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本研究以不同品种北美豆梨(Pyrus calleryana)2年生盆栽苗木为试验材料,研究了NaCl胁迫对其叶绿素含量、净光合速率、苗木生长、盐害指数、细胞保护酶活性、渗透调节物质以及Na+、K+含量的影响,运用fuzzy数学中的隶属函数对不同品种的耐盐能力进行了综合评价,以期为北美豆梨耐盐品种筛选及园林应用提供理论依据。主要研究结果如下:
(1)随着NaCl浓度增加,6个品种苗木生长量逐渐降低,盐害指数逐渐增大,0.6%处理下,‘新布拉德福德’、‘克利夫兰’、‘资本’甚至出现相继死亡的情况。利用logistic曲线方程计算得出6个豆梨品种耐盐阈值分别是0.42%、0.43%、0.45%、0.50%、0.48%、0.46%。推测6个北美豆梨品种耐盐能力从强到弱依次是:‘殿级堂’>‘红塔’>‘贵族’>‘资本’>‘克利夫兰’>‘新布拉德福德’。
(2)与对照相比,6个品种的叶片相对含水量显著下降,‘新布拉德福德’在0.60%处理下下降最快,‘红塔’下降最慢。第15d时,6个豆梨品种0.6%处理下分别是对照的46.44%、51.11%、51.04%、76.46%、60.28%、66.58%。水分饱和亏显著上升,分别是对照的4.82、8.04、6.81、5.45、5.03、4.91倍。
(3)在NaCl持续胁迫下,6个品种北美豆梨的相对电导率和MDA含量显著上升,第25d时达到最高。第15d时,6个豆梨品种0.6%处理下相对电导率分别是对照的2.93、4.11、3.34、2.17、2.43、2.88倍,MDA含量分别是对照3.34、2.76、4.40、2.46、2.69、2.76倍。
(4)随着NaCl胁迫时间的延长,6个品种北美豆梨的脯氨酸含量呈持续上升的趋势,与对照相比,第15d时,0.60%处理下分别是对照的4.46、5.72、8.15、12.42、9.57、8.36倍;可溶性蛋白均呈现下降后上升再下降的趋势,0.30%处理下,第25d的可溶性蛋白是第5d的51.63%、80.99%、84.31%、79.75%、71.86%、71.74%。
(5)随着处理时间的延长,6个品种北美豆梨的SOD、POD活性先上升后下降,‘殿级堂’、‘红塔’、‘贵族’的SOD峰值出现在第15d,0.45%处理下分别是第5d的1.85、1.86、1.97倍,‘新布拉德福德’、‘克利夫兰’、‘资本’出现在第10d,0.45%处理下分别是第5d的3.31、1.63、1.6倍;0.45%处理下,‘新布拉德福德’和‘资本’的POD的峰值出现在第10d,分别是第5d的1.39、1.54;‘克利夫兰’、‘殿级堂’、‘红塔’、‘贵族’的POD的峰值出现在第15d,分别是第5d的1.45、1.35、1.51、1.94倍。
(6)NaCl模拟盐胁迫下,6个品种北美豆梨的叶绿素含量出现不同程度的下降,第25d时最低。第25d时,0.30%处理下6个北美豆梨品种的叶绿素含量分别是对照的48.65%、56.89%、83.30%、77.00%、59.99%、56.39%。随着盐胁迫浓度升高,6个北美豆梨品种的叶片气孔导度和胞间CO2浓度下降,可能是气孔因素导致;随着胁迫时间的延长,气孔导度继续下降而胞间CO2浓度上升,原因可能是非气孔因素导致的;最大光化学效率在持续胁迫下不断下降,第25d时,0.30%处理下,‘新布拉德福德’的Fv/Fm与其他品种相比最低,分别为对照的78.85%和68.01%,说明光系统Ⅱ的反应中心受损。
(7)随着NaCl浓度的增加和长时间处理,6个品种北美豆梨叶片的电阻抗图谱和EIS参数发生变化。胞外电阻先上升后下降,胞内电阻和弛豫时间分布系数先下降后上升,弛豫时间下降或先小幅上升再下降。
(8)随着NaCl浓度的增加,6个品种北美豆梨叶片的Na+含量显著增加,但‘殿级堂’的Na+含量显著低于其余品种。K+含量最低的是‘贵族’但‘贵族’的Na+/K+较其余品种增加缓慢。
(9)运用隶属函数将与盐害指数显著相关的11个指标进行了耐盐性综合评价,6个品种耐盐性强弱排序依次为:‘殿级堂’>‘红塔’>‘贵族’>‘资本’>‘克利夫兰’>‘新布拉德福德’。
(1)随着NaCl浓度增加,6个品种苗木生长量逐渐降低,盐害指数逐渐增大,0.6%处理下,‘新布拉德福德’、‘克利夫兰’、‘资本’甚至出现相继死亡的情况。利用logistic曲线方程计算得出6个豆梨品种耐盐阈值分别是0.42%、0.43%、0.45%、0.50%、0.48%、0.46%。推测6个北美豆梨品种耐盐能力从强到弱依次是:‘殿级堂’>‘红塔’>‘贵族’>‘资本’>‘克利夫兰’>‘新布拉德福德’。
(2)与对照相比,6个品种的叶片相对含水量显著下降,‘新布拉德福德’在0.60%处理下下降最快,‘红塔’下降最慢。第15d时,6个豆梨品种0.6%处理下分别是对照的46.44%、51.11%、51.04%、76.46%、60.28%、66.58%。水分饱和亏显著上升,分别是对照的4.82、8.04、6.81、5.45、5.03、4.91倍。
(3)在NaCl持续胁迫下,6个品种北美豆梨的相对电导率和MDA含量显著上升,第25d时达到最高。第15d时,6个豆梨品种0.6%处理下相对电导率分别是对照的2.93、4.11、3.34、2.17、2.43、2.88倍,MDA含量分别是对照3.34、2.76、4.40、2.46、2.69、2.76倍。
(4)随着NaCl胁迫时间的延长,6个品种北美豆梨的脯氨酸含量呈持续上升的趋势,与对照相比,第15d时,0.60%处理下分别是对照的4.46、5.72、8.15、12.42、9.57、8.36倍;可溶性蛋白均呈现下降后上升再下降的趋势,0.30%处理下,第25d的可溶性蛋白是第5d的51.63%、80.99%、84.31%、79.75%、71.86%、71.74%。
(5)随着处理时间的延长,6个品种北美豆梨的SOD、POD活性先上升后下降,‘殿级堂’、‘红塔’、‘贵族’的SOD峰值出现在第15d,0.45%处理下分别是第5d的1.85、1.86、1.97倍,‘新布拉德福德’、‘克利夫兰’、‘资本’出现在第10d,0.45%处理下分别是第5d的3.31、1.63、1.6倍;0.45%处理下,‘新布拉德福德’和‘资本’的POD的峰值出现在第10d,分别是第5d的1.39、1.54;‘克利夫兰’、‘殿级堂’、‘红塔’、‘贵族’的POD的峰值出现在第15d,分别是第5d的1.45、1.35、1.51、1.94倍。
(6)NaCl模拟盐胁迫下,6个品种北美豆梨的叶绿素含量出现不同程度的下降,第25d时最低。第25d时,0.30%处理下6个北美豆梨品种的叶绿素含量分别是对照的48.65%、56.89%、83.30%、77.00%、59.99%、56.39%。随着盐胁迫浓度升高,6个北美豆梨品种的叶片气孔导度和胞间CO2浓度下降,可能是气孔因素导致;随着胁迫时间的延长,气孔导度继续下降而胞间CO2浓度上升,原因可能是非气孔因素导致的;最大光化学效率在持续胁迫下不断下降,第25d时,0.30%处理下,‘新布拉德福德’的Fv/Fm与其他品种相比最低,分别为对照的78.85%和68.01%,说明光系统Ⅱ的反应中心受损。
(7)随着NaCl浓度的增加和长时间处理,6个品种北美豆梨叶片的电阻抗图谱和EIS参数发生变化。胞外电阻先上升后下降,胞内电阻和弛豫时间分布系数先下降后上升,弛豫时间下降或先小幅上升再下降。
(8)随着NaCl浓度的增加,6个品种北美豆梨叶片的Na+含量显著增加,但‘殿级堂’的Na+含量显著低于其余品种。K+含量最低的是‘贵族’但‘贵族’的Na+/K+较其余品种增加缓慢。
(9)运用隶属函数将与盐害指数显著相关的11个指标进行了耐盐性综合评价,6个品种耐盐性强弱排序依次为:‘殿级堂’>‘红塔’>‘贵族’>‘资本’>‘克利夫兰’>‘新布拉德福德’。