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《扬州大学》 2007年
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盐胁迫对作物的影响及外源钙的缓解作用

华佳敏  
【摘要】： 盐胁迫对植物的伤害是多方面的,除了外界的低渗透势给植物造成水分胁迫外,盐离子与各种营养元素相互竞争易造成矿质营养胁迫,且进入细胞的离子也影响细胞内的离子组成和离子环境,严重影响植物正常生长。本试验采用水培方法结合玻璃微电极技术研究了盐对不同作物幼苗离子吸收速率、生长、根细胞膜电位等的影响,以及观察了钙的加入对缓解盐害和维持膜电位的可能性。主要研究结果如下: 1.盐胁迫对耐盐和盐敏感的玉米主要营养元素(K~+、NO_3~-)的吸收均会造成影响,但两者对盐胁迫的反应程度不一样。耐盐性强的品种(澄海11)在正常条件下本身对Na~+、NO_3~--N、K~+的吸收速率均小于不耐盐品种(扬糯1号),但盐胁迫时,耐盐品种养分吸收速率下降较少,仍能保持相对于不耐盐品种相近或更高的养分吸收速率(特别对硝酸根的吸收而言),这就有可能更好地维持体内养分间的平衡,从而提高对盐胁迫的抵抗力。 2.小麦对Na~+的吸收速率随盐浓度的升高而上升;对NO_3~--N和K~+的吸收速率随盐浓度的升高而下降。说明盐浓度提高,可造成小麦体内Na~+积累,同时使营养元素吸收减少。 3.盐胁迫下玉米根系生长、株高、根系活力、生物量都下降,膜透性明显增大。 4、低盐条件下(100mmol L-1NaCl),增钙可以减轻盐对玉米生长的影响;高盐条件下(200mmol L-1NaCl),增钙甚至还加重盐害。 5.盐胁迫下小麦根系生长受到抑制,根与叶的细胞膜透性增大,脯氨酸含量增加,生物量下降。增钙对盐胁迫有所缓解作用,但效果不明显,不同钙浓度处理间的差异也不明显。 6.氯化钠可以导致玉米、小麦根细胞膜的去极化。去极化的发生时间随加入的NaCl浓度的增加而缩短;去极化的程度与介质中氯化钠的浓度成正相关,即溶液中盐浓度越大,幼苗根细胞膜电位去极化的程度越高;钙可以推迟NaCl引起的细胞膜去极化的发生时间,减小NaCl所导致细胞膜去极化的程度。 7.同一浓度NaCl(8mmol L-1)对不同作物根细胞膜电位的影响不同。受Na~+影响根细胞膜电位去极化的程度为:玉米小麦大豆;根细胞膜电位变化的起始反应时间为:玉米小麦大豆。 8.玉米、小麦根细胞膜的去极化程度与Na~+、K~+离子的吸收有很大关联。NaCl胁迫程度越大,膜电位去极化程度越强,Na~+吸收速率上升而钾离子吸收速率下降,说明NaCl可以通过对作物根系细胞膜的膜电位产生影响,进而影响到K~+的跨膜运输。
【关键词】：NaCl Ca~(2+) 离子吸收 膜电位
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S31
【目录】：
  • 中文摘要7-9
  • 英文摘要9-11
  • 文献综述11-34
  • 1 土壤盐渍化状况及盐碱土利用11
  • 2 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理11-18
  • 2.1 盐胁迫对植物的伤害11-14
  • 2.1.1 盐胁迫对植物生长发育的影响12-13
  • 2.1.2 盐胁迫对植物生理生化代谢的影响13-14
  • 2.2 植物的耐盐机制14-16
  • 2.2.1 拒盐机制15
  • 2.2.2 离子区隔化15
  • 2.2.3 渗透调节15-16
  • 2.3 缓解盐害的途径16-18
  • 2.3.1 培育耐盐品种16
  • 2.3.2 利用化学药剂来提高植物耐盐性16-17
  • 2.3.3 农业栽培措施17-18
  • 3 钙与盐胁迫18-22
  • 3.1 提高植株保水能力20
  • 3.2 维持膜的稳定性20
  • 3.3 改善植物的光合作用20-21
  • 3.4 减少活性氧的生成21
  • 3.5 维持细胞的渗透平衡21-22
  • 3.6 促进植株的生长22
  • 4 盐与细胞膜电位22-26
  • 4.1 盐对细胞膜的影响22-23
  • 4.2 膜电位的建立、影响因素及其测定方法23-24
  • 4.3 Na~+吸收机理24-25
  • 4.4 盐和钙对细胞膜电位的影响25-26
  • 参考文献26-34
  • 第一部分 NaCl 对玉米、小麦吸收其它营养元素的影响34-44
  • 1 NaCl 对两种玉米吸收K~+和 NO_3~--N 速率的影响34-39
  • 1.1 植物材料准备34-35
  • 1.2 结果与分析35-37
  • 1.2.1 NaCl 浓度对玉米吸收 Na~+的影响35-36
  • 1.2.2 NaCl 对玉米 K~+吸收的影响36
  • 1.2.3 NaCl 对玉米吸收硝态氮的影响36-37
  • 1.3 讨论37-39
  • 1.4 结论39
  • 2 NaCl 对小麦吸收 K~+和 NO_3~--N 速率的影响39-42
  • 2.1 植物材料准备39
  • 2.2 结果与分析39-41
  • 2.2.1 NaCl 浓度对小麦吸收Na~+的影响39-40
  • 2.2.2 NaCl 对小麦 K~+吸收的影响40-41
  • 2.2.3 NaCl 对小麦吸收硝态氮的影响41
  • 2.3 讨论41-42
  • 2.4 结论42
  • 参考文献42-44
  • 第二部分 NaCl 对玉米、小麦幼苗的影响及外源钙的作用44-63
  • 1 不同盐胁迫对玉米幼苗的影响及外源钙的缓解作用44-53
  • 1.1 材料与方法44-45
  • 1.1.1 植物的培养与处理44-45
  • 1.1.2 分析方法45
  • 1.2 结果与分析45-51
  • 1.2.1 钙对不同盐胁迫下玉米根系生长的影响45-48
  • 1.2.2 钙对不同盐胁迫下玉米株高的影响48-49
  • 1.2.3 钙对不同盐胁迫下玉米细胞膜透性的影响49
  • 1.2.4 钙对不同盐胁迫下玉米根系活力的影响49-50
  • 1.2.5 钙对不同盐胁迫下玉米生物量的影响50-51
  • 1.3 讨论51-52
  • 1.4 结论52-53
  • 2 盐对小麦幼苗的影响及外源钙的作用53-59
  • 2.1 材料与方法53
  • 2.1.1 植物的培养与处理53
  • 2.1.2 分析方法53
  • 2.2 结果与分析53-57
  • 2.2.1 钙对盐胁迫下小麦根系生长的影响53-55
  • 2.2.2 钙对盐胁迫下小麦细胞膜透性的影响55-56
  • 2.2.3 钙对盐胁迫下小麦脯氨酸含量的影响56-57
  • 2.2.4 钙对盐胁迫下小麦生物量的影响57
  • 2.3 讨论57-59
  • 2.4 结论59
  • 参考文献59-63
  • 第三部分 NaCl 对植物根细胞膜电位的影响及钙对维持膜电位的作用63-82
  • 1 NaCl 对玉米、小麦根尖表皮细胞膜电位的影响及钙对维持膜电位的作用63-74
  • 1.1 材料与方法63-64
  • 1.1.1 植物材料培养63-64
  • 1.1.2 处理与测定方法64
  • 1.2 结果与分析64-73
  • 1.2.1 不同浓度 NaCl 处理过程中植物细胞膜电位的变化特征65-69
  • 1.2.2 膜电位变化的起始反应时间与盐浓度的关系69-70
  • 1.2.3 钙对维持植物根系细胞膜电位的作用70-73
  • 1.3 讨论73-74
  • 1.4 结论74
  • 2 同一浓度 NaCl（8mmol L~(-1)）对不同作物根细胞膜电位的影响74-78
  • 2.1 材料与方法74
  • 2.1.1 植物材料培养74
  • 2.1.2 处理与测定方法74
  • 2.2 结果与分析74-77
  • 2.2.1 不同作物在NaCl 处理过程中根细胞膜电位的变化特征75-76
  • 2.2.2 不同作物在NaCl 处理过程中膜电位的变化的起始反应时间的比较76-77
  • 2.3 讨论77-78
  • 2.4 结论78
  • 参考文献78-82
  • 第四部分 NaCl 胁迫下玉米、小麦幼苗Na~+、K~+吸收与膜电位的关系探讨82-89
  • 1 材料与方法82-83
  • 1.1 植物材料培养82-83
  • 1.2 处理与测定方法83
  • 2 结果与分析83-86
  • 2.1 NaCl 浓度对玉米、小麦吸收Na~+及膜电位变化的影响83-85
  • 2.2 NaCl 浓度对玉米、小麦吸收K~+及膜电位变化的影响85-86
  • 3 讨论86-87
  • 4 结论87
  • 参考文献87-89
  • 致谢89-90
  • 攻读硕士期间发表的学术论文90-91
  • 附表：对应本文中各图的表91-95

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