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土壤盐分的升高(尤其是NaCl所引起的)是极为严重的非生物胁迫,抑制了全球约20%灌溉土地的植物生产力。棉花是当今世界上公认的规模最大的纺织纤维,也是重要的耐盐作物,已成为盐碱地主要的栽培作物。甜菜碱(Glycine betaine,GB)是一种具有活跃渗透能力的化合物,在植物抵御高寒和高盐等非生物胁迫过程发挥着重要作用,水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种在调节植物多种生理和生化特性中占有重要地位的植物激素,可以影响植物应对非生物胁迫响应过程。深入研究盐分胁迫条件下喷施甜菜碱(GB)及水杨酸(SA)对棉花植株生理、生化特性的影响过程,探索喷施外源物质对棉花适应盐分胁迫的调控机理,对于补充完善施用外源物质(如GB和SA)对棉花耐盐能力调控理论具有重要的理论与实践意义。本研究旨在探讨叶面喷施甜菜碱(GB)和水杨酸(SA)对高盐(NaCl)胁迫条件下棉花幼苗生理生化特性的影响。在150 mM NaCl条件下,喷施外源GB设置3个处理(GB浓度分别为2.5、5.0和7.5 mM),喷施外源SA设置3个处理(SA浓度分别为1.0、1.5和2.0 mM),不喷施外源物质的处理1个,另外设置没有盐胁迫且不施加外源物质作为对照处理(CK)。通过系统的人工气候室内盆栽试验,取得了以下主要结果:(1)盐胁迫不仅显著降低了叶片的气体交换和叶绿素荧光参数,还降低了光合色素含量。与不喷施外源物质的盐分处理以及CK处理相比,叶面喷施中浓度(5.0 mM)GB处理和喷施低浓度(1.0mM)SA处理均可显著提高棉花叶片气体交换、叶绿素含量、荧光参数、抗氧化酶活性以及内源GB和SA含量。NaCl胁迫诱导抗氧化酶升高,与不喷施外源物质的盐分胁迫(150 mM NaCl)处理相比,喷施外源GB处理和喷施SA处理均显著提高了棉苗谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,并降低了丙二醛(MDA)的含量。对于所有的外源GB和SA处理,中剂量(5.0 mM)的GB使叶片的光系统最大光化学效率(FV/FM)均达到峰值。NaCl胁迫下叶面喷施GB和SA,叶片的光合速率和FV/FM与叶绿素a、b含量呈正相关关系。根据试验结果,我们认为5.0 mM GB和1.0 mM SA是较适宜的外源物质浓度,通过喷施外源物质能够通过提升叶片光合作用、光合色素含量以及抗氧化酶活性来减轻NaCl胁迫对棉苗的负面影响。(2)与CK相比,150 mM NaCl处理导致Na+在根系和地上部显著累积,并降低了K+、Ca2+和Mg2+含量以及根系和地上部的生物量。与无外源物质的盐处理相比,所有喷施外源GB和SA处理使得上述离子含量发生明显地逆向变化,并提高了根系和地上部的生物量。NaCl胁迫条件下,喷施中浓度GB(5.0 mM)和喷施低浓度SA(1.0 mM)处理均可有效减轻Na+毒害并显著促进棉花生物量积累。NaCl胁迫不仅降低了棉花株高、叶面积和叶水势等植株指标,而且影响棉花根系和地上部的全氮含量,与不喷施外源物质的NaCl胁迫处理相比,喷施5 mM的GB处理和1.0 mM的SA处理均提高了棉花株高、叶面积、叶水势及根系和地上部植株全氮质量分数。总体上来看,150 mM NaCl胁迫条件下,喷施5.0 mM的GB对降低棉苗水力导度损失率(PLC)更为有效;喷施外源GB只增加了内源GB浓度,而叶面喷施SA可以显著提高内源GB和SA浓度。