NaCl胁迫对藜麦种子萌发和幼苗生长的影响

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藜麦具有很高的营养价值,蛋白质含量为18~23%左右,是水稻的2倍,远高于大麦和玉米等,几近于动物的完全蛋白。在工业、农业、及观赏方面有很高的应用价值。同时藜麦具有高耐盐性,可以用于盐碱地植物的开发利用。土壤盐渍化已成为我国乃至是全球需要共同面对的主要生态环境问题。本试验采用胁迫与复水相结合的试验方法,对藜麦品种ZK7(Chenopodium quinoa cv.ZK7)种子、幼苗分别进行盐胁迫和复水处理,通过胁迫与复水后的对比,了解藜麦幼苗在逆境环境下的形态特征和抗氧化酶的响应程度,并探究藜麦盐胁迫后复水的补偿效应,旨在初步明确盐胁迫及复盐胁迫后藜麦生长的变化,以期为藜麦盐适应性提供理论依据,并为寻找缓解植物盐胁迫的方法提供基础。本文的主要结论如下:(1)随着NaCl浓度梯度的增加,藜麦种子的发芽率的趋势为先增高后降低。低浓度的NaCl(50、100 mmol·L-1)可以促进藜麦种子的萌发,并提高发芽;高浓度NaCl则会显著降低种子的发芽率,300、400 mmol·L-1NaCl时发芽率仅为单独NaCl对照的13.7%-16.8%。复水处理可有效促进高浓度NaCl处理后的种子的再发芽,低盐度处理组经复水处理后发芽率基本不变。(2)随着盐浓度的增加,藜麦幼苗叶绿素含量逐渐降低。复水处理后有效的促进了叶绿素的合成,各处理组叶绿素含量,包括叶绿素a,b的含量均高于单独NaCl处理组。盐度的增加使得叶片气孔面积和气孔总数逐渐减小,经过复水叶片的气孔面积和总数显著增加。(3)总蛋白的SDS-PAGE分析表明,复水处理比单独NaCl处理诱导出更多的小分子蛋白。藜麦幼苗叶片中可溶性蛋白含量随着NaCl浓度的增加逐渐升高,经复水处理,可溶性蛋白质含量均较单独NaCl处理逐渐降低。叶片中抗氧化酶活性随着NaCl浓度的增加呈先增加后降低的趋势,其中SOD活性在200 mmol·L-1NaCl组中达最大,POD和CAT活性则在150 mmol·L-1NaCl处理时达最大,之后则活性显著降低。经过复水处理后,各处理组中的抗氧化酶活性均较单独NaCl处理高,其中单独NaCl处理组高浓度中的叶片抗氧化酶活性上升幅度较低盐处理组更高。(4)幼苗生长初期,单独NaCl轻度盐胁迫能够促进藜麦根系的伸长,随着NaCl浓度的增加,根系的膜脂过氧化程度加深,根系抗氧化酶活性则呈先增加后降低趋势。复水处理显著提高了抗氧化酶SOD、POD的活性,有效缓解了自由基对根细胞的氧化损伤,促进了根的伸长,加快根系的壮大。(5)低浓度NaCl处理促进藜麦幼苗的生长,浓度高于200 mmol/LNaCl则起抑制作用。复水处理后,叶片面积逐渐增加,株高和茎粗也快速增长,生物量的积累增加,即复水处理可有效解除单独NaCl胁迫对幼苗生长的抑制。(6)藜麦有高营养价值、耐盐碱和独特的观赏价值,并且在盐碱地治理方面和景观营造方面有独特的生态功能,因此可利用其特点丰富盐碱地绿化景观,促进静乐县新的产业发展。
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