盐胁迫下棉花幼苗(Gossypium hirsutum L.)对外源甜菜碱和水杨酸的生理生化特性响应

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:simon_186
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤盐分的升高(尤其是NaCl所引起的)是极为严重的非生物胁迫,抑制了全球约20%灌溉土地的植物生产力。棉花是当今世界上公认的规模最大的纺织纤维,也是重要的耐盐作物,已成为盐碱地主要的栽培作物。甜菜碱(Glycine betaine,GB)是一种具有活跃渗透能力的化合物,在植物抵御高寒和高盐等非生物胁迫过程发挥着重要作用,水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种在调节植物多种生理和生化特性中占有重要地位的植物激素,可以影响植物应对非生物胁迫响应过程。深入研究盐分胁迫条件下喷施甜菜碱(GB)及水杨酸(SA)对棉花植株生理、生化特性的影响过程,探索喷施外源物质对棉花适应盐分胁迫的调控机理,对于补充完善施用外源物质(如GB和SA)对棉花耐盐能力调控理论具有重要的理论与实践意义。本研究旨在探讨叶面喷施甜菜碱(GB)和水杨酸(SA)对高盐(NaCl)胁迫条件下棉花幼苗生理生化特性的影响。在150 mM NaCl条件下,喷施外源GB设置3个处理(GB浓度分别为2.5、5.0和7.5 mM),喷施外源SA设置3个处理(SA浓度分别为1.0、1.5和2.0 mM),不喷施外源物质的处理1个,另外设置没有盐胁迫且不施加外源物质作为对照处理(CK)。通过系统的人工气候室内盆栽试验,取得了以下主要结果:(1)盐胁迫不仅显著降低了叶片的气体交换和叶绿素荧光参数,还降低了光合色素含量。与不喷施外源物质的盐分处理以及CK处理相比,叶面喷施中浓度(5.0 mM)GB处理和喷施低浓度(1.0mM)SA处理均可显著提高棉花叶片气体交换、叶绿素含量、荧光参数、抗氧化酶活性以及内源GB和SA含量。NaCl胁迫诱导抗氧化酶升高,与不喷施外源物质的盐分胁迫(150 mM NaCl)处理相比,喷施外源GB处理和喷施SA处理均显著提高了棉苗谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,并降低了丙二醛(MDA)的含量。对于所有的外源GB和SA处理,中剂量(5.0 mM)的GB使叶片的光系统最大光化学效率(FV/FM)均达到峰值。NaCl胁迫下叶面喷施GB和SA,叶片的光合速率和FV/FM与叶绿素a、b含量呈正相关关系。根据试验结果,我们认为5.0 mM GB和1.0 mM SA是较适宜的外源物质浓度,通过喷施外源物质能够通过提升叶片光合作用、光合色素含量以及抗氧化酶活性来减轻NaCl胁迫对棉苗的负面影响。(2)与CK相比,150 mM NaCl处理导致Na+在根系和地上部显著累积,并降低了K+、Ca2+和Mg2+含量以及根系和地上部的生物量。与无外源物质的盐处理相比,所有喷施外源GB和SA处理使得上述离子含量发生明显地逆向变化,并提高了根系和地上部的生物量。NaCl胁迫条件下,喷施中浓度GB(5.0 mM)和喷施低浓度SA(1.0 mM)处理均可有效减轻Na+毒害并显著促进棉花生物量积累。NaCl胁迫不仅降低了棉花株高、叶面积和叶水势等植株指标,而且影响棉花根系和地上部的全氮含量,与不喷施外源物质的NaCl胁迫处理相比,喷施5 mM的GB处理和1.0 mM的SA处理均提高了棉花株高、叶面积、叶水势及根系和地上部植株全氮质量分数。总体上来看,150 mM NaCl胁迫条件下,喷施5.0 mM的GB对降低棉苗水力导度损失率(PLC)更为有效;喷施外源GB只增加了内源GB浓度,而叶面喷施SA可以显著提高内源GB和SA浓度。
其他文献
我国的建筑行业已经历了几十年的高速发展时期,由于传统的混凝土建筑资源消耗多,现场施工环境差,工序繁琐等问题,已不能满足我国绿色节能可持续发展的战略要求,建筑行业经济
由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f.sp.tritici)引起的条锈病是小麦生产上的一种重要真菌病害。利用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济而有效的措施。然而,由于
在城市用地日趋紧张的情况下,地铁作为城市轨道交通系统的组成部分发挥了积极作用。但是地铁施工安全问题一直是行业健康发展较难解决的问题之一,存在着管理体系不健全、管理
大葱(Allium fistulosum L.)是一种全国各地均有种植的蔬菜,深受人民大众喜爱。大葱喜肥,而由于其根系养分吸收能力较弱,因此为了获得较高的产量,生产中常常大量投入氮肥和磷
目的:本文是以《济阴纲目·虚劳门》为研究对象,揭示《济阴纲目》虚劳门方剂配伍特点,以期在临床治疗虚劳方面提供一定的文献参考基础。方法:采用文献研究,对《济阴纲目·虚
近年来,钙钛矿太阳能电池由于其高效率和低成本的优势取得了巨大的研究进展,其能量转换效率从最初的3.8%提高到目前的25.2%。在钙钛矿太阳能电池中,与钙钛矿层直接接触的空穴
在实际生活中,图像常常由于获取环境、传输、保存等原因导致像素的缺失,补全图像中缺失的像素值这一任务被称为图像补绘,本文主要探讨了图像补绘这一研究方向中图像先验信息
随着近年来我国交通建设的蓬勃发展,山岭隧道建设正如火如荼的进行,山岭隧道地质结构复杂,隧道施工遇到地质灾害时容易发生各种工程事故,亟需一种方法来探明开挖前方的未知区
为了减轻化石燃料燃烧带来的严重气候变化和环境污染,迫切需要创新电池技术和开发先进的电极材料。研究表明,室温钠硫电池具有高能量密度(1274 W h kg-1)和高理论比容量(1675
虽然目前对碱矿渣胶凝材料的研究较多,但并没有发现有学者将该类材料应用于砌体结构中。笔者在研究中用碱矿渣陶砂砌筑浆代替了水泥砌筑砂浆,并且用陶粒、陶砂作粗细骨料制成