不同盐类对盐生植物和非盐生植物的影响

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据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计,全世界盐渍土面积为9.5438亿公顷。根据王遵亲等1993年报道,我国现代(活性)盐渍化土壤的面积总额为5.54亿亩,残余盐渍化土壤约为6.73亿亩,潜在盐渍化土壤为2.6亿亩左右。除此,由于不合理的农业灌溉措施还不断造成一些次生盐渍化土壤,使中国盐碱土面积不断增加,严重地影响我国农作物产量和农业的发展。由于盐碱土对农作物生长的影响,随着盐渍化的日趋严重,阻碍了世界可耕地的利用。因此引起了全世界很多科学家对盐碱地的重视。植物的耐盐问题,主要是指植物对NaCl的耐性问题,植物耐盐生理的研究,主要从两个方面入手:一是研究盐生植物对盐度的耐性生理;二是研究盐度对非盐生植物的盐害生理,从而了解改善和提高植物抗盐能力。因此,本研究从不同盐类对盐生植物和非盐生植物生长和离子分布的影响入手,以盐生植物盐地碱蓬(Suaeda Salsa)和非盐生植物烟草(Nicotiana tabacum L. Var NC82)为实验材料进行了三种盐类对Na+和Cl-吸收、运输、积累以及其功能的研究。1.盐地碱蓬:盐生植物盐地碱蓬(Suaeda Salsa)的幼苗分别用0、50、100和200 mmol/L的NaCl、NaNO3和KCl处理15和30d后取样并测定干鲜重、肉质化、离子含量、SOD活性、光合和叶绿素荧光以及X-ray微区分析的情况。结果显示:(1). NaCl处理后植株鲜重和干重均随着NaCl浓度的增大而升高,NaNO3的效应次之,KCl则起抑制作用;(2).三种盐处理后植株肉质化水平依次为NaCl>NaNO3>KCl;(3).离子含量:Na+含量依次为NaCl>NaNO3>KCl,Na+含量随着处理时间的延长而增大;K+含量依次为KCl>NaCl>NaNO3,并且与处理时间和浓度有关;Cl-含量依序为KCl>NaCl>NaNO3,并随着处理时间的延长而下降;(4). NaCl促进了碱蓬的SOD活性,而KCl抑制了活性,NaNO3对SOD的影响不明显;(5).三种盐对光合的影响情况也不同,NaCl促进了Pn和Gs,KCl处理刚好相反;(6). NaCl和NaNO3处理对Fv/Fm的效应不明显,而对ΦPSⅡ则起明显的促进效应。KCl对Fv/Fm和ΦPSⅡ都起明显的抑制作用;(7).叶细胞各区室内液泡中三种离子相对含量最大;(8).盐地碱蓬对NaCl的响应特别显著并具有很强的依赖性,200 mmol/L NaCl处理30d后植物体内Na+和Cl-含量分别占干重的13.5%和10.1%。显然,盐地碱蓬是一种专性盐生植物,是一种Na和Cl的超富集植物。2.烟草:烟草(Nicotiana tabacum L. Var NC82)在4叶期分别用含有不同浓度NaCl、NaNO3和KCl的Hoagland营养溶液处理。结果显示:(1).烟草幼苗鲜重和干重受到不同程度的抑制作用,25 mmol/L NaCl处理的烟草幼苗的鲜重和干重接近对照,NaNO3和KCl也对烟草幼苗产生不同程度的抑制,而NaCl的抑制作用最大;(2). NaCl、NaNO3和KCl对烟草离子积累效应如下: Na+积累水平是NaCl>NaNO3>KCl;K+积累水平被KCl促进,而NaCl和NaNO3抑制K+的积累;Cl-的积累水平是KCl>NaCl>NaNO3;NO3-的积累水平为NaNO3促进,受KCl抑制,而NaCl作用不明显;(3).三种盐对SOD活性的抑制是NaCl>KCl >NaNO3;(4). NaCl、NaNO3和KCl的各种浓度也抑制光合作用过程,Pn和Gs被这三种盐抑制,并引起Ci升高;(5).另外,三种盐也抑制最大PSⅡ效率Fv/Fm和实际PSⅡ光化学效率ΦPSⅡ;(6).在所有的细胞器中,K含量最高。除液泡外的其它三个细胞器中都是NaCl处理的Na+含量最高,Cl-情况为NaCl>KCl。而液泡中离子含量为NaNO3处理下Na+含量最高,在Cl-积累方面是KCl>NaCl。通过上述研究可以看出盐生植物盐地碱蓬对盐的响应特别显著,并且有很强的依赖性;而烟草则相反,它对盐度非常敏感,在25 mmol/L NaCl条件下,其生长即被抑制。说明盐生植物与非盐生植物对盐度的响应有本质的区别。要彻底了解植物的耐盐本质还需要进一步从植物耐盐基因生物学来解决。
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