NaCl對(duì)二色補(bǔ)血草光合作用的影響.pdf

1、光合作用一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,但對(duì)于鹽脅迫下植物光合作用的研究相對(duì)較少,許多關(guān)鍵性的問題還沒有解決,而對(duì)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(duì)二色補(bǔ)血草光合速率及熒光參數(shù)等指標(biāo)的影響,進(jìn)一步研究鹽漬對(duì)其傷害的機(jī)理.分別以0、100、200、400 mmol/L NaCl處理二色補(bǔ)血草幼苗,兩周后測(cè)定各生理指標(biāo),結(jié)果如下:1.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草生長的影響100 mmol/LNaCI處理下,二色補(bǔ)血草的鮮重和干重比對(duì)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(duì)照差異顯著(P<0.05).這說明較低濃度的NaCl(100 mmol/L)促進(jìn)了二色補(bǔ)血草的生長,但較高濃度的NaCl對(duì)二色補(bǔ)血草的生長起到抑制作用.2.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)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(duì)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(dǎo)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(duì)二色補(bǔ)血草CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)及飽和光強(qiáng)的影響隨著鹽濃度的增加,光補(bǔ)償點(diǎn)、CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)逐漸增加,說明鹽處理后對(duì)弱光和CO<,2>的利用能力降低.而飽和光強(qiáng)卻逐漸降低,這說明在強(qiáng)光下發(fā)生光抑制的可能性增大,這些

4、都會(huì)導(dǎo)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(bǔ)血草的生長.4.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)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(duì)照差異不顯著(P>0.05),200、400 mmol/L 處理與對(duì)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(duì)二色補(bǔ)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(yīng)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(duì)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(xué)效率.100 mmol/LNaCl處理時(shí)φPS Ⅱ高于對(duì)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(duì)照差異極顯著(P<0.01).說明較低濃度的NaCl(100 mmol/L)對(duì)φPS Ⅱ有提高作用,而較高濃度鹽脅迫抑制了PSⅡ的實(shí)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(duì)照差異顯著(P<0.05).說明較高鹽濃度下開放的PSⅡ反應(yīng)中心的比例減少,PSⅡ活性降低.NPQ與aP的趨勢(shì)相反,隨著鹽濃度的增加而上升,400 mmol/L NaC

7、l處理與對(duì)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(duì)二色補(bǔ)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(shí)最低,但與對(duì)照差異不顯著(P>0.05).200、400 mmol/L NaCl處理比對(duì)照含量明顯升高.說明鹽分可能促進(jìn)二色補(bǔ)血草中葉綠素的合成,也可能與鹽脅迫限制了二色補(bǔ)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(diǎn)出現(xiàn)在200 mmol/L NaCl處理時(shí),400 mmol/L NaCl處理葉綠素a/b雖有所下降,依然略高于對(duì)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(duì)二色補(bǔ)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(duì)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(bǔ)血草光合速率下降的原因之一.8.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草質(zhì)膜的影響活性氧導(dǎo)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(duì)照差異不顯著(P>0.05),200、400 mmol/LNaCl處理與對(duì)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(shì)基本相同,說明較低濃度的鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草的質(zhì)膜影響不大,而較高濃度的鹽脅迫對(duì)其產(chǎn)生了明顯的傷害.9.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)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(shì)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(duì)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(duì)植物具有保護(hù)作用.因此,這也可能是鹽脅迫抑制二色補(bǔ)血草生長的原因之一.10.鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草光合及熒光日變化的影響二色補(bǔ)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(gè)時(shí)段與對(duì)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(yīng)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(jìn)了二色補(bǔ)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(yīng)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(duì)照相比僅下降了1.4﹪,說明高濃度的鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)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(duì)照下降了43.0﹪,可見,鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草暗反應(yīng)的影響要明顯大于對(duì)光反應(yīng)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(duì)光合作用系統(tǒng)的保護(hù)作用