氯對(duì)油菜生長與營養(yǎng)吸收利用的效應(yīng)及其機(jī)制.pdf

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

2、度Cl-處理對(duì)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(yīng)，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(guān)代謝關(guān)鍵酶活性以及細(xì)胞膜和液泡膜質(zhì)子泵水解活性對(duì)不同濃度Cl-處理的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)低氯處理(25～75mmol·L-1Cl-)9和18d處理下的油菜干物質(zhì)積累速率(DMAR)顯著高于對(duì)照，且50mmol·L-1Cl-處理對(duì)油菜幼苗生長的促進(jìn)

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(duì)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(shí)才比對(duì)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(shí)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(duì)照有所升高。根和葉柄中的Ca+含量都比對(duì)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(huì)影響植株根和葉柄對(duì)Ca2+的吸收，但是低氯處理對(duì)葉片中的Ca2+的吸收有一定促進(jìn)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(shì)，但均比對(duì)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(jìn)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(gè)氮素代謝關(guān)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(shí)達(dá)到最大值;GDH的活性在不同濃度Cl-處理時(shí)均低于對(duì)照，且都是在50mmol·L-1Cl-處理時(shí)降到最低。

7、>　　(4)WesternBlot結(jié)果說明，根在50mmol·L-1Cl-下的細(xì)胞膜H+-ATPase酶濃度要顯著高于對(duì)照和25mmol·L-1Cl-處理下的H+-ATPase酶濃度，水解活性結(jié)果表明，50mmol·L-1Cl-處理下的根細(xì)胞膜H+-ATPase酶水解活性明顯高于對(duì)照，而200mmol·L-1Cl-下的細(xì)胞膜H+-ATPase酶水解活性明顯低于對(duì)照;而50mmol·L-1Cl-處理下葉片細(xì)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(duì)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(duì)照。
　　從上述結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，低氯可積極調(diào)節(jié)油菜幼苗根、葉細(xì)胞膜和液泡膜質(zhì)子泵水解活性，從而調(diào)節(jié)其對(duì)Cl-、N、K等溶質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，構(gòu)成低氯提高氮素等吸收、利用，從而促進(jìn)其生長的主要?jiǎng)恿?低氯