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(diǎn).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(duì)于內(nèi)陸鹽堿地來說，特別是中國(guó)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(jìn)行抗鹽堿生理研究，有利于揭示鹽堿混合脅迫的作用特點(diǎn)以及植物對(duì)其適應(yīng)機(jī)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(shí)驗(yàn)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(fù)雜鹽堿條件，并對(duì)抗堿鹽生植物堿地膚(Kochissieversiana(Pall．)C.A.M.)苗進(jìn)行鹽堿混合脅迫處理。測(cè)定其莖葉中K<'+>、Na<'+>、C1<'->、SO<,4><'2->、NO<,3><'->、甜菜堿、脯氨酸和有機(jī)酸等各種溶質(zhì)含量，以及日相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)等9項(xiàng)脅變指標(biāo)，并分析了有機(jī)酸組分。以探討混合鹽堿脅迫下，堿地膚的生長(zhǎng)及其莖

3、葉中滲透調(diào)節(jié)與離子平衡特點(diǎn)。 結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)闹行喳}脅迫(80mmol·L<'-1>)對(duì)其生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，而后隨著鹽度或堿度的增強(qiáng)其相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)逐漸下降。在實(shí)驗(yàn)條件下，堿地膚苗可耐受的最高脅迫強(qiáng)度為鹽度400mmol·L<'-1>、pHl0.7。生長(zhǎng)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(duì)K<'+>、Na<'+>吸收可能不存在相互拮抗作用。可以推測(cè)，堿地膚在不同程度的鹽堿脅迫下仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的K<'+>/Na<'+>對(duì)維持細(xì)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(qiáng)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(yīng)滲透脅迫的結(jié)果，而可能是應(yīng)對(duì)高強(qiáng)度鹽堿脅迫干擾減少其傷害的一種保護(hù)性響應(yīng)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(jī)制沒有明顯差異。均以液泡中大量積累無機(jī)離子和有機(jī)酸，細(xì)胞質(zhì)中大量積累甜菜堿為基本特征。Na<'+>和K<'+>是細(xì)胞內(nèi)正電荷的基本來源，二者對(duì)正電荷的貢獻(xiàn)率約為2：1，而且基本保持不變。細(xì)胞內(nèi)的負(fù)電荷主要由有機(jī)酸、Cl<'->、NO<,3><'->、SO4<'2->提供，其中以有機(jī)酸為主，其負(fù)電荷貢獻(xiàn)率高達(dá)60.63-71.09％。有機(jī)酸對(duì)負(fù)電荷的貢獻(xiàn)率與鹽度基本無關(guān)，但隨堿度