5种鸢尾属植物耐盐及其机理研究

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本文以鸢尾属喜盐鸢尾(Iris halophila)、马蔺(I.lactea var. chinensis)、溪荪(I.sanguinea)、黄菖蒲(I. pseudacorus)和花菖蒲(I. ensata var.hortensis)5种植物为研究材料,采用营养液水培的方式,研究了不同浓度NaCl胁迫处理对5种鸢尾属植物生长及形态的影响;1.5%NaCl胁迫下喜盐鸢尾和马蔺的抗性生理代谢响应以及对植物叶和根细胞解剖结构及叶绿体超微结构的影响,得出以下初步结论:1.不同浓度NaCl胁迫处理28d,对5种鸢尾属植物的株高、叶数、叶宽、根长和根数生长的影响各不相同,其中0.3%NaCl相对低浓度胁迫一定程度上促进了部分植物不同生长指标的增长。在本试验期和试验浓度范围内,喜盐鸢尾和马蔺的最大存活浓度为1.8%,其存活率分别为80%和74%;溪荪为1.5%,存活率为67%;花菖蒲和黄菖蒲为1.2%,存活率均为72%。综合评价5种鸢尾属植物的抗NaCl胁迫能力为,喜盐鸢尾>马蔺>溪荪>花菖蒲>黄菖蒲。2.在1.5%NaCl胁迫下:喜盐鸢尾和马蔺地上部和地下部鲜干重均随胁迫时间延长不断增加,同时二者根系组织含水量均高于叶组织的含水量;喜盐鸢尾和马蔺叶片内脯氨酸含量呈现积累增加趋势,表明脯氨酸在二者抗盐胁迫的渗透调节中起相对重要的作用;胁迫对喜盐鸢尾和马蔺叶绿素、类胡萝卜素、MDA和SOD的影响不显著;胁迫使喜盐鸢尾叶片内可溶性蛋白含量高于对照,而马蔺叶片内可溶性蛋白含量低于对照;在1.5%NaCl胁迫下喜盐鸢尾和马蔺叶片及根系内均有一定程度的Na+积累,均未出现明显的受害症状,表明二者均具有一定忍受盐害能力,同时喜盐鸢尾和马蔺根系内Na+含量要远远高于叶片中Na+含量,其叶片中K+/Na+比例也显著高于根系中的比例,表明两种植物均可能具有的另一抗性调节机制。3.1.5%NaCl胁迫28d后观察发现,喜盐鸢尾和马蔺的部分叶、根表皮细胞均出现颜色加深、细胞壁加厚、叶肉细胞排列不规则性等变化,并出现了一些形态轻度改变了的细胞;部分喜盐鸢尾和马蔺叶片的气孔出现下陷以及部分根内皮层细胞壁的加厚;喜盐鸢尾根内薄壁的细胞大部分破裂成了发达的通气组织,而马蔺则使在靠近根外皮层的薄壁细胞破裂形成了发达的通气组织;另有发现在1.5%NaCl胁迫下,喜盐鸢尾的根内仍不断有新生侧根的发出,表现出了较强的胁迫抗性再生能力。4.1.5%NaCl胁迫28d电镜下观测发现,喜盐鸢尾和马蔺的细胞膜和叶绿体膜系统完整无损伤,叶绿体内片层结构排列整齐有规则,部分叶绿体周围的线粒体数量与对照相比相对有增多;喜盐鸢尾部分叶绿体内淀粉粒数量增多,且体积稍有变大;喜盐鸢尾和马蔺叶绿体形态和结构总体没有发生明显损伤性变化。
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