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盐碱化土壤经常会伴随干旱,对植物生长及生理代谢方面造成不同程度的影响。本文以文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)种子和二年生文冠果苗为材料,用15%PEG6000分别处理文冠果种子和2年生文冠果苗,通过测定苗木在不同浓度NaCl(50、100、150mmol·L-1)、(0.25%、0.35%、0.45%)胁迫下叶片形态、渗透调节系统、抗氧化保护酶系统、光合系统、无机离子浓度、膜系统及根系活力等方面生理生化指标的变化规律,研究各生理生化指标对呈盐胁迫因子的响应,探讨文冠果耐旱抗盐机制,为文冠果在盐碱地区育苗与栽培提供参考依据。研究结果如下:
1.低盐浓度下(≤50mmol·L-1NaCl),种子经15%PEG6000预处理萌发的文冠果幼苗抗盐能力提高,幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、Na+含量均显著低于未经PEG6000预处理的:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、K+含量均显著高于未经PEG6000预处理。
2.随NaCl胁迫浓度的增高,种子经15%PEG6000预处理萌发的文冠果幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、相对电导率、丙二醛(MDA)、Na+含量呈上升趋势;可溶性蛋白、SOD、过氧化物酶(POD)含量呈先上升后下降趋势,在100mmol·L-1盐浓度时各指标达到最高值:Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、K+含量等指标呈下降趋势。无论是否经15%PEG6000预处理,其幼苗在150mmol·L-1NaCl浓度下盐害等级最高,属于中度盐害。
3.低盐浓度范围内(≤0.35%NaCl),经15%PEG6000处理的2年生文冠果苗抗盐能力提高,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、SOD、POD、Na+、相对电导率、MDA等物质含量均显著低于未经PEG6000处理的;Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、叶绿素a、叶绿素b、根系活力、K+等物质含量显著高于未经PEG6000处理的。在0.45%NaCl浓度一下,经15%PEG6000处理的苗木受害程度高于未经PEG6000处理的,受害等级属于重度盐害。
4.旱盐交叉胁迫下,随盐分浓度的提高,2年生文冠果叶片可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、Na+、相对电导率、MDA含量、SOD以及POD活性等生理指标均旱现不同程度的上升:随胁迫时间延长,可溶性糖、可溶性蛋白、酶活性呈先上升后下降趋势,其余指标均呈上升趋势;Pn、Gs、Ci、Tr、叶绿素a、叶绿素b、Fv/Fm、根系活力等指标随盐分浓度上升呈下降趋势。盐浓度越高,变化幅度越大。K+含量随胁迫程度加重和胁迫时间延长呈下降趋势,各生理生化指标不同胁迫天数间差异显著。在胁迫的前16d变化幅度较大,之后变化较小趋于稳定。
5.文冠果对逆境的反应表现出一定的“交叉适应性”,存低盐浓度下,适当的干旱处理能提高2年生文冠果苗的抗盐能力,超过一定盐分浓度,干旱反而会加重文冠果受盐害程度。文冠果种子经15%PEG6000预处理后,其苗木的抗盐能力也有所提升。
1.低盐浓度下(≤50mmol·L-1NaCl),种子经15%PEG6000预处理萌发的文冠果幼苗抗盐能力提高,幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、Na+含量均显著低于未经PEG6000预处理的:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、K+含量均显著高于未经PEG6000预处理。
2.随NaCl胁迫浓度的增高,种子经15%PEG6000预处理萌发的文冠果幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、相对电导率、丙二醛(MDA)、Na+含量呈上升趋势;可溶性蛋白、SOD、过氧化物酶(POD)含量呈先上升后下降趋势,在100mmol·L-1盐浓度时各指标达到最高值:Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、K+含量等指标呈下降趋势。无论是否经15%PEG6000预处理,其幼苗在150mmol·L-1NaCl浓度下盐害等级最高,属于中度盐害。
3.低盐浓度范围内(≤0.35%NaCl),经15%PEG6000处理的2年生文冠果苗抗盐能力提高,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、SOD、POD、Na+、相对电导率、MDA等物质含量均显著低于未经PEG6000处理的;Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、叶绿素a、叶绿素b、根系活力、K+等物质含量显著高于未经PEG6000处理的。在0.45%NaCl浓度一下,经15%PEG6000处理的苗木受害程度高于未经PEG6000处理的,受害等级属于重度盐害。
4.旱盐交叉胁迫下,随盐分浓度的提高,2年生文冠果叶片可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、Na+、相对电导率、MDA含量、SOD以及POD活性等生理指标均旱现不同程度的上升:随胁迫时间延长,可溶性糖、可溶性蛋白、酶活性呈先上升后下降趋势,其余指标均呈上升趋势;Pn、Gs、Ci、Tr、叶绿素a、叶绿素b、Fv/Fm、根系活力等指标随盐分浓度上升呈下降趋势。盐浓度越高,变化幅度越大。K+含量随胁迫程度加重和胁迫时间延长呈下降趋势,各生理生化指标不同胁迫天数间差异显著。在胁迫的前16d变化幅度较大,之后变化较小趋于稳定。
5.文冠果对逆境的反应表现出一定的“交叉适应性”,存低盐浓度下,适当的干旱处理能提高2年生文冠果苗的抗盐能力,超过一定盐分浓度,干旱反而会加重文冠果受盐害程度。文冠果种子经15%PEG6000预处理后,其苗木的抗盐能力也有所提升。