Na2CO3、NaCl和PEG对星星草幼苗K～+、Na～+代谢的影响

论文摘要

本文主要研究了浓度不同,而对应渗透势相等的Na2CO3溶液,NaCl溶液,PEG溶液胁迫对星星草幼苗叶绿荧光及其渗透调节的影响,以期揭示星星草幼苗渗透调节与其抗盐碱性的关系。从叶绿素荧光动力学参数、质膜透性、叶片以及培养基质渗透势、培养基质浓度、叶表Na+与K+浓度、叶内Na+与K+浓度、以及星星草Na+与K+的外排与积累进行了系统的测定与分析,研究结果表明:相等渗透势下Na2CO3的pH比NaCl及PEG明显要高。与等渗NaCl,PEG处理相比, Na2CO3胁迫使星星草幼苗渗透势,含水量下降幅度更明显。电解质外渗率（EL）在3种胁迫下变化趋势相似,但Na2CO3胁迫下的EL值较大。本文研究结果表明等渗Na2CO3和NaCl处理液胁迫下Na+含量相当,而Na2CO3胁迫下pH却远大于NaCl胁迫,Na2CO3对植物的伤害是因为其具有较高pH胁迫。在较大渗透势下（OPCS>-2.5bar）,在NaCl及Na2CO3胁迫下,在星星草幼苗叶片PSⅡ的潜在热耗散能力较强,可以在较高的光强下,有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化,从而起到保护PSⅡ,使之免受或减轻光抑制和光破坏的作用,其调节能力要大于渗透胁迫。在中等渗透势下（-5.3bar<OPCS<-2.5bar）,其变化机制比较复杂。在较小渗透势下（OPCS<-5.3bar）,在高浓度盐所造成的渗透胁迫,离子胁迫及pH胁迫下,星星草的PSⅡ潜在热耗散能力随之降低,此时相比较渗透胁迫及盐胁迫而言,起主要作用的是pH胁迫。与PEG相比,在NaCl及Na2CO3胁迫下K+/Na+在较大渗透势下（OPCS>-2.5bar）变化不大,表明低浓度盐碱胁迫对星星草幼苗影响不大,起主要作用的是渗透胁迫;而随着渗透势的减小（OPCS<-2.5bar）,K+/Na+在NaCl及Na2CO3胁迫下变化较大,表明单纯盐胁迫作用也较低,由于碱胁迫是三元复合胁迫,比较盐胁迫起主要作用的是pH胁迫,使得星星草幼苗渗透调节能力降低。在渗透势较大时（-3.2bar<OPCS<-4.4bar）,NaCl与Na2CO3胁迫下,Na+吸收不存在显著差异,而在PEG胁迫下,Na+吸收量最大。推测Na+可能作为渗透调节物质进入体内以部分取代K+的外流来调节体内渗透压,维持渗透平衡,增加吸水;而在高离子低渗（OPCS<-4.4bar）胁迫环境下,星星草可能通过其它途径来进行代谢,维持正常生命活动。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 盐碱胁迫对植物的伤害
• 1.2 植物耐盐生理
• 1.2.1 产生渗透胁迫
• 1.2.1.1 以无机盐作渗透调节剂进行渗透调节
• 1.2.1.2 以合成有机渗透调节物进行渗透调节
• 1.2.2 离子失调
• 1.2.3 离子毒害
• 1.2.4 对膜结构的影响
• 1.2.5 诱导氧化胁迫产生活性氧
• 1.2.5.1 活性氧的产生与影响
• 1.2.5.2 活性氧的清除
• 1.2.6 植物的形态和结构发生变化
• 1.3 植物耐碱生理
• 1.4 叶绿素荧光与植物抗逆生理
• 1.4.1 叶绿素荧光动力学参数的生物学意义
• 1.4.2 叶绿素荧光动力学在植物抗逆生理研究中的应用
• 1.4.2.1 光抑制
• 1.4.2.2 水分和盐害胁迫
• 1.5 盐碱胁迫下星星草幼苗渗透调节及叶绿素荧光动力学研究的目的及意义
• 2 实验设计与研究方法
• 2.1 实验设计
• 2.1.1 材料及培养
• 2.1.2 处理方法
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 叶绿素荧光动力学参数的测定
• 2.2.1.1 测定方法
• 2.2.1.2 叶绿素荧光分析常用的参数
• 2.2.2 渗透势测定
• 2.2.3 相对电导率测定
• 2.2.4 叶片含水量测定
• +和 K⁺离子的外排与积累'>2.2.5 Na⁺和 K⁺离子的外排与积累
• 2.2.5.1 培养基质离子浓度测定
• 2.2.5.2 叶表面离子浓度测定
• 2.2.5.3 叶内离子浓度测定
• 2.2.5.4 培养基质离子浓度测定（7d 后）
• 2.2.5.5 离子含量比例计算
• 2.2.6 数据分析与作图
• 3 结果与分析
• 3.1 叶片电解质外渗率
• 3.1.1 叶片电解质外渗率与胁迫强度的关系
• 3.1.2 叶片电解质外渗率与培养基质渗透势的关系
• 3.2 叶片渗透势
• 3.2.1 叶片的渗透势与胁迫强度的关系
• 3.2.2 叶片渗透势与培养基质渗透势的关系
• 3.3 叶片含水量
• 3.3.1 叶片含水量与胁迫强度的关系
• 3.3.2 叶片含水量与培养基质渗透势的关系
• 3.4 叶绿素荧光动力参数
• 3.4.1.1 叶片 Fv/Fm，Fv/Fo 与胁迫强度的关系
• 3.4.1.2 叶片 Fv/Fm，Fv/Fo 与培养基质渗透势的关系
• 3.4.1.3 叶片 Fv’/Fm’与胁迫强度的关系
• 3.4.1.4 叶片 Fv’/Fm’与培养基质渗透势的关系
• 3.4.1.5 叶片ΦPSII 与胁迫强度的关系
• 3.4.1.6 叶片ΦPSII 与培养基质渗透势的关系
• 3.4.1.7 叶片 ETR 与胁迫强度的关系
• 3.4.1.8 叶片 ETR 与培养基质渗透势的关系
• 3.4.1.9 叶片荧光猝灭与胁迫强度的关系
• 3.4.1.10 叶片荧光猝灭与培养基质渗透势的关系
• 3.5 离子浓度
• 3.5.1 叶表离子浓度
• +浓度与胁迫强度的关系'>3.5.1.1 叶表 Na⁺浓度与胁迫强度的关系
• +浓度与与培养基质渗透势的关系'>3.5.1.2 叶表 Na⁺浓度与与培养基质渗透势的关系
• +浓度与胁迫强度的关系'>3.5.1.3 叶表 K⁺浓度与胁迫强度的关系
• +浓度与培养基质渗透势的关系'>3.5.1.4 叶表 K⁺浓度与培养基质渗透势的关系
• +/Na⁺比值与胁迫强度的关系'>3.5.1.5 叶表 K⁺/Na⁺比值与胁迫强度的关系
• +/Na⁺比值与培养基质渗透势的关系'>3.5.1.6 叶表 K⁺/Na⁺比值与培养基质渗透势的关系
• 3.5.2 叶内离子浓度
• +浓度与胁迫强度的关系'>3.5.2.1 叶内 Na⁺浓度与胁迫强度的关系
• +浓度与培养基质渗透势的关系'>3.5.2.2 叶内 Na⁺浓度与培养基质渗透势的关系
• +浓度与胁迫强度的关系'>3.5.2.3 叶内 K⁺浓度与胁迫强度的关系
• +浓度与培养基质渗透势的关系'>3.5.2.4 叶内 K⁺浓度与培养基质渗透势的关系
• +/Na⁺与胁迫强度的关系'>3.5.2.5 叶内 K⁺/Na⁺与胁迫强度的关系
• +/Na⁺与培养基质渗透势的关系'>3.5.2.6 叶内 K⁺/Na⁺与培养基质渗透势的关系
• +和K⁺外排和积累的影响'>3.6 胁迫下星星草幼苗 Na⁺和K⁺外排和积累的影响
• 3.6.1 等渗透势下不同胁迫对星星草幼苗离子外排的影响
• +外排的影响'>3.6.1.1 对 Na⁺外排的影响
• +外排的影响'>3.6.1.2 对 K⁺外排的影响
• +积累的影响'>3.6.1.3 对 Na⁺积累的影响
• +积累的影响'>3.6.1.4 对 K⁺积累的影响
• 4. 讨论
• 4.1 对叶绿素荧光动力参数的影响
• 4.2 盐碱胁迫下星星草幼苗的渗透调节作用
• 4.3 叶表排盐对星星草幼苗 K、Na 离子吸收的影响
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文