【目的】莲是一种传统的药食同源作物，但其蕴藏的丰富基因资源仍缺乏功能鉴定。分离鉴定莲中参与微量矿质营养元素及重金属元素积累或耐受过程的功能基因，丰富莲中介导营养高效以及逆境耐受的基因资源，并为莲的遗传改良提供理论依据。【方法】以湘莲代表品种‘寸三莲’为试验材料。首先构建莲的酵母表达cDNA文库，并将文库转化酿酒酵母后分别在含有过量镉（Cd）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、铁（Fe）、铝（Al）胁迫的平板上筛选，分离阳性酵母克隆中介导相关胁迫耐受性的目的基因。结合生物信息学分析和酵母互补试验对筛选出的耐受基因进行功能验证。【结果】构建了库容量超过106个单克隆、重组率100%、平均插入片段大于1 000 bp的酵母文库。通过筛选得到介导Cd耐受的基因13个、Mn耐受基因4个、Zn耐受基因4个、Cu耐受基因3个、Fe耐受基因7个、Al耐受基因1个，其中3个基因能够同时介导Fe和Mn的耐受性。这些基因在莲除6号染色外的其他染色体上都有分布。【结论】本研究构建了高质量的莲酵母表达cDNA文库，并筛选得到29个介导微量矿质营养元素或重金属元素胁迫抗性的基因，为莲的营养高效以及避免重金属污染的遗传改良积累了基因资源。

为了探讨外源钙对提高羊草耐受性的作用,以内蒙古呼和浩特市和林格尔县的羊草种子为试验材料,采用无菌培养方法,研究了补加不同浓度CaCl_2对盐、碱、渗透、低温4种非生物胁迫下羊草幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:150 mmol/L NaCl胁迫时羊草幼苗的生长受到显著抑制,当补加1 mmol/L CaCl_2后羊草种子发芽率显著提高,幼苗的根长、叶长与鲜质量增加。pH值8.5、300 mmol/L Mannitol胁迫时羊草幼苗的生长均会受到显著抑制,当补加1～20 mmol/L CaCl_2后未能有效缓解碱胁迫、渗透胁迫对羊草幼苗生长的影响。4℃胁迫时羊草幼苗的生长受到显著抑制,当补加20 mmol/L CaCl_2后羊草幼苗叶长、鲜质量增加,叶中丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶活性增强,还原型抗坏血酸含量增加。综上所述,补加外源CaCl_2可以提高羊草幼苗的抗盐和抗低温能力,但是对抗碱和抗渗透胁迫能力没有改善。

通过盆栽试验,设置不同浓度梯度Pb~(2+)(0、250、500、1 000、2 000、4 000mg·kg~(-1))污染土壤,研究Pb胁迫下金发草(Pogonatherum paniceum)和狗牙根(Cynodon dactylon)的生长及生理指标,分析比较两种园林中常见草种对Pb的耐受能力,为城市生态修复筛选出优良耐Pb胁迫的草本植物提供一定的理论依据。结果表明,随着Pb胁迫浓度的增大,金发草和狗牙根的生长受到抑制,叶片外观质量、生物量、净光合速率(Pn)及叶绿素含量均下降,与同期对照相比均差异显著(P<0.05);两种草的相对电导率(REC)显著升高(P

【目的】研究旨在探究花生//高粱间作下花生对盐胁迫的响应，以期为逆境栽培提供新的视角。【方法】本试验以耐盐花生品种（花育25）和耐盐高粱品种（辽杂15）为试验材料，在正常（N）和0.25%盐胁迫（S）条件下设置花生单作（SP）和花生//高粱间作（IP），分别为正常土壤条件下单作花生（N-SP）；正常土壤条件下间作花生（N-IP）；盐胁迫条件下花生单作（S-SP）和盐胁迫条件下花生间作（S-IP），共4个处理组合。通过连续2年进行田间种植箱模拟试验，测定花生盐耐受指数（STI）、邻体效应指数（RII）、Na~+/K~+和根际养分等指标，研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生//高粱间作模式下，花生RII均为负值，但在盐胁迫条件下，特别是连续种植2年后，S-IP处理组的负RII明显减弱，STI明显提高。在2019年，S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%，相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外，花生//高粱间作有利于不同类型根系的发育，从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加，这可能是植物维持根际土壤Na~+/K~+稳态的初始防御响应，从而通过影响Na+、K+的选择性吸收与运输调控了花生体内Na~+/K~+稳态。相较S-SP处理，S-IP处理叶片Na~+/K~+降低了20.63%，叶片盐害系数（LSHC）减少了53.95%，光合潜力和光能转化效率得到明显改善，干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显，相较2018年，2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生//高粱间作能有效缓解花生的负相互作用，显著提高了花生盐耐受指数，并通过改善土壤养分状况和调控花生Na~+/K~+稳态缓解盐胁迫，维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。

采用生长速度测定法,对草菇异核体菌丝H1521进行非生物胁迫耐受能力的测定.结果表明,H1521菌丝在p H=4、p H=11、0.3 mol·L-1Na Cl、10 mmol·L-1H2O2等胁迫条件下生长受到明显抑制但不致死,适合作为草菇应答非生物胁迫机制研究的胁迫条件;将菌丝置于4℃低温短时间处理后放回35℃进行培养还可正常生长,但在处理1 h后与空白对照出现显著性差异,4℃胁迫1 h适合作为后期低温胁迫机制研究的备选条件.

【目的】通过观察一品红（Euphorbia pulcherrima Willd.）在不同水平锌（Zn）胁迫下的生长生理变化，探讨一品红应用于植物修复重金属污染土地的潜力，为Zn污染土壤的治理提供新思路。【方法】以一品红扦插苗为试验材料，采用不完全随机区组设计进行盆栽试验，使土壤Zn污染浓度分别为0 mg/kg（CK，不添加Zn试剂）、200 mg/kg（T1）、300 mg/kg（T2）、500 mg/kg（T3）、800 mg/kg（T4）和1000 mg/kg（T5）（干重），设置6个处理，4次重复。试验期间每隔14 d测量一次株高、地径；第112天采样测定一品红的生物量、根系形态指标（根长、总投影面积、根表面积、平均直径、根体积和根尖数）、叶片数、叶面积、叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量以及Zn富集含量，计算耐性系数（TI）和转运系数（TF）。【结果】与对照组相比，不同浓度Zn处理的一品红株高增量、地径增量、生物量、根体积、叶片数、叶面积、叶绿素含量受到不同程度的抑制，但均未观察到明显的重金属毒害症状。一品红对Zn的抗逆性较强，表现在：TI均大于50%，随土壤Zn污染浓度的增加呈现“低促高抑”现象；MDA含量在高锌浓度下增加；叶片相对电导率变化不显著。一品红植株体内不同部位的锌含量都与土壤Zn浓度呈正相关关系，不同组织对Zn的吸收能力为根＞叶＞茎。在所有Zn处理下，一品红地上部分Zn含量显著高于根部，除T1处理的TF为0.96外，其他处理的TF＞1，适合用于植物提取。【结论】一品红对Zn具有一定的耐受性，在土壤Zn浓度为1000 mg/kg时的Zn富集性和地上部分Zn迁移能力较强。同时作为观赏植物，一品红在重金属污染区进行植物修复还可以绿化美化环境。

[目的]探究镉(Cd)胁迫对马蔺根系活力和矿质营养元素吸收的影响。[方法]采用水培法,以马蔺为试验材料,设置6种CdCl_2质量浓度(0,10,25,50,100,150 mg·L~(-1)),通过对马蔺根系活力、地上部和根系镉含量,以及6种矿质营养元素(Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)含量的测定,研究了不同镉浓度处理下马蔺根系活力及矿质营养元素的变化。[结果]随镉胁迫时间的延长,对照处理下(CK,未经镉处理),根系活力呈逐渐上升趋势;10-50 mg·L~(-1) Cd处理下,根系活力呈先升后降趋势;100和150 mg·L~(-1)Cd处理下,根系活力呈逐渐下降趋势。随镉处理浓度的增加,马蔺地上部Mg、Mn、Cu和Zn含量呈显著降低趋势,Ca和Fe含量呈增加趋势;根系中的Fe、Mn、Cu、Zn含量呈逐渐增加趋势,Ca和Mg含量呈逐渐下降趋势。镉处理下,Ca和Mg含量转移系数呈先升后降趋势;Mn、Cu、Zn转移系数低于对照;Fe转移系数与对照相比较无显著差异。镉胁迫下,地上部Fe含量和Cd含量呈显著正相关,Ca、Cu、Zn、Mg、Mn含量和Cd含量呈不显著负相关;马蔺根系Cu、Zn、Mg、Fe、Mn含量和Cd含量呈正相关,Ca含量和Cd含量呈极显著负相关。马蔺根系镉含量可达到829.39～8944.54 mg·kg~(-1),地上部镉含量可达到200.60～519.76 mg·kg~(-1),大多数镉离子保留在根中,因此,马蔺具有将重金属镉截留于根系以减少镉从根系转移到地上部的能力。[结论]中低镉浓度下,根系活力和根系中矿质营养元素吸收受镉的影响较小;高镉浓度下,马蔺根系活力下降,其通过调节营养元素的吸收和分配,来适应镉胁迫环境。

采用溶液培养的方法,研究了Cu胁迫对苏柳172和垂柳吸收、积累矿质元素的影响。结果显示:两种柳树根、茎、叶中的Cu含量随溶液中Cu浓度的升高而增加。随着溶液Cu浓度的增加,两种柳树根中的Ca和Fe含量、茎中的K、Mg、Zn含量以及叶片中的Ca、Mg含量呈先上升后下降的趋势;根中K、Mg、Zn含量,茎中的Ca和叶片中的Zn呈下降的趋势,而叶片中的K含量及茎、叶中的Fe含量呈上升的趋势。在不同浓度的Cu胁迫下,柳树不同部位中的Cu含量依次为根>茎>叶;Ca、Mg含量依次为叶>根>茎;Fe、Zn含量依次为根>叶>茎。

为了解盐度胁迫对黄河鲤(Cyprinus carpio haematoperus)幼鱼耐受性、肝脏抗氧化酶和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性的影响,实验设置0(对照组)、3、6、9、12和15共6个盐度梯度对黄河鲤幼鱼进行盐度胁迫,在6、12、24、48、72和96 h时采样,测定肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和溶菌酶(LZM)的活性及丙二醛(MDA)的含量和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性。结果显示:与对照组相比,各盐度组黄河鲤幼鱼肝脏组织的SOD、CAT、LZM、GSH-Px和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性随胁迫时间的延长均有先升高后下降的趋势,且SOD、CAT、GSH-Px和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性在盐度为6时能在胁迫96 h内维持较高水平,而盐度为9、12和15时酶活性则随胁迫时间延长显著下降。各盐度组LZM酶活性在胁迫96 h内均显著高于对照组,且12和15高盐度组在胁迫96 h时仍显著高于其他组。各盐度组的MDA含量均在胁迫6 h达峰值,之后随胁迫时间延长,盐度为3、6、9组下降较显著,但12和15组的MDA含量在96 h时仍显著高于其他组。结果表明:在本试验条件下,黄河鲤幼鱼在养殖用水盐度0～6范围内适当提高盐度可提高其肝脏抗氧化性能和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活力。

在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的含量显著低于非转基因株系,而根系Mg2+的含量显著高于非转基因株系;该浓度下转基因株系根部Ni2+含量显著高于非转基因株系,叶片中Ni2+含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为10μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Mg2+、Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Ca...

为了解土壤碱化对杜梨苗期高生长和矿质营养的影响,本研究以1年生杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)幼苗为材料,在大田中通过逐级递增添加合计50L的不同浓度NaOH溶液设置了7个人工土壤碱胁迫处理(添加的NaOH浓度分别为0、100、200、300、400、500、600 mmol/L),于1个生长季内按月连续监测土壤pH和电导率,统计幼苗存活率和测量高生长,并测定根、茎、叶中铜、镁、锌、铁等4种矿质元素的含量。结果表明,添加600 mmol/L NaOH溶液处理下(pH=10.16)杜

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同

为探索嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响,选择了南瓜京欣砧三号为砧木,薄皮甜瓜IVF09与厚皮甜瓜IVF117为接穗,以自根苗为对照,采用基质栽培法研究了铜胁迫下甜瓜嫁接苗和自根苗的光合特性与矿质元素吸收。结果表明:在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗生物量下降、光合作用受抑制、矿质元素吸收平衡破坏。但在同一胁迫条件下,嫁接苗的生物量大于自根苗,光合色素含量高于自根苗,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)显著大于自根苗,气孔限制值(Ls)小于自根苗;嫁接改善了矿质元素吸收,有效增加K、P、Na等的含量,减少Cu含量,IVF09嫁接苗叶片Cu含量在8...

为探究盐胁迫对水稻糙米中抗氧化物质和矿质元素含量的影响，以‘海红11’、‘海红12’、‘建新99’、‘阳山香稻’、‘香粘3号’和‘泰香粘’等6个基因型水稻为材料，设置9个含有NaCl的土壤处理（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5和4.0g/kg），分别测定稻米中抗氧化物质（抗坏血酸、植酸、花青素和总黄酮）和矿质元素（P、Fe、Zn、Mg、Se和Mn）的含量，并进行典型相关和典型冗余分析。结果表明：不同NaCl浓度处理下，1）稻米中花青素含量的累积受到基因型和NaCl处理相互独立的影响，而P、Zn、Fe和Se的含量均在互作效应上达到显著相关。2）在不同的NaCl处理中，除1.5g/kg的NaCl处理，‘建新99’稻米中植酸含量均为最低，分别较其他8个处理中含量最高的基因型低72%～92%；除0.5、1.0和3.5g/kg的NaCl处理，‘海红12’稻米中抗坏血酸含量均为最高，分别较其他6个处理中含量最低的基因型高105%～566%；‘海红11’、‘海红12’和‘建新99’稻米中总黄酮含量均显著高于其他3个基因型。3）对稻米中矿质元素和抗氧化物质进行典型相关和典型冗余分析。典型相关分析表明稻米中第Ⅰ对典型变量（U1,V1）相关系数λ为0.546(P<0.01)，在这一对典型变量中，在一定范围内，随着Zn和Se含量的降低以及Fe含量的增加，稻米中抗坏血酸和植酸的含量呈上升趋势。典型冗余分析结果表明，第Ⅰ对典型变量中抗氧化物质含量的变量组U1对自身含量变异的解释程度为39.1%，矿质元素含量的变量组V1对自身含量变异的解释程度为20.2%；同时，抗氧化物质含量的变量组U1解释了矿质元素含量的变量组V1总变异程度的11.7%，矿质元素含量的变量组V1解释了抗氧化物质含量变量组U1总变异的6.0%。综上，不同NaCl处理下，抗坏血酸和植酸含量在不同基因型稻米中差异显著；除Mg外，其他矿质元素含量在不同NaCl浓度处理间差异均达显著。在基因型和不同NaCl处理的互作效应下，稻米中Fe的含量分别与抗坏血酸和植酸含量呈显著正相关，而Zn和Se的含量分别与抗坏血酸和植酸含量呈显著负相关。

采用概率单位法研究了盐、碱对黄鳝(Monopterus albus)的急性毒性作用,采用相加指数法研究了盐碱联合作用对黄鳝的影响,并且研究了驯化黄鳝对盐度的耐受性。结果表明:盐度对黄鳝((11.82±1.51)g/尾)24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度(LC50)分别为17.63 g/L、16.29 g/L、15.62 g/L、15.46 g/L,其安全浓度是4.17g/L;个体大的黄鳝24 h、48 h、72 h、96 h半致死盐度比个体小的黄鳝对应值高。碱度对黄鳝((11.59±1.43)g/尾)24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为9.17 g/L、9....