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苦楝种苗耐盐胁迫的生理响应机制研究

王家源  
【摘要】:本文以两个种源苦楝种子和一年生实生苗为材料,采用不同浓度盐胁迫处理(CK,25,50,100,150,200mmolL~(-1)),研究了不同浓度盐胁迫对苦楝种子萌发和一年生苗木生长的形态及生理状况的影响,探讨苦楝在萌发阶段和幼苗生长阶段的耐盐机理。 盐胁迫下,苦楝种子发芽率和发芽指数先上升后下降,在100mmol L~(-1)浓度下对种子发芽率和发芽指数有促进作用。活力指数、苗高、根长和干重均呈现下降趋势,盐胁迫抑制了幼苗苗高、根长生长和干重增加,使幼苗质量下降。 在盐胁迫下,苦楝种子可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基、酸脯氨酸和甜菜碱含量总体变化不是很大,到了胁迫后期,游离氨基、酸脯氨酸含量还略有下降,Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+含量也变化不大,Na~+含量有显著增加。苦楝种子O_2~-·、MDA含量未显著增加,SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性有一定程度的增加,GSH、ASA等非酶促抗氧化剂含量也有所增加。苦楝种子在盐胁迫下,既受到了渗透胁迫,也受到一定程度的离子毒害,以渗透胁迫为主。 苦楝是比较耐盐树种,滨海种源苦楝比滁州种源苦楝耐盐性更强,在150mmolL~(-1)盐浓度下,滨海种源苦楝的苗木成活率为79%,100mmolL~(-1)盐浓度下,滁州种源苦楝的苗木成活率保持在77%以上。随着盐浓度的增加,两个种源苦楝幼苗的苗高、地径和干重均逐渐降低,浓度越高,抑制作用越强。盐胁迫对苦楝苗木不同器官的的抑制作用的大小不同,不同器官对盐胁迫的敏感程度表现为叶>茎>根。 盐胁迫下,苦楝叶片叶绿素含量逐渐下降。盐胁迫对苦楝苗木光合作用具有显著影响。在胁迫前期,随NaCl处理浓度增大,两个种源苦楝幼苗光合因子发生显著变化, Pn、Gs、Ci、Tr下降,而Ls上升,Pn降低主要受气孔因素控制。在胁迫后期,滨海种源,Pn、Gs、Tr下降,Ci先下降后上升,而Ls先上升后下降,低盐浓度下Pn降低主要受气孔因素控制,而高盐浓度下Pn降低主要受非气孔因素控制;滁州种源,Pn、Gs、Tr下降,Ci逐渐上升,而Ls下降,Pn降低主要受非气孔因素控制。 对于有机渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、脯氨酸、甜菜碱)来说,盐胁迫对苦楝具有一致的影响趋势,即均总体表现增加。只有可溶性蛋白,胁迫前期增加,而到了胁迫后期,可溶性蛋白含量下降。从总量上看,可溶性糖含量最多,而从增加幅度看,在盐胁迫下脯氨酸增加幅度最大,因此,可溶性糖和脯氨酸是苦楝两种比较有效的有机渗透调物质。 苦楝叶片中Na~+含量最高,是非常重要的无机渗透调物质。盐胁迫下,Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+含量下降,但并不显著,而且依然保持较高的水平,因此,苦楝幼苗控制营养平衡能力较强,幼苗产生的盐害可能主要是由单盐离子毒害引起的而非营养失调。 在盐胁迫下,苦楝叶片内O_2~-.含量、H_2O_2大量积累,MDA含量升高,膜系统受到了损伤。苦楝主要通过高活性的POD和较高效率的AsA-GSH循环系统清除ROS,减轻了ROS对膜的氧化损伤程度,CAT也有一定的贡献,但是SOD活性受到抑制。


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