不同生境盐地碱蓬对低浓度硝态氮的响应

摘要

本文以潮间带生境和盐地生境盐地碱蓬为材料,研究了盐渍条件下不同硝态氮水平对两种生境盐地碱蓬生长、离子积累以及根系形态的影响,初步探讨两种生境盐地碱蓬在高盐低氮环境中对硝态氮的高效吸收和再利用机制。结果如下: 1.盐氮互作对不同生境盐地碱蓬生长和离子积累的影响 高盐(500mMNaCl)明显提高了盐地碱蓬叶片中Na+、Cl-以及游离氨基酸的含量。无论是在哪种盐浓度水平下(1和500mMNaCl),5mMNO3--N明显降低了两种生境盐地碱蓬的Cl-含量,而且盐地生境盐地碱蓬叶片中Cl-含量始终高于潮间带生境中的含量。高浓度NO3--N(5mM)明显提高了植株叶片中NO3-和硝酸还原酶(NR)的活性,且在相同NO3--N浓度下,高盐降低了盐地生境盐地碱蓬NO3-,而对潮间带生境影响不明显。在0.1mMNO3--N处理条件下,盐地生境盐地碱蓬叶片中叶绿素的含量随着NaCl浓度的升高而降低,潮间带生境盐地碱蓬中含量没有明显变化。500mMNaCl降低了两种生境盐地碱蓬的生物量和根冠比。相比盐地生境盐地碱蓬而言,潮间带生境植物具有较高的NO3-、游离氨基酸含量以及较低的Cl-含量,暗示了其能更好地适应高盐低氮环境。 2.两种生境盐地碱蓬对氮饥饿的响应 0.3和5mMNO3--N预处理后以及进行氮饥饿时,潮间带生境盐地碱蓬叶片NO3-含量均高于盐地生境盐地碱蓬。与盐地生境盐地碱蓬相比,0.3mM和5mMNO3--N预处理后进行氮饥饿,潮间带生境盐地碱蓬叶绿素含量、NR活性和光合放氧速率下降幅度均小于盐地生境盐地碱蓬,尤其是在0.3mMNO3--N预处理后进行氮饥饿。0.3mMNO3--N预处理后氮饥饿对潮间带生境盐地碱蓬根冠比没有影响,却降低盐地生境盐地碱蓬根冠比。上述结果表明,低氮条件下潮间带生境盐地碱蓬具有较高的NO3-储存能力,在环境持续氮素缺乏时具有较高的NO3--N再利用能力,能更好地维持氮代谢以及光合性能。说明潮间带生境盐地碱蓬能更好地适应低氮生境。 3.盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬刚萌发幼苗生长和离子积累的影响 随着NaCl浓度的升高,两种生境盐地碱蓬刚萌发的小幼苗(培养皿中萌发14天的幼苗)的Na+和Cl-含量明显升高,K+和NO3-的含量则呈下降的趋势。在400mMNaCl浓度下,高浓度的NO3--N降低了两种生境幼苗中的Na+和Cl-含量,并明显提高了NO3-的含量。相比盐地生境盐地碱蓬幼苗,潮间带生境幼苗始终有较低的Na+、Cl-含量和较高的NO3-含量。高盐胁迫抑制两种生境幼苗主根的伸长,而低NO3--N浓度却明显促进两种生境幼苗主根的生长,增加主根的长度和干鲜重,尤其是潮间带生境盐地碱蓬幼苗。盐氮互作对两种生境幼苗的主茎的生长影响不明显,但潮间带生境幼苗的主茎长度始终高于盐地生境幼苗的长度。以上结果说明低NO3--N浓度刺激两种盐地碱蓬幼苗主根的伸长,尤其是潮间带生境盐地碱蓬,有利于其高效吸收NO3-,维持其在高盐低氮环境中的正常生长。这可能是两种生境盐地碱蓬幼苗,尤其是潮间带生境盐地碱蓬适应高盐低氮环境的重要机制。

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文献综述

1 盐胁迫对植物生理生化作用的研究进展

1.1 盐害及其概况

1.2 盐生植物的概念

1.3 盐胁迫对植物的影响

1.4 植物对盐胁迫的适应性

1.5 盐氮互作对植物抗盐性的影响

2 硝态氮对植物的生理作用机制

3 影响NO3-吸收和积累的因素

3.1 硝态氮的吸收

3.2 硝态氮的代谢还原

3.3 硝态氮在细胞质与液泡间的转运

3.4 不同硝态氮水平对植物的生长和氮素吸收分配的影响

3.5 盐胁迫与植物NO3-积累

4 低氮对植物的影响

4.1 低氮对植物生长的影响

4.2 植物对低氮的响应

5 本文研究的意义

第一部分 盐氮互作对不同生境盐地碱蓬生长和离子积累的影响

1.1 试验材料

1.2 实验设计

1.3 植株处理方法

1.4 实验测定方法

1.5 数据处理

2 实验结果与分析

2.1 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬Na+、Cl-和NO3-含量的影响

2.2 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬叶片硝酸还原酶活性（NR）的影响

2.3 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬叶绿素含量的影响

2.4 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬游离氨基酸的影响

2.5 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬生物量的影响

3 讨论

第二部分 不同浓度硝态氮处理后两种生境盐地碱蓬对氮饥饿的响应

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 实验设计

1.3 实验测定方法

1.4 数据分析

2 实验结果与分析

2.1 氮饥饿对植株叶片叶绿素含量的影响

2.2 氮饥饿对植株叶片硝酸根含量的影响

2.3 氮饥饿对植株叶片硝酸还原酶活性的影响

2.4 氮饥饿对植株叶片光合放氧速率的影响

2.5 氮饥饿对植株生物量的影响

3 讨论

第三部分 盐氮互作对两种不同生境盐地碱蓬刚萌发小幼苗生长的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 实验设计

1.3 植株处理方法

1.4 测定方法

1.5 数据处理

2 实验结果与分析

2.1 盐氮互作对不同生境盐地碱蓬幼苗Na+和K+含量的影响

2.2 盐氮互作对不同生境盐地碱蓬幼苗Cl-和NO3-含量的影响

2.3 盐氮互作对不同生境盐地碱蓬幼苗根和茎长度的影响

2.4 盐氮互作对不同生境盐地碱蓬幼苗生物量的影响

3 讨论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢