两种红树—秋茄和木榄幼苗抗盐生理生化基础研究

【摘要】：本文以两种典型拒盐生红树植物——秋茄(Kandelia candel)和木榄(Bruguiera gymnorrhiza)一年生幼苗为实验材料,秋茄和木榄苗木是利用采白海南东寨港红树林自然保护区成熟胚轴培育而成。通过对盐胁迫下(NaCl 浓度从100mmol/1升至400mmol/1)秋茄和木榄幼苗组织离子含量、膜质过氧化作用、光合作用和叶绿素a荧光参数特性及信号转导动态变化的研究,旨在进一步了解红树幼苗抗盐的生理生化机制。具体研究结果如下: 1.盐胁迫下,秋茄和木榄幼苗体内各组织均含有较高Cl、Na含量,说明这两种红树植物主要通过累积盐分来抵御高盐生境引起的渗透胁迫。同时实验也表明秋茄和木榄具有相同的拒Na~+机制,即通过根系控制Na~+的运输来拒盐。与拒Na~+机制不同,两种红树拒Cl~-机制存在差异:秋茄主要通过根系控制Cl~-的吸收来拒盐,木榄则主要通过根系控制Cl~-的运输来拒盐。满足渗透调节的前提下,保持地上部分较低的盐分浓度是秋茄和木榄共同的特点。 2.通过对初始(24h,100mmol/1 NaCl)和长期盐胁迫(28d,NaCl浓度从100mmol/1升至400mmol/1)下秋茄和木榄幼苗叶片ABA、CaM含量及抗氧化酶(SOD和POD)活性变化的测定表明:(1) 初始盐胁迫下,秋茄叶片ABA含量就大幅度上升并在4h时出现峰值,CaM含量则在初始胁迫24h时才达到峰值,此间秋茄叶片SOD和POD活性也在提高,并在8h时同时达到峰值。木榄在盐胁迫初期ABA含量没有显著变化,而CaM含量在胁迫4h后急速增加,盐处理期间木榄叶片SOD和POD活性也协调上升。(2) 长期盐胁迫下,两种红树植物叶片Na~+、Cl~-含量虽然逐渐升高,但其MDA含量和电解质外渗率都没有发生明显变化,在400mmol/1NaCl处理时,秋茄和木榄叶片MDA水平及电解质外渗率只提高了20-39%。在盐胁迫强度不断提高的条件下,秋茄能维持较高ABA含量和高POD活性,木榄则能保持较高的CaM含量,并在高盐胁迫下维持高SOD活性。 3.研究盐胁迫对秋茄和木榄幼苗叶片光合作用和叶绿素a荧光参数的影响,结果表明:正常情况下(未经盐处理)时气孔是影响秋茄和木榄光合作用的主要因子。而盐胁迫后光合速率(Pn)下降则主要归因于气孔和非气孔因素的的光合电子传递速率和RuBP羧化酶活性的降低。实验中我们发现高盐胁迫对秋茄的影响要大于木榄。