盐碱胁迫对燕麦幼苗不同叶位叶片生长与生理代谢的影响

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燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物,是世界性的栽培作物,营养价值极高,对栽培土壤要求不严格,可以在多种类型的土壤上种植,是盐碱地区的传统食粮。由于它具有较高的抗盐碱能力,目前被广泛认为是盐碱地改良的替代作物。本文以燕麦幼苗为研究对象,以中性盐NaCl和碱性盐NaHCO3模拟盐、碱胁迫,研究其对燕麦幼苗不同叶位叶片生长、光合作用以及生理代谢的影响,以期阐明盐碱胁迫环境下,各叶片生长、生理代谢的变化规律,进一步明确不同叶位叶片对燕麦苗期生长的贡献,以及对盐碱胁迫的响应机理,以更好地了解燕麦苗期不同叶位叶片在生长以及生理代谢上的作用及胁迫后的变化,为调控燕麦幼苗的生长提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)低浓度(100mmol/L)盐、碱胁迫对燕麦幼苗存活率的影响不明显,但在高浓度时作用不同,高碱胁迫能够导致燕麦幼苗死亡。盐、碱胁迫下,燕麦幼苗各叶位叶片的生物量均受到明显抑制,且碱胁迫的抑制程度大于盐胁迫。第2叶位叶片生物量最高。(2)盐胁迫对燕麦幼苗不同叶位叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均有促进作用,且低浓度(100mmol/L)的促进作用大于高浓度(200mmol/L)的促进作用;碱胁迫对燕麦幼苗不同叶位叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均有抑制作用,且高浓度的抑制作用更强。盐碱胁迫条件下,随着叶位上升,叶绿素含量均呈先升高后下降的变化规律,最大值出现在第2叶位叶片。(3)低浓度的盐胁迫能够增强燕麦幼苗各叶位叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),而高浓度的盐胁迫反而会降低各叶片的Pn和Gs;盐胁迫均会抑制各叶片的胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),且浓度越高,抑制作用越大;盐胁迫对叶片的水分利用效率(WUE)具有促进作用,但是低浓度(100mmol/L)的盐胁迫的促进作用大于高浓度(200mmol/L)的促进作用。碱胁迫对燕麦幼苗各叶位叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均有不同程度的抑制作用,且浓度越高,抑制作用越明显;低浓度的碱胁迫对燕麦幼苗叶片的水分利用效率(WUE)具有促进作用,而高浓度的碱胁迫却抑制了叶片的WUE;碱胁迫对不同叶位叶片胞间C02浓度具有促进作用,且浓度越高,促进作用越明显。随着叶位上升,叶片的净光合速率和水分利用效率呈先升高后下降的趋势,而叶片的胞间CO2浓度呈先下降后上升的变化趋势,叶片的气孔导度和蒸腾速率则呈现不断下降的趋势。(4)盐、碱胁迫下,燕麦幼苗不同叶位叶片Na+浓度均有所升高,而K+浓度则有不同程度的下降,碱胁迫下的Na+浓度上升幅度和K+下降幅度大于盐胁迫,为了抵御胁迫引起的Na+毒害和渗透胁迫,燕麦主要采取积累大量的C1-的生理对策,同时SO42-的含量也有所增加。随着叶位的上升,无机阳离子Na+、Ca2+和Mg2+的含量呈下降后升高的变化规律,而K+则是先升高后下降的变化趋势;无机阴离子中C1-和N03-呈先下降后上升的趋势,而S042-和H2P04-则呈先上升后下降的变化趋势。所有阴阳离子的最大值或最小值均出现在第2叶位叶片。
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