外源NO对NaCl胁迫下3种观赏草生理特性的影响

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wangguoqiang123
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本研究以荻(Miscanthus sacchariflorus)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、细叶芒(Miscanthus sinensis)3种观赏草为试验材料,在盆栽试验条件下,通过NaCl模拟盐胁迫环境,以硝普钠(SNP)为外源一氧化氮(NO)供体,试验共设6个处理:CK0(空白对照)、CK1(120mmol/LNaCl)、T1(120mmol/LNaCl+0.05mmol/LNO)、T2(120mmol/LNaCl+0.1mmol/LNO)、T3(120mmol/LNaCl+0.25mmol/LNO)、T4(120mmol/LNaCl+0.5mmol/LNO),通过设定不同的外源NO浓度测定并分析NaCl胁迫下3种观赏草生长和生理生化指标的变化,揭示外源NO对NaCl胁迫的缓解作用,以期为提高观赏草耐盐性提供理论依据。主要研究结果如下:(1)NaCl胁迫处理抑制了3种观赏草的生长,随着胁迫时间的延长,植株株高和叶长的生长速度均低于空白对照CK0;施加外源NO处理能够缓解NaCl对植株的胁迫,随着处理时间的延长,外源NO的不同浓度T1、T2、T3、T4处理下3种观赏草株高和叶长的生长均高于120mmol/L NaCl(CK1)处理,且随着施加外源NO浓度的增加3种观赏草植株生长速率均表现为先升后降的变化趋势且在T3处理下达到最大。处理第24 d时,T3处理下的荻株高和叶长生长量显著高于CK1分别比CK1高出了1.20倍、1.70倍,狼尾草株高和叶长生长量分别高出了2.22倍、1.59倍,与CK1差异显著,细叶芒株高和叶片生长量显著高于CK1分别高出了1.57倍、1.63倍。(2)与空白对照CK0相比,NaCl胁迫处理下3种观赏草叶片相对含水量和水分饱和亏随着胁迫时间的延长分别呈现下降和上升的变化趋势,施加适宜浓度外源NO对NaCl胁迫有不同程度的缓解作用,有效减缓了叶片水分的流失。处理第24 d时,T2和T3处理对荻、狼尾草、细叶芒3种观赏草叶片水分流失的减缓作用最显著,叶片含水量分别比CK1处理下提高了6.58%和6.77%、31.06%和27.15%、15.44%和11.56%。(3)在NaCl持续胁迫下,3种观赏草叶片相对电导率和MDA含量均显著上升,外源NO施入能够显著降低NaCl胁迫下3种观赏草叶片相对电导率和MDA含量,相对电导率和MDA含量随外源NO施用浓度的增加而先降后升,处理24 d时均在T3处理下最低。荻叶片相对电导率和MDA含量在T3处理下显著低于CK1分别比CK1处理降低9.17%、28.44%,狼尾草叶片相对电导率和MDA含量分别比CK1处理降低20.11%、67.95%,与CK1差异显著,细叶芒叶片相对电导率和MDA含量显著低于CK1分别比CK1处理降低7.56%、21.77%。(4)随着NaCl胁迫时间的延长,3种观赏草在CK1处理下叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量均呈持续上升的变化趋势,与CK1相比施加外源NO明显减缓了叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量的升高,随着外源NO浓度的增加叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量先降低再升高,均在T3处理下最低,且均与CK1呈显著性差异,处理24 d时,荻、狼尾草、细叶芒在T3处理下叶片游离脯氨酸含量分别为CK1的52.99%、48.47%、52.82%,可溶性糖含量分别为CK1的79.18%、54.37%、73.95%。随CK1处理时间的延长可溶性蛋白呈先下降后上升再下降的趋势;不同浓度外源NO处理叶片可溶性蛋白含量呈现不同的变化趋势,处理24 d时,3种观赏草在不同浓度外源NO处理下均显著高于CK1,且均在T3处理下含量最高,荻、狼尾草、细叶芒在T3处理下叶片可溶性蛋白含量分别为CK1的135.20%、144.06%、137.83%。(5)随着处理时间的延长,3种观赏草叶片的SOD、POD活性均呈现先升高再下降的变化趋势,相比于NaCl胁迫处理,施加外源NO能够使叶片SOD、POD活性在达到耐受极限后仍保持较高的水平,以缓解NaCl胁迫对植物的伤害,SOD、POD活性随着外源NO浓度的增加先升高后降低,在T3处理下活性最高显著高于CK1。处理24 d时,荻在T3处理下叶片SOD、POD活性分别为CK1的254.82%、160.88%,狼尾草叶片SOD、POD活性分别为CK1的238.88%、238.00%,细叶芒叶片SOD、POD活性分别为CK1的167.08%、176.92%。(6)NaCl模拟盐胁迫下3种观赏草叶片中叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量及类胡萝卜素含量随胁迫时间的延长呈递减的变化趋势,色差值L*、a*、b*呈上升趋势,在施加外源NO后各色素含量的下降趋势及各色差值的上升趋势较NaCl胁迫显著减缓,甚至在荻和狼尾草中各色素含量呈现先下降后升高的变化趋势,整体上在T3处理下效果最显著。(7)NaCl胁迫导致3种观赏草叶片中离子含量失衡,随着胁迫时间的延长,叶片中Na+和Cl-大量积累及K+、Ca2+、Mg2+含量大幅减少,Na+/K+、Na+/Ca2+和Na+/Mg2+升高,而加入外源NO后能够显著降低NaCl胁迫下叶片中Na+、Cl-含量,促使K+、Ca2+、Mg2+含量升高,改善叶片中离子相对平衡,随着外源NO浓度的增加缓解作用先升后降,T3处理下缓解作用最强。(8)外源NO对3种观赏草NaCl胁迫的缓解作用有剂量效应,在一定浓度0.05mmol/L和0.25mmol/L范围内,随着外源NO浓度的升高对NaCl胁迫的缓解效果呈上升趋势,但当浓度高于0.25mmol/L,达到0.5mmol/L后缓解效果显著下降或无缓解效果,综合分析,浓度为0.25mmol/L的外源NO对3种观赏草NaCl胁迫的缓解作用最显著,浓度为0.1mmol/L的外源NO次之,能够较好的削弱NaCl胁迫对植株造成的伤害。
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