论文部分内容阅读
海滨锦葵为锦葵科海滨锦葵属的多年生草本植物,它是一种优良耐盐经济植物,具有食品、饲料、油料和保健品等开发价值,自然分布于美国含盐沼泽地带。作为开发利用盐碱滩涂的候选物种之一,于1992年被引入中国。在引种栽培过程中,海滨锦葵表现出了很高的抗逆性,如抗盐性,耐涝性。沿海滩头区域由于地势低洼,降雨量丰富,极易形成涝害,造成大量作物死亡。在2007年夏季,引种区之一的盐城东台金海农场就经历了大约40天的水涝灾害,绝大部分的植物种类死亡,而海滨锦葵却在此次自然灾害中存活下来。在随后的观察中发现,水淹后的海滨锦葵植株特性相对与正常植株有所差异。因此,本文通过对海滨锦葵植株进行水涝模拟试验,准确测定水涝植株的特性变化,分析探究其损伤与耐受机理,为海滨锦葵后续的研究开发提供一些理论依据。 (1)水涝胁迫对海滨锦葵幼苗植株茎高、茎粗及干物质生长率产生了极大的抑制,抑制程度随着胁迫时间延长而逐步严重。经过14天恢复,处理植株大部分生长指标依旧低于对照,但其受抑制日益降低。经过整个生长期的恢复,处理植株茎高、茎粗及干物质均与对照值差异不显著(P>0.05)。与对照组相比较,水涝植株相对生长指标得到显著的恢复,其程度大小与水涝时间呈正相关。但水涝胁迫显著推迟植株物候期,降低了植株种子产量,其影响程度与水涝时间呈正相关。 (2)水涝胁迫导致了海滨锦葵幼苗不定根的形成、气孔的关闭、主根通气组织的上升、叶绿素降低,并显著影响了植株光合作用及叶绿素荧光特征。通过对数据进行统计分析,得出如下结论:不定根的形成是海滨锦葵最重要的调节机制;主根通气组织上升成为次要调节机理;气孔关闭成为影响程度最低的调节机制。 (3)水涝胁迫导致海滨锦葵植株中氧化物或氧化产物(O2-·、H2O2、MDA)含量与抗氧化酶(POD、SOD、CAT及GR)活性上升,且与对照值之间差异与处理时间成正相关。在恢复期,植株中氧化物及抗氧化酶依旧高于对照组,但其绝大部分指标与对照组之间的差异变小。 通过多元回归分析得出:在水涝条件下,海滨锦葵幼苗中最大的破坏因子为MDA,H2O2为次要损害因子,而O·2-为最小的活性氧损害因子。对于抗氧化酶体系而言,SOD是海滨锦葵幼苗最大的保护性因子,GR次之,CAT为第3大保护因素,而POD是最弱的保护因子。 (4)随着水涝时间延长,叶绿体内囊体片层发生肿胀,扭曲变形;叶绿体与细胞核发生固缩,其截面不断缩小,由肾形变为圆形;线粒体不断发生肿胀,但在水涝后期降解消失;叶绿体中嗜锇粒数量与体积不断上升,而淀粉粒则表现相反,且在水涝末期降解消失。 (5)随着水涝时间延长,海滨锦葵根尖细胞间隙与细胞核、液泡中钙离子沉积密度逐步降低,质体外膜上存在Ca2+分布,但低于对照组,而Ca2+向细胞质移动,在局部区域聚集,导致细胞质钙离子浓度上升。水涝去除20天后,细胞壁中出现钙离子沉积,细胞间隙、质体外膜上与液泡中所分布钙离子增加,细胞质所聚集的Ca2+逐步分散,基本不存在Ca2+沉积,与相应对照钙离子分布规律较相近。 (6)在水涝胁迫下,普通水涝植株的线粒体活性与三羧酸循环酶系活性低于对照值,而去根水涝植株的相关活性最低;就无氧发酵酶活性而言,去根植株>水涝植株>对照植株。水涝胁迫去除后,普通处理植株与去根植株逐步恢复,其相关指标与对照值的差异变小,但普通水涝植株的恢复程度高于去根植株。