發(fā)布時間：2019-07-26 15:14

【摘要】：植物在自然環(huán)境中常常受到各種環(huán)境因子的脅迫,鹽堿脅迫是最常見的環(huán)境脅迫之一。土壤鹽堿化是引起鹽堿脅迫的主要原因,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護帶來嚴重損失。研究植物的鹽堿耐性對于充分利用植物資源、改良和利用鹽漬土地具有重要意義。本文以鹽堿土壤中典型中性鹽Na Cl和堿性鹽Na2CO3分別模擬鹽脅迫和堿脅迫,以抗逆性較強的多年生灌木紫穗槐為實驗材料,研究了鹽脅迫和堿脅迫對紫穗槐種子萌發(fā)和幼苗生長、生理的影響,以及自然鹽堿土壤生境紫穗槐生長的變化,以期為充分利用其植物資源、提高生產(chǎn)效率提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)紫穗槐種子萌發(fā)有較強的耐鹽堿能力,在Na Cl脅迫濃度為200m M的范圍內(nèi),對紫穗槐種子的發(fā)芽率沒有顯著影響,Na2CO3脅迫濃度只有達到40m M時發(fā)芽率才顯著降低(P0.05),但仍保持近80%的較高發(fā)芽率。鹽脅迫和堿脅迫對紫穗槐胚根和胚芽的生長均有顯著影響(P0.05),堿脅迫的影響程度大于鹽脅迫;但較低濃度的鹽脅迫(100m M)可刺激胚根的生長。因此,在實際生產(chǎn)過程中用適當濃度的鹽溶液對紫穗槐種子進行浸泡處理,可促進胚根的生長,提高播種效果。(2)鹽脅迫和堿脅迫下紫穗槐胚根對Na+的吸收程度相對較低,使胚根胚芽Na+含量始終保持在相對較低脅迫下(100m M Na Cl、20m M Na2CO3)的含量水平。胚根對Na+和Cl-的吸收程度不同,在環(huán)境中Na+和Cl-含量相同情況下,胚根胚芽中有滲透調(diào)節(jié)作用的Cl-含量是有毒害作用的Na+含量的18倍。胚根胚芽的K+、Mg2+含量和Na+/K+保持相對穩(wěn)定狀態(tài)有利于適應(yīng)鹽脅迫和堿脅迫,但K+、Mg2+含量,以及NO3-、H2PO4-和SO42-在鹽脅迫和堿脅迫下變化卻不同�？扇苄蕴呛陀袡C酸是響應(yīng)鹽堿脅迫的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),堿脅迫下的有機酸響應(yīng)程度大于鹽脅迫;而游離氨基酸總量對緩解鹽堿脅迫沒有發(fā)揮作用。8種有機酸中酒石酸是主要組分,各組分在鹽脅迫和堿脅迫下積累變化不同,鹽脅迫下大量積累酒石酸,堿脅迫下檸檬酸、蘋果酸、乙酸、草酸、甲酸、乳酸積累量均顯著增加(P0.05)。16種游離氨基酸中,精氨酸、丙氨酸、蘇氨酸是鹽脅迫下的響應(yīng)溶質(zhì),谷氨酸、蘇氨酸是堿脅迫下的響應(yīng)溶質(zhì)。種子萌發(fā)所受脅迫影響程度是高p H值滲透脅迫離子脅迫。(3)紫穗槐果皮含有大量脂類物質(zhì),對種子萌發(fā)有顯著影響。鹽脅迫下,去除果皮后能顯著提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)(P0.05),并明顯縮短種子發(fā)芽時間(P0.05),可加快幼苗的建成,減少萌發(fā)過程中所受脅迫時間,并提早由異養(yǎng)過度到自養(yǎng),積累更多陰離子和有機溶質(zhì)來適應(yīng)鹽脅迫。因此,在中性鹽土壤中種植紫穗槐時,可采用去除果皮進行播種,以提高種植效果。而在堿脅迫下受吸收大量Na+和高p H值影響,生長受到抑制,因此不適合去除果皮播種。不同萌發(fā)條件對種子萌發(fā)有顯著影響,砂培法胚根、胚芽的長度和生物量均顯著高于紙培法(P0.05)。砂培條件下能夠很好地保持處理液濃度,有利于固定幼苗,還能減少其他礦質(zhì)元素的干擾。因此,在進行脅迫條件下的種子萌發(fā)實驗時,特別是研究根系發(fā)達的植物,建議采用砂培法。(4)對有害離子吸收程度相對較低,并將更多有害離子積累在莖和總?cè)~柄中,營養(yǎng)器官的可溶性糖含量相對發(fā)生變化是紫穗槐幼苗適應(yīng)鹽堿脅迫的響應(yīng)策略。鹽堿脅迫抑制紫穗槐幼苗根和莖葉的生長,但適宜濃度鹽堿脅迫可刺激根的伸長。鹽堿脅迫下生物量分配的規(guī)律是:在地下與地上分配上優(yōu)先分配于根的生長,在地上生物量分配上優(yōu)先于小葉的生長。鹽脅迫和堿脅迫導致幼苗的光合能力降低,但適宜鹽脅迫(50m M)可促進光合色素的合成,而堿脅迫下葉綠素含量顯著下降(P0.05)。根對Na+的吸收程度相對較低,并將吸收到體內(nèi)的大量Na+區(qū)隔在莖和總?cè)~柄中,從而保持根和小葉的Na+含量相對穩(wěn)定。不同器官中K+、Ca2+與Mg2+含量在鹽脅迫和堿脅迫下有不同變化,但鹽脅迫下小葉的K+、Ca2+與Mg2+含量沒有顯著變化或保持在相對穩(wěn)定水平,有利于維持小葉的正常生理功能。除鹽脅迫下積累大量Cl-外,鹽脅迫和堿脅迫下陰離子的響應(yīng)均不明顯。鹽脅迫和堿脅迫下根和小葉可溶性糖積累顯著增加,堿脅迫下根的可溶性糖的增加幅度更大;各營養(yǎng)器官的可溶性糖分布規(guī)律發(fā)生變化,對照為根莖總?cè)~柄葉,而鹽堿脅迫下為莖根總?cè)~柄小葉。(5)紫穗槐在松嫩自然鹽堿土壤生境中生長狀況良好,表現(xiàn)出一定的耐鹽堿性,在土壤p H值8.65、電導率87u S/cm左右的鹽堿生境可以正常生長,根系發(fā)達并具有根瘤能有效改良土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu),因此可以作為植樹造林的灌木樹種在松嫩地區(qū)鹽堿化程度相對較低的區(qū)域種植。(6)鹽脅迫和堿脅迫對種子萌發(fā)階段和幼苗生長階段的影響相比較,鹽脅迫對胚根胚芽長度的影響大于幼苗根長和株高,而對幼苗生物量積累的影響大于胚根胚芽;堿脅迫對胚根長度和生物量的影響均大于幼苗根,而對胚芽長度和生物量的影響小于幼苗莖葉。幼苗根對Na+吸收程度比胚根相對更低;K+含量均保持相對穩(wěn)定,胚根胚芽的Na+/K+顯著高于幼苗。Na+含量及Na+/K+可能是種子萌發(fā)比幼苗生長對鹽堿脅迫更為敏感的重要因素之一。積累Mg2+和無機陰離子是紫穗槐種子萌發(fā)和幼苗響應(yīng)鹽堿脅迫的不同點,積累可溶性糖是種子萌發(fā)和幼苗響應(yīng)鹽堿脅迫的共同點。
【圖文】：

4圖 1-1 種子萌發(fā)和萌動后主要生理活動的時間進程[20]g. 1-1 Time course of major events associated with seed germination and post germ物生長的影響。土壤水分中的鹽分抑制植物的生長有兩方面原因，首

1-2 生化基礎(chǔ)與植物耐鹽的關(guān)系(圖示的植物細胞空間的由質(zhì)膜和液泡膜劃分成細胞外區(qū)域、細區(qū)域和液泡區(qū)域)[40]ig.1-2. Biochemical functions associated with tolerance to plant salt stress. The schematic presentation plant cell includes three compartmentsthat are defined by the plasma membrane and tonoplast[40].
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S793.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李靜;馬小凡;郭平;包國章;;2種趨異型羊草在鹽堿脅迫下的克隆可塑性比較研究[J];草業(yè)科學;2006年05期

2 陶玲;任s，

本文編號：2519627