NaCl胁迫对滨海植物肾叶打碗花幼苗生长的影响.doc

NaCl胁迫对滨海植物肾叶打碗花幼苗生长的影响引言盐分胁迫对植物来说最普遍且最显著的影响就是抑制植物的生长。而且表现比较显著。在盐胁迫下的植物通常表现出生长减缓，抑制植物的组织和器官的生长，长时间在盐胁迫下，随着含盐量的增加，植物的叶面积缩小， 这可能是由于盐分影响了细胞分裂和细胞延伸，或者是延伸细胞分裂的时间，随着盐分胁迫的加剧，植物叶、茎和根的鲜重及干重降低7。严重时，盐胁迫下, 盐离子在植物体内不断积累, 对植物叶片造成离子毒害, 使叶片呈烧焦状枯黄3，有的时候会导致植物死亡。所以对植物的盐胁迫后生长状况具有重要的意义。关于盐胁迫对植物生长许多人都做过报道，吴雪霞等人研究NaCl处理茄子幼苗并分析其生长状况，NaCl处理能降低茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和根系鲜重的积累，且随盐浓度增加而降低11。万春阳等人研究NaCl 胁迫对甘草生长的影响，NaCl胁迫70 d 和105 d，0.6% 和0.9%处理组的株高、地上部分鲜、干重及根鲜、干重均显著低于对照组1。韩志平等人对西瓜也做了相应的报道12，但是对滨海植物的研究几乎未见报道。本文将研究不同NaCl胁迫对肾叶打碗花幼苗生长的影响，以探究其耐盐性，为肾叶打碗花在盐地环境下的生长提供理论依据。3.1材料与方法3.1.1材料处理本实验于2012年11月在浙江海洋学院进行，以肾叶打碗花种子为实验材料，试验时选取籽粒饱满、质地均匀的肾叶打碗花种子，先用浓硫酸溶液浸泡15min，再用清水冲洗干净，然后用3%次氯酸钠消毒10 min，最后用无菌水清洗3 次。然后放到培养瓶中，并用不同浓度NaCl的改良的1/2 Hoagland矿质营养液中培养，为了避免盐冲击，第一天用对照的1/2 Hoagland矿质营养液培养，第二天添加25mmol/L和50mmol/L的1/2 Hoagland矿质营养液培养，之后每天增加50mmol/L的NaCl浓度的营养液，直到第五天各组的培养液浓度分别为0,25，50,100,150,200mmol/L 的NaCl浓度梯度处理的幼苗，生长培养在室内，温度在20-25晚上白天。空气湿度为65 10%。设置3个重复组，每个培养瓶有7粒种子。每三天更换一次培养液，在生长10天后测定指标。3.1.2测定内容与方法在处理2周后，将肾叶打碗花幼苗的根茎叶分离，分别游标卡尺测定茎长，根长，用电子天平称量叶片的鲜重和干重，并计算茎根比和含水量。叶片面积测定采用叶面积仪测定。干重：叶茎根在70干燥48h后称重。叶含水量WC=(FW-DW)/DW.3.1.3数据处理所有的数据用Microsoft Excel 2003输入和作图,并用SPSS 17.0软件对数据用One-way ANOVA单因素方差进行分析,同时采用Duncan法对平均值进行多重比较。所有的数据均为三次实验的平均值标准差，并在0.05水平进行显著性分析。3.2结果与分析3.2.1 NaCl胁迫对肾叶打碗花幼苗茎长和根长的影响在不同NaCl胁迫后肾叶打碗花幼苗的茎长表现差异较显著，从图3-2-1（A）我们发现随着NaCl浓度的增加，肾叶打碗花幼苗的茎长呈现升高后下降的趋势，在NaCl浓度为25mmol/L和50mmol/L时，茎长均高于对照组，而且在NaCl浓度为25mmol/L时，茎长为最高值。在NaCl浓度为100mmol/L时茎长值开始下降，而且与对照组比下降显著（P0.05），随着NaCl浓度的增加，茎长下降的变化越来越明显。在NaCl浓度为200mmol/L时，茎长最短。这说明高浓度NaCl显著抑制了肾叶打碗花幼苗茎长的伸长和生长。而在低浓度NaCl下茎长却可以长的比较好。在NaCl胁迫下，肾叶打碗花幼苗根长也受到了影响。从图 3-2-1（B）我们观察到随着NaCl浓度的增加，根长呈逐渐下降的趋势，在NaCl浓度为25mmol/L时，其根长的值最接近对照组，当NaCl浓度为100mmol/L时，肾叶打碗花幼苗根长下降显著（P0.05）， 并且随着盐浓度的增加，根长下降的越明显。在NaCl浓度为200mmol/L时，根长达到最小值。这说明高浓度NaCl显著抑制了肾叶打碗花幼苗根的生长。图 3-2-1不同NaCl浓度下肾叶打碗花幼苗茎长（A）,根长（B）,株高（C）,根/茎（D）的影响3.2.2 NaCl胁迫对肾叶打碗花幼苗株高的影响在不同NaCl浓度处理的肾叶打碗花幼苗，其株高变化明显，从图3-2-1（C）中我们看到随着NaCl浓度的增加，幼苗的株高呈现先增高后下降的趋势，在NaCl浓度为25mmol/L时，株高高于对照组，而且株高值最大，随着NaCl浓度的增加，株高逐渐下降，而且均低于对照组，在NaCl浓度为大于等于100mmol/L时，株高的值下降均非常显著（P0.05）。在NaCl浓度为200mmol/L时，株高值最小。说明低浓度可以促进肾叶打碗花幼苗的生长，而高浓度NaCl可以抑制肾叶打碗花幼苗的生长，这种抑制作用随着NaCl浓度的增加而增强。3.2.3NaCl胁迫对肾叶打碗花根/茎的影响从图3-2-1（D）中，我们发现不同NaCl浓度对根/茎的影响是不同的。随着NaCl浓度的增加，根/茎先下降后上升。在NaCl浓度为50mmol/L时，根/茎最低，在NaCl浓度为150mmol/L时，根/茎最高，但是与对照组比变化不显著（P0.05）。虽然不同NaCl浓度可以影响根/茎，但是变化均不显著（P0.05）。结果可以看出低浓度NaCl对根的作用比茎明显一些，茎相对于根生长的较好，但是在高浓度NaCl下，相对于茎，根的抑制作用减小，表明根的耐盐性较强。但是从整体上来看，肾叶打碗花幼苗的茎和根的耐盐性差别并不明显。3.2.4 NaCl胁迫对肾叶打碗花叶片干重和鲜重的影响从图3-2-2（A）中，可以看出随着NaCl浓度的增加，肾叶打碗花叶片干重呈现先增加后下降的趋势。在NaCl浓度为25mmol/L时，肾叶打碗花幼苗的叶片干重最大，而且与对照组相比叶片干重增加比较显著（P0.05），在大于此浓度时叶片干重下降，在NaCl浓度为200mmol/L时，肾叶打碗花幼苗的叶片干重最小，而且与对照组相比，叶片干重下降比较显著（P0.05）。这说明在低浓度下，肾叶打碗花幼苗可以积累较多的干物质使其干重含量增加，而在高盐度下，肾叶打碗花幼苗产生较少的干物质。所以高盐度不适于肾叶打碗花幼苗干物质的积累。从图3-2-2（A）中，我们发现随着NaCl浓度的增加，肾叶打碗花叶片鲜重也呈现先增加后下降的趋势。在NaCl浓度为25mmol/L时，肾叶打碗花幼苗的叶片鲜重最大，而且与对照比差异显著（P0.05），在NaCl浓度为50mmol/L时，肾叶打碗花幼苗的叶片鲜重与对照相比变化不显著（P0.05），在NaCl浓度为100mmol/L时，肾叶打碗花幼苗的叶片鲜重下降显著，随着盐浓度的增加，叶鲜重下降越来越明显。且在NaCl浓度为200mmol/L时，叶鲜重最低。这说明低浓度下，肾叶打碗花的叶鲜重较高，但是在高浓度下，肾叶打碗花叶片鲜重较低。3.2.5 NaCl胁迫对肾叶打碗花叶片含水量的影响从图3-2-2（C）中，我们看到随着NaCl浓度的增加肾叶打碗花叶片含水量整体上呈现下降的趋势。在不同NaCl浓度处理下，叶片的含水量均低于对照组，在NaCl浓度为25mmol/L和100mmol/L时，叶片的含水量变化并不显著（P0.05），在NaCl浓度为150mmol/L和200mmol/L时，叶片的含水量下降显著（P0.05）。这说明在高浓度的NaCl下可以显著降低叶片的含水量。而低浓度NaCl则对肾叶打碗花叶片的含水量影响不大。3.2.6 NaCl胁迫对肾叶打碗花叶面积的影响从图3-2-2（D）中,可以看出随着NaCl浓度的增加肾叶打碗花叶面积呈现逐渐下降的趋势。随着NaCl浓度的增加，肾叶打碗花叶面积均低于对照组，且下降均非常显著（P0.05）。并且NaCl浓度越高，叶面积下降的幅度越大。当NaCl浓度为200mmol/L时，肾叶打碗花叶面积值最小。这说明盐浓度可以影响肾叶打碗花幼苗叶片的生长，随着盐浓度的增加，这种抑制作用就越明显。图 3-2-2不同NaCl浓度下肾叶打碗花幼苗叶干重（A）,叶鲜重（B）,叶含水量（C）,叶面积（D）的影响3.3讨论NaCl可以严重影响植物的生长。其中生物量的变化是植物对NaCl胁迫的综合反应, 也是评估盐胁迫程度和植物抗盐能力的可靠指标14。本研究表明，NaCl胁迫对肾叶打碗花幼苗的生长指标具有显著的影响，随着盐胁迫浓度的升高，幼苗的根长、茎长、株高、株鲜重、株干重以及叶面积的影响越来越显著，基本上，当盐浓度大于100mmol/L 时影响非常显著，大于150mmol/L 时，肾叶打碗花的茎长，根长和株高显著下降，通过计算的根/茎，我们可以分析盐浓度影响着根和茎的生长状况是有差别的，在低盐度下，对根的作用明显，在高浓度下，对茎的抑制作用明显，说明根相对于茎而言，有更高的耐盐性。而在低盐度下，肾叶打碗花的茎可以生长的比较快，但是这种对根茎不同作用是不明显的。实验结果也观察到，肾叶打碗花叶片严重失水，甚至开始死亡。分析其机理可能为高浓度的盐胁迫造成外界溶液的水势下降, 从而产生渗透胁迫引起细胞脱水,肾叶打碗花的组织出现生理性缺水。使肾叶打碗花不能维持正常的代谢生活。程大友等认为，高浓度NaCl胁迫下，破坏了细胞质膜的完整性，导致细胞膜选择透性下降甚至丧失，Na、Cl 等在细胞内的大量积累，引发一系列代谢紊乱15。本研究发现，高盐浓度减少了肾叶打碗花幼苗叶片的干重，对叶片鲜重的下降更加显著。 这表明在高浓度的NaCl胁迫条件下, 肾叶打碗花的植株生长受到的抑制很明显, 可能是肾叶打碗花幼苗对营养物质吸收和利用能力显著降低,使有机物积累减少,从而影响了肾叶打碗花幼苗叶片的鲜重和干重。另外从研究结果我们发现盐度对肾叶打碗花的叶面积也产生了显著的影响，随着盐浓度的增高而呈逐渐下降的趋势。所以高盐度抑制肾叶打碗花的生长是体现在各个方面。许多研究也表明,在盐渍环境下, 植物得生长会受到抑制作用, 而且NaCl浓度越高, 受抑制的现象就会越明显。金美芳等人研究水稻幼苗，其根长、株高、株鲜重、根干重以及茎干重随NaCl 胁迫浓度的升高呈逐渐降低的趋势，当浓度大于250mmol/L 时影响尤为显著，大于300mmol/L 时，植株严重萎蔫，枯黄 2。任艳芳和何俊瑜报道也证实，在盐胁迫下，植株株高和根长生长都受到明显的抑制13。韩志平等研究表明，低浓度下，西瓜幼苗株高、叶片数、鲜质量和干质量都有所提高，高浓度盐胁迫下，株高、叶片数和生物量积累均随盐浓度提高而迅速降低12。李叶等人研究NaCl胁迫对簕仔树生物量的影响，发现随着盐溶液浓度的提高, 幼苗鲜重及干重受到明显的抑制作用,不断呈下降趋势。幼苗整株鲜重下降明显。综上所述，从整体上看NaCl 胁迫对肾叶打碗花幼苗的生长具有显著的抑制作用，但是在NaCl浓度为25mmol/L 时，肾叶打碗花幼苗的茎长和株高，以及叶干重和叶鲜重都比对照组高，其它测量的指标值都下降，可以总结出滨海植物肾叶打碗花幼苗在某些方面表现出了一定的耐盐性，但是这种耐盐性较弱，并且在NaCl浓度为150mmol/L 时，各项生长参数已经下降很显著，在NaCl浓度为200mmol/L时，植物已经枯黄，接近死亡。所以说从生长指标来看，肾叶打碗花有较低的耐盐性。参考文献1 万春阳,王丹,侯俊玲. 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