设施西瓜耐盐砧木筛选及其耐盐机理研究

设施西瓜耐盐砧木筛选及其耐盐机理研究

朱士农[1]2010年在《盐胁迫下西瓜嫁接苗的生理响应及其耐盐机制的研究》文中研究指明西瓜(Citrullus lanatus Mansfeld)是世界性的重要瓜类蔬菜,也是我国栽培面积最大、种植范围最广的主要瓜类蔬菜之一。近年来,土壤盐渍化严重影响了西瓜产量和品质,阻碍着西瓜设施栽培的可持续发展。因此,寻求克服土壤盐渍化的途径和方法已经迫在眉睫。实践证明,嫁接是克服土壤盐害的一项有效措施。本研究采用营养液栽培,以‘超丰抗生王’葫芦为砧木,‘秀丽’小型西瓜为接穗,探讨了100 mmol·L-1 NaCl胁迫下西瓜嫁接苗的生理响应及其耐盐性的生理机制,为嫁接技术在生产中的应用提供理论依据。主要结果如下:(1)采用营养液栽培,选用‘超丰抗生王’、‘将军’、‘丰源先锋’、‘南砧1号’、‘青砧1号’、‘瓠瓜苏清’为砧木,‘早春红玉’和‘秀丽’小型西瓜品种为接穗,首选筛选了西瓜嫁接优良砧木品种和嫁接砧穗组合。结果表明,盐胁迫下,南瓜砧木‘将军’、葫芦砧木‘超丰抗生王’优良株率分别达94%和92%,为较理想的西瓜嫁接砧木材料;‘超丰抗生王’/‘秀丽’、‘将军’/‘秀丽’组合的嫁接苗在盐胁迫下的成活率分别为93.6%和90.5%,为较理想的嫁接组合。因此,本研究选用了‘超丰抗生王’/‘秀丽’组合为研究对象。(2)盐胁迫下,西瓜嫁接苗的生物量显着提高,自根苗和嫁接苗叶片H2O2、MDA含量和质膜相对透性均显着增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显着升高,AsA和GSH含量显着降低;而嫁接苗叶片H2O2、MDA含量和质膜相对透性增加幅度以及AsA、GSH含量的降低幅度小于自根苗,抗氧化酶活性的增加幅度大于自根苗。说明嫁接可明显增强植株的活性氧清除能力,从而降低膜脂过氧化程度,提高西瓜幼苗的耐盐性。(3)盐胁迫下,自根苗叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)、总的叶绿素含量和Chl a/Chl b随时间的变化而显着下降。与自根苗相比,嫁接苗下降的幅度较小。盐胁迫下,自根苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均显着降低,而气孔限制值(Ls)升高,并在胁迫第8天达到极显着水平。与自根苗相比,嫁接显着降低盐胁迫下西瓜幼苗Ls,提高了Pn。上述结果表明,嫁接能够降低盐胁迫对西瓜幼苗光合作用的抑制,改善植株光合效率。(4)盐胁迫下,自根苗最大光化学效率(Fv/Fm)、光条件下最大光化学效率(Fv'/Fm')、PSII实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(qN)和PSⅡ相对电子传递速率(rETR)随时间变化显着下降,而嫁接苗中这些参数的下降幅度较小;叶绿体超微结构观察显示,盐胁迫下自根苗叶绿体膨胀,结构松散、紊乱以至解体,特别是基质片层断裂、消失,类囊体膜裂开,叶绿体内部脂质球出现数目增多,而嫁接苗间质和基粒片层清晰可见,类囊体膜仍保持完整。试验结果表明,嫁接有利于保护盐胁迫下西瓜幼苗光合膜结构的完整,保护西瓜植株叶片PSⅡ,增强PSⅡ在盐胁迫下的原初光能转化效率,可促进光合作用原初反应过程,进而促进光合作用。(5)西瓜嫁接苗地下部比地上部截留了较多的Na+,而地上部的K+含量明显高于地下部;嫁接苗对Na+的根部截流和K+的地上部吸收能力强于自根苗。西瓜嫁接苗可阻隔根系内皮层对Na+向中柱导管中的运输以及限制Na+向中柱导管中的装载,进而将Na+较多地截流在根部,阻止其向地上部分运输;同时将K+较多地运输到地上部分,使地上部保持较高的[K+]/[Na+]比值,从而保持西瓜嫁接苗较强的耐盐性。

张云起[2]2004年在《设施西瓜耐盐砧木筛选及其耐盐机理研究》文中指出本研究针对日光温室土壤盐渍化日益严重的现状,以所征集到的西瓜砧木为试材,筛选适宜设施栽培的耐盐西瓜砧木,并对其耐盐机理作了探讨。研究结果表明:1.各砧木品种耐盐性差异较大,其中叁丰瓠瓜、线瓠子、北京极早熟冬瓜、一串铃小冬瓜等6个品种耐性较强,可耐受浓度为300mmol.L-1的NaCl;清风瓠瓜、绿宝小冬瓜、金钩南瓜王等12个品种耐盐性中等,可耐受225mmol.L-1的NaCl;韩育瓠子瓜、无蔓四号等耐盐力最弱,只能耐受150mmol.L-1的NaCl。相同盐浓度下,耐盐品种生长势明显高于盐敏感品种。2.选用耐盐级别不同的瓠瓜砧木与野生西瓜为试材研究耐盐机理。研究结果证实,高盐胁迫下,叶片POD、CAT、BADH酶活性均随盐浓度的增加而升高,相同盐浓度下叁丰瓠瓜各种酶活性最高,叁种酶活性比盐敏感的野生西瓜分别高出达53.5%、98.9%、31.6%;SOD、硝酸还原酶活性均呈下降趋势,但叁丰瓠瓜在相同盐浓度下保持较高水平,比野生西瓜高19.3%、312.4%。盐胁迫下,幼苗叶片游离脯氨酸含量随盐浓度的增加呈上升趋势,且相同盐浓度下叁丰瓠瓜含量最高,比野生西瓜高达58.9%;叶片可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量均呈下降趋势,叁丰瓠瓜在相同盐浓度下保持较高水平。NaCl胁迫下,质膜透性增加,MDA含量和叶片相对电导率升高,耐盐的叁丰瓠瓜砧木仍能维持较低的相对电导率、对盐胁迫表现一定的耐受性;幼苗根系活力随盐浓度的升高而不断下降,并且下降幅度与耐盐性负相关,耐盐的瓠瓜砧木下降幅度最小,仍能维持较高的根系活力,保持较强的生长势。在正常生长条件下,叶片中,耐盐品种 Na+含量大于盐敏感品种,K+含量小于盐敏感品种;而在根中,耐盐品种Na+ 、K+含量均小于盐敏感品种。盐胁迫条件下,随着盐浓度的升高,叶片及根中Na+含量大幅度增加,并且耐盐品种B的增大幅度小于盐敏感品种;K+含量均呈下降趋势。Na+的增大幅度远远超过K+的下降幅度,所以Na+ /K+值升高,相同浓度下,叶片中耐盐品种Na+/ K+值较盐敏感品种高,而根中较低。3.以叁丰瓠瓜、野生西瓜作砧木,京欣二号西瓜作接穗验证瓠瓜嫁接苗的耐盐性,结果表明:叁丰瓠瓜嫁接苗表现出对盐胁迫较强的耐受性,其各项生理生化指标变化趋势与砧木相同,嫁接苗生长势强。4.选用自根的京欣二号西瓜为对照,将叁丰瓠瓜嫁接苗、野生西瓜嫁接苗定植于日光温室中,测定其在生产上的应用性,结果表明叁丰瓠瓜嫁接苗表现出较强的生长势,株高、茎粗明显高于自根苗及野生西瓜嫁接苗,产量明显提高,单果重和总产量分别比对照高出12.8%、13.6%。5.嫁接后西瓜风味虽然有所下降,但其营养物质含量仍比较高。嫁接西瓜不仅影响风味物质成分种类和含量,而且不同嫁接砧木对西瓜风味物质成分种类和含量的影响结果差异也较大。决定西瓜风味的主要物质成分可能是含量较大的辛醛、顺-6-壬烯醛、顺-4-癸烯、反-4-壬烯醛、顺-2-壬烯醛、顺-3-壬烯醇、1-辛醇、反,顺-3,6-壬二烯醇、反,反-2,4-壬二烯醛等;以瓠瓜作嫁接砧木传导给西瓜的特征风味物质主要有2-甲基-6,7-二甲基-3,4-二氢喹啉、二环丙基代双环辛四烯基甲醇、1-氨基-1-正氯苯基-2-喹握啉基乙烯、顺-2-癸烯、顺-2-壬烯醛等;以野生西瓜作嫁接砧木传导给西瓜的特征风味物质较少,只有反-3,7-二甲醛-2,6-辛二烯醛、艹 烯醇及佳味酚叁种,且含量较低。嫁接后砧木传导给西瓜的特征风味物质的出现,表明嫁接砧木对西瓜风味品质影响较大,尤其亲缘关系较远的瓠瓜作砧木使西瓜增加了11种特征风味物质,对西瓜的风味影响较大。6.通过嫁接试验及耐盐机理研究和产品品质分析,结果表明叁丰瓠瓜可作为设施西瓜栽培的耐盐砧木。

黄芸萍[3]2010年在《耐盐碱西瓜嫁接砧木筛选及其耐盐性评价》文中指出本研究针对西瓜长期设施栽培,土壤次生盐渍化日益严重的现状,以现有收集到的葫芦类、南瓜类、西瓜类、冬瓜类4大类、75份西瓜嫁接砧木材料为试材,通过种子、实生苗、嫁接苗耐盐性测定,筛选综合性状优良的耐盐砧木材料,并对其耐盐性鉴定评价体系标准进行探讨。研究结果表明:1.不同种类砧木材料种子耐盐性以南瓜类最强;葫芦类与西瓜类次之,但两者差异不明显;冬瓜类最差。但同一类型的砧木中,不同材料间种子耐盐性存在明显差异。2.通过考察盐胁迫下砧木实生苗幼苗的成活率,发现不同种类砧木实生苗幼苗耐盐性表现差异不明显,且种类间的差异较种子耐盐性差异明显缩小;但同一类型砧木中不同材料之间耐盐性差异仍较明显。通过考察盐胁迫下砧木实生苗幼苗的盐害指数,发现西瓜类砧木材料幼苗耐盐性整体表现较好,其次为南瓜类、葫芦类和冬瓜类,与种子耐盐性表现存在一定的差异。两个不同的试验设计,砧木材料的耐盐性表现并不完全吻合,但从中也可以筛选出在两个试验中耐盐性表现均较强或较弱的砧木材料。3.盐胁迫下不同砧木材料实生苗与嫁接苗幼苗耐盐性表现不具有一致性,部分材料嫁接后幼苗的耐盐性有所提高,部分材料反而降低。由此可见,通过嫁接对砧木自身耐盐性的改变不具有确定性。4.以耐盐性总体表现较好的砧木材料与早佳8424西瓜进行嫁接栽培,考察其嫁接成活率、植株生长情况、对品质和产量的影响等,最终以J03、Z0617、JTT等3份葫芦材料综合表现最好。且在4类砧木材料中以葫芦砧综合表现最好,适宜作为耐盐砧木在生产中进行进一步试验与推广。

张云起, 刘世琦, 杨凤娟, 李东方[4]2003年在《耐盐西瓜砧木筛选及其耐盐机理的研究》文中研究说明通过NaCl处理筛选出了适合保护地栽培的耐盐西瓜砧木,并对其耐盐机理进行了研究。结果表明,叁丰付子瓜、北京极早冬瓜等砧木最耐盐,可耐受300mmol/L的浓度,韩育瓠子瓜等品种不耐盐;高盐胁迫下,细胞膜结构破坏,质膜透性增加,相对电导率均大幅度提高;细胞的膜脂过氧化程度明显加剧,丙二醛(MDA)含量显着增加;植物体内过氧化物酶(POD)活性增强,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降;同时,盐处理后植物体内游离脯氨酸含量增加,无盐及盐胁迫下,耐盐品种均高于盐敏感品种。

程勋东[5]2016年在《辣椒‘春秋椒霸’嫁接栽培高产优质砧木的筛选》文中提出本试验采用‘春秋椒霸’作为接穗,与‘汴椒一号’、‘辛糯尖椒’、‘红辣七号’及‘凤紫运1号’等四种不同类型砧木进行嫁接,研究不同砧木对辣椒生长发育、生理特性、果实产量及品质的影响,并对嫁接效果进行系统综合评价,筛选出适宜设施栽培的综合性状优良的砧木,研究结果表明:1、不同穗/砧组合嫁接成活率间的差异不显着,且均达90%以上。除‘凤紫运1号’作砧木对植株生长势的影响不明显外,其余各砧木嫁接植株的株高和茎粗均显着优于自根植株,表明四种砧木与接穗均具有良好的嫁接亲和性。2、各砧木嫁接植株叶片叶绿素a含量在同一结果时期均显着高于自根植株;以‘辛糯尖椒’为砧木的嫁接植株叶片叶绿素b含量以及除‘凤紫运1号’外的其余各砧木嫁接植株叶片类胡萝卜素含量均显着高于自根植株;以‘汴椒一号’及‘辛糯尖椒’为砧木的嫁接植株叶片SPAD值较自根植株增加显着;‘辛糯尖椒’作砧木可显着增强叶片光合速率,而‘凤紫运1号’作砧木对叶片光合速率则未有明显影响,其余两种砧木嫁接植株的光合速率仅在结果中期和后期显着高于自根植株。3、嫁接植株根系生长相关指标在同一结果时期较自根植株均有不同程度的提高,以‘汴椒一号’及‘辛糯尖椒’作砧木可显着增加辣椒根系生长量、根系总吸收面积及活跃吸收面积;除‘凤紫运1号’外的其余各砧木嫁接植株根系活力较自根植株均增加显着。4、同一结果时期,嫁接辣椒叶片抗氧化酶活性较自根植株均有不同程度的提高。除‘凤紫运1号’外的其余各砧木嫁接植株叶片SOD活性明显高于自根植株;以‘汴椒一号’及‘红辣七号’为砧木的嫁接植株叶片POD活性显着高于自根植株,且二者的CAT活性在结果中期和后期较自根植株显着增强;嫁接可显着降低辣椒叶片MDA含量;以‘汴椒一号’及‘辛糯尖椒’作砧木可显着降低结果后期的叶片质膜相对透性;嫁接可提高叶片渗透调节物质的积累,以‘辛糯尖椒’为砧木的辣椒叶片渗透调节物质含量显着高于自根植株,渗透调节能力最强。5、与自根果实相比,除以‘汴椒一号’为砧木的嫁接果实纵径显着增加外,不同砧木嫁接并未对果实横径、果形指数及单果质量等外观品质产生明显影响;以‘辛糯尖椒’及‘红辣七号’为砧木的嫁接果实辣椒素含量均显着增加,‘辛糯尖椒’及‘凤紫运1号’作砧木可显着提高果实可溶性糖含量,而以‘汴椒一号’及‘红辣七号’为砧木的嫁接果实维生素C、可溶性蛋白及游离氨基酸含量均显着降低。除上述情况外,其余各砧木嫁接果实同一营养品质指标与自根果实间的差异均未达显着水平。6、以‘汴椒一号’及‘辛糯尖椒’为砧木的嫁接辣椒单株果数、单株产量及产量显着增加,增产作用明显。其中,以‘辛糯尖椒’为砧木时的嫁接辣椒产量最高,达3544.39kg·667m-2,其余两种砧木嫁接辣椒单株果数、单株产量及产量同自根植株间的差异均未达到显着水平。7、根据基于灰色关联度的DTOPSIS法分别对不同嫁接组合及对照的生长及生理性状、果实品质的综合评价结果,结合嫁接成活率及产量性状等综合分析可知,选择‘辛糯尖椒’作砧木,可在取得良好增产效果的同时保持较高果实品质,且生长及生理综合性状最优,宜作为接穗‘春秋椒霸’嫁接栽培高产优质砧木,具有较高的推广和应用价值。

刘香娥, 郭世荣, 田婧, 段九菊[6]2009年在《嫁接对西瓜幼苗生长及其耐盐性的影响》文中进行了进一步梳理以耐盐性较强的葫芦品种超丰抗生王为砧木,以盐敏感型的小型西瓜品种秀丽为接穗,研究了嫁接对小型西瓜生长、膜脂过氧化及渗透调节物质含量的影响。结果表明:与自根苗相比,嫁接苗株高、茎粗、鲜重、干重等生长指标的受抑制程度较低;嫁接显着提高了NaCl胁迫下西瓜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性;降低了O2-.产生速率及丙二醛(MDA)含量;显着提高了叶片中游离脯氨酸、可溶性蛋白质等渗透物质的含量。试验结果说明,嫁接可明显提高西瓜幼苗植株的耐盐性。

于伟[7]2015年在《水杨酸和亚精胺缓解茄子幼苗盐胁迫的生理机制》文中认为土壤盐渍化严重影响了蔬菜作物的生长发育,制约产量和质量的提高。解决土壤盐渍化、开发利用盐碱土资源,提高农作物产量成了未来农业发展的重要方向。茄子(Solanum melongena L.)亦称落苏,茄瓜,属于一年生草本植物,种植广泛,可周年供应,食用方法多样,营养丰富,深受人们喜爱。从茄子生长情况看,它对环境更敏感,属于中度耐盐植物。目前茄子耐盐性研究热点主要集中在培育耐盐品种、探求茄子合适的砧木上,还可以用油菜素内酯,多胺等合适的外源物质来增强其抗盐性。随着新型化学物质的发展,给茄子耐盐性方面的研究带来新的机遇。水杨酸(Salicylic Acid,SA)和亚精胺(Spermidine,Spd)均广泛存在于植物体内,参与多种生物代谢途径,具有多种生理活性,具有"植物激素"的特点。目前使用水杨酸和亚精胺缓解甜瓜,番茄,辣椒,西瓜等作物在生物和非生物胁迫上的研究报道很多,但在缓解茄子盐害方面报道较少,缓解机制尚未阐明。本研究在筛选耐盐性不同基因型茄子后,确定水杨酸和亚精胺缓解茄子盐胁迫较适宜的浓度范围基础上,对茄子叶片生理生化指标进行综合分析,研究其作用机理,比较两者效果,为这2种外源物质缓解盐碱环境对茄子的伤害揭示生理机制和为高效栽培提供技术基础。本研究的主要结果如下:1.筛选不同来源的12个茄子品种,采用营养液栽培法进行耐盐性分析。利用隶属函数分析法对各项指标进行综合分析,根据函数值大小,选出3个耐盐性较强的品种,6个耐盐性中等的品种,3个耐盐性较弱的品种。2.选用耐盐性较弱的品种"黑冠早茄"为试材,利用2种外源物质(水杨酸和亚精胺),分别设置4个浓度梯度,观察不同浓度的SA和Spd对盐胁迫下(150mmol/L NaCl)茄子苗生长量的影响。结果表明:1 mM SA和1 Mm Spd分别与同种外源物质相比,能提高叶片生长速率,较好的减轻盐胁迫对茄子幼苗的损伤,并且1mM Spd在干物质积累方面优于1mM SA。3.分别用1mM SA和1mM Spd叶面喷施正常栽培和盐胁迫下四叶一心的茄苗,观察对茄子植株生长和幼苗叶片的生理生化影响。结果表明,在盐胁迫下,1 mM SA和1 mM Spd都能促进植物生长,提高植物的干鲜重,保护细胞膜结构,提高叶绿素含量,提高脯氨酸含量,提高抗氧化酶活性,但调节能力有限。而且,1mMSpd似乎更为有效地提高了茄子幼苗的耐盐性。在正常栽培下,1mMSpd也能促进干物质的积累,而1mMSA反而有抑制茄苗生长的趋势。

管志勇[8]2010年在《菊花近缘属植物的耐盐评价及耐盐机理研究》文中提出菊花(Dendranthema grandiflorum (Ramat.) Kitamura)是我国十大传统名花和世界四大切花之一,用途和栽培地域极广,在现代花卉生产中占有重要地位。盐渍化土壤严重影响菊花生产和品质,耐盐新品种选育已成为菊花育种的一个重要目标。野生种质资源常携带栽培物种缺乏的某些抗逆性,是抗性育种的重要基础材料。本文对32份菊花近缘种属野生资源的耐盐性进行了评价,发掘优异耐盐种质,并探讨其耐盐机制,为推动菊花耐盐种质创新和新品种选育奠定了基础。主要研究结果如下:1.以4个菊花近缘种属植物为试材,根据单株受害叶面积比率,从5个NaCl浓度中确定适宜的抗性筛选浓度为120mmol·L-1,并对32份菊花近缘种属植物进行抗盐评价;采用系统聚类法将32份材料的耐盐性分为极强、强、中等、敏感4个级别,其中芙蓉菊、牡蒿、达磨菊耐盐性极强;菊蒿、大岛野路菊耐盐性强;滨菊、黄金艾等7份材料的耐盐性中等,栽培菊品种、紫花野菊、小红菊、毛华菊、甘菊等20份材料对盐胁迫敏感。以形态症状为依据可以对菊花近缘属植物进行快速、有效的耐盐性评价、筛选。2.测定了13份菊花近缘属植物在NaCl胁迫后及未经胁迫的叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、叶片相对含水量、K+、Na+含量及光合速率等15项指标,分析了未经胁迫的、胁迫后的生理指标及生理指标相对值与形态受害指标的相关关系,结果表明,在45个变量中,未经胁迫植物的钠鲜重、钾钠质量比,胁迫后的叶绿素a、总叶绿素、叶片相对含水量、丙二醛含量、脯氨酸含量、钠鲜重,叶绿素a相对值、叶绿素b相对值、总叶绿素相对值、丙二醛含量相对值、脯氨酸含量相对值、净光合速率相对值,共14个变量与形态受害指标有显着或极显着相关关系,可作为菊花近缘属植物苗期耐盐性综合评价的指标;运用主成分分析和隶属函数法综合评价了材料耐盐性,并分别建立了材料的耐盐综合评价值与未经胁迫处理植物的生理指标、胁迫后的指标、指标相对值(胁迫后的指标/未经胁迫的植物的指标)及涵盖叁组指标变量的4个多元线形回归方程。利用所建立方程对供试物种进行耐盐性预测,预测结果与植株耐盐综合评价值一致程度高。用未经胁迫处理植物的K+/Na+质量比、胁迫后的叶绿素含量及脯氨酸含量叁个变量的回归方程预测效果在4个回归方程中最好,因此,可用这3个指标在苗期对菊花近缘属植物耐盐性进行预测。3.对耐盐性的大岛野路菊(Dendranthema crassum)和盐敏感的萨摩野菊(D. ornatum)的两种菊属植物在盐胁迫下的叶绿素、光合气体参数及伤害程度进行了测定。结果表明,在盐胁迫下,2物种的Chl含量下降;叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高;丙二醛(MDA)含量增加,萨摩野菊受抑制程度更大。大岛野路菊在胁迫下保持总叶绿素含量的稳定,维持一定水平的净光合速率,保持膜系统处于相对完好的状态,是其耐盐的部分原因。在造成两种菊属植物光合速率下降的原因中,非气孔限制始终发挥作用,当胁迫浓度达到120mmol·L-1后,萨摩野菊的气孔限制开始影响光合作用。4. NaCl胁迫下,大岛野路菊、萨摩野菊的新生叶面积比率减小,受害叶面积比率增加,叶电解质外渗率增加,大岛野路菊受胁迫影响较轻。2个物种体内Na+和Cl-含量随NaCl浓度的升高而增大,且地上部的Na+、Cl-积累量大于根系;新生叶、茎的K+含量随NaCl浓度的升高而增加;成熟叶是2个物种Na+、Cl-积累的主要器官。与耐盐性强的大岛野路菊相比,NaCl胁迫下萨摩野菊各器官积累的Na+和Cl-量均显着高于前者,其生长对其体内含有的Na+和Cl-比大岛野路菊更为敏感;除高盐胁迫下的根以外,大岛野路菊各器官的K-/Na+均显着高于萨摩野菊;大岛野路菊根向茎运输的SKNa值远高于萨摩野菊,茎向中位成熟叶运输的SK,Na值较低,高盐胁迫时茎向上位新生叶运输的SK,Na值较高。说明NaCl胁迫下大岛野路菊对C1-、Na+的累积能力弱、维持K+、Na+平衡的能力强,且根系对Na+的截留能力强,茎向上位新生叶运输Na+的选择性较低,这是其耐盐性强的主要原因,而茎向中位成熟叶运输Na+的选择性较高是其对盐胁迫的适应。多元回归分析结果还表明,Cl-对萨摩野菊的影响强于Na+。5.采用扫描电镜结合X射线能谱微区分布分析技术,研究了NaCl处理下大岛野路菊和萨摩野菊幼苗的K+、Na+、Cl-在亚器官间的区域化分布和吸收、运输特性,结果表明,在NaCl胁迫下,两物种的叶片、茎段各部位的Cl-浓度、Na+浓度均高于根系各部位的Cl-浓度、Na+浓度。萨摩野菊根系、茎段和叶片各部位的Na+、Cl-含量均高于大岛野路菊;大岛野路菊更多的Na+储存或截留在茎的髓和内皮层中,流入导管中的Na+含量低,减少了向叶片传输的Na+;大岛野路菊除了叶片的表皮、根系的表皮及外、中皮层外,其余部位的K+/Na+均高于萨摩野菊;除了茎段的髓部组织外,大岛野路菊各部位Ca2+/Na+值也均高于萨摩野菊,说明其维持离子平衡的能力强于萨摩野菊。两物种Na+、Cl-根系的表皮到中柱的横向传输路径中都受到了皮层的截留,但大岛野路菊根系皮层在减少Na+进入中柱的效果略强;从根到茎的纵向传输方向上,大岛野路菊根具有对Na+明显的截留,但没有发现其对C1-的截留作用,而萨摩野菊对两种盐离子均没有截留作用。另外,Cl-在物种间含量的差异比钠离子更大,两物种根系皮层在阻滞Cl-进入中柱的效果差异大于它们在Na+上的差异,由此说明两物种耐盐性差异可能与Cl-吸收及相关的区域化差异有相关性。6.大岛野路菊和萨摩野菊幼苗经NaCl处理后,叶片中的可溶性氨基酸、可溶性糖含量、Cl-和Na+随外界盐浓度的升高而上升,Ca2+、Mg2+、NO3-则相反,K+则先升后降,叶片中总无机离子在渗透调节中的贡献大于有机渗透调节剂,无机离子中Na+、Cl-、K+起主要作用;有机渗透调节剂中可溶性糖含量远高于可溶性氨基酸,但二者在胁迫后的增加幅度相当。两种植物的Na+/K+和Pro/AA值在胁迫后也增加。大岛野路菊的实测渗透势(MOP)在各胁迫下均大于其计算渗透势(COP),说明除所测的8种渗透调节剂外,植物体中还存在未测定的渗透调节物质。盐敏感的萨摩野菊在盐胁迫后渗透调节能力更强,说明大岛野路菊的耐盐性强于萨摩野菊,并非是渗透调节能力强所致。7.研究了NaCl长期胁迫处理(68天)4种耐盐菊花近缘属植物:大岛野路菊、菊蒿(Tanacetum vulgare)、达磨菊(Aster spathulifolius)、芙蓉菊(Crossostephium chinense)体内K+、Na+、Cl-在器官间的区域化分布特性。结果表明,胁迫下4植物Na+和C1-含量均比对照显着增加,并高于盐敏感种在凋亡时的Na+、Cl"含量,但4种植物均无明显受害特征。叶片中Na+、C1-的积累浓度高于根系,茎段、基部叶或成熟叶的Na+、Cl-积累量在各器官中最多。Cl-在各器官间的分配相对较均衡,而Na+在各器官间的分配差异较大。各器官的K+比对照减少,K+/Na+均显着低于对照,但代谢旺盛部位的K+/Na+值在器官间相对较高。根系对Na+、C1-的吸纳能力弱,根系自环境中吸收的SK,Na值较高,根系向茎段运输的SK,Na值较低,茎段向新生叶运输的SK,Na值高是它们耐盐性强的原因。芙蓉菊和达磨菊吸收C1-的能力明显低于其它3个物种;而菊蒿对Na+的吸收能力明显低于其它物种。所以离子吸收和分布策略的差异可能也是导致4种植物耐盐性相对强弱的重要原因。8.在NaCl长期胁迫处理后,大岛野路菊、菊蒿、达磨菊、芙蓉菊叶肉细胞轮廓清晰,组织结构保持完整,菊蒿、芙蓉菊的叶片变薄,等面叶特征消失或弱化;而达磨菊、大岛野路菊的叶肉及薄壁组织增厚,细胞体积增大,具有稀盐的结构特征。盐敏感种萨摩野菊在短期盐胁迫后的细胞轮廓模糊,细胞中叶绿体数量减少,发生细胞结构的解体。达磨菊、大岛野路菊在长期盐胁迫后叶片相对含水量增加,而菊蒿、芙蓉菊的叶片相对含水量下降,但依然保持较高的水平。

李玉梅[9]2016年在《牛迭肚幼苗对盐碱胁迫的生理响应机制研究》文中研究说明土壤盐碱化是影响农业生产以及生态环境的一个全球性问题。因此,如何改良和利用盐碱化土壤已成为亟待解决的重要课题。研究证实,在盐碱地引种经济型耐盐植物,是解决土壤盐碱化问题最有效的生物学措施之一。牛迭肚(Rubus crataegifolius Bge.)是我国东北地区广泛分布的野生果树资源,具有适应性强,耐寒、耐旱、滞尘能力强等优良特性,是果树育种、城镇园林绿化以及生态造林的良好经济树种。为了充分发掘该树种的资源优势,了解牛迭肚对盐碱胁迫的生理适应特性,本文以野生牛迭肚1a生组培苗为试材,盆栽模拟盐碱胁迫环境,分别研究了四种单盐(NaCl、Na2SO4、NaHCO3、 Na2CO3)和不同配比的混合盐胁迫对牛迭肚幼苗生长及生理指标的影响;探讨了牛迭肚幼苗抗氧化系统和渗透调节物质对单盐和混合盐胁迫的生理适应特性,并从离子的吸收、运输和分配角度阐述了牛迭肚的盐碱适应机制;通过统计学方法明确了盐碱混合胁迫对牛迭肚幼苗的主导作用因素。主要研究结果如下:1.牛迭肚幼苗生长在碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)和碱性盐比例较低的混合盐(NaCl: Na2SO4:NaHCO3:Na2CO3=1:2:1:0, pH值8.24)处理下表现出“低促高抑”现象,而在中性盐(NaCl、Na2SO4)和其它配比的混合盐处理下其生长均受到不同程度的抑制;牛迭肚幼苗对NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3四种单盐的耐受阈值分别为85.18mmol·L-1(0.50%,w/v)、40.77 mmol·L-1(0.58%, w/v)、171.00 mmol·L-1(1.44%, w/v)、 114.20mmol·L-1 (1.21%, w/v)。2.单盐(NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3)胁迫和不同配比的混合盐胁迫处理下,牛迭肚幼苗叶片的相对电导率均随胁迫浓度的升高呈增加趋势,并且在高盐(≥120mmol.L-1)或高pH (NaCl:Na2SO4:NaHCO3:Na2CO3=9:1:1:9,pH值10.58)处理下,牛迭肚叶片的细胞膜透性遭到严重破坏。3. NaHCO3胁迫和不同配比的混合盐胁迫处理下的牛迭肚叶片丙二醛(MDA)含量均较对照增加或显着增加,而其它叁种单盐处理下的MDA含量则呈间断累积。随胁迫浓度的增加,四种单盐胁迫处理下的牛迭肚叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性呈“先升高后下降”的趋势,而过氧化物酶(POD)活性则呈“先下降后升高”的趋势;不同配比的混合盐胁迫处理下,牛迭肚叶片中POD活性均显着增加,而SOD活性总体呈下降趋势。研究表明,在单盐胁迫下牛迭肚幼苗主要通过SOD和POD的互补作用来降低氧化伤害,而在盐碱混合胁迫下主要通过提高幼苗体内POD活性来减轻盐碱伤害,以维持植株正常生理代谢。4,单盐胁迫下,随着胁迫浓度的升高,牛迭肚幼苗叶片可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均呈不同幅度的增加;在一价单盐(NaCl、NaHCO3)胁迫处理下,牛迭肚幼苗主要通过可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白的交替积累来发挥其渗透调节功能;在二价单盐(Na2SO4、Na2CO3)胁迫处理下,可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白的积累趋势各异,其中,在Na2CO3胁迫条件下叁者同步积累,共同发挥其渗透调节功能,而在Na2SO4胁迫处理下,牛迭肚幼苗主要通过可溶性糖和可溶性蛋白的彼此协同作用来降低盐碱伤害。盐碱混合盐胁迫下,牛迭肚叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量均随胁迫浓度的升高呈间断性积累,而游离脯氨酸含量先缓慢上升后急剧增加,在整个渗透调节过程中脯氨酸发挥着主导作用。5,单盐和混合盐胁迫处理下,牛迭肚幼苗根、茎、叶中的Na+含量均显着增加,而各器官中K+/Na+和Ca2+/Na+比值总体呈下降趋势,但叶片中K+/Na+和Ca2+/Na+始终保持相对较高比值,这对于维持叶片正常的生理功能具有重要意义;中性盐(NaCl、Na2SO4)和高浓度混合盐胁迫下,牛迭肚幼苗优先将Na+截留在茎部,而碱性盐(NaHCO3、 Na2CO3)胁迫下N+主要积累在茎和根中,叶中Na+含量始终处于较低水平,这可能是牛迭肚幼苗适应盐碱胁迫的一个重要途径。6.经多元回归分析表明,盐浓度、[C1]、pH值是牛迭肚盐碱混合胁迫的主导作用因素,可用株高生长量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶片中Na+、K=含量和K+/Na+比值等指标来评价牛迭肚的耐盐碱能力。

参考文献:

[1]. 盐胁迫下西瓜嫁接苗的生理响应及其耐盐机制的研究[D]. 朱士农. 南京农业大学. 2010

[2]. 设施西瓜耐盐砧木筛选及其耐盐机理研究[D]. 张云起. 山东农业大学. 2004

[3]. 耐盐碱西瓜嫁接砧木筛选及其耐盐性评价[D]. 黄芸萍. 上海交通大学. 2010

[4]. 耐盐西瓜砧木筛选及其耐盐机理的研究[J]. 张云起, 刘世琦, 杨凤娟, 李东方. 西北农业学报. 2003

[5]. 辣椒‘春秋椒霸’嫁接栽培高产优质砧木的筛选[D]. 程勋东. 安徽科技学院. 2016

[6]. 嫁接对西瓜幼苗生长及其耐盐性的影响[J]. 刘香娥, 郭世荣, 田婧, 段九菊. 江苏农业学报. 2009

[7]. 水杨酸和亚精胺缓解茄子幼苗盐胁迫的生理机制[D]. 于伟. 南京农业大学. 2015

[8]. 菊花近缘属植物的耐盐评价及耐盐机理研究[D]. 管志勇. 南京农业大学. 2010

[9]. 牛迭肚幼苗对盐碱胁迫的生理响应机制研究[D]. 李玉梅. 沈阳农业大学. 2016

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