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海滨锦葵抗盐基础生理的研究

党瑞红  
【摘要】: 1.海滨锦葵的抗盐阈值: 经0(CK)、10、20、30、40、50、60、70、80 mmol/L NaCl处理发现,40 mmol/L NaCl处理下,海滨锦葵的干重、鲜重、净光合速率(Pn)、潜在光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)均最高,除Fv/Fm与CK相比变化不明显外,其余各指标均与CK差异显著(P0.05)。因此海滨锦葵的抗盐阈值大约为40 mmol/L NaCl。 2.等渗水分和盐分胁迫对海滨锦葵生长的效应: NaCl和等渗的聚乙二醇(PEG)均引起海滨锦葵生长下降,100 mmol/L NaCl处理使植物含水量及肉质化程度有所提高(P0.05),而200 mmol/L NaCl及所有的PEG处理都使海滨锦葵的含水量和肉质化程度明显降低(P0.05)。NaCl处理下植物体内Na~+含量增多而K~+含量下降,但PEG处理均引起Na~+和K~+含量同时下降。另外,随NaCl和PEG浓度的增加,海滨锦葵的渗透调节能力升高,NaCl处理下的升高幅度明显大于PEG处理的;处理同时导致叶片Pn、气孔导度(Gs)和Fv/Fm的降低,且等渗PEG的作用较NaCl的作用明显。结果表明PEG对海滨锦葵的影响比NaCl的影响大,即海滨锦葵对盐胁迫的适应能力较强,而对水分胁迫的适应能力较差;在100 mmol/L NaCl处理时,海滨锦葵的Pn变化主要由气孔因素引起,200 mmol/L NaCl和所有的PEG处理时Pn的变化主要由非气孔因素引起。 3. NaCl对海滨锦葵生长和生理的效应: 在100~300 mmol/L NaCl处理下,海滨锦葵的鲜、干重随着盐处理浓度的升高而下降。100 mmol/L NaCl处理下鲜、干重较CK下降不明显(P0.05),随着盐浓度的升高,鲜、干重都明显降低(P0.05)。海滨锦葵含水量和肉质化程度变化随盐浓度的升高主要呈降低趋势,100 mmol/L NaCl处理较CK略有升高,200、300 mmol/L NaCl处理较CK显著降低。说明较低盐度对海滨锦葵影响不大;也说明海滨锦葵在适应盐渍环境的过程中,未通过稀盐方式抗盐。 盐胁迫下海滨锦葵的Pn随处理盐浓度的升高而下降。CK和100 mmol/L NaCl处理下Pn的日变化呈明显的双峰曲线。早晚Pn、Gs较低,胞间二氧化碳浓度(Ci)较高,中间阶段,Pn降低时,Gs下降,同时Ci也降低;200、300 mmol/L NaCl处理Pn变化呈单峰,在Pn增大时,Gs和Ci降低。因此,海滨锦葵Pn的降低在较低盐胁迫下主要是气孔因素作用的结果,在高盐浓度胁迫下主要是非气孔因素作用的结果。早晚时段由于光强弱,温度低,光合相关酶活力低,海滨锦葵Pn较低。强光和高温容易引起光抑制,也可能使PSⅡ活性降低,因此正午海滨锦葵在CK和100 mmol/L NaCl处理时出现光合“午休”现象。200、300 mmol/L NaCl处理未出现光合“午休”现象,可能是交叉适应的结果-海滨锦葵在适应盐胁迫的过程中增加了对高温高光强的适应能力。 叶片和根部硝酸还原酶(NR)活性在各处理下的变化趋势有很大差异。随处理盐度升高,叶片NR活力先升高后降低,根部则逐渐降低。与CK相比, NaCl处理下NR活力变化明显(P0.05)。而N03一含量变化:在叶片中正好与叶片的NR变化方向相反;在根部则与根部的NR变化趋势一致。由此可以得出:在CK下,NO_3~-的同化还原可能主要在根部进行,而在盐处理下,N03一的还原则主要可能在叶片进行。 根系的总长度、表面积、总体积、根尖数等参数均随处理盐度的升高而降低。结合TTC的还原强度随处理盐度的增加在100 mmol/L NaCl处理时达到最大值,接着开始降低。可以说明在较低盐分条件下,海滨锦葵需要消耗更多的能量来维持自身正常的生长,300 mmol/L NaCl时海滨锦葵的生长代谢已大幅度降低 4.海滨锦葵的拒盐特性: 测定海滨锦葵幼苗根部、茎基、茎、叶柄和叶中无机离子(Na~+、K~+、Ca2+、Cl-、NO3-)含量,分析其随NaCl处理浓度升高的变化趋势及其在不同处理下不同器官中的分布;分析Na~+、K~+动态变化和向地上部分的运输情况。可以得出:海滨锦葵主要通过主要拒Na~+部位:根部-茎-叶柄的拒Na~+作用以及主要聚Na~+部位根、茎、叶柄的Na~+累积效应,减少盐分向叶片运输,保持叶片较低的Na~+/K~+,这种拒Na~+作用在高盐度下仍维持较高趋势。 5.海滨锦葵的渗透势和渗透调节能力: 测定分析各处理下叶片和根部无机离子(Na~+、K~+、Ca2+、Cl-、NO3-)和可溶性有机物质脯氨酸(Pro)、总游离氨基酸(FAA)、可溶性糖(SS)、有机酸(OA)含量的变化。计算、分析无机离子(Na~+、K~+、Ca2+、Cl-、NO3-)和可溶性有机物质对渗透势贡献的大小。结果表明海滨锦葵渗透调节能力随处理盐浓度的升高而增加,渗透调节剂以无机离子为主。


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