【摘要】：鹽與干旱是限制植物生長與農(nóng)業(yè)發(fā)展最主要的非生物脅迫。小花堿茅是一種禾本科鹽生植物,與水稻、小麥等糧食作物親緣關系較近。前期研究發(fā)現(xiàn):小花堿茅可以通過根系較高的K~+/Na~+選擇性吸收能力減少組織中Na~+的凈積累;同時在PtNHX1、PtSOS1和PtHKT1;5等轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)同作用下,維持整株水平的K~+與Na~+穩(wěn)態(tài)平衡而提高植物的耐鹽性。此外,內(nèi)皮層也是離子進入中柱的主要障礙。小花堿茅的內(nèi)皮層在高鹽脅迫下顯著加厚。而根內(nèi)皮層細胞表面的木栓質(zhì)沉積受多種逆境誘導而增強。小花堿茅根系拒鹽能力與內(nèi)皮層的加厚和木栓質(zhì)的沉積關系尚不明確。此外,小花堿茅的抗鹽研究雖已十分廣泛,但其耐鹽卻不耐旱;在這兩種逆境脅迫下,小花堿茅響應的差異如何?其根系木栓質(zhì)沉積又如何變化?因此,本研究通過比較等滲透勢的滲透脅迫與鹽脅迫下小花堿茅的生長及生理響應,以期揭示其耐鹽不耐旱的生理學機理;并通過與擬南芥根系木栓質(zhì)成分、含量進行對比,從內(nèi)皮層結構上解析其強抗逆性的機理。主要取得如下結果:(1)等滲透勢的脅迫處理下,小花堿茅在鹽脅迫下較滲透脅迫長勢更好,其株高、根長、生物量和組織含水量均優(yōu)于滲透脅迫;此外,滲透脅迫下葉片的滲透勢低于鹽脅迫,且對其光合作用的抑制也更明顯。(2)小花堿茅的葉片細胞膜系統(tǒng)在-0.8 MPa和150 mM NaCl滲透脅迫處理下被破壞;在-0.8 MPa滲透脅迫處理下,其根系細胞質(zhì)膜也被嚴重破壞,根系電解質(zhì)外滲率增加。(3)鹽脅迫下,小花堿茅在地上部積累了更多的Na~+,且其對滲透勢的貢獻率顯著上升;在對應的滲透脅迫下,其地上部積累了更多的可溶性糖,且其對滲透勢的貢獻率顯著上升。(4)與對照相比,小花堿茅在不同處理下通過質(zhì)外體途徑運輸?shù)乃志鶞p少。即便質(zhì)外體途徑受到限制,鹽脅迫下小花堿茅還可以通過共質(zhì)體途徑將根系的Na~+運至地上部進行滲透調(diào)節(jié)。(5)與對照相比,在滲透脅迫和等滲透勢的鹽脅迫下,小花堿茅根系木栓質(zhì)含量并受到誘導增加。但與擬南芥相比,其根系木栓質(zhì)成分含有更多酚類化合物,這可能是其質(zhì)外體屏障比擬南芥能夠更有效抵御逆境的原因。
【圖文】：

3.1.4 數(shù)據(jù)分析用 Excel2019 整理數(shù)據(jù)，SPSS 19.0 軟件進行統(tǒng)計學分析，SigmaPlot 14.0 制圖。各處理之間的顯著性分析采用單因素方差進行（One-wayANOVA）。3.2 結果與分析3.2.1 滲透脅迫與等滲透勢鹽脅迫對小花堿茅表型的影響小花堿茅群體的表型在處理前基本一致（圖 3-1 A），處理后的趨勢在滲透脅迫處理下要顯著弱于與之對應等滲透勢的鹽脅迫下的長勢（圖 3-1B）。在其單株的整株表型圖中，，處理前各處理的長勢基本一致（圖 3-2A），處理后根系的長勢與地上部對應一致，仍在滲透脅迫下要顯著弱于對應等滲透勢的鹽脅迫（圖 3-2 B）。無論是在群體還是單株的表型圖中，25 mM NaCl 處理下的生長與對照相比均未受到明顯抑制。說明在滲透脅迫下，小花堿茅的生長被顯著抑制，長勢更差，但低鹽脅迫對小花堿茅的生長影響不大。A5 cm

29Control -0.135 MPa 25 mM NaCl -0.8 MPa 150 mM NaCl圖 3-2 小花堿茅處理前（A）與處理后（B）的整株生長表型圖（4 周齡苗處理 12 d）。Figure 3-2 Growth phenotype of P. tenuiflora before treatment (A) and after treatment (B) (4-weekold seedling treatment for 12 d).3.2.2 滲透脅迫與等滲透勢鹽脅迫對小花堿茅生長的影響在滲透脅迫處理下，小花堿茅的株高（圖 3-3 A）和根長（圖 3-3 B）均要顯著低于對應等滲透勢的鹽脅迫，25 mMNaCl 處理下的株高和根長分別為-0.135MPa 的 1.3 倍（圖 3-3A）和 1.4 倍（圖 3-3B），150 mMNaCl 處理下的根長約為-0.8 MPa 的 1.3 倍（圖 3-3 B），此結果與其表型生長圖的趨勢對應一致。根體積（圖 3-3C）仍是在滲透脅迫下低于對應等滲透勢的鹽脅迫，但差異不顯著。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q945.78

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本文編號：2620669