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盐胁迫对盐生植物叶片SOD及光合特性的效应

张秋芳

  超氧化物歧化酶(SOD)是生物中普遍存在的一种含金属的酶类,是防御超氧阴离子自由基对细胞伤害的抗氧化酶,有Cu/Zn-SOD、Fe-SOD、Mn-SOD三种同功酶。在盐生植物中盐胁迫引起一定的氧化胁迫,SOD抗氧化酶的作用是盐生植物耐盐机制的一个重要的辅助机制。本实验以碱蓬、补血草、滨藜等三种不同类型的盐生植物为材料,进行NaCl(0-400 mmol/L)处理,分析三种植物叶片中SOD活性随盐浓度增加及胁迫时间的延长变化情况;盐胁迫下盐生植物光合特性的变化;并结合其它生理指标阐明SOD在盐生植物耐盐性中的作用,及SOD、光合特性与耐盐性的关系。结果如下:1、盐处理对不同盐生植物生长状况的影响不同类型盐生植物的耐盐性有很大差别。在100mmol/L NaCl条件下,补血草单株鲜重高于对照,但差别不明显;在200 mmol╱L和100 mmol╱L NaCl时,碱蓬和滨藜单株鲜重分别达到最大值,且与对照差异显著;随盐处理浓度的提高它们单株鲜重下降的幅度差别很大,400mmol/L NaCl条件下碱蓬、补血草和滨藜的单株鲜重分别是它们最大值的81.7%、52.0%、57.3%。三种盐生植物的单株干重、无机干重以及整株含水量均呈现与其单株鲜重相似变化规律,但变化幅度各不相同。三种植物叶片中Na~+Cl~-离子含量都随盐处理浓度的升高而增大,而K~+离子的含量随盐处理浓度的升高而下降。三种植物叶片细胞汁液渗透势都随盐处理浓度的增高而降低,而且三种植物Na~+、Cl~-表现出基本相同的降低趋势,K~+离子表现出基本相同的下降幅度。2、盐胁迫对盐生植物光合特性的效应低浓度盐处理对三种盐生植物的光合速率有促进作用,高浓度盐胁迫对其光合有抑制作用。补血草和滨藜的净光合速率(Pn)分别在100mmol/L NaCl条件下达到最大,随盐处理浓度的升高Pn降低,400mmol/L NaCI条件下,均低于对照;碱蓬在200 mmol/L NaCl条件下Pn达到最大值,但400mmol/L NaCl条件下,仍高于对照;盐胁迫对碱蓬叶片的气孔导度(Gs)、细胞间隙CO_2浓度(Ci)等影响不明显,对补血草和滨藜的上述指标有显著影响,400 mmol/L NaCl时,明显低于对照。在400mmol/L NaCl条件下,随处理时间的延长,补血草和滨藜的Pn逐渐下降,Gs、Ci短时间内就明显下降;而碱蓬的Pn、Gs、Ci下降不明显。盐胁迫下,不同类型盐生植物叶片叶绿素含量的变化比较复杂。碱蓬chla增加,chlb的变化趋势与之相反,chla+b含量无显著变化,chla╱b在200mmol/L时为对照的171.1%,400mmol/L NaCl时,chla/b值为对照136.2%;在滨藜中,chla和chlb、chla+b、chla/b在400 mmol/L时均明显低于对照,补血草中在100 mmol/L NaCl条件下,chla、a+b含量达到最小值,在400 mmol/L NaCl时达到最大值,chla/b值的变化与前两种植物相同。chla/b值反应叶绿体中类囊体的垛叠程度。随盐处理浓度的增加,三种盐生植物的Fv/Fm的变化均不明显(P>0.05),说明盐胁迫对最大光化学效率没有造成影响,光能吸收转化的机构没有受到盐胁thtwhMI--thtootMat——一——”-’Zop qZ A迫的损害。在盐胁迫下,碱蓬rpPSll随盐处理浓度的增加而提高,200 mmol/L NaCI时,oPS 11达最大值且明显高于对照(P<0.05)。在 0-100 mmol/L NaCI范困内,串血草和滨茧中陀11呈不明显增加趋势(P>0.05)),在400 mmol/L NaCI条件下,巾PSll明显低于对照,在400 nunol/L NaCI处理 1天时,补血草和滨黎中PSll明显低于对照(P(0.05),随处理时间的延长,则表现出先升高后降低的趋势。碱蓬巾陀H随处理时间的变化与对照比较差异并不显著3、盐处理下对不同类型盐生植物自由基伤害三种植物中MDA含量及叶片质膜渗透性的变化不同。在0刁 00mmol几 NaCI范围内,滨黎和补血草叶片MDA含量、叶片质膜渗透性无明显变化,超过100。ilL**Q时随盐处理浓度的增加,MD A含量明显高于对照(P<0.05),叶片质膜渗透性明显增加;在 400 mmol几 NaCI时,随处理时间的延长,补血草、滨葬叶片MDA量在短时间内门天)升高,随时间延长又降低而后又回升,碱蓬随处理时间的变化与滨黎类似。碱蓬在低浓度下(0l00 mmol/L NaCI)MDA含量和质膜渗透性几乎没有变化,在400m*几*沈时**A含量为对照的106%:在相同条件下,三种植物叶片MDA含量按碱篷、补血草、滨黎的顺序增加。在盐胁迫条件下光照增强,MDA含量增加,能放大对植物的氧化胁迫。4、不同类型盐生植物SOD同功酶及其对盐处理的响应碱蓬叶片SOD有四种同功酶,其中三种Cu/Zn-SOD、一种Mn-SOD;补血草和滨黎 SOD均有三种同功酶,两种 Cu/Zn-SOD和一种 Mn-SOD。盐胁迫并没有改变三中盐生植物SOD 的同功酶酶谱,叶片SOD活性的增加主要是(叶绿体和其它细胞器中)Cu/Zn-SOD活性增加……   
[关键词]:盐生植物;叶片;生长;光合作用;叶绿素;叶绿素荧光;MDA;SOD;抗氧化作用
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东师范大学2002年