全 文 ：CHINESE HORTICULTURE ABSTRACTS
盐胁迫对圆叶牵牛光合特性的影响
崔兴国
(河北衡水学院生命科学系，河北 衡水 053000)
摘 要：以药用植物圆叶牵牛为试验材料，用不同浓度的NaCl处理圆叶牵牛幼苗，研究盐胁迫对圆叶牵牛光合特性
的影响，探讨生理指标的变化与圆叶牵牛耐盐性的关系。结果表明：随着盐浓度的增加，圆叶牵牛叶片的净光合
速率(Pn)呈下降趋势，蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的变化趋势与Pn相一致；而胞间CO2摩尔分数(Ci)随着盐浓度的增高
和盐处理时间的延长而呈现上升趋势；其水分利用率随盐浓度的增高而增高，达到一定浓度则随着盐浓度的增
高而降低。
关键词：圆叶牵牛；盐胁迫；光合特性；水分利用率
目前，世界上不同类型的盐碱地已达10 亿hm2。土壤
盐渍化已经是一个世界性的资源和生态问题，成为限制农
作物产量和品质的重要因素。随着土壤盐渍化的日益严
重，植物盐害及耐盐机理的研究已成为当前科学研究的重
要课题之一。盐碱土以土壤溶液中Na+、Mg2+、Ca2+及
CO32+、HCO3-、Cl-和SO42-含量高为主要特征，尤其是Na+
和Cl-含量较高。NaCl胁迫既可以直接影响植物的生长，
也可以通过抑制为生长提供物质基础的光合作用而间接地
影响植物生长，且浓度越大、时间越长，其影响越明显。
圆叶牵牛(Pharbitis purpurea (L. ) Voigt)为1年生缠绕型
藤本，生活力强，适应性广泛。原产热带美洲，我国南北
各地均有栽培，或为野生。作为野生药用植物，其种子及
全草均可入药，含有牵牛子苷、色素、脂肪油、有机酸和
生物碱等成分，具有活血止痛、解毒消肿、泻下利尿功
效，市场需求量日趋增多。圆叶牵牛具有极强的生命力，
对其适应逆境的抗逆生理机制研究较少。本研究采用不同
浓度的NaCl处理圆叶牵牛幼苗，测定在盐胁迫下圆叶牵
牛叶片胞间CO2浓度、光合速率、气孔导度、蒸腾速率以
及水分利用效率的动态变化趋势，旨在探讨圆叶牵牛对不
同盐环境的反应机理，为研究植物抗盐的生理反应及适应
机制提供理论依据。
光合作用是植物最重要的生理代谢过程之一，光合作
用的强弱受多种因素的影响，如气孔导度、蒸腾速率、胞
间CO2浓度等，而这些因素又与植物自身状况和新陈代谢水
平关系密切。因此，适应能力强、抗性好的品种光合速率
高，生物产量和经济产量高。研究植物光合作用对盐胁迫
所做出的反应，对于阐明植物的盐害机理和提高植物耐盐
性十分必要，植物在盐胁迫条件下的光合能力也是鉴定植
物耐盐能力的主要指标之一。目前对于盐胁迫下植物净光
合速率降低的原因仍未明确。
1 材料和方法
1. 1 材料处理
圆叶牵牛种子采于衡水学院校园内的圆叶牵牛自然分
布群，于2009年10月采集成熟种子，室温下晾干，选取饱
满无残的种子保存备用。供试土壤为普通壤土、砂土，按
3∶1的比例混匀，花盆栽培圆叶牵牛，幼苗长至5叶期进行
盐胁迫处理。以未加NaCl的营养液处理作为对照 (CK)，
NaCl浓度分别为3 mg/ g、6 mg/ g、9 mg/ g、12 mg/ g，
每隔2 d定时用相应浓度的盐溶液浇灌1次，以维持盐处理
浓度的恒定。每个处理3次重复。
1. 2 光合特性生理测定
选择晴朗无云的天气，于上午10：00～11：00进行光合
指标测量，光照强度约为800 umol/ (m2. s)。每盆选取生长
状况基本相同的3片叶，用TPS- 1便携式光合测定系统测定
叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)
和气孔导度(Gs)，计算水分利用率(WUE)=净光合速率/ 蒸腾
速率。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度盐胁迫对圆叶牵牛叶片光合性能的影响
附表结果表明：与对照相比，不同浓度盐胁迫对圆
叶牵牛叶片光合指标的影响各均显著下降，3 mg/ g、
6 mg/ g、9 mg/ g和12 mg/ g NaCl处理圆叶牵牛叶片净
光合速率分别比对照下降了 6. 5%、 32. 2%、 54. 2%和
79. 6%。叶片蒸腾速率随着盐浓度的增加和盐胁迫时间的
延长而逐渐下降，盐浓度分别为3 mg/ g、6 mg/ g、9 mg/ g、
12 mg/ g，其蒸腾速率分别比对照下降了14. 2%、40. 7%、
66. 7%、85. 1%。叶片的气孔导度分别比对照下降了14. 2%、
17%、58. 9%、78. 9%。在较低盐胁迫环境下，叶片胞间
CO2浓度均高于对照组，呈现缓慢上升的总趋势，分别比对
照增加0. 46%、14. 1%、37. 8%，浓度增高到12 mg/ g时，
水分利用率则比对照下降21. 9%。
2. 2 不同浓度盐胁迫下圆叶牵牛水分利用率的变化
植物消耗单位重量水分所固定CO2的量称为水分利用率
(water use efficiency，WUE)，通常用净光合速率/ 蒸腾速
作者简介：崔兴国（1963－），女，副教授；主要从事植物抗性生
理研究。
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中国园艺文摘 2011年第9期
附表 不同盐浓度胁迫下圆叶牵牛光合参数的比较
NaCl浓度mg/ g
0
3
6
9
12
净光合速率μmolCO2/ m2·s
5. 9
5. 5
4. 0
2. 7
1. 2
气孔导度mmol/ m2·s
87
74. 6
72. 2
35. 7
18. 3
蒸腾速率mmol/ m2·s
2. 7
2. 5
1. 6
0. 9
0. 7
胞间CO2浓度mg/ kg
307
309
318
343
357
水分利用率μmolCO2/ molH2O
2. 19
2. 20
2. 50
3. 02
1. 71
率表示植物对水分的利用水平。植物的水分利用效率
(WUE)是植物吸收利用水分的一个非常重要的指标，常用来
评价植物在逆境生长的适应性。盐胁迫对圆叶牵牛叶片水
分利用率的影响见附图。在一定盐浓度(3 mg/ g、6 mg/ g、
9 mg/ g)范围内，盐胁迫可提高土壤中的水分利用率；盐浓
度过高(12 mg/ g)，植物的水分利用效率表现为降低，表明土
壤中盐胁迫提高植物水分利用效率有一定的盐浓度范围。由
图1可以看出，在盐浓度为3 mg/ g、6 mg/ g、9 mg/ g时，
圆叶牵牛叶片的水分利用率分别为对照组的7. 9%、8. 2%、
19. 7%；而盐浓度为12 mg/ g时的水分利用率则比为对照
组降低了21. 9%。结合盐胁迫对叶片蒸腾速率的影响结果，
得出结论：当植物供水出现紧张时，植物一般趋向于通过
调节气孔的开发程度以达到高的水分利用效率，同时维持
较高的光合速率，尤其是环境水分供应出现不足时，植物
会通过降低气孔导度来减少水分的蒸腾，提高水分的利用
效率，但盐浓度过高则水分利用率明显下降，这是植物明
显的适应特征。
3 讨论
植物通过光合作用为生长提供同化物和能量，净光合
速率是反映植物光合机构运转状况的一个重要指标。许多
试验表明，植物在盐胁迫状态下光合速率会随之降低，
降低的幅度取决于盐胁迫程度和植物的抗盐能力。气孔
作为植物叶片气体扩散和水汽蒸腾的必经之路，可以根
据环境条件的变化调节开度来控制与外界CO2和水汽的
交换，从而调节光合速率和蒸腾速率，以适应不同环境
条件气孔导度表示的是气孔张开的程度。本试验通过不
同程度盐胁迫下对圆叶牵牛净光合速率、蒸腾速率、气
孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率的测定，结果表
明，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、均随盐程度的增
大而降低，而胞间CO2浓度随盐浓度的增大而升高。盐胁
迫使土壤的水势降低，当土壤的水势低于植物根部水势
时，根无法从土壤中吸收水分，反而会失水，所以，植物
通过降低蒸腾速率降低叶片的气孔导度来保持水分，这是
植物的生理适应现象。过高盐浓度则会造成植物叶片气
孔失水关闭，不利于植物生长。这一结果与许大全等学者
提出的光合速率对气孔导度具有调节作用，在有利于叶肉
细胞的光合时气孔导度增大；不利于光合时气孔导度减少
的看法相一致。当气孔导度减小时，光合与生长也会相应
减少，但不成比例，所以水分利用率得到提高。本试验
中，在0～9 mg/ g盐浓度下，水分利用率缓慢升高；当达
到12 mg/ g时，水分利用效率急剧下降，表明圆叶牵牛具
有一定的抗盐能力，可以在盐渍程度不太严重的地区进
行栽种。
参考文献：
[1] 赵可夫.植物抗盐生理[M].北京:科学出版社,1993．
[2] 王学奎.植物生理生化实验原理和技术(第2版)[M].北京:高等
教育出版社,2006.
[3] 张振贤,艾希珍,赵世杰.生姜光合效率日变化的研究[J].植物
生理通讯,2000,2(27):107.
[3] 时丽冉,崔兴国.胁迫下地被菊光合生理特性及水分利用率的
变化[J].湖北农业科学,2010,49(11):2822-2824.
[4] 赵平,曾小平,彭少麟等.海南红豆夏季叶片气体交换、气孔导
度和水分利用效率的日变化[J].热带亚热带植物学报,2000,8
(1):35-42.
4
3
2
1
0
水
份
利
用
率
(%
)
0 3 6 9 12
NaCl浓度(mg/ g)
附图 盐胁迫对圆叶牵牛叶片水分利用率的影响
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