菊花对盐胁迫的响应及外源SA的缓解效应研究

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本研究首先以两个切花菊品质耐盐性的‘神马’(Dendranthema grandiflora‘Jinba’)和盐敏感的‘万盛’(Dendranthema grandiflora‘Wansheng’)为材料,研究了盐胁迫对菊花根系、叶片和叶绿体中离子含量和净光合速率的影响。然后以‘神马’为试材,分别研究了盐胁迫下外源SA对生长发育的影响、其光合作用的影响、体内各器官中离子含量的影响、根系呼吸的影响以及根系细胞内离子驱动酶活性的影响,以探讨盐胁迫下,外源SA对菊花植株的缓解机理。主要研究成果如下:1、菊花对盐胁迫的响应机理本研究以切花菊品种‘神马’和‘万盛’为试验材料,对100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,两个耐盐性不同的菊花品种植株根系、叶片和叶绿体中Na+、K+、Cl-含量以及净光合速率的影响。结果表明,盐胁迫抑制了植物地上部和根系的生长发育。随着NaCl浓度的升高和胁迫时间的延长,两个品种根系、叶片和叶绿体中Na+、Cl-含量升高,K+含量下降。选择性吸收系数CSk, Na表明,盐胁迫下两个品种对K+选择性吸收要高于对Na+的选择性吸收。在200 mmol·L-1 NaCl处理第十天时,与对照相比,‘神马’和‘万盛’植株叶片的净光合速率分别下降了52.94%和61.04%。并且,叶绿体中的Na+、Cl-含量与Pn具有显著的负相关性。2、盐胁迫下,外源SA对菊花的缓解作用(1)研究盐胁迫下外源SA对菊花植株的耐盐响应机理;采用SA叶面喷施法,研究NaCl胁迫下外源SA对菊花根、叶片和叶绿体中Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量及叶片净光合速率的影响;结果表明NaCl处理的菊花根系、叶片和叶绿体中Na+的含量与对照相比均显著增加,而K+、Ca2+、Mg2+的含量均显著减少。在盐胁迫第10 d时,SA+NaCl处理的菊花根系K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加37.70%、16.44%和20.54%,而Na+含量则减少27.13%。SA+NaCl处理的菊花叶片K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加56.52%、53.23%和87.53%,而Na+含量则减少53.41%,叶片Pn也增加40.74%。SA+NaCl处理的菊花叶片叶绿体中K+、Ca2+、Mg2+含量与NaCl处理相比,分别增加67.97%、79.40%和89.32%,而Na+含量则减少76.06%。与NaCl处理相比,SA+NaCl处理时,根系、叶片和叶绿体中的SK, Na、SCa, Na和SMg Na均显著增加。相关性分析表明,Pn与Na+具有显著的负相关性;而与K+、Ca2+、Mg2+显著正相关。得出结论,盐胁迫下外源SA可以通过调节菊花体内对K+、Ca2+、Mg2+的选择性吸收和运输,缓解盐胁迫对菊花植株的伤害程度。(2)本研究采用SA叶面喷施方法,研究了NaCl胁迫下外源SA对菊花幼苗地上部和根系生长、根系呼吸作用和呼吸途径以及根系质膜ATPase、液泡膜ATPase和PPase活性的影响。结果表明,盐胁迫抑制了菊花幼苗地上部与根系的生长,而外源SA处理有效缓解盐胁迫下菊花幼苗地上部和根系生长抑制作用,提高了植株的生物量积累。盐胁迫下菊花根系总呼吸(Vt)和细胞色素呼吸(Vcyt)均逐渐下降,抗氰呼吸(Valt)先升后降。外源SA抑制了盐胁迫引起的Vt、Vcyt和Valt的下降幅度,在胁迫第10 d时,外源SA处理的Vt、Vcyt和Valt分别比盐胁迫处理增加了24.22%、24.47%和15.77%。盐胁迫下菊花根系质膜ATPase、液泡膜ATPase和PPase活性均明显减少,而外源SA处理则减小了盐胁迫引起的质膜ATPase、液泡膜ATPase和PPase活性的减小幅度,而且在胁迫第10 d时,分别比盐胁迫处理增加了15.02%、14.14%和15.72%。说明外源SA通过提高菊花根系抗氰途径呼吸和质子泵活性,提高耐盐性,从而减轻盐胁迫对菊花幼苗的伤害程度。
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