硅对金丝小枣盐胁迫的缓解效应

摘要

世界范围内土壤盐渍化问题的日益加剧，严重制约了农作物产量的提高和农业的发展。因而，盐害被认为是包括中国在内的、全球性的21世纪经济发展和生态平衡的重要障碍。硅被认为是高等植物生长的有益元素，最近的研究表明，硅能缓解植物的生物胁迫和非生物胁迫，因此，硅缓解植物盐胁迫的效应就成为目前该领域的研究热点。本研究以金丝小枣为试材，采用温室设施栽培的方法，研究了外源硅对NaCl胁迫下金丝小枣生长量和生物量、光合作用、叶绿素含量、荧光参数、游离脯氨酸及可溶性糖含量、膜脂过氧化、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、及蛋白质表达的变异，进一步阐明硅缓解金丝小枣盐胁迫的效应与机制。主要结果如下： 1)在盐胁迫下，金丝小枣生长势变弱，生物量积累降低。施加外源硅可以促使地径加粗，新梢增长，枣吊木质化程度增加，促进金丝小枣的生长和抗性的提高。 2)盐胁迫显著降低了金丝小枣的光合性能。土壤施硅可以在一定程度上使叶绿素含量升高，蒸腾作用加强，气孔导度变大，胞间二氧化碳浓度增加，减轻了气孔对CO<,2>向叶绿体的输送的限制，并缓解了光合午休。施硅的处理光化学中心最大光化学效率和实际光化学效率得到了提高；土壤含盐量小于3g/kg情况下，施硅的处理光化学活性中心电子传递速率得到了提高。这些因素直接或者间接的影响着金丝小枣的光合性能，从研究的结果可以看出，硅能维持盐胁迫下金丝小枣叶片较高的光合效率。 3)在盐胁迫下，金丝小枣叶片游离脯氨酸、可溶性糖都呈现上升趋势。土壤施硅可以在一定程度上增加枣树叶片游离脯氨酸的含量，游离脯氨酸增加有助于提高枣树渗透调节能力；土壤施硅可以降低枣树叶片可溶性糖的含量，使盐胁迫下的金丝小枣糖的利用率增加，降低了糖对光合的抑制作用。 4)盐胁迫下金丝小枣叶片内的自由基和活性氧代谢平衡被破坏，POD、CAT 活性下降，酶促防御系统机能降低，膜脂过氧化产物 MDA 的积累增加，细胞质膜的透性增加，细胞质膜稳定性遭到破坏。给土壤施加硅可以促使保护酶 POD、CAT 活性增加，提高酶促防御系统的机能，清除过多的活性氧自由基。同时，施硅处理后叶片MDA的含量及细胞质膜的渗透率下降，细胞质膜的稳定性提高，一定程度上缓解了因土壤含盐量过高而造成的胁迫。 5)在盐胁迫下，金丝小枣叶片可溶性蛋白质的含量增加，40.1kD 和 77.0kD 的蛋白含量增加显著；外源硅对蛋白质的表达产生显著的影响，蛋白质含量和种类与对照相比都有所增加。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

前言

1文献综述

2材料与方法

2.1实验材料

2.2实验设计

2.3测试指标及方法

2.3.1不同处理生长状况的观察及生长量测定

2.3.2叶绿素含量的测定

2.3.3叶片光合参数测定

2.3.4叶片荧光参数测定

2.3.5游离脯氨酸的测定

2.3.6可溶性总糖的测定

2.3.7枣树叶膜脂过氧化作用测定

2.3.8叶片可溶性蛋白及枝条贮藏蛋白SDS-PAGE分析

2.4数据处理分析

3结果与分析

3.1硅对盐胁迫下金丝小枣生长量及生物量的影响

3.1.1硅对盐胁迫下金丝小枣地径生长量的影响

3.1.2硅对盐胁迫下金丝小枣新梢生长量的影响

3.1.3硅对盐胁迫下金丝小枣生物量的影响

3.1.4硅对盐胁迫下金丝小枣枣吊木质化的影响

3.1.5小结

3.2硅对盐胁迫下金丝小枣光合特性及叶绿素含量的影响

3.2.1硅对盐胁迫下金丝小枣净光合速率的影响

3.2.2硅对盐胁迫下金丝小枣蒸腾速率的影响

3.2.3硅对盐胁迫下金丝小枣气孔导度的影响

3.2.4硅对盐胁迫下金丝小枣细胞间二氧化碳浓度的影响

3.2.5硅对盐胁迫下金丝小枣叶绿素a含量的影响

3.2.6硅对盐胁迫下金丝小枣叶绿素b含量的影响

3.2.7硅对盐胁迫下金丝小枣叶绿素总含量的影响

3.2.8小结

3.3硅对盐胁迫下金丝小枣荧光参数的影响

3.3.1硅对盐胁迫下金丝小枣光化学效率的影响

3.3.2硅对盐胁迫下金丝小枣电子传递速率的影响

3.3.3小结

3.4硅对盐胁迫下金丝小枣游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响

3.4.1硅对盐胁迫下金丝小枣游离脯氨含量的影响

3.4.2硅处理盐胁迫下可溶性糖含量的影响

3.4.3小结

3.5硅对盐胁迫下金丝小枣细胞膜伤害及POD、CAT活性的影响

3.5.1硅对盐胁迫下金丝小枣丙二醛含量的影响

3.5.2硅对盐胁迫下金丝小枣细胞质膜透性的影响

3.5.3硅对盐胁迫下金丝小枣过氧化物酶活性的影响

3.5.4硅对盐胁迫下金丝小枣过氧化氢酶活性的影响

3.5.5小结

3.6硅对盐胁迫下金丝小枣蛋白质表达的影响

3.6.1硅对盐胁迫下金丝小枣叶片可溶性蛋白含量的影响

3.6.2叶片可溶性蛋白质SDS-PAGE分析

3.6.3枝条贮藏蛋白质SDS-PAGE分析

3.6.4小结

4结论

4.1硅对盐胁迫下金丝小枣生长量的影响

4.2硅对盐胁迫下金丝小枣光合性能的影响

4.3硅对盐胁迫下金丝小枣渗透调节的影响

4.4硅对盐胁迫下金丝小枣叶片细胞质膜稳定性的影响

4.5硅对盐胁迫下金丝小枣蛋白表达的影响

参考文献