小麦幼苗对盐碱胁迫的响应机制以及外源GA3对其伤害缓解作用的研究

论文摘要

土壤盐渍化是限制农业生产和影响生态环境的重要因素之一。植物在盐碱胁迫下的生理响应机制以及如何提高植物耐盐碱能力一直是研究人员关注的焦点。小麦隶属禾本科小麦属,是世界上种植面积最大、总产最高的一年生粮食作物。在我国,小麦是仅次于水稻的第二大粮食作物,在国民经济中占有重要地位。因此,研究小麦对盐碱胁迫的生理响应机制以及如何提高其盐碱耐性,对促进农业生产具有重要意义。将两种中性盐NaCl、Na2SO4及两种碱性盐NaHCO3、Na2CO3均按9:1的摩尔比均匀混合,设置0、40、80、120 mmol L–1三个梯度,分别处理小麦幼苗来探讨两种胁迫对小麦幼苗期生长的影响及其生理响应机制。研究结果表明,碱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用要大于盐胁迫,并且盐碱胁迫对小麦根的伤害作用比茎叶更高。小麦对盐胁迫和碱胁迫的生理响应机制不同。Na+、可溶性糖、脯氨酸等溶质均参与盐和碱胁迫下的渗透调节作用,但是它们的积累量不同,碱胁迫下比盐胁迫积累更多的Na+、可溶性糖和更少的脯氨酸。在盐胁迫下,小麦主要通过积累Cl–等无机阴离子来平衡过量的钠离子,而在碱胁迫下土壤中高的环境pH抑制了根系对无机阴离子的吸收,此时小麦则通过合成有机酸阴离子来参与调节离子平衡。有机酸和Cl–的积累是小麦对两胁迫生理响应机制和适应对策的根本区别所在,Cl–是小麦对盐胁迫的响应物质,而有机酸则是其对碱胁迫的特殊响应物质。在100 mmol L–1的混合中性盐（NaCl:Na2SO4=9:1）和混合碱性盐（NaHCO3:Na2CO3=9:1）胁迫处理小麦的同时,进行外源赤霉素（GA3）叶面喷施处理。共设置50ppm和100ppm两个梯度,研究不同浓度的外源GA3对盐碱胁迫伤害的缓解作用。研究结果表明,外源GA3能有效的缓解盐胁迫和碱胁迫对小麦幼苗的伤害作用。在盐胁迫下,应用外源GA3降低了茎叶中Na+、Cl–和脯氨酸的含量,增加了茎叶干重,有效的缓解盐胁迫对小麦地上部分生长的抑制作用。在碱胁迫下,外源GA3降低茎叶中Na+、脯氨酸和有机酸的含量,增加了可溶性糖含量,增加了茎叶干重,也有效缓解了碱胁迫对小麦幼苗的伤害作用。无论哪种胁迫,GA3都抑制了胁迫产物脯氨酸的积累。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 引言
• 1.1 土壤盐碱化概况
• 1.2 盐碱胁迫对植物幼苗的影响及其适应机制研究进展
• 1.2.1 盐胁迫影响植物幼苗生长的机理
• 1.2.2 碱胁迫影响植物幼苗生长的机理
• 1.2.3 植物在盐碱胁迫下的适应机制
• 1.3 关于外源植物激素缓解盐胁迫作用的研究进展
• 1.4 研究目的及意义
• 2 研究方法
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 植物材料及培养条件
• 2.1.2 盐碱胁迫处理及其条件
• 3 互作处理'>2.1.3 盐碱胁迫与GA₃互作处理
• 2.2 生长和生理指标的测定
• 2.2.1 取样和样品预处理
• 2.2.2 无机离子的测定
• 2.2.3 有机溶质的测定
• 2.3 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 小麦幼苗生长对盐碱胁迫的生理响应机制
• 3.1.1 生物量
• 3.1.2 无机离子
• 3.1.3 有机溶质
• 3 对小麦幼苗盐碱胁迫伤害的缓解作用'>3.2 外源GA₃对小麦幼苗盐碱胁迫伤害的缓解作用
• 3.2.1 生物量
• 3.2.2 无机离子
• 3.2.3 有机溶质
• 4 讨论
• 4.1 盐碱胁迫对小麦幼苗生长的影响及其生理响应机制
• 4.1.1 生长
• 4.1.2 无机离子
• 4.1.3 有机溶质
• 3 对盐碱胁迫伤害的缓解作用'>4.2 外源 GA₃对盐碱胁迫伤害的缓解作用
• 3 对盐胁迫伤害的缓解作用'>4.2.1 外源 GA₃对盐胁迫伤害的缓解作用
• 3 对碱胁迫伤害的缓解作用'>4.2.2 外源 GA₃对碱胁迫伤害的缓解作用
• 结论
• 参考文献
• 致谢