境胁迫中发挥了重要作用。
因此,研究外源NO对盐胁迫下紫花苜蓿生理性状的调控效应,对于提高紫花苜蓿的耐盐性,促进其生长和产量具有重要意义。
二、材料与方法本实验选用紫花苜蓿作为研究对象,设置不同浓度的NaCl 溶液模拟盐胁迫环境,同时以喷施外源NO的条件下,对比观察其生理性状的改变。
采用盆栽种植、土壤培养的方法,进行一系列的实验操作。
通过测量并记录相关生理指标的数值变化,分析外源NO对紫花苜蓿生长及生理性状的影响。
三、实验结果(一)盐胁迫对紫花苜蓿的影响在盐胁迫下,紫花苜蓿的生长受到显著抑制,其生物量、叶绿素含量等生理指标均出现不同程度的下降。
这表明盐胁迫对紫花苜蓿的生长产生了负面影响。
(二)外源NO对紫花苜蓿的调控效应1. 对生长的调控:在盐胁迫下,喷施外源NO的紫花苜蓿生物量明显高于未喷施的对照组,表明外源NO对紫花苜蓿的生长具有明显的促进作用。
2. 对叶绿素含量的影响:喷施外源NO的紫花苜蓿叶绿素含量相对较高,这有助于维持光合作用的正常进行。
3. 抗氧化酶活性的变化:外源NO的喷施能提高紫花苜蓿抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等)的活性,从而增强其抗逆能力。
4. 离子平衡的调节:外源NO的喷施有助于维持紫花苜蓿体内离子平衡,减少盐离子对细胞的毒害作用。
四、讨论根据实验结果,可以得出以下结论:在盐胁迫下,外源NO 对紫花苜蓿的生长具有显著的促进作用,这可能与NO调节了紫花苜蓿的生理代谢、抗氧化能力及离子平衡等有关。
NO作为一种信号分子,在植物应对逆境胁迫时发挥了重要的调控作用。
此外,NO还能提高抗氧化酶的活性,有助于抵抗由盐胁迫引起的氧化损伤。
选择题水绵结构简单,无根、茎、叶的分化,据此推测其属于( )A. 藻类植物B. 苔藓植物C. 蕨类植物D. 种子植物【答案】A【解析】藻类植物,结构简单,无根、茎、叶的分化;苔藓植物有茎和叶的分化,但没有真正的根;蕨类植物,有了根、茎、叶的分化,体内有输导组织,一般长的高大;裸子植物只有根、茎、叶、种子四种器官,无花,种子裸露,不能形成果实;被子植物,具有根、茎、叶、花、果实和种子六大器官。
A、藻类植物没有根茎叶的分化,结构简单,故水绵属于藻类植物,A 正确;B、苔藓植物有茎叶,没有根。
B错误;C、蕨类植物有根茎叶的分化。
C错误;D、种子植物有根茎叶,且能产生种子。
D错误。
选择题下列关于图中四种植物的描述,错误的是()A. 马尾松种子外面有果皮包被,属于被子植物B. 葫芦藓可当做监测空气污染程度的指示植物C. 紫菜几乎全身都能从环境中吸收水和无机盐D. 肾蕨不产生种子,靠孢子繁殖后代,可供观赏【答案】A【解析】自然界中的植物多种多样,根据有无种子最初把植物分为有种子植物和无种子植物,其中有种子植物根据种子外面有无果皮包被着,可分为裸子植物和被子植物,无种子植物包括藻类植物、苔藓植物和蕨类植物,靠孢子繁殖后代。
A、马尾松的种子外面没有果皮包被,属于裸子植物,错误;B、葫芦藓属于苔藓植物,叶只有一层细胞,二氧化硫等有毒气体可以从背腹两面侵入叶细胞,使苔藓植物的生存受到威胁。
人们利用苔藓植物的这个特点,把它当做监测空气污染程度的指示植物,正确;C、紫菜是藻类植物,无根、茎、叶的分化,几乎全身都能从环境中吸收水和无机盐,正确;D、肾蕨是蕨类植物,不产生种子,靠孢子繁殖后代,可供观赏,正确。
故选:A。
选择题北宋欧阳修的诗句中“西湖春色归,春水绿于染”,以及唐朝刘禹锡的诗句中“苔痕上阶绿,草色入帘青”分别描述了两类植物大量繁殖后的自然景观,它们是()A.藻类植物和蕨类植物B.藻类植物和苔藓植物C.苔藓植物和蕨类植物D.苔藓植物和藻类植物【答案】B【解析】藻类植物结构简单,无根、茎、叶的分化,细胞内含叶绿体;苔藓植物无根,起固着作用的是假根,有茎、叶的分化,体内无输导组织,植株矮小,受精过程离不开水,适于生活在阴湿处.藻类植物结构简单,无根、茎、叶的分化,细胞内含叶绿体,湖水中富含有机物,使得藻类植物大量繁殖,使得湖水呈现出绿色,因此“西湖春色归,春水绿于染”,这句诗描写的是藻类植物。
第26卷增刊2 农业工程学报 V ol.26 Supp.22010年12月Transactions of the CSAE Dec. 2010 207 紫花苜蓿幼苗耐盐性的近红外光谱鉴定姜健1,杨宝灵1,夏彤2,于淑梅2,乌云娜1(1.大连民族学院生命科学学院,大连 116600;2.吉林省农业科学院畜牧科学分院,公主岭 136100)摘 要:紫花苜蓿幼苗耐盐性快速鉴定对于耐盐种质资源筛选和耐盐新品种选育具有重要意义。
脯氨酸和丙二醛是表征植物耐盐性的两种重要生化指标。
研究应用便携式近红外仪和近红外光谱分析技术,结合偏最小二乘回归法,研究了40个不同紫花苜蓿品种幼苗耐盐性的脯氨酸和丙二醛含量,建立了新鲜样品和干燥样品的近红外漫反射光谱定量分析模型。
研究结果表明:脯氨酸、丙二醛的近红外漫反射光谱分析效果均较好,校正模型决定系数R2 和验证集样品预测值与常规分析测定值的验证决定系数r2都大于0.85,两种样品脯氨酸的相对分析误差RPD值分别为1.72%和2.04%,丙二醛的相对分析误差RPD值分别为2.38%和3.97%。
方差结果表明,两种状态样品的测定结果之间无显著性差异(P>0.05)。
对12个紫花苜蓿品种苗期耐盐性的鉴定验证结果表明,脯氨酸和丙二醛的近红外光谱模型能快速、准确地进行紫花苜蓿幼苗耐盐性鉴定。
关键词:近红外漫反射光谱,紫花苜蓿,脯氨酸,丙二醛,幼苗耐盐性doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2010.z2.039中图分类号:O657.33 S551+.7 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2010)-Supp.2-0207-05姜 健,杨宝灵,夏 彤,等. 紫花苜蓿幼苗耐盐性的近红外光谱鉴定[J]. 农业工程学报,2010,26(Supp.2):207-211.Jiang Jian, Yang Baoling, Xia Tong, et al. Identification of alfalfa seedling salt tolerance by near infrared reflectance spectroscopy[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(Supp.2): 207-211. (in Chinese with English abstract)0 引 言世界上存在着大面积的盐渍化土地,严重地影响全球农业的发展。
盐胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对紫花苜蓿生长的影响作者:张璐张倩叶宝兴来源:《山东农业科学》2010年第03期摘要:采用盆栽受控试验法,设置无盐胁迫(0.046%)、轻度盐胁迫(0.2%)和重度盐胁迫(0.5%)3个盐分水平,研究了不同盐分下丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长量和耐盐性的影响。
结果表明,随盐胁迫程度的增加,相同AMF 处理的紫花苜蓿生长量显著降低(P关键词:盐胁迫;丛枝菌根真菌(AMF);紫花苜蓿中图分类号:S551+.7 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2010)03-0032-06盐渍化是自然生态系统中广泛存在的一种胁迫生境条件,全球盐渍化土地约占耕地总面积的10%,山东省盐渍土总面积为140×104 hm2,约占全国盐碱地面积的6%。
土壤盐渍化严重制约着农业生产,影响了资源与环境的可持续发展。
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是重要的豆科牧草,其营养、饲用价值居于各种牧草之首,同时叶片具有排盐机制,具有较强的耐盐性[1~3],在沿海滩涂地区广泛分布,是改良盐碱地的理想材料。
如何利用和开发盐渍化土壤,提高盐胁迫下紫花苜蓿的耐盐性和产量日益受到重视[4~6]。
丛枝菌根真菌(AMF)广泛存在于盐渍化土壤生态环境,陆地生态系统中约90%的高等植物都能与之形成菌根共生体[7]。
很多研究表明,AMF能降低植物根系pH值,增加土壤团粒结构,降低钠离子对植物的毒害,促进宿主植物生长,提高其适应盐胁迫的能力[8~12]。
盐胁迫条件下,AMF 对植物的促进作用被认为是对植物形态、生理和生物化学等多方面影响的综合结果[13]。
前人围绕紫花苜蓿耐盐品种的筛选展开深入细致的研究,以提高紫花苜蓿盐胁迫下的产量[1~3],但至于AMF能否提高紫花苜蓿耐盐性鲜见报道。