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本文以杂交酸膜幼苗为材料,采用溶液培养幼苗、用等渗NaCl、KCl和PEG进行胁迫,通过对光合参数、荧光参数、光合放氧能力、、叶绿素快速荧光、杂交酸膜幼苗叶片反射光谱、水势、渗透势、脯氨酸含量、叶片伤害度以及离子含量的测定,分别研究了杂交酸膜幼苗对等渗NaCl和KCl胁迫的响应,以及外施Na+、Ca2+在KCl胁迫中的可能作用,并对Na+、K+、Ca2+的可能作用机制进行了探讨,主要结果如下:
1不同浓度等渗盐胁迫对杂交酸膜幼苗光系统Ⅱ活性的影响在浓度小于100mmol/L的等渗KCl,NaCl胁迫条件下,杂交酸膜幼苗的PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、净光合能力(Pn)、气孔导度(Gs)、放氧速率、PIabs、PIcso、PIcsm以及ET0/RC略有上升,说明杂交酸膜幼苗是种喜盐植物,100mmol/L以下的盐处理适宜其生长。而在200mmol/L等渗的KCl和NaCl处理下,杂交酸膜幼苗的光合机构受到破坏并且NaCl对植株光合活性抑制作用要显著大于KCl的抑制作用。当浓度增大到300mmol/L时,等渗的KCl对杂交酸膜幼苗的光合活性抑制作用却显著大于NaCl的抑制作用,300mol/LKCl胁迫下杂交酸膜幼苗叶片中Na+含量显著降低,并处在极低的水平上,而NaCl胁迫下杂交酸膜幼苗叶片中Na+含量、K+含量都保持在较高的水平上,但是从胁迫植株萎蔫程度上以及从叶片的膨压来看,KCl处理植株叶片比NaCl胁迫下叶片保持较高的膨压,因此高浓度KCl对杂交酸膜幼苗造成严重伤害主要是由离子毒害造成的。
2外施NaCl溶液对高浓度KCl对杂交酸膜幼苗光合机构伤害的缓解作用在300mmol/LKCl溶液补加25mmol/LNaCl,显著提高了缓解了高浓度KCl胁迫植株光合机构的伤害。补加25mmol/LNaCl明显增加了KCl处理下杂交酸膜幼苗叶片的PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、净光合能力(Pn)、气孔导度(Gs)、PIabs、PIcso、PIcsm、ET0/RC以及叶绿素含量,降低了植株叶片的伤害度,并且显著增加了植株叶片内的Na+含量并使得植株体内K+含量有所降低;但是外施NaCl对等渗PEG处理的植株没有影响,说明25nmol/LNaCl缓解了KCl胁迫下的离子毒害而与渗透胁迫关系不大,同时也说明了Na+亏缺和高浓度K+的积聚是导致高浓度KCl伤害比NaCl伤害严重的重要原因。
3Ca2+加重了KCl胁迫对杂交酸膜幼苗光合作用的抑制作用外施Ca2+显著缓解了在NaCl胁迫下杂交酸膜幼苗叶片光合机构的伤害;但是却大大加重了KCl胁迫对植株光合机构的破坏。外施Ca2+导致KCl胁迫下杂交酸膜幼苗PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、净光合能力(Pn)、气孔导度(Gs)、PIabs、PIcso、PIcsm、ET0/RC以及叶绿素含量的显著下降,加重了植株叶片的伤害度,并且使得植株体内K+含量急剧增加,另外Na+含量仍保持在一个极低的水平上。外施Ca2+对KCl胁迫下植株光合机构的加重作用同样在于加重了其离子毒害作用,因为外施Ca2+对与KCl等渗的PEG处理下的植株没有显著影响,这也验证了Na+亏缺和高浓度K+的积聚是导致高浓度KCl伤害比NaCl伤害严重的关键因子。