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NaCl胁迫对超大甜椒的种子萌发及幼苗生长影响的生理生化机制

宋旭丽  
【摘要】:作为蔬菜栽培的重要方式,设施栽培在全国各地迅速发展。据山东省2004年统计数据,山东以日光温室为龙头,大、中、小拱棚相配套的设施蔬菜已经成为全国最大的蔬菜生产基地,但是在设施蔬菜栽培中,土壤次生盐渍化问题严重影响蔬菜的正常生长。本文以山东省近年来设施栽培的主要蔬菜之一的超大甜椒(Capsicum annuum L. var.)为研究材料,采用水培法,设置50,150和250 mmol·L-1 NaCl浓度梯度,以未处理为对照,分别对其种子萌发和幼苗生长情况进行研究,结果显示: 1.NaCl胁迫下种子萌发情况: 50 mmol·L-1 NaCl处理发芽势最高,高于对照,150和250 mmol·L-1NaCl处理均低于对照,且浓度越高发芽势越低;随NaCl浓度升高发芽率、主根长、侧根数下降,说明50 mmol·L-1NaCl处理在萌发初期有促进超大甜椒种子萌发的作用,但随着萌发时间的延长其促进作用逐渐消失,其余浓度的NaCl处理均抑制种子萌发;以第10天时的萌发胚根为研究对象,测定其相关生理生化指标,结果显示,随处理浓度的上升根活力呈下降趋势,膜质过氧化产物丙二醛、电导率上升,SOD活性下降,渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量下降。 2. NaCl胁迫下幼苗生长情况: (1)农艺性状: 处理后第18天对幼苗相关农艺性状进行测定,结果显示,250 mmol·L-1NaCl处理植株全部死亡外,各浓度处理植株其苗高、叶面积、植株鲜重和干重都随处理浓度的上升而下降。50 mmol·L-1NaCl处理除主根长度、根鲜重和干重显著高于对照外,地上部生长指标低与对照。而其余浓度地上部及根系生长均低于对照。说明50mmol·L-1NaCl处理促进超大甜椒的根系生长,但对地上部生长有所抑制,而其它浓度NaCl处理显著抑制植株地上部及根系生长。 (2)生理生化指标: 取处理前、处理后1,3,5,7天的超大甜椒上部第3-4片功能叶为实验材料,测定其相关生理生化指标,结果显示,当NaCl浓度≤150 mmol·L-1 NaCl的处理,叶绿素含量未显著降低,反而促进叶片中类胡萝卜素的积累;盐胁迫1周期间(250 mmol·L-1 NaCl处理3 d),超大甜椒叶片对不同浓度NaCl反应不同,50和150mmol·L-1NaCl胁迫下,丙二醛(MDA)含量随浓度升高及时间延长而升高。而250mmol·L-1NaCl处理下,MDA含量急剧升高,表明膜脂过氧化程度严重,植株受到极显著的伤害。 (3)NaCl胁迫诱导幼苗叶片的光抑制: 快速叶绿素荧光动力学可以在无损情况下探知叶片光合机构的损伤程度,JIP-test方法将测量值转化为多种具有生物学意义的参数,因而被广泛应用于研究植物光合机构对环境的响应机制。本文研究了超大甜椒幼苗在强光及不同NaCl浓度胁迫下的荧光响应情况。与单纯强光胁迫相比,NaCl胁迫引起了叶绿素荧光诱导曲线的明显改变,光系统Ⅱ(PSⅡ)光抑制加重,同时PSⅡ反应中心和受体侧受到明显抑制,而且高NaCl浓度胁迫下PSⅡ供体侧受伤害明显,同时PSⅠ反应中心活性(P700+)在盐胁迫下明显降低。这些结果表明,NaCl胁迫加剧强光对超大甜椒光系统的光抑制,并且浓度越高抑制越明显,但对PSⅠ的抑制作用低于PSⅡ。高NaCl浓度胁迫易对PSⅡ供体侧放氧复合体造成破坏,并进一步导致PSⅠ光抑制。


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