四种绣线菊根系对混合盐碱胁迫的生理响应研究

【摘要】： 盐碱地区可应用的植物种类较少,造成植物景观单调,色彩单一,因此,选育良好的耐盐观赏植物是丰富盐碱地区植物景观的关键。绣线菊属植物是观赏价值很高的园林花灌木,本研究以珍珠绣线菊(Spiraea thunbergii)、日本绣线菊(Spiraea japonica)、金山绣线菊(Spiraea×bumalda‘Gold Mound’)和金焰绣线菊(Spiraea×bumalda‘Gold Flame’)四种绣线菊为研究对象,对其三年生扦插苗进行盐度和碱度各不同的20组人工模拟混合盐碱胁迫处理,通过研究4种绣线菊根系在盐碱胁迫下的根系活力、渗透调节物质积累及其活性氧代谢水平的变化规律,揭示不同绣线菊的耐盐能力差异,研究其对盐碱的适应性,为盐碱地区筛选优秀的园林绿化苗木提供科学的理论依据。绣线菊属植物在盐碱胁迫下根系的理化反应研究本文尚属首次,研究结果如下: 1、四种绣线菊根系活力的变化随盐碱胁迫的加强先升高再下降,表明绣线菊对盐碱胁迫有一定的耐受能力,根系活力增大,但当超过一定的盐碱度范围时,根系受损严重,根系活力下降。胁迫期间珍珠绣线菊的根系活力最强,且根系活力下降时的盐浓度及pH值较高,其次依次为金焰绣线菊、金山绣线菊、日本绣线菊。 2、随盐浓度及pH值的增加,四种绣线菊根系中的电解质外渗率、丙二醛及氧自由基含量均呈增大趋势,且三个指标间呈极显著正相关,胁迫程度越大增加的幅度越大。珍珠绣线菊和金焰绣线菊根系中电解质外渗率、丙二醛及氧自由基含量的变化幅度明显小于日本绣线菊和金山绣线菊。 3、盐碱胁迫下,四种绣线菊根系中的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量先呈增大趋势,且盐浓度及pH值越大,这三种渗透调节物质含量的增加幅度越大,当超过一定的盐碱度范围时,根系受损严重,渗透调节物质含量下降。三种渗透调节物质含量下降时珍珠绣线菊对应的盐碱度最高,其次是金焰绣线菊,日本绣线菊和金山绣线菊对应的盐碱度最低。 4、盐碱胁迫下,四种绣线菊根系中的SOD、POD和CAT活性变化规律均为先升高再下降,说明在一定的盐碱胁迫下,三种保护酶能够及时的清除氧自由基,但随胁迫加重,保护酶的结构和功能可能遭到破坏,酶活性下降。三种保护酶活性下降时珍珠绣线菊对应的盐碱度最高,其次是金焰绣线菊和金山绣线菊,日本绣线菊保护酶活性下降时对应的盐碱度最低。 5、在低盐浓度时随pH值的增大(如盐浓度60mmol·L-1,pH 7.12~10.21)或低pH值时随盐浓度的增大(如中性盐处理组A,盐浓度60~240mmol·L-1),四种绣线菊根系中各生理指标的增加幅度不大,但随盐浓度和pH值的增加,各项指标的变化逐渐明显,高盐浓度和高pH值更严重影响了根系正常的生理代谢机能,根系活力、渗透调节物质及保护酶活性均下降,表明盐与碱的协同作用对植物造成了更大的伤害。 6、通过对7种胁迫因素与四种绣线菊根系中各项生理指标的相关性分析表明,盐浓度、pH值、[Na+]以及[CO32-]对绣线菊的影响作用最大,[Cl-]和[SO42-]作用较小,可以忽略,[Na+]的胁迫作用可以完全由盐浓度代表(r=1)。 综合比较各项生理指标得出,4种绣线菊的耐盐碱能力由强到弱依次为:珍珠绣线菊、金焰绣线菊、金山绣线菊、日本绣线菊。