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本试验以‘平邑甜茶’(Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.)为研究对象,探讨了在NO3–-N,NH4+-N比例和PEG-6000模拟干旱胁迫处理下‘平邑甜茶’幼苗生长发育和细胞结构变化与Ca2+吸收分布之间的关系,分析了影响‘平邑甜茶’幼苗Ca2+吸收转运因素和调控机制,为保障果树科学施肥和水分管理下Ca2+高效吸收和利用提供了理论基础。1.研究了3种NO3–/NH4+比例(100/0、50/50和0/100)处理下,‘平邑甜茶’幼苗的生长发育和细胞结构变化与Ca2+吸收分布的关系。结果表明:与单一NO3–或NH4+处理相比,NO3–/NH4+:50/50处理的‘平邑甜茶’幼苗具有较高的生物量积累、叶绿素含量、叶片厚度、叶肉细胞数目、根横切面面积、维管柱面积、木质部导管目数、Ca2+浓度、CAX1基因表达量以及较低的呼吸速率。在单一NH4+处理下,幼苗根系分生区和成熟区的表皮和皮层细胞形态不规则,细胞膜内陷,但维管柱细胞未受到影响。通过对Ca2+和Ca2+-ATPase细胞定位发现,NO3–/NH4+:100/0和50/50处理的叶肉细胞、根尖分生区和根尖成熟区的细胞壁、液泡和细胞间隙中分布着大量的Ca2+颗粒,且Ca2+-ATPase活性较高。但NO3–/NH4+:0/100处理的根尖分生区细胞的细胞膜周围聚集着大量Ca2+颗粒,部分细胞膜内陷、破裂,细胞趋于死亡;在叶肉细胞和根尖成熟区细胞,液泡和细胞壁上的Ca2+颗粒数目明显减少,同时Ca2+-ATPase活性和CAX1(Ca2+/H+exchanger)基因表达降低,抑制了Ca2+吸收与转运。2.研究了在不同PEG-6000浓度(0、0.1和0.2kg·L-1)模拟干旱胁迫处理下,‘平邑甜茶’幼苗生长发育和细胞结构变化与Ca2+吸收分布的关系。结果表明:随着胁迫时间延长,胁迫程度增加,幼苗的生物量积累、叶片厚度、叶片面积、相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及Ca2+浓度明显被抑制,而胞间CO2浓度和叶片呼吸速率增加。此外,由于干旱胁迫程度增加,叶肉细胞数目明显减少。通过对Ca2+和Ca2+-ATPase细胞定位发现,与对照相比,10%和20%PEG-6000处理的叶片栅栏组织细胞的液泡和细胞壁内Ca2+分布明显减少,Ca2+-ATPase活性降低,部分叶绿体发生降解,但叶肉细胞形态完整。在叶片海绵组织中,10%PEG-6000处理4d后细胞形态完整,Ca2+-ATPase活性较高,但液泡和细胞壁上Ca2+分布较少;处理8d后,部分细胞的细胞膜内陷、破裂,且沉积着大量的Ca2+颗粒,Ca2+-ATPase活性较高。随着胁迫程度增加,20%PEG-6000处理的叶片表皮细胞严重失水,发生质壁分离的现象,此时,在细胞膜上表现出较高的Ca2+-ATPase活性,且Ca2+颗粒大部分沉积在细胞膜周围。