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土壤盐渍化是造成农作物大幅度减产的重要原因之一。芥蓝(Brassica albograbraL.H.Bailey)属于十字花科芸薹属草本植物,芥蓝品种多、生态类型广,对环境的适应性强,是华南地区乃至长江流域广泛栽培的重要蔬菜。
本实验以华南地区广泛栽培的中花芥蓝和中迟花芥蓝为试材,利用水培的方法研究了芥蓝苗期生长的盐适应性范围及其耐盐生理机制。旨在为选育芥蓝耐盐新种质奠定基础,为盐渍土的恢复和利用提供依据。研究结果如下:
1.芥蓝苗期生长能适应0-150 mmol/L NaCl盐浓度,200-250 mmol/L NaCl盐胁迫下,植物表现盐害症状,出现不同程度的枯萎和死亡,250 mmol/L NaCl盐胁迫芥蓝14天,其盐害率超过50％,中花芥蓝低于中迟花芥蓝。
2.NaCl对芥蓝地上部生长的抑制作用大于根部。0-100 mmol/L NaCl盐能够促进芥蓝根部生长,大于150 mmol/L NaCl抑制根部的生长;地上部分的株高、鲜重和干重均随盐浓度的升高而下降,大于150mmool/L NaCl盐浓度抑制作用显著,中花芥蓝低于中迟花芥蓝。
3.芥蓝属于吸盐性植物,根部吸收的Na+、K+、Cl-随着植株的快速生长运输到地上部分,根、茎、叶中Na+和Cl-含量随着盐浓度的升高而增加,地上部分Na+、K+、Cl-的含量大于根部。这一特征对于次生盐渍土的恢复具有意义。
4.盐胁迫下,芥蓝叶片的肉质化和高盐胁迫下选择性向叶片运输K+的能力是芥蓝耐盐的主要生理机理。芥蓝叶片K+量在250 mmol/L NaCl浓度下反而上升,芥蓝根-叶的SNa+K+值随盐胁迫浓度的升高而增大。中迟花芥蓝向地上茎叶运输Na+速度比中花芥蓝快,250 mmol/L NaCl盐胁迫下,中花芥蓝的根比中迟花芥蓝能积累较多的Na+和Cl-,中花芥蓝叶片Sna+K+值大于中迟花芥蓝。说明了较高盐浓度下中花芥蓝的盐适应能力比中迟花芥蓝强。
5.芥蓝叶片脯氨酸相对含量随盐浓度的升高逐渐增加,盐胁迫第10天时达到最大;可溶性多糖相对含量随盐胁迫时间的延长而下降。说明脯氨酸是芥蓝叶片重要的有机渗透调节物质,较高盐下,中迟花芥蓝的有机渗透调节作用高于中花芥蓝。
6.芥蓝苗期叶片细胞膜的伤害率和丙二醛含量、SOD酶相对活性成显著或极显著正相关;与POD酶、CAT酶成正相关。较高盐浓度下,在清除活性氧方面中迟花芥蓝以SOD酶和CAT酶为主,中花芥蓝则以SOD酶和POD酶为主。低于200 mmol/L NaCl浓度中迟花芥蓝细胞膜伤害率低于中花芥蓝,大于200 mmol/L NaCl浓度下中迟花芥蓝细胞膜伤害率高于中花芥蓝。
7.盐胁迫对芥蓝光合作用的影响主要是叶绿体数目下降,基粒类囊体结构破坏导致叶绿素A和叶绿素B的含量下降。
8.结果表明了中花芥蓝苗期的盐适应性比中迟花芥蓝强,两个品种在发芽期和苗期的耐盐性并不一致。