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小麦Na~+吸收途径及Na~+在霸王适应渗透胁迫中的生理作用

蔡建一  
【摘要】: 土壤盐碱化和水资源短缺是影响农作物生长的主要限制因子。干旱和盐渍在一定意义上都同属于渗透胁迫,而盐渍除了有渗透胁迫作用外,还存在着某些离子的毒害作用。土壤中过高的Na+浓度对植物的伤害包括两个方面:首先,土壤溶液中的Na+引起植物根系吸水困难,导致植物的生长受到抑制;其次,过量的Na+通过蒸腾作用进入植物的叶片并累积,从而引起离子毒害效应。研究Na+在植物体内的运输途径及其调控机制是解决这一问题的关键。植物对干旱、盐渍的响应机制存在相似之处,但也存在明显的差异。同时,适量的Na+对多浆旱生植物霸王的生长和抗旱性有益。 本文以小麦和霸王为材料,通过水培和沙培实验,利用22Na+同位素示踪技术,对Na+在小麦体内的吸收运输以及Na+在霸王抗旱性中的生理作用进行了初步研究,现已取得如下结果: 1.在25 mmol/L NaCl和125 mmol/L NaCl处理下,小麦根22Na+单向内流速率的变化呈明显的阶段性。盐处理0.12h时,根22Na+单向内流速率很高;12h以后,内流速率开始下降,并最终达到稳定。 2.小麦HKT1的功能可能随外界NaCl浓度的不同而有差异。在低盐浓度下(25 mmol/L NaCl),HKT1主要行使从木质部回收Na+的功能;在高盐浓度下(125 mmol/L NaCl),HKT1主要负责根部Na+的吸收。 3.不同强度的渗透胁迫(-0.5、-1.0和-1.5MPa)下,50 mmol/L NaCl显著提高了霸王的抗早能力,减轻了渗透胁迫对霸王生长造成的伤害。与未加NaCl的植株相比,在轻度、中度和重度渗透胁迫下,50 mmol/L NaCl使霸王净光合速率分别升高了9%、40%和155%,游离脯氨酸含量分别降低了66%、55%和31%(P0.05),可溶性糖含量分别下降了41%、33%和30%。50 mmol/L NaCl处理的霸王叶片SOD、CAT和POD三种酶的活性显著高于未加NaCl处理(P0.05)。净光合速率和可溶性糖除轻度渗透胁迫下(-0.5MPa)不显著外,其余处理均差异显著(P0.05)。


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