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超氧化物歧化酶(SOD)是生物中普遍存在的一种含金属的酶类,是防御超氧阴离子自由基对细胞伤害的抗氧化酶,有Cu/Zn-SOD、Fe-SOD、Mn-SOD三种同功酶。在盐生植物中盐胁迫引起一定的氧化胁迫,SOD抗氧化酶的作用是盐生植物耐盐机制的一个重要的辅助机制。本实验以碱蓬、补血草、滨藜等三种不同类型的盐生植物为材料,进行NaCl(0-400 mmol/L)处理,分析三种植物叶片中SOD活性随盐浓度增加及胁迫时间的延长变化情况;盐胁迫下盐生植物光合特性的变化;并结合其它生理指标阐明SOD在盐生植物耐盐性中的作用,及SOD、光合特性与耐盐性的关系。结果如下: 1、盐处理对不同盐生植物生长状况的影响 不同类型盐生植物的耐盐性有很大差别。在100mmol/L NaCl条件下,补血草单株鲜重高于对照,但差别不明显;在200 mmol╱L和100 mmol╱L NaCl时,碱蓬和滨藜单株鲜重分别达到最大值,且与对照差异显著;随盐处理浓度的提高它们单株鲜重下降的幅度差别很大,400mmol/L NaCl条件下碱蓬、补血草和滨藜的单株鲜重分别是它们最大值的81.7%、52.0%、57.3%。三种盐生植物的单株干重、无机干重以及整株含水量均呈现与其单株鲜重相似变化规律,但变化幅度各不相同。 三种植物叶片中Na+Cl-离子含量都随盐处理浓度的升高而增大,而K+离子的含量随盐处理浓度的升高而下降。三种植物叶片细胞汁液渗透势都随盐处理浓度的增高而降低,而且三种植物Na+、Cl-表现出基本相同的降低趋势,K+离子表现出基本相同的下降幅度。 2、盐胁迫对盐生植物光合特性的效应 低浓度盐处理对三种盐生植物的光合速率有促进作用,高浓度盐胁迫对其光合有抑制作用。补血草和滨藜的净光合速率(Pn)分别在100mmol/L NaCl条件下达到最大,随盐处理浓度的升高Pn降低,400mmol/L NaCI条件下,均低于对照;碱蓬在200 mmol/L NaCl条件下Pn达到最大值,但400mmol/L NaCl条件下,仍高于对照;盐胁迫对碱蓬叶片的气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)等影响不明显,对补血草和滨藜的上述指标有显著影响,400 mmol/L NaCl时,明显低于对照。在400mmol/L NaCl条件下,随处理时间的延长,补血草和滨藜的Pn逐渐下降,Gs、Ci短时间内就明显下降;而碱蓬的Pn、Gs、Ci下降不明显。 盐胁迫下,不同类型盐生植物叶片叶绿素含量的变化比较复杂。碱蓬chla增加,chlb的变化趋势与之相反,chla+b含量无显著变化,chla╱b在200mmol/L时为对照的171.1%,400mmol/L NaCl时,chla/b值为对照136.2%;在滨藜中,chla和chlb、chla+b、chla/b在400 mmol/L时均明显低于对照,补血草中在100 mmol/L NaCl条件下,chla、a+b含量达到最小值,在400 mmol/L NaCl时达到最大值,chla/b值的变化与前两种植物相同。chla/b值反应叶绿体中类囊体的垛叠程度。 随盐处理浓度的增加,三种盐生植物的Fv/Fm的变化均不明显(P>0.05),说明盐胁迫对最大光化学效率没有造成影响,光能吸收转化的机构没有受到盐胁 thtwhMI--thtootMat——一——”-’Zop qZ A 迫的损害。在盐胁迫下,碱蓬rpPSll随盐处理浓度的增加而提高,200 mmol/L NaCI 时,oPS 11达最大值且明显高于对照(P<0.05)。在 0-100 mmol/L NaCI范困内, 串血草和滨茧中陀11呈不明显增加趋势(P>0.05)),在400 mmol/L NaCI条件下, 巾PSll明显低于对照,在400 nunol/L NaCI处理 1天时,补血草和滨黎中PSll明 显低于对照(P(0.05),随处理时间的延长,则表现出先升高后降低的趋势。碱 蓬巾陀H随处理时间的变化与对照比较差异并不显著 3、盐处理下对不同类型盐生植物自由基伤害 三种植物中 MDA含量及叶片质膜渗透性的变化不同。在 0刁 00 mmol几 NaCI 范围内,滨黎和补血草叶片 MDA含量、叶片质膜渗透性无明显变化,超过 100 。ilL**Q时随盐处理浓度的增加,MD A含量明显高于对照(P<0.05),叶片 质膜渗透性明显增加;在 400 mmol几 NaCI时,随处理时间的延长,补血草、滨 葬叶片MDA量在短时间内门天)升高,随时间延长又降低而后又回升,碱蓬 随处理时间的变化与滨黎类似。碱蓬在低浓度下(0l00 mmol/L NaCI)MDA含 量和质膜渗透性几乎没有变化,在400m*几*沈时**A含量为对照的106%: 在相同条件下,三种植物叶片MDA含量按碱篷、补血草、滨黎的顺序增加。在 盐胁迫条件下光照增强,MDA含量增加,能放大对植物的氧化胁迫。 4、不同类型盐生植物SOD同功酶及其对盐处理的响应 碱蓬叶片SOD有四种同功酶,其中三种Cu/Zn-SOD、一种Mn-SOD;补血草和 滨黎 SOD均有三种同功酶,两种 Cu/Zn-SOD和一种 Mn-SOD。盐胁迫并没有改变 三中盐生植物SOD 的同功酶酶谱,叶片SOD活性的增加主要是(叶绿体和其它 细胞器中)Cu/Zn-SOD活性增加