五种草坪草抗盐性研究

五种草坪草抗盐性研究

于红立[1]2004年在《五种草坪草抗盐性研究》文中指出本课题是天津科委资助项目“天津盐碱地引种抗盐碱草坪草研究”的实验部分,即在实验室条件下测试、分析草坪草是否能在天津盐碱地上栽植生长,从而为下一步大量应用提供理论依据和实践指导。作者在阅读大量相关文献,了解国内外发展动态的基础上,根据甲方的要求,先采用土壤浸提液胁迫植物的方法、后采用人工配制盐溶液胁迫植物的方法对草坪草进行观测与分析。 本文以甲方提供的无芒雀麦、‘交战Ⅱ’、‘翠碧A’、‘小野马’、‘回报’五种草坪草为材料,分别研究了它们在天津盐碱土浸提液胁迫下的生长状况、生物量、含水量、离子含量、脯氨酸含量和叶绿素含量以及它们在人工配制NaCl溶液胁迫下的脯氨酸含量、叶绿素含量等有关生理指标的变化及其与抗盐性之间的关系,并分析其抗盐性及抗盐能力的大小。实验结果如下:在天津盐碱土浸提液胁迫下,五种草坪草生长状况良好,说明它们具有一定的抗盐碱能力,但是无芒雀麦的观赏特性不如其它四种草坪草;‘回报’、无芒雀麦、‘交战Ⅱ’的抗盐能力大于‘翠碧A’和‘小野马’。在人工配制NaCl溶液胁迫下,‘回报’和无芒雀麦的抗盐能力最强。综合以上两种研究方法的结果,五种草坪草均有一定的抗盐碱能力。其中‘回报’、无芒雀麦的抗盐能力最强,其次为‘交战Ⅱ’,‘翠碧A’和‘小野马’的抗盐能力最弱。但是就抗盐性和观赏性两方面而言,‘回报’和‘交战Ⅱ’是最适合在天津盐碱地引种的草坪草。

周兴元[2]2004年在《几种暖季型草坪草耐盐及耐荫性研究》文中指出应用盆栽试验方法,从生长、生理、光和特性、营养元素吸收等方面,研究了假俭草、结缕草和沟叶结缕草等3种暖季型草坪草在土壤盐分胁迫下的生理响应规律;应用野外试验方法,研究了假俭草、结缕草、沟叶结缕草、狗牙根、天堂328等5种暖季型草坪草在不同遮荫条件下的成坪状况和景观效果,以及假俭草对遮荫的生理响应。结果表明: 1.土壤盐分胁迫 1.1 不同草坪草在不同盐分浓度胁迫下,外观特征有很大差异,假俭草在0.8%盐分胁迫时很快死亡,结缕草和沟叶结缕草未达致死程度。从景观效果来看,假俭草的适宜栽植的土壤盐分含量应不超过0.4%,结缕草和沟叶结缕草不宜超过0.6%。 随着盐分胁迫浓度的加大,根、茎、叶干重出现下降趋势,其中根系的下降幅度明显快于地上部分;各草坪草的根冠比也随盐分胁迫的加大逐渐下降。 利用高盐分浓度下的生物量下降幅度以及草坪质量(如色泽等)等外部特征是判别草坪草耐盐性的可靠指标。依此,判定耐盐能力最强的是沟叶结缕草,其次是结缕草,假俭草最弱。但其中结缕草与沟叶结缕草的耐盐性差别较小。 1.2 0.6%~0.8%盐分胁迫的假俭草各类保护酶活性(SOD、CAT、POD、APX)随胁迫时间的延长逐渐下降,0.2%~0.4%盐分胁迫的假俭草以及结缕草、沟叶结缕草的各处理,随盐分胁迫浓度的增加,保护酶活性上升。MDA含量与RPP在低浓度胁迫下增加较小,但随盐分含量的进一步上升,呈增加趋势。盐分胁迫条件下的抗氧化酶系统的保护是一种应急被动保护,活性氧产生速率较低时,保护酶活性也处于较低状态,但过度的盐分胁迫会破坏酶的活性。PAL活性变化基本相似,均随盐分浓度的升高而上升,但0.8%条件下假俭草呈现先升后降的趋势。 1.3 在各草坪草在所能忍受的盐分胁迫范围之内,根系活力均表现为先降后升的趋势,而过度的盐分胁迫造成草坪草根系活力下降。3种暖季型草坪草种在土壤盐分胁迫下均随胁迫浓度的加大,饱和水分亏缺逐渐上升。两者的变化趋势与草坪草的耐盐性有关, 在土壤胁迫条件下,3种暖季型草坪草叶片游离脯氨酸含量受胁迫后均表现为先升后降的趋势,总体含量水平随胁迫浓度的加大而上升。高浓度盐分胁迫下的Pro含量变化趋势可以评判暖季型草坪草抗盐性的强弱,脯氨酸的累积只是盐胁迫伤害的指示。 3种暖季型草坪草在土壤盐分胁迫下叶绿素a、b和总量下降,下降幅度因草坪草种而异,叶绿素含量和变化趋势可以用来评判抗盐性的优劣。可溶性蛋白质含量在低浓度的盐分胁迫下的假俭草,以及结缕草与沟叶结缕草各处理的变化基本相似,呈先升后降的趋势,胁迫初期随胁迫强度增大而升高,但随胁迫时间的延长,逐渐降低而低于对照。高浓度盐分胁迫假俭草蛋白质含量均低于对照,并持续降低。 1.4 3种草坪草根茎叶的Na~+含量均随盐分胁迫的加重而上升,地上部分茎、叶的Na~+浓度在根茎叶中的比重明显加大。在同等盐分处理下,假俭草的根茎叶Na~+浓度均高于结缕草和沟叶结缕草,而结缕草与沟叶结缕草,在低浓度盐分胁迫下的Na~+浓度差异不明显,但在0.8%盐分浓度处理下,结缕草的Na+浓度高于沟叶结缕草,根据这一点,可以作为判定3种暖季型草坪草耐盐能力大小的依据。结缕草、沟叶结缕草茎、叶中的K+、c扩十、M犷十、Fe3十含量在盐分胁迫下与对照相比均有不同程度的提高,这可能表明,在盐胁迫下结缕草与沟叶结缕草大量吸收Na+的同时继续大量吸收这些离子以减轻盐分的伤害,这些离子在这两种草坪草中似乎与Na+并不存在竞争性抑制。而假俭草,在盐分胁迫下,茎叶中的c扩十、Mg2+升高;K+在叶片中含量下降;Fe3+在茎叶中均表现为低浓度胁迫下升高,高浓度下下降,这说明了假俭草离子吸收机制与其他两个草种之间存在差别。本试验证明了K+、Fe3+含量变化与耐盐性的相关性,但没有证明c扩十、Mg2+的积累与植物抗盐性的关系。 3种草坪草根茎叶中各金属离子与Na+浓度之比均随盐分胁迫强度的增加而下降,但草种间变化显着不同,假俭草下降最快,其下依次为结缕草和沟叶结缕草。随胁迫程度的加深,3种草坪草的RS矿,Na+值逐渐下降,高浓度盐分胁迫下,RS己Na+值下降幅度最大的是假俭草,其次为结缕草,沟叶结缕草最小。各金属离子与Na+浓度的比值以及RS斌Na+值的变化趋势可以作为评价3种草坪草抗盐性的依据。1.5在盐分胁迫下,假俭草与结缕草净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)均随盐分胁迫程度的加大呈现逐渐下降的趋势,但它们下降速度存在显着差异,假俭草的下降幅度大于结缕草。细胞间隙CO:浓度(Ci)假俭草受土壤盐分胁迫的增加而上升,而结缕草则相反,这说明假俭草的净光合速率降低是非气孔因素所致,结缕草由气孔因素所致。本文认为净光合速率下降的内在原因可能因光抑制和光氧化现象所引起。’ 两种草坪草随土壤盐分胁迫的加强,蒸腾速率均呈下降趋势,结缕草的下降速度大于假俭草。水分利用效率WUE,假俭草随盐分胁迫不断下降,而结缕草则相反,各处理的WUE均有所增加。2.遮荫对草坪草的影响2.1在遮荫地或林下种植草坪时,供试的5种暖季型草坪草中,首选的应为假俭草,其次为沟叶

孙立荣[3]2008年在《外源—氧化氮对盐胁迫下黑麦草幼苗生长的影响及作用机制研究》文中提出多年生黑麦草(Folium perenne L.)是重要的禾本科牧草和草坪草,目前在我国广泛种植。本文以多年生黑麦草绿化草种顶峰(Pinnacle)品种为材料,研究了外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对盐胁迫下黑麦草幼苗生长的影响及可能的作用机制。用含不同浓度NaCl的1/2 Hoagland营养液处理播种后第10天的黑麦草幼苗,发现盐胁迫明显抑制了黑麦草幼苗的生长。盐处理10天后,幼苗株高的增加值、鲜重和干重均低于对照。NaCl溶液浓度愈高,黑麦草生长所受的抑制愈显着。当NaCl浓度分别为100 mmol·L~(-1)、50 mmol·L~(-1)、150 mmol·L~(-1)时,处理与对照幼苗株高的增加值、幼苗鲜重和干重均达到了显着差异,NaCl溶液浓度为200 mmol·L~(-1)时,幼苗株高的增加值、鲜重和干重分别为对照的59%、56%和67%,而且处理与对照之间上述叁个生长指标的差异均达到了极显着水平,故选用此浓度作为处理浓度进行后续研究。为确定外源NO的作用,研究了外施硝普纳(Sodium nitroprusside,SNP,NO供体)对NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长的影响。结果显示:50-200μmol·L~(-1) SNP与NaCl复合处理,幼苗株高的增加值、鲜重和干重均高于NaCl单独处理,说明在此浓度范围内SNP具有缓解NaCl胁迫的作用,其中100μmol·L~(-1) SNP的缓解作用最明显,两种处理之间上述叁个指标的差异均达到了显着水平,复合处理比NaCl单独处理分别增加了约63%、69%和44%。超过250μmol·L~(-1)的SNP对NaCl胁迫的缓解作用消失,高于400μmol·L~(-1)的SNP对幼苗生长表现出了抑制效应。为揭示外源NO影响盐胁迫下黑麦草幼苗生长的机制,研究了SNP对黑麦草主要耐盐生理指标、活性氧水平及抗氧化酶活性的影响,结果表明:外施100μmol·L~(-1) SNP可抑制NaCl胁迫诱导的黑麦草叶片相对电导率的增加,提高叶中脯氨酸含量,降低黑麦草对Na~+的吸收,增加其对K~+的吸收,从而有效增加了K~+与Na~+含量的比率;SNP还明显减缓了NaCl诱导的叶中丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量的增加,增加了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶等抗氧化保护酶的活性,但不同抗氧化酶对SNP的反应不完全一致,并且SNP处理的时间不同,同一种抗氧化酶表现结果也不完全相同,说明不同抗氧化酶在植物应答盐胁迫和NO反应中所起的作用可能不同,而且,SNP缓解盐胁迫的效应依赖于处理时间。这些结果表明,NO可通过降低细胞吸收Na+、增加细胞吸收K+的量和脯氨酸含量以及激活抗氧化保护酶等途径减轻盐对黑麦草幼苗的伤害,提高黑麦草的抗盐性。

武玉叶[4]2005年在《超表达OsNHX1、AtDREB1A基因获得抗盐、耐低温黑麦草转基因株系》文中研究说明多年生黑麦草是一种重要的冷季型草坪草,近年来全球水分紧缺,土壤盐化、次生盐渍化不断加剧,而种植抗旱、耐盐的草坪草能减少水分蒸发,抑制盐碱地土壤返盐,还可以用含一定盐分的水来灌溉,节省水资源。同时在北方及过渡地带,许多草坪草品种都遭受到不同程度冻害,严重影响草坪景观。本研究的目的是通过基因工程的方法将水稻OsNHX1和拟南芥AtDREB1A基因转入黑麦草,提高其耐盐、耐低温或抗旱能力。 对多年生黑麦草再生及根癌农杆菌介导的转化体系研究发现,6个品种黑麦草种子都能诱导出愈伤组织,通过胚性愈伤组织分化再生植株。但激素及添加浓度对不同品种愈伤组织诱导率及分化率影响显着。黑麦草种子再生植株的最适激素条件是愈伤组织诱导添加9mg/L2,4-D,胚性愈伤组织的诱导添加3mg/L2,4-D,分化过程添加0.1mg/L 2,4-D和0.1mg/L6-BA。生根培养基不添加任何激素。在最适培养条件下筛选出愈伤诱导率和分化率最高的品种TopGun。后在最适再生条件下,对影响根癌农杆菌介导转化效率的两个因素进行了研究,发现在摇菌和共培养过程添加200μM乙酰丁香酮及转化前将部分胚性愈伤组织于含0.4mol/L甘露醇渗透培养基上预培养12h,能提高转化效率达19.39%。 利用建立的根癌农杆菌转化体系将水稻OsNHX1基因、拟南芥AtDREB1A基因转入了多年生黑麦草。 水稻OsNHX1基因转化黑麦草得到4个转基因株系,PCR及Southern blotting鉴定表明,OsNHX1基因成功插入黑麦草基因组中。抗盐性鉴定表明,转基因株系比野生型抗盐能力显着提高,盐胁迫下,转基因株系比野生型积累了较高的Na~+、K~+及Pro含量。 拟南芥AtDREB1A基因转化黑麦草得到的转基因株系与野生型相比,植株生长矮小,叶绿素含量增加,叶色加深。表型发生明显改变。而且转基因株系耐低温能力提高。丙二醛含量测定表明,转基因株系丙二醛含量比对照低,膜系统受伤害程度较轻。 本文利用根癌农杆菌介导的方法将OsNHX1和AtDREB1A基因转入多年生黑麦草,获得了抗盐、耐低温能力明显提高的转基因株系。为草坪草的改良奠定基础,必将加快草坪草的育种进程,带来显着的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]. 五种草坪草抗盐性研究[D]. 于红立. 北京林业大学. 2004

[2]. 几种暖季型草坪草耐盐及耐荫性研究[D]. 周兴元. 南京林业大学. 2004

[3]. 外源—氧化氮对盐胁迫下黑麦草幼苗生长的影响及作用机制研究[D]. 孙立荣. 辽宁师范大学. 2008

[4]. 超表达OsNHX1、AtDREB1A基因获得抗盐、耐低温黑麦草转基因株系[D]. 武玉叶. 中国农业大学. 2005

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