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干旱胁迫是威胁植物生长和生存的主要危害之一,锌(Zn)和钼(Mo)作为植物生长必需的微量元素,参与植物体内多种代谢活动。但是目前Zn和Mo对桑树抵御土壤干旱胁迫的影响及其生理机制尚不清楚。本研究以中桑5801一年生扦插苗为试验材料,叶面分别喷施蒸馏水(H2O)、0.02%Zn SO4(Zn)、0.01%Na2Mo O4(低浓度Mo)、0.1%Na2Mo O4(高浓度Mo)和0.02%Zn SO4+0.01%Na2Mo O4(Zn+低浓度Mo)溶液后进行干旱胁迫,用称重法使正常浇水处理组保持80%基质饱和含水量,干旱处理组保持20%基质饱和含水量处理7天。分析比较试验苗的根系形态、生长指标及组织含水量、光合色素、氮磷、渗透调节物质、淀粉、丙二醛(MDA)等物质的含量和抗氧化系统酶的差异,评价了不同Zn、Mo盐溶液处理对桑树抵御干旱胁迫的影响,并揭示了其生理调节机制。主要研究结果如下:1.在干旱胁迫下,不同喷施处理试验苗株高、生长速率、各部分生物量、根含水量均降低,叶绿素和类胡萝卜素含量提高,根和叶中淀粉含量降低,根和叶总氮(N)含量提高,叶中铵态氮和硝态氮含量均提高。根中总磷(P)含量降低,叶中提高。根和叶中脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性淀粉等渗透调节物质含量均提高。叶中超氧阴离子自由基(O2ú?)含量减少,过氧化氢含量(H2O2)增加,相对应地,叶中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性提高,过氧化物酶(POD)活性下降。2.不同喷施处理试验苗在干旱胁迫下的生长和生理响应有所不同,其中,Zn+低浓度Mo处理试验苗生长速率高于其它处理,并接近正常浇水水平,暗示二者对生长具有协同刺激作用。单独施用Zn或低浓度Mo,干旱胁迫下试验苗总叶绿素积累增加量相对较大,但二者混施并没有形成叠加效应。在干旱胁迫条件下,Zn+低浓度Mo处理试验苗根中淀粉含量显著降低,叶中Zn和高浓度Mo处理淀粉含量最高。Zn+低浓度Mo处理提高了干旱胁迫下根中总N含量,而低浓度Mo处理提高了叶中总N、硝态氮和总P含量。3.低浓度Mo处理显著提高了叶中Pro含量,且仅有这一处理根中Pro含量在干旱胁迫下显著提高。Zn和Mo单施或混施均显著提高了干旱胁迫下根中可溶性蛋白含量,且Zn和低浓度Mo单施叶中可溶性蛋白含量相对最高。而Zn和低浓度Mo混施却显著提高了叶中可溶糖含量,其效果优于单施,这与该处理叶中淀粉含量大幅下降有关。4.不同喷施处理试验苗干旱胁迫下根和叶中H2O2和O2ú?含量差异不明显,MDA含量对干旱的响应也无明显规律,可见本研究中叶面喷施Zn和Mo盐溶液对桑树抗旱性的影响可能与活性氧(ROS)直接关联较小。在抗氧化保护酶系统中,低浓度Mo处理试验苗干旱胁迫下叶中CAT、根中超氧化物歧化酶(SOD)的活性较高,暗示喷施低浓度Mo能较好地激活抗氧化保护酶活性,以降低干旱诱导的氧化胁迫对试验苗的伤害作用。综上所述,混施Zn和低浓度Mo或者单施低浓度Mo均能缓解土壤干旱胁迫对桑树幼苗的伤害,但Zn和Mo参与调节抗旱性的机理可能有所不同。Zn+低浓度Mo提高了多种渗透调节物质的含量,并可能在调节糖代谢途径,特别是淀粉向可溶性糖的转化中发挥重要调节作用,从而提高细胞渗透调节能力,降低了干旱胁迫对生长的抑制,而Zn和低浓度Mo本身可能参与蛋白质代谢,特别是在抗氧化保护酶的调节中扮演重要角色,以促进植株对干旱诱导的氧化胁迫的耐受性。