NaCl胁迫对榆树幼苗生长及光合特性的影响

摘要

土壤盐渍化目前已经成为一个全球性环境问题。盐胁迫严重地影响植物的生长和发育,也是限制农林业发展的主要原因。利用生物学措施,选取优良的林木种质资源,在盐碱地上大面积种植,既能逐年改良盐碱地,同时有效利用了土地资源,还可产生一定的经济价值。
　　榆树(Ulmus pumilaL.)为多年生的木本植物,其较强的耐干旱能力已得到普遍认可,也有研究发现榆树能耐一定程度的盐碱。因此,深入研究榆树在盐渍生境下的生理生态机制,对于其在盐碱地上的种植推广具有重要意义。本论文以山东省黄河三角洲地带的一年生榆树幼苗为实验材料,在实验室沙培条件下,首先研究了不同浓度NaCl处理对榆树幼苗生长及光合作用特性的影响,然后进一步测定了高盐(300 mmol·L-1 NaCl)胁迫下榆树叶片脱落及解除盐胁迫后重新长出新叶的过程中的相关生理指标,旨在探讨榆树抗盐机理及为盐碱地区引种栽培提供理论依据。
　　主要的研究结果如下:
　　1、榆树幼苗具有较强的抗盐性。不同浓度(0、100、200、300mmol·L-1)的NaCl处理下,榆树幼苗的生长均受到不同程度的抑制,且随着浓度升高,受抑制程度越明显。低于200mmol·L-1 NaCl浓度,幼苗地上部分叶片呈现正常的绿色,并有嫩白色新根产生。而NaCl浓度达到300mmol·L-1后,榆树幼苗出现叶片发黄、焦枯并脱落,不再有新根产生。100mmol·L-1NaCl处理下,榆树叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总量略低于对照,但随NaCl浓度的升高其下降幅度越明显。表明榆树幼苗能够耐受较高浓度的盐胁迫。
　　2、高盐(300mmol·L-1 NaCl)胁迫下,榆树老叶最先作出响应,表现为叶片含水量下降、缺绿、光合作用能力降低、细胞膜透性及膜脂过氧化程度增大、Na+、Cl-含量较高,叶片发黄焦枯,最先脱落。成熟叶和幼叶表现出盐害症状的时间较晚。
　　3、300mmol·L-1 NaCl下,成熟叶中Na+含量几乎是幼叶中的2倍,Na+/K+比则能达到其3倍。Na+和Cl-优先积累在老叶或成熟叶中而非正在伸展的幼叶中,因此,可以减少盐胁迫对幼叶的损伤,这对于榆树幼苗能在高盐环境中的存活及繁衍具有重要意义。高盐胁迫下,老叶最先脱落可暂时减少盐分在榆树体内的有害积累以逃避逆境伤害。
　　4、高盐胁迫下,老叶的变黄衰老与ABA浓度升高及IAA/ABA比值的下降有关。解除盐胁迫后,植物体内激素的调节使得腋芽萌动,处理组芽中GA和IAA含量分别上升了15.1％和28.5%,而ZR和ABA的含量没有明显变化。高盐处理后根尖细胞仍具有活性,为适宜条件下植株的重生提供了可能性,是植株继续生长的必要条件。高盐处理后解除盐胁迫,腋芽长出新叶,进行正常的生长,出现“死而复生”的现象,这与根细胞的存活是分不开的。
　　5、植物抗盐机理包括避盐和耐盐两个方面。本实验结果表明,在低盐环境中榆树主要通过降低生长速度、下调气孔导度等耐盐机制适应盐胁迫;而在高盐环境下则主要通过叶片脱落的避盐机制来抵抗盐害,特别是叶片全部脱落后腋芽和根生长点还保持活性,为盐胁迫降低后的重生提供了保证,这种现象在植物抗盐研究中较为罕见。

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第一章 文献综述

1.1 植物耐盐性的研究进展

1.1.1 盐胁迫作用机制

1.1.2 盐胁迫对植物生长和生理过程的影响

1.1.3 植物抗盐机理

1.1.4 叶片脱落与植物抗盐性

1.2 榆树的生物学特性及研究现状

1.3实验研究目的和意义

第二章 不同浓度NaCl处理对榆树幼苗生长及光合特性的影响

2.1引言

2.2材料和方法

2.2.1材料培养及处理

2.2.2 生理指标测定方法

2.3 实验结果

2.3.1 NaCl处理对榆树生长情况的影响

2.3.2 NaCl处理对榆树叶片光合色素含量的影响

2.3.3 NaCl处理对榆树叶片光合参数的影响

2.3.4 NaCl处理对榆树叶片光化学效率的影响

2.3.5 NaCl处理对榆树叶片Na+和K+含量的影响

2.4 讨论

第三章高盐(300 mmol·L-1NaCl)胁迫对榆树生理状况的影响

3.1 引言

3.2材料和方法

3.2.1 材料培养及处理

3.2.2 实验方法

3.3 实验结果

3.3.1 榆树整株生长状况

3.3.2 榆树叶片生长情况

3.3.3 叶面积变化情况

3.3.4 叶片含水量变化

3.4 NaCl处理不同时间的榆树叶片含水量变化

3.3.5 叶绿素含量变化

3.3.6 植株叶片光合参数的测定

3.3.7 快速叶绿素荧光参数的测定

3.3.8 叶片膜透性变化

3.3.9 叶片MDA含量变化

3.4 讨论

论文创新点及下一步工作计划

英文缩写符号及中英对照表

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢