鹽堿混合脅迫下抗堿鹽生植物堿地膚的滲透調(diào)節(jié)及其離子平衡特點.pdf

1、土地鹽堿化已成為世界性的環(huán)境問題，是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。對于內(nèi)陸鹽堿地來說，特別是中國東北堿地草原地區(qū)，土壤鹽化和堿化往往交織在一起相伴發(fā)生，所以，鹽堿混合脅迫才是鹽堿化存在的主要問題。因此，以鹽生植物為材料進行抗鹽堿生理研究，有利于揭示鹽堿混合脅迫的作用特點以及植物對其適應機制等理論問題，也能為鹽堿地的生態(tài)治理及天然抗堿基因資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。 本實驗將中性鹽NaCl和Na<,2>SO<,4>、堿性鹽NaHCO<,

2、3>和Na<,2>CO<,3>按不同比例混合，模擬出25種鹽度、堿度各不相同的復雜鹽堿條件，并對抗堿鹽生植物堿地膚(Kochissieversiana(Pall．)C.A.M.)苗進行鹽堿混合脅迫處理。測定其莖葉中K<'+>、Na<'+>、C1<'->、SO<,4><'2->、NO<,3><'->、甜菜堿、脯氨酸和有機酸等各種溶質(zhì)含量，以及日相對生長率(RGR)等9項脅變指標，并分析了有機酸組分。以探討混合鹽堿脅迫下，堿地膚的生長及其莖

3、葉中滲透調(diào)節(jié)與離子平衡特點。 結(jié)果表明，適當?shù)闹行喳}脅迫(80mmol·L<'-1>)對其生長有促進作用，而后隨著鹽度或堿度的增強其相對生長率(RGR)逐漸下降。在實驗條件下，堿地膚苗可耐受的最高脅迫強度為鹽度400mmol·L<'-1>、pHl0.7。生長結(jié)果證明了，堿地膚是一種高度抗堿的鹽生植物。在鹽度和堿度各不相同的25種鹽堿混合脅迫下，其莖葉的K<'+>/Na<'+>比基本保持不變(約為0.49±0.014)。表明了堿地

4、膚對K<'+>、Na<'+>吸收可能不存在相互拮抗作用?？梢酝茰y，堿地膚在不同程度的鹽堿脅迫下仍能保持相對穩(wěn)定的K<'+>/Na<'+>對維持細胞內(nèi)離子平衡有一定積極作用。脯氨酸只有在高鹽(超過240mmol·L<'-1>)或高堿(pH高于10)的強脅迫下其含量才能明顯上升，而且其積累量平均僅為甜菜堿的1/74左右。它的積累可能不是響應滲透脅迫的結(jié)果，而可能是應對高強度鹽堿脅迫干擾減少其傷害的一種保護性響應或是具有其它“非滲透調(diào)節(jié)”的功

5、能。 在各種鹽堿混合脅迫下，堿地膚莖葉中的滲透調(diào)節(jié)機制沒有明顯差異。均以液泡中大量積累無機離子和有機酸，細胞質(zhì)中大量積累甜菜堿為基本特征。Na<'+>和K<'+>是細胞內(nèi)正電荷的基本來源，二者對正電荷的貢獻率約為2：1，而且基本保持不變。細胞內(nèi)的負電荷主要由有機酸、Cl<'->、NO<,3><'->、SO4<'2->提供，其中以有機酸為主，其負電荷貢獻率高達60.63-71.09％。有機酸對負電荷的貢獻率與鹽度基本無關，但隨堿度