枸杞脱叶对盐胁迫的响应

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土壤盐渍化是制约农业发展的主要非生物胁迫之一。土壤盐渍化引发的盐胁迫造成植物生长抑制和死亡,导致农作物严重减产,因此植物抗盐机制的研究意义重大。枸杞是盐碱地区重要的经济作物。相关调查发现,河北滨海盐渍区的枸杞在正常生长期内出现完全的落叶现象,该现象与当地土壤盐分的季节性运移密切相关。本文首先通过大田试验研究了土壤水盐情况、枸杞叶片含盐量与枸杞叶片脱落之间的相互作用关系。然后通过室内模拟试验对盐胁迫条件下枸杞体内盐分的运输和积累、枸杞生理、生长对人工脱叶的响应进行了探究,为植物抵御盐胁迫和盐碱地植物栽培提供理论依据。  大田试验对土壤水盐情况和枸杞叶片盐分含量的研究表明,土壤总盐分在4月21日左右和7月21日左右出现两个峰值。而枸杞只在7月11日至7月21日左右出现落叶并逐渐完全脱落,这与这一时期枸杞叶片超高的Na+含量密切相关。在4月21日的高盐期枸杞叶片并未脱落,这可能是由于这一时期的土壤水分较高以及较低的叶片盐分含量所造成的。枸杞叶片在7月11日完全脱落,此时叶片盐分含量达到最高值,但这一时期土壤水分仍保持较高水平;研究还发现土壤水分在7月21日达到最低值,这表明叶片的脱落与土壤水分的变化并非紧密相关。枸杞夏季生长期叶片的脱落与枸杞叶片盐分的逐渐积累,到达顶峰的过程正相关。当枸杞叶片Na+浓度超过一定值时就出现叶片脱落,并随着叶片Na+浓度的进一步积累完全脱落。因此是枸杞叶片脱落与叶片盐分的积累是正相关的。  室内试验通过高盐胁迫条件下对枸杞施以不同比例的人工脱叶,研究了人工脱叶对枸杞适应高盐胁迫的意义和作用机制。结果表明:  1.高盐胁迫条件下的人工脱叶提高了枸杞叶片的含水率、而对枸杞根和茎没有影响,缓解了盐胁迫诱导的生长抑制;  2.高盐胁迫条件下的人工脱叶降低了枸杞叶片的鲜重含盐量、降低了植物的Na+/Ca2+比和Na+/Mg2+比,对植物叶片的离子状况有一定的改善作用;  3.高盐胁迫条件下的人工脱叶减轻了叶片的气孔抑制、提高了光系统的电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qp)和光化学效率(ΦPSⅡ)、并且提高了植物的光合速率。但对叶片的初始荧光(F0)、ΦPSⅡ的潜在活性Fv/F0和光能转化效率Fv/Fm的影响不显著;  4.高盐胁迫条件下的人工脱叶降低了丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)的产生、抑制了叶片色素的降解;  5.脱叶植物在复水后的两周逐渐长出新的叶片,恢复正常的生长状态。  本研究表明,大田枸杞叶片脱落与叶片盐分积累正相关,土壤盐分的积累和蒸腾是叶片离子积累的动力。盐胁迫条件下的人工脱叶减轻了植物所受的盐害,改善了植物的生长状态,利于植物抵抗高盐胁迫。
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