NaCl對二色補血草光合作用的影響.pdf

1、光合作用一直是科學研究的熱點領域,但對于鹽脅迫下植物光合作用的研究相對較少,許多關(guān)鍵性的問題還沒有解決,而對于鹽生植物光合作用的研究則更少.本文試圖研究鹽脅迫對二色補血草光合速率及熒光參數(shù)等指標的影響,進一步研究鹽漬對其傷害的機理.分別以0、100、200、400 mmol/L NaCl處理二色補血草幼苗,兩周后測定各生理指標,結(jié)果如下:1.鹽脅迫對二色補血草生長的影響100 mmol/LNaCI處理下,二色補血草的鮮重和干重比對照升高

2、且差異顯著(P<0.05).而在200和400 mmol/L NaCl處理下,其鮮重明顯下降,且與對照差異顯著(P<0.05).這說明較低濃度的NaCl(100 mmol/L)促進了二色補血草的生長,但較高濃度的NaCl對二色補血草的生長起到抑制作用.2.鹽脅迫對二色補血草光合氣體交換參數(shù)的影響100 mmol/L NaCI處理的光合速率(Pn)高于對照,但差異不顯著(P>0.05).在200、400 mmol/L,NaCl處理下,Pn

3、顯著下降,且差異顯著(P<0.05,P<0.01).隨著鹽濃度的增加,氣孔導度(Gs)和胞間CO<,2>濃度(Ci)逐漸下降,而氣孔限制值(Ls)正好相反.可見,較高濃度下Pn的下降與氣孔限制因素密切相關(guān).3.鹽脅迫對二色補血草CO<,2>補償點、光補償點及飽和光強的影響隨著鹽濃度的增加,光補償點、CO<,2>補償點逐漸增加,說明鹽處理后對弱光和CO<,2>的利用能力降低.而飽和光強卻逐漸降低,這說明在強光下發(fā)生光抑制的可能性增大,這些

4、都會導致光合速率的下降,不利于光合產(chǎn)物的累積,從而影響二色補血草的生長.4.鹽脅迫對二色補血草表觀光合量子效率(AQY)和羧化效率(CE)的影響AQY和CE隨著鹽濃度的增加逐漸降低,100 mmol/L NaCl處理與對照差異不顯著(P>0.05),200、400 mmol/L 處理與對照差異顯著(P<0.05,P<0.01).AQY的降低,說明有光抑制的存在.CE的降低,說明RuBPCase的活性受到抑制.5.鹽脅迫對二色補血草葉綠素

5、熒光的影響Fo 隨著鹽濃度的升高逐漸降低,但各處理之間差異不大(P>0.05),說明PSⅡ反應中心在鹽脅迫下并沒有受到破壞.Fv/Fm,隨著鹽濃度的升高逐漸降低,200、400 mmol/L NaCl處理與對照差異顯著(P<0.05,P<0.01).說明較高濃度的鹽脅迫(200、400 mmol/L NaCl)抑制PSⅡ的光化學效率.100 mmol/LNaCl處理時φPS Ⅱ高于對照且差異顯著(P<0.05).而400 mmol/L,

6、NaCl處理顯著降低了φPSⅡ并與對照差異極顯著(P<0.01).說明較低濃度的NaCl(100 mmol/L)對φPS Ⅱ有提高作用,而較高濃度鹽脅迫抑制了PSⅡ的實際量子效率及電子傳遞速率.隨著鹽濃度的增加,qP逐漸降低,200、400 mmol/L NaCl處理與對照差異顯著(P<0.05).說明較高鹽濃度下開放的PSⅡ反應中心的比例減少,PSⅡ活性降低.NPQ與aP的趨勢相反,隨著鹽濃度的增加而上升,400 mmol/L NaC

7、l處理與對照差異顯著(P<0.05).說明高濃度鹽脅迫下PS Ⅱ熱耗散能力的增加.6.鹽脅迫對二色補血草葉綠素含量的影響葉綠素a、b、a+b的含量先降低后升高,在100 mmol/L NaCl處理時最低,但與對照差異不顯著(P>0.05).200、400 mmol/L NaCl處理比對照含量明顯升高.說明鹽分可能促進二色補血草中葉綠素的合成,也可能與鹽脅迫限制了二色補血草葉面積的增大有關(guān).葉綠素a/b隨著NaGl濃度的升高先升高后下降,

8、最高點出現(xiàn)在200 mmol/L NaCl處理時,400 mmol/L NaCl處理葉綠素a/b雖有所下降,依然略高于對照.說明鹽處理下類囊體仍可能有較高的垛疊程度.7.鹽脅迫對二色補血草葉片可溶性糖含量的影響葉片內(nèi)可溶性糖的含量隨著鹽處理濃度的增加而增加,且400 mmol/L NaCl處理與對照差異顯著(P<0.05).說明糖積累造成的反饋抑制也可能是二色補血草光合速率下降的原因之一.8.鹽脅迫對二色補血草質(zhì)膜的影響活性氧導致膜脂過

9、氧化,產(chǎn)生膜傷害.由于膜脂過氧化是最主要的氧化傷害,所以用MDA的含量來表示氧化傷害的程度. 隨著鹽濃度的增加MDA的含量逐漸增加,100 mmol/L NaCl處理與對照差異不顯著(P>0.05),200、400 mmol/LNaCl處理與對照差異極顯著(P<0.01).質(zhì)膜透性的變化與MDA含量的變化趨勢基本相同,說明較低濃度的鹽脅迫對二色補血草的質(zhì)膜影響不大,而較高濃度的鹽脅迫對其產(chǎn)生了明顯的傷害.9.鹽脅迫對二色補血草光呼吸的影

10、響不同濃度鹽處理下光呼吸速率與乙醇酸氧化酶的變化趨勢基本是一致的,隨著鹽濃度的增加逐漸降低,且400 mmol/L NaCl處理與對照差異顯著(P<0.05).由于提高光呼吸有助于耗散過剩的光能,對植物具有保護作用.因此,這也可能是鹽脅迫抑制二色補血草生長的原因之一.10.鹽脅迫對二色補血草光合及熒光日變化的影響二色補血草光合日變化曲線呈雙峰形,中午有明顯的"午休"現(xiàn)象,但400mmol/L NaCl處理是單峰形曲線.100 mmol/

11、L NaCl處理在全天各個時段與對照均差異不大,但200、400:mmol/L NaCl處理的光合速率則明顯降低.結(jié)合Gs和Ci的變化規(guī)律表明,中午光合速率的下降主要是非氣孔因素引起的.熒光日變化Fv/Fm的變化規(guī)律表明,PSⅡ反應中心的光抑制可能是Pn下降的原因之一.總之,較低的鹽濃度促進了二色補血草的生長.而較高的鹽濃度則明顯降低了其生長和光合速率.光合速率的降低是氣孔因素和非氣孔因素;如電子傳遞受阻、PSⅡ反應中心活性下降、可溶性

12、糖的增加產(chǎn)生的反饋抑制、RuBPCase的活性下降等共同作用的結(jié)果.另外,在400 mmol/L NaCl處理下,Fv/Fm與對照相比僅下降了1.4﹪,說明高濃度的鹽脅迫對二色補血草的PSⅡ活性影響并不是很大.而400 mmol/L NaCl處理下羧化效率比對照下降了43.0﹪,可見,鹽脅迫對二色補血草暗反應的影響要明顯大于對光反應的影響.還有,鹽脅迫降低了光呼吸的關(guān)鍵酶乙醇酸氧化酶的活性,減弱了光呼吸,使光呼吸對光合作用系統(tǒng)的保護作用