宽叶雀稗对岩溶逆境的适应性研究

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本试验以宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii Hackel)为材料,从种子萌发、形态指标、生理指标3方面探究宽叶雀稗对氮素、干旱、钙以及综合胁迫响应,揭示宽叶雀稗在岩溶逆境下的适应机制,以期为宽叶雀稗在西南地区推广种植提供理论基础。主要研究结果如下:3 mmol·L-1N处理的宽叶雀稗形态指标、鲜干重及含氮量较高,可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性较高,叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)以及总叶绿素(Chlt)含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)保持在较高水平,而丙二醛(MDA)含量和胞间CO2浓度(Ci)较低。氮素不足(1 mmol·L-1)和过量(79 mmol·L-1)会不同程度的降低宽叶雀稗的SP、SS和Pro含量、酶活性、叶绿素含量,影响光合作用,抑制宽叶雀稗生长。通过对形态和生理的24个指标进行分析得出,3 mmol·L-1N处理是宽叶雀稗生长的适宜氮素水平。宽叶雀稗种子萌发期,-0.1 MPaPEG干旱胁迫有利于种子萌发,促进胚根生长。适度的干旱胁迫会明显促进根系生长,这是宽叶雀稗形态生长对干旱胁迫的适应机制。在干旱胁迫下,宽叶雀稗的SP、SS和Pro含量增加,POD、CAT和SOD三种保护酶活性提高,维持细胞内外的渗透压。同时,叶绿素合成加快以加强光合作用,从而提高自身抗性。5、25 mmol·L-1CaCl2处理能促进宽叶雀稗种子萌发。与种子期相比,宽叶雀稗幼苗期耐受力相对较强。适当浓度的钙处理能增加植物体内传导信号,调节细胞内外的渗透物质,增加保护酶活性,有利于进宽叶雀稗生长。从钙处理下宽叶雀稗的形态和生理指标综合分析得出结论:5100 mmol·L-1CaCl2处理能促进宽叶雀稗的生长。对于宽叶雀稗的综合胁迫,在本试验设置10个处理。在干旱胁迫下,适度钙处理能明显提高宽叶雀稗株高、根系及鲜干重,提高POD、CAT和SOD酶活性,降低细胞的过氧化程度。宽叶雀稗在-0.1-0.3 MPaPEG干旱胁迫和550mmol·L-1CaCl2处理共同处理下能较好的生长。综上所述,低氮素水平更适宜宽叶雀稗生长。对于干旱胁迫宽叶雀稗有一定的耐受性,但干旱强度增加会影响其生长。钙可以缓解干旱对于宽叶雀稗的损伤,提高宽叶雀稗在逆境中的抗性。
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