外源钙对盐碱胁迫下沙枣的生理影响研究

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沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是盐碱地绿化的先锋树种,兼具观赏和经济价值。钙是植物生长必需的矿质元素,在植物对逆境胁迫的感受、传递、响应和适应过程中发挥重要作用。本文以沙枣为研究对象,设置3个浓度水平(50、100、200mmol·L-1)的盐碱胁迫(Na Cl:Na HCO3=3:1)和3个(5、10、20 mmol·L-1)浓度水平的外源钙(Ca Cl2),通过测定沙枣的生长状况、光合参数、离子和渗透调节物质含量以及酶活性等,探究外源钙对盐碱胁迫下沙枣耐盐性和生理特性的影响,为盐碱地沙枣的园林绿化、引种栽植和品种选育提供理论参考。研究结论如下:(1)盐碱胁迫下,沙枣植株的株高、基茎、叶片的生长受抑制,生物量积累降低,根冠比增大,以及含水量下降。施加外源钙,可以明显缓解沙枣的盐害,具体表现为两个方面:一,促进盐碱胁迫下沙枣的叶片生长,叶片叶面积和叶片数增加;二,降低了盐碱胁迫对沙枣生物量分配格局产生的影响,沙枣的根冠比较对照组降低。(2)对外源钙处理的沙枣耐盐性综合评价发现:50或100mmol·L-1盐浓度处理的沙枣补充5mmol·L-1的外源钙,其耐盐性较强;200mmol·L-1盐浓度处理的沙枣施加10mmol·L-1的外源钙,沙枣的耐盐性较强。(3)盐碱胁迫下,沙枣叶片的叶绿素含量降低,叶绿素a:b的值上升,沙枣叶片的气孔导度、蒸腾作用和净光合速率降低,同时叶片的光反应活性下降。较对照组而言,适量外源钙(5或10mmol·L-1)处理,沙枣的叶绿素含量和沙枣的净光合速率增加,沙枣的光反应活性升高。(4)随着盐碱胁迫处理浓度的增加,沙枣根、冠的Na+、Cl-含量增加,植株叶片的渗透调节物质(SS和Pro)逐渐增加,以及SOD、POD、APX和CAT酶活性上升,且MDA、H2O2含量增加。适量施加外源氯化钙,沙枣根系和地上部分Na+和Cl-含量较对照组减少,沙枣叶片渗透调节物质(SS和Pro)和MDA、H2O2含量较对照组减少,同时沙枣叶片抗氧化酶活性较对照组有不同程度的上升。基于以上结果,盐碱胁迫下补充适量外源钙(5或10mmol·L-1)可以缓解盐碱胁迫沙枣所受的离子毒害和渗透胁迫,提高沙枣叶片的光合生理活性和抗氧化酶活性,改善沙枣植物的生物量分配和促进叶片生长,增强沙枣的耐盐性。而高浓度(≥20mmol·L-1)外源钙对沙枣盐害的缓解效果降低,甚至会加剧沙枣的盐害程度。
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