冬青对盐胁迫的生理响应及耐盐筛选

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本研究以沿海滩涂绿色生态开发利用为目标,收集13种冬青属材料,研究不同盐胁迫条件下冬青的生长及生理变化,通过观测盐害症状,对冬青树种进行耐盐筛选。经过筛选再对耐盐冬青与敏感冬青进行生长和生理指标的测定,其中包括株高生长量、根茎叶干重、生物量、苗高增长率、根冠比、根系结构变化等生长指标和叶绿素含量、光合指标、叶绿素荧光参数、膜系统、酶系统以及有机渗透调节物质含量等生理指标,以期为苏北盐碱地耐盐树种的选择奠定理论基础。通过研究得到以下几个结果:(1)常绿类冬青耐盐能力显著高于落叶类冬青。通过盐胁迫试验筛选,可以将落叶类冬青树种分成三个不同级别的对盐敏感等级,即轻度敏感:落叶冬青;中度敏感:格瑞;高度敏感:“奥斯特”北美冬青、冬红、冬黄和小果冬青。将常绿类冬青树种分成三个不同级别的耐盐等级,即轻度耐盐:大别山冬青、斯蒂芬和无刺枸骨;中度耐盐:博福德和黄金枸骨;高度耐盐:克恩氏冬青和柳叶冬青。(2)盐胁迫处理对冬青生长和形态的影响:随着盐胁迫浓度的增加,落叶冬青和克恩氏冬青株高相对生长量均逐渐下降,格瑞和大别山冬青根冠比逐渐减小,落叶冬青和克恩氏冬青根冠比呈先升后降趋势,所有受试树种生物量呈现先上升后下降的趋势。(3)盐胁迫处理对冬青叶绿素和光合生理指标的影响:随着盐胁迫时间的增长,受试树种的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量、叶绿素各荧光参数、植物净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率基本呈下降趋势。(4)盐胁迫对冬青膜系统的影响:在盐胁迫处理下,各受试冬青树种的膜透性和丙二醛含量均有所上升。格瑞膜透性和丙二醛含量增幅较大,大别山冬青和克恩氏冬青膜系统未受太大影响。因此可利用冬青膜系统生理指标对冬青树种进行耐盐种和敏感种的快速筛选。(5)盐胁迫对冬青渗透调节物质的影响:在盐胁迫下,受试树种可溶性糖含量相比对照均有所上升。所有受试树种在可溶性蛋白上均表现为先升后降,在脯氨酸含量上表现为逐渐上升趋势,耐盐冬青种与敏感冬青种之间表现差异不大。(6)盐胁迫对冬青酶系统的影响:随着盐胁迫时间的增加,落叶冬青、大别山冬青和克恩氏冬青的SOD活性均迅速上升,CAT活性均表现为在盐胁迫中期迅速上升,在盐胁迫后期下降的趋势。(7)盐胁迫对根系结构的影响:盐胁迫对落叶类冬青根系结构有明显影响,但短期的盐胁迫不会对常绿类冬青造成明显影响。结论:大部分常绿类冬青品种可作为优秀耐盐观赏材料应用于盐碱地区种植。落叶类冬青和常绿类冬青的生长量、叶绿素荧光参数、净光合速率,气孔导度,蒸腾速率、可溶性蛋白、脯氨酸以及CAT活性等生理指标对于盐胁迫的响应皆一致,根系结构变化的响应不一致。低敏感落叶类冬青和高耐盐常绿类冬青的株高相对生长量,根冠比,叶绿素荧光参数,膜透性,丙二醛,可溶性糖和SOD活性对于盐胁迫的响应一致,高敏感落叶类冬青和低耐盐常绿类冬青的根冠比和叶绿素荧光参数对于盐胁迫的响应一致。落叶类冬青中,胞间CO2浓度、膜透性、丙二醛含量、可溶性糖、SOD活性和POD活性等指标对于盐胁迫都有不同的响应规律,其中膜透性和丙二醛含量可作为落叶类冬青耐盐材料筛选最有效的指标;常绿类冬青可溶性糖含量对于盐胁迫响应不一致,可作为筛选常绿类冬青耐盐材料的有效指标。
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