氯對油菜生長與營養(yǎng)吸收利用的效應及其機制.pdf

1、氯是植物必需的微量元素之一，其在植物體內有多種生理功能。但是由于目前的農業(yè)土壤的鹽堿化現(xiàn)象愈發(fā)加重，導致農作物的質量和產量嚴重下降，因而Na+和Cl-過量均成為農業(yè)生產中的一個重要限制因素。因此Cl-的營養(yǎng)功能研究往往會被忽視;一般來說，與Cl-相比，人們普遍關注和研究的是土壤及環(huán)境中Na+過量影響作物的生長、產量和品質，而Cl-過量對作物的脅迫研究相對要少得多。本研究以甘藍型油菜“南鹽油1號”為試驗材料，采用盆栽砂培試驗，探討了不同濃

2、度Cl-處理對油菜（BrassicanapusL.）幼苗根、葉柄、葉的生長、營養(yǎng)元素及離子吸收分配的效應，和葉片光合色素和光合特征的影響，還探討了不同部位油菜葉片的氮素相關代謝關鍵酶活性以及細胞膜和液泡膜質子泵水解活性對不同濃度Cl-處理的響應。主要研究結果如下:
　　(1)低氯處理(25～75mmol·L-1Cl-)9和18d處理下的油菜干物質積累速率(DMAR)顯著高于對照，且50mmol·L-1Cl-處理對油菜幼苗生長的促進

3、效果最好;而200mmol·L-1的高氯處理，油菜的DMAR顯著下降，表明高氯對其生長的抑制。隨著外源氯處理濃度的增高，油菜葉片中的NO3-含量逐漸下降，但18d處理下的植株葉片的全N含量一直到150mmol·L-1Cl-處理時才比對照有顯著下降，說明外源氯處理在降低油菜葉片硝態(tài)氮的同時其葉片中的全N含量并沒有隨著急劇下降。處理9和18d，根和葉柄中的K+含量都比對照有所升高。根和葉柄中的Ca+含量都比對照有顯著降低，但葉中的Ca2+含

4、量則是先升高后降低，說明外源供氯會影響植株根和葉柄對Ca2+的吸收，但是低氯處理對葉片中的Ca2+的吸收有一定促進作用。隨著Cl-處理濃度的增加，油菜幼苗根、葉柄、葉中的Mg2+含量基本都是呈先增高后降低的趨勢，但均比對照有所增高。由紅外數(shù)據(jù)可知，隨著Cl-處理濃度的增加，油菜幼苗葉片表面溫度逐漸上升，這說明在外源氯處理下，油菜幼苗葉片氣孔開度變小，蒸騰下降。
　　(2)除了處理18d的Ci外，25～100mmol·L-1Cl-處

5、理下，油菜葉片均能維持較高的Pn、Gs、Ci和Tr，200mmol·L-1Cl-處理9和18d，油菜葉片Pn、Gs、Ci和Tr均顯著下降。隨著Cl-處理濃度的增加，WUE呈現(xiàn)先降后升，9d處理下，隨著Cl-處理濃度的增加，油菜Ls也呈現(xiàn)先升后降，而18d處理下，隨著Cl-處理濃度的增加，Ls逐漸顯著上升。表明低氯（25～100mmol·L-1Cl-）顯著提高或者維持油菜幼苗的光合作用和蒸騰作用，從而促進油菜幼苗生長;而高氯（200mmo

6、l·L-1Cl-）顯著降低其光合作用和蒸騰作用，從而抑制其生長，且油菜幼苗光合抑制主要為氣孔因素。
　　(3)除了谷氨酸脫氫酶(GDH)外，其余幾個氮素代謝關鍵酶:硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性都是先升高，后降低。其中GS和GOGAT的活性都是在25mmol·L-1Cl-時達到最大值;GDH的活性在不同濃度Cl-處理時均低于對照，且都是在50mmol·L-1Cl-處理時降到最低。

7、>　　(4)WesternBlot結果說明，根在50mmol·L-1Cl-下的細胞膜H+-ATPase酶濃度要顯著高于對照和25mmol·L-1Cl-處理下的H+-ATPase酶濃度，水解活性結果表明，50mmol·L-1Cl-處理下的根細胞膜H+-ATPase酶水解活性明顯高于對照，而200mmol·L-1Cl-下的細胞膜H+-ATPase酶水解活性明顯低于對照;而50mmol·L-1Cl-處理下葉片細胞膜H+-ATPase水解活性高

8、于25和200mmol·L-1Cl-處理的。而25和50mmol·L-1Cl-處理下液泡膜H+-ATPase和H+-PPase水解活性都高于對照，200mmol·L-1Cl-處理下液泡膜H+-ATPase和H+-PPase水解活性要明顯低于對照。
　　從上述結果我們發(fā)現(xiàn)，低氯可積極調節(jié)油菜幼苗根、葉細胞膜和液泡膜質子泵水解活性，從而調節(jié)其對Cl-、N、K等溶質的跨膜運輸，構成低氯提高氮素等吸收、利用，從而促進其生長的主要動力;低氯