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盐胁迫对阳桃光合特性的影响



全 文 :《现代农业科技》2007年第18期
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-含量高。土
壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题,我国沿海各省
市、自治区广泛分布着各种滨海盐土,主要包括广东、福
建、浙江等省份,因而对植物的耐盐性进行研究具有重要意
义。有关盐胁迫对不同果树叶片细胞膜透性、活性氧代谢、光
合色素、蛋白质及脯氨酸含量等生理特性的影响已有研究。
阳桃(Averhoacarambola)又名杨桃、五敛子、三廉子,属
酢酱草科阳桃属植物。阳桃的果实清甜多汁,酸甜适度,风
味可口,果形独特美观,含有人体需要的多种维生素、氨基
酸、矿物质及有机酸,具有较高营养价值和药用价值。阳桃
的逆境生理特性虽有一定的研究,但有关盐胁迫下阳桃生
理生化特性的变化及相关的耐盐性能的研究尚未见报道。
由于水培法具有简便、快速、易控制等优点,在果树逆境生
理研究中已被广泛应用。因此,本试验采用水培法对阳桃进
行不同的NaCl浓度处理,研究叶片叶绿素含量和光合特性
对 NaCl胁迫的反应,分析阳桃的耐盐性能,旨在为阳桃的
盐碱地栽培提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
本试验采用二年生阳桃的实生苗作为试验材料。栽植
前平均株高为40.1cm,地径0.38cm。
1.2 试验设计
苗木培养基质为石英砂。先将石英砂用水浸泡,洗去泥
土,再经 0.5%盐酸浸泡 24h,然后用自来水冲洗至中性。将
冲洗过的石英砂装入底径 23.0cm、上口径 29.0cm、高 30.0
cm的塑料桶中,上沿空出2~3cm,以便浇水和浇灌营养液。
将阳桃苗木移栽至装有石英砂的塑料桶中,每桶 3株。每隔
1d浇1次营养液,每次每桶浇100mL;每天每桶浇水约200
mL。培养液为 Yoshida配方,pH值调至 6.0。分别于 2006年
3月10日和2006年5月10日进行NaCl浓度为0mmol/L、
20mmol/L、40mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、200mmol/L和
300mmol/L的试验,每个处理3次重复。胁迫20d后取样进
行各项指标测定。
1.3 测定方法
叶片光合作用参数测定用美国 CID公司制造的 CI-
340便携式光合作用测定系统的开放气路进行测定。选择成
熟的功能叶片(植株顶部向下第 4片叶)进行测定,每个处
理测 3株,每株测 5片叶,每片叶重复 3次。光合速率的测
定选择晴天进行,测定时间为上午 9~11时。仪器同步记载
净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)和
蒸腾速率(Tr)等参数。水分利用效率(WUE)用净光合速率
与蒸腾速率之比表示。叶绿素含量采用丙酮浸提法测定。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对阳桃叶片中叶绿素含量的影响
由图 1可知,NaCl浓度高于 100mmol/L时,叶绿素 a
(chla)、叶绿素 b(chlb)、总叶绿素含量以及叶绿素 a与叶绿
素b的比值均显著下降;可见,NaCl浓度为100~300mmol/L
时较严重抑制了叶绿素的合成,加快了叶绿素分解。
通过田间植株形态观察,NaCl浓度为0~60mmol/L时,
阳桃的叶片颜色均呈鲜绿色;浓度为100~200mmol/L时,叶
片颜色呈黄绿色;而浓度为300mmol/L时,植株底部叶片呈
现轻微的萎蔫、发黄。
2.2 盐胁迫对阳桃叶片光合特性的影响
气孔作为植物叶片最重要的气孔交换通道,是气体和
水气扩散进入叶内或蒸腾的必经之路,而盐胁迫对阳桃叶
片气孔的调控有一定影响,增加了气孔阻力,造成叶片内外
气体交换受阻,降低了气孔导度。由图 2~4可以看出,不同
NaCl浓度处理下阳桃叶片的气孔导度、蒸腾速率、水分利
用效率和净光合速率均呈现下降。当NaCl浓度高于100mmol/L
时,气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和净光合速率均显
盐胁迫对阳桃光合特性的影响
王远志
(福建省安溪县第十一中学,福建安溪 362413)
摘要 以二年生阳桃幼苗为试验材料,研究在不同 NaCl浓度胁迫条件下叶片光合作用的变化。结果表明:低盐胁迫(0~60mmol/L
NaCl)下Chla、Chlb、Chla+Chlb和Chla/Chlb含量缓慢下降;高盐胁迫(100~300mmol/LNaCl)显著降低叶绿素含量、水分利用效率、叶
片光合能力。阳桃在低于60mmol/LNaCl的盐土里能维持正常生长。
关键词 阳桃;光合特性;盐胁迫;叶绿素含量
基金项目 泉州师范学院科研基金资助项目(04HZR15)。
作者简介 王远志(1973-),男,中学一级教师,主要从事植物地理学
的教学科研工作。
收稿日期 2007-07-17
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《现代农业科技》2007年第18期
著下降且处理间差异显著。NaCl浓度为 100mmol/L、
200mmol/L和300mmol/L时,气孔导度分别降低了41.20%、
61.04%和 74.96%;蒸腾速率分别下降了 37.10%、58.61%和
71.39%;净光合速率分别下降了 33.64%、84.66%和 94.31%。
胞间 CO2浓度表现为缓慢上升,NaCl浓度为 100mmol/L、
200mmol/L和300mmol/L时,分别增加了3.56%、12.98%和
21.12%。
2.3 盐胁迫对阳桃叶片水分利用效率的影响
不同 NaCl浓度对阳桃叶片水分利用效率也有较为明
显的影响。植物水分利用效率(WUE)表示消耗单位水量所
能固定的CO2量,是衡量植物生长的重要指标之一,提高水
分利用效率也是提高作物产量的重要途径。从图 5可以看
出,在不同NaCl浓度下阳桃水分利用效率表现为先上升后
下降的变化趋势;当 NaCl浓度低于 100mmol/L时,水分利
用效率缓慢上升,NaCl浓度为100mmol/L水分利用效率增
加了 13.94%,NaCl浓度为 300mmol/L,水分利用效率下降
了40.24%。这表明 NaCl浓度高于 100mmol/L时对阳桃水
分的利用产生了不利的影响,利用水分的能力下降,将进一
步影响阳桃的生长。
3 结论与讨论
(1)叶绿体是植物光合作用的场所,也是细胞对盐最敏
感的细胞器。试验表明,NaCl浓度为0~60mmol/L时,Chla、
Chlb、Chla+Chlb和Chla/Chlb含量缓慢下降但变化不显
著,而 NaCl浓度高于 100mmol/L胁迫时则显著下降。因
此,认为阳桃在60mmol/LNaCl的盐土里能维持生长。阳桃
耐盐性较低,只适合生长于低度盐土环境。
(2)盐胁迫下光合作用受抑制是多种因素共同作用的
结果,既包括渗透胁迫引起的气孔限制因素,也包括非气孔
限制因素。当Ci降低和Cs下降,则气孔因素是主要的;如Ci
升高和Cs下降,则非气孔因素是主要的。本研究表明,高于
100mmol/LNaCl胁迫后,阳桃光合能力(Pn)减弱,水分利用
效率(WUE)降低,气孔导度(Cs)下降,细胞间隙 CO2浓
度(Ci)升高。可见,光合作用的主要限制因素是非气孔因
素。
(3)初步认定,60mmol/LNaCl浓度可以作为阳桃的耐
盐阈值。对于阳桃而言,NaCl浓度高于100mmol/L净光合
速率的降低,既包括渗透胁迫引起的气孔因素,也包括非气
孔限制因素。
4 参考文献
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0 4020 60 200100 300
NaCl浓度∥mmol/L
图3 盐胁迫下阳桃蒸腾速率和净光合速率的变化
蒸腾速率
净光合速率
1
2
3
4
5
6
0蒸










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2 ·
s
100
200
300
400
500
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0
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NaCl浓度∥mmol/L
图4 盐胁迫下胞间CO2浓度的变化


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