NaCl胁迫下三种胡颓子属植物苗期活性氧清除酶、渗透调节及离子吸收、分配特性研究

摘要

本文选取尖果沙枣(E.oxycarpa Schlecht.)、大果沙枣(E mooceroftiiWall.ex Schlecht.)和东方沙枣(Eangustifolia var orientatis Kuntze)一年生幼苗为试材，实验在遮雨棚中盆栽进行，设对照和五个NaCl浓度处理，NaCl浓度分别是50、100、200、300和350mmol/L，NaCI胁迫处理10、20、30天。研究了NaCl胁迫对三种胡颓子属植物幼苗活性氧清除酶、渗透调节作用和离子吸收、分配特性的影响。取得如下主要结果： 1) 随NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长，三种胡颓子属植物叶片细胞膜透性、MDA含量逐渐增大。其中尖果沙枣升高幅度相对较小，而大果沙枣和东方沙枣增加幅度大。尖果沙枣和大果沙枣叶片中H2O2的含量随NaCl胁迫浓度增加和胁迫时间延长呈现出先升高后下降的趋势，而东方沙枣叶片中H2O2的含量随胁迫程度的加重一致升高的趋势。 2) 三种胡颓子属植物经受盐胁迫后，其叶片中活性氧清除酶的活性变化似乎存在着不同的特性。胁迫10、20d，三种胡颓子属植物叶片SOD、CAT、POD和APX活性随着NaCl浓度的增加呈现先升后降的趋势，但最高峰值出现的处理浓度和各指标的变化幅度因种不同而有差异。胁迫至30d，各个酶活性表现不同特性，尖果沙枣和大果沙枣叶片SOD和CAT活性一致保持较高的活性，而各供试叶片POD活性，NaCl浓度100mmol/L以上的胁迫，比胁迫10，20天有所下降，但仍然比对照活性高。 3) 三种胡颓子属植物幼苗在盐胁迫10d、20d、30d下，随胁迫程度加重，其叶片中脯氨酸和可溶性糖含量呈增加趋势；而相同盐胁迫条件下，淀粉含量变化趋势与可溶性糖相反。NaCl胁迫处理期间，三种胡颓子属植物幼苗叶片可溶性蛋白的含量有所变化，但变化幅度及趋势因胡颓子属植物种类不同有所差别。 4) 随着NaCl浓度的升高，三种胡颓子属植物根、茎和叶中的Na+的含量均逐渐增加，其中尖果沙枣叶片中Na+含量增加幅度最高；同盐浓度水平下，三种胡颓子属植物体内Na+、K+含量茎叶大于根系，茎叶是Na+、K+累积的主要部位；叶中K+含量变化规律不稳定，根和茎中K+变化较为平缓；三种胡颓子属植物各部位Ca2+含量由高到低依次是根>茎>叶，其中东方沙枣体内Ca2+含量受到盐胁迫的影响较大；盐胁迫对三种胡颓子属植物各器官Mg2+含量的影响不大，即各处理间差异未形成显著水平；各器官叶中K+/Na+逐渐降低，比值由高到低依次是叶>茎>根，而Ca2+/Na+变化不一致；三种胡颓子属植物K+、Na+向上运输的选择吸收能力(Sk,Na)比对照也有不同程度的降低，且各盐处理之间无显著差异。 5) 各生理生化指标间相关性分析表明，膜透性与丙二醛含量有极显著的正相关，膜脂过氧化作用是造成胡颓子属植物细胞膜结构和功能损伤的主要因子。SOD、CAT、POD和APX与膜透性和MDA含量均呈正相关或负相关，表明不同盐胁迫时间，各活性氧清除酶在缓解盐害所起的作用不同。脯氨酸含量与膜透性、MDA含量呈极显著正相关，胡颓子属植物脯氨酸的累积对细胞膜起不到直接的保护作用，但胡颓子属植物脯氨酸的累积与保护酶关系密切；三种胡颓子属植物叶片的Na+含量与膜透性或MDA呈显著、极显著的正相关。 总之，三种胡颓子属植物具有较强的适应盐渍环境的能力和很好的抗氧化胁迫及渗透调节能力。随着盐浓度增加虽然生长受到抑制，但350mM盐浓度处理30天仍能生存，且在盐处理过程中，这三种胡颓子属植物未表现拒盐特性。由此认为，在盐渍环境中，胡颓子属植物可能通过体内的Na+在细胞内区隔化，即将Na+储藏在液泡中，一方面缓解了渗透胁迫，另一方面减轻了Ha+对细胞质膜的危害。从而使胡颓子属植物表现出一定的耐盐能力。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩写及中英文对照表

声明

1前言

2文献综述

2.1盐胁迫对植物生长的影响

2.2盐胁迫对植物体内活性氧的代谢的影响

2.2.1活性氧的产生

2.2.2活性氧对植物的伤害

2.2.3活性氧的清除

2.3盐胁迫对植物的危害机理

2.3.1渗透胁迫效应

2.3.2离子毒害作用

2.3.3膜系统伤害

2.3.4离子不平衡

2.4植物的耐盐机理

2.4.1渗透调节作用

2.4.2植物对离子的选择吸收与区域化分布

2.4.3细胞膜的稳定性

3材料与方法

3.1材料与种植

3.1.1实验材料

3.1.2材料培养

3.2设计与处理

3.3实验方法

3.3.1渗透调节参数测定

3.3.2活性氧清除酶活性测定

3.3.3叶片细胞膜透性、丙二醛及过氧化氢含量测定

3.3.4各器官中离子含量的测定

3.3.5 数据处理

4结果与分析

4.1 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗细胞膜透性与膜脂过氧化的影响

4.1.1 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片细胞膜透性的影响

4.1.2 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片MDA含量的影响

4.1.3 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片H2O2含量的影响

4.2 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗活性氧清除酶的影响

4.2.1 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片SOD活性的影响

4.2.2 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片CAT活性的影响

4.2.3 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片POD活性的影响

4.2.4 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片APX活性的影响

4.3 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片渗透调节物质含量的影响

4.3.1 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片脯氨酸含量的影响

4.3.2 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片可溶性糖含量的影响

4.3.3 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响

4.3.4 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗叶片淀粉含量的影响

4.4 NaCI胁迫下三种胡颓子属植物各器官中离子很配的变化

4.4.1 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗不同器官中Na+含量的影响

4.4.2 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗不同器官中K+含量的影响

4.4.3 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗不同器官中Ca2+、Mg2+含量影响

4.4.4 NaCI胁迫对三种胡颓子属植物幼苗不同器官K+/Na+、Ca2+/Na+和Sk,Na、Sca,Na的变化

4.5 盐胁迫处理下三种胡颓子属植物部分生理生化指标的相关性分析

4.5.1细胞膜透性、丙二醛与保护酶系统的相关性分析

4.5.2细胞膜透性、丙二醛与渗透调节物质的相关性分析

4.5.3细胞膜透性、丙二醛与Na+的相关性分析

4.5.4渗透调节物质与活性氧清除酶系统的相关性分析

5讨论

5.1胡颓子属植物在盐胁迫下的适应性探讨

5.2膜质过氧化、保护酶类活性与耐盐性

5.3渗透调作用节与植物的的耐盐性

5.4盐分的选择性吸收和离子区域化与耐盐性

6结论

参考文献

致谢

作者简介

附：在学期间发表论文

附图