不同程度复合盐碱胁迫对油菜苗期生理生化特性的影响

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土壤盐碱化是全球范围内普遍存在的环境问题,严重影响作物的生长和发育,限制作物的产量和品质,开发经济生态效益高的耐盐碱作物资源越来越受到广泛关注,本试验采用盆栽试验,在复合盐碱胁迫下种植油菜,分析油菜幼苗生长、渗透调节、光合参数、离子运输等生理生化特性,探索油菜苗期对盐碱胁迫的生理响应机制,为进一步揭示油菜的耐盐机理提供理论依据。主要结论如下:(1)不同程度盐碱胁迫对油菜幼苗生长及光合参数的影响。随着复合盐碱胁迫程度的增加,中、重度处理与轻度处理相比,油菜幼苗株高根长表现为降低趋势,苗前期分别降低25.50%、41.83%及37.04%、46.30%;苗后期株高与根长降低幅度减少。随着盐胁迫增加,油菜幼苗叶片净光合速率、气孔导度及蒸腾速率均表现为先降低后升高,胞间CO2则表现出降低趋势。与苗前期相比,重度胁迫下降低幅度最大,分别为45.3%、74.9%、46.7%、44.2%。盐碱胁迫抑制油菜生长及光合参数,苗前期抑制程度高于苗后期,且重度盐碱胁迫抑制程度更为明显。(2)不同程度盐碱胁迫对油菜幼苗可溶性糖、脯氨酸含量的影响。随着复合盐碱胁迫程度的增加,油菜幼苗叶片中可溶性糖含量呈现降低趋势,其中苗后期高于苗前期,分别是苗前期的115.6%、139.8%、52.9%;脯氨酸含量在苗前期,表现为先增加后降低,苗后期呈现降低趋势,且苗后期是苗前期的318.8%、210.1%、181.0%。油菜幼苗在受到盐碱胁迫时,苗前期表现出渗透胁迫,后期体内开始适应并积累脯氨酸、可溶性糖作出相应的调节。(3)不同程度盐碱胁迫对油菜幼苗体内保护酶活性的影响。随着盐碱程度的增大,苗后期与苗前期相比,SOD与POD酶活性降低,CAT酶活性升高,且苗后期分别是苗前期的98.4%、90.6%、96.2%,36.6%、38.1%、60.9%,79.9%、131.1%、2460.3%。盐碱胁迫下,油菜幼苗在苗前期,通过增加SOD和POD酶活性,从而清除胁迫所产生的超氧负离子自由基和H2O2,而在苗后期,则通过提高CAT酶活性降低氧化损伤,从而适应其逆境。(4)盐碱胁迫对油菜幼苗体内离子吸收、运输的影响。不同程度盐碱胁迫下,苗前期,茎叶中积累的Na+大于根部,且含量分别是根中的45.63倍、1.02倍和2.63倍,Na+/K+、Na+/Mg2+比值大于根部,而Na+/Ca2+比值小于根;苗后期,茎叶中积累的Na+小于根部,尤其在中、重度胁迫下,Na+/K+、Na+/Ca2+比值小于根部,Na+/Mg2+比值大于根部。复合盐碱胁迫下,苗前期油菜幼苗体内离子通过区域化分布,优先将Na+积累在茎叶,保证根的正常生长;苗后期将Na+截留在根部,保证其它营养元素被运输到茎叶,维持幼苗体内离子平衡。(5)不同程度盐碱胁迫对微生物多样性的影响。随着盐碱程度的增加,土壤细菌多样性降低;细菌群落结构随盐碱胁迫程度的增加呈明显的梯度变化,其中轻度和中度盐碱土细菌群落结构相似,与重度盐碱土细菌群落结构差异较大。
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