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盐渍化已成为全球性的问题,世界各国都在寻找解决办法。利用生物学措施,筛选耐盐作物种质资源,在盐碱地推广栽培,既可以有效地改良盐碱地,同时也会产生经济效益。本文以甜高粱(Sorghum bicolor)为实验材料,首先利用基部起第2茎节的茎秆探索了如何快速提取甜高粱茎秆表面蜡质,用电子显微镜技术观察了茎秆表面蜡质的晶体形态并对其进行归类;然后分别研究了一定盐浓度下甜高粱萌发期(7 d)种子和芽苗的萌发参数和生长状况,甜高粱苗期(35 d)幼苗的生长、光合荧光参数、离子含量等生长指标的变化,根据其生长指标及其盐害率用隶属函数值法进行了综合评价,得出了不同品种甜高粱耐盐性强弱顺序,并用系统分类方法将其归类;最后研究了100 mmol?L?1NaCl处理下,不同品种甜高粱苗期(50 d)叶片表皮蜡质的含量变化,并对叶片表皮蜡质含量与叶绿素含量、水分利用效率、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素荧光参数和表皮渗透率等耐盐相关指标之间的关系进行了分析讨论,旨在探讨甜高粱耐盐性与蜡质之间的关系。本文主要研究结果如下: 1、确定甜高粱茎秆蜡质最优化提取方法是:甜高粱2 g茎秆60℃下用30 mL氯仿浸提3 min。显微镜观察到茎秆表面分布着具有一定晶体结构的聚合物,小鳞片状结构平铺在表面,有小管形状的聚合结构突破表面,呈现出具有一定空间结构的晶体状,数目众多。甜高粱蜡质属于纵向聚合棒状晶体蜡质。 2、以9个品种甜高粱为实验材料,研究了0、50和100 mmol?L?1 NaCl浓度对甜高粱萌发期的萌发参数及盐害率的影响,利用隶属函数值的方法对甜高粱在萌发期发芽率等13个生长生理指标进行综合评价,以期筛选出耐盐性不同的甜高粱品种,为探索甜高粱耐盐机制奠定基础。结果表明:品种绿能1号耐盐性最强,MN-94耐盐性最弱;与对照相比,各品种甜高粱的活力指数、芽长、根鲜重、芽鲜重、芽和胚芽鞘的含水量在不同盐浓度下均表现出差异性显著(P<0.05);不同盐浓度下活力指数的盐害率最大,且与总隶属函数值的相关系数是0.950,为极显著水平(P<0.01)。活力指数盐害率可以作为甜高粱萌发期筛选耐盐品种的一个重要指标。综合评价9个甜高粱品种耐盐强弱顺序为绿能1号>济甜杂3号>Mer72-3>晋甜杂1号>济甜杂11-6>甜选171>济甜杂2号>T-98>MN-94,系统分类可将其分为耐盐类型、中等耐盐类型和盐敏感类型。 3、以11个品种甜高粱为实验材料,采用0和100 mmol·L?1 NaCl处理甜高粱幼苗,研究盐处理对苗期的生长、光合荧光参数、离子含量及其盐害率的影响。利用隶属函数值法对盐处理下甜高粱苗期的10个生理指标进行综合评价。结果表明,与对照相比,100 mmol·L?1 NaCl处理下各甜高粱品种的鲜重、干重、株高、根长、Fv/Fm和φPSII及K+/Na+等指标均显著下降。在盐处理下甜高粱根干重盐害率的隶属值与总隶属函数值的相关系数(r=0.895)最大,为极显著水平(P<0.01)。根干重的盐害率可以作为甜高粱苗期筛选耐盐品种的一个重要指标。综合评价11个甜高粱品种耐盐强弱顺序为Mer72-2>甜选171>济甜杂11-6>绿能1号>晋甜杂1号>T-98>济甜杂3号>MN-94>济甜杂2号>戴尔>Mer72-3,并可将其分为耐盐类型、中等耐盐类型和盐敏感类型。 4、不同品种甜高粱在100 mmol?L?1NaCl处理后与0 mmol?L?1NaCl对照组相比,叶绿素含量、光合指标等12个相关生理指标均有一定变化,植物的正常生长受到了不同程度的影响。对甜高粱耐盐相关的一系列生理指标进行相关性分析,发现甜高粱叶片蜡质含量与叶绿素含量、净光合速率、Fv/Fm和水分利用效率呈极显著正相关(P<0.01),与qP呈显著正相关(P<0.05);蜡质含量与胞间CO2浓度、叶绿素渗出率和水分散失率呈显著负相关,与气孔导度和蒸腾速率呈显著负相关(P<0.05);叶片蜡质含量与叶片含水量的相关系数最小,仅为0.057。甜高粱叶片蜡质含量与其耐盐性呈正相关(r=0.821),耐盐性越强的品种其叶片表面蜡质含量越高。因此,本文结果表明叶片蜡质含量是一个能反映甜高粱耐盐性的指标,叶片通过增加表皮蜡质积累来降低表皮渗透率和非气孔蒸腾来减弱盐害引起的水分胁迫,间接影响其他耐盐指标,从而提高甜高粱的耐盐性。