玉米幼苗对盐胁迫的生理响应
NO缓解玉米幼苗盐胁迫伤害的生理机制
西北植物学报,2009,29(10):2007-2012Acta Bot.Boreal.2Occident.Sin. 文章编号:100024025(2009)1022007206NO缓解玉米幼苗盐胁迫伤害的生理机制唐 静,车永梅,侯丽霞,赵方贵,刘 新3(青岛农业大学生命科学学院,山东青岛266109)摘 要:以玉米幼苗为材料,通过NO的供体硝普纳(SN P)的合成抑制剂L2NAM E和NaN3、清除剂cP TIO组合处理,分析外源NO和IAA对盐胁迫下玉米幼苗生长,以及NO对盐胁迫下玉米幼苗叶片和根尖IAA含量、IOD和POD活性的影响,以探讨NO与IAA在提高植物抗盐性中的关系。
结果表明,盐胁迫下,SN P和IAA均能显著促进玉米幼苗株高、主根长和侧根数的增加;SN P能显著提高玉米幼苗叶片和根尖IAA含量,降低IOD和POD活性;L2NAM E和NaN3及cPTIO均能有效减弱SN P诱导的IAA含量的增加。
由此可见,在盐胁迫条件下,NO信号可能位于IAA信号的上游,它通过促进玉米幼苗內源IAA的积累缓解盐胁迫对其生长的抑制。
关键词:一氧化氮;生长素;盐胁迫;玉米幼苗;生长中图分类号:Q945.78文献标识码:APhysiological Mechanism for Nitric Oxide R elieving G row thInhibition of Maize Seedling under Salt StressTAN G Jing,C H E Y ong2mei,HOU Li2xia,ZHAO Fang2gui,L IU Xin3(College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao,Shandong266109,China)Abstract:U sing maize seedlings as material,t he effect s of sodium nit roprusside(SN P,an exogenous nit ric oxide donor)and indole acetic acid(IAA)on growt h of maize seedlings as well as t he effect s of SN P on IAA content,IAA oxidase(IOD)and peroxidase(POD)activities in maize seedlings under salt stress were investigated.The result s showed,under salt st ress,t he growt h of maize seedlings was promoted by SN P and IAA,IAA content in leaves and root tip s of maize seedlings t reated wit h SN P was significantly in2 creased,but IOD and POD activities decreased dramatically.NO production inhibitors Nω2nit ro2L2arginine met hyl hydrochloride(L2NAM E),NaN3or NO scavenger22(42carboxyp henyl)24,4,5,52tet ramet hylimid2 azoline212oxyl232o xide potassium salt(cP TIO)inhibited t he increasing effect of SN P on IAA content. These result s suggested t hat NO alleviates t he growt h inhibition of maize seedling under salt st ress by in2 creasing IAA co ntent.NO p robably located in t he up st ream of IAA.K ey w ords:nitric oxide;indole acetic acid;salt st ress;maize seedlings;growt h 作为植物体内重要的信号分子,一氧化氮(ni2 t ric oxide,NO)广泛参与植物生长发育及逆境适应等多种生理过程的信号转导[1,2]。
[玉米]盐胁迫对玉米的影响及抗逆栽培
![[玉米]盐胁迫对玉米的影响及抗逆栽培](https://img.taocdn.com/s3/m/9aa05c29700abb68a882fb7d.png)
盐胁迫对玉米的影响及抗逆栽培摘要：介绍了植物在盐胁迫发生时的生理响应机制，并且论述了盐胁迫对玉米生长和光合作用的影响。
针对现阶段我国盐碱地的不同特性，对在盐碱地上种植玉米时存在的问题进行了分析，并且提出了相应的玉米抗逆栽培措施。
关键词：盐胁迫；玉米；抗逆栽培Abstract：The physiological reaction of plants to salt stress was introduced and effects of salt stress on the growth and photosynthesis of maize was discussed. According to the diverse characteristics of salt stress， the paper analyzed the problems of maize cultivation on saline-alkali soil and put forward relevant adverse-resistant cultivation of maize.Key words：salt stress；maize；adverse-resistant cultivation1 植物对盐胁迫的生理反应盐胁迫对植物造成的伤害可以从两个方面进行分析：一是原生胁迫（Primary stress），即由于植物体内积累的Na+直接对细胞所造成毒害作用；二是次生胁迫（Second stress），即植物体内由于Na+的积累而引起的渗透胁迫和营养胁迫等。
1.1 原生胁迫高浓度盐分诱导的次生胁迫表现在两方面：一是渗透胁迫，二是植物必需营养元素的缺失。
土壤中过多的盐分使植物根际周围土壤溶液的水势低于植物细胞内的水势，土壤中的水分很难进入植物细胞，植物很容易失水[15]。
植物细胞失水会导致其他代谢过程的紊乱，严重影响植物的生长发育，甚至导致植物的死亡[16]。
盐胁迫对玉米幼苗生长的影响
玉米 幼苗水 培 培养 一 周后 ， 行 处 理 。即将 进 两个 品种 的玉米 幼 苗 分 别 分 成 五组 。每 组约 ４ ０ 棵 玉米幼 苗 。然后 将各 组 玉 米 幼苗 分 别 置 于 Ａ， Ｂ， Ｄ， Ｃ， Ｅ五个 含 Ｈ ａｌ ｄ培养 液 的 塑料筐 里 培 ｏｇａ ｎ 养 。其 中 培养 液 中 Ｎ Ｃ 的浓 度 分 别 为 ０ ０ １、 ａ１ 、． ０ ２ ０ ３、． ｌＬ ． 、． ０ ４ｍｏ 。每天光 照 １ 。经胁 迫 ３ ／ ４ｈ 、 ４ ５ｄ后 ， 、 分别取 各 浓度 Ｎ Ｃ 下 玉米 的根 ， ， ａ１ 茎 叶 进 行生 理指标 的测定 。
据。
ｌ 材 料 与 方 法
１ １ 材 料 ．
玉米 品种沈玉 １ ８和沈农 ８ 。 ７
１２ 方 法 ． １ ２ １ 玉 米 幼 苗 培 养 ． ．
分别 将处 理 ３ ４ ５ ｄ后 的玉 米 幼苗 取 出 ， 、 、 用 无 离子水 洗净 吸干后分 别称其 茎 ， 叶和根 的鲜重 ，
第 ３期
胡 宝 忱 等 ： 胁 迫 对 玉 米 幼 苗 生 长 的影 响 盐
ｌ７ ６
生长 的非 常健 壮 ， 色 浓 绿 ， 系长 而 粗 壮 。０ １ 叶 根 ．
的增 高 而 减 少 。沈 农 ８ ７和 沈 玉 １ ８根 的鲜 重 在
０ ４ｍ ｌＬ Ｎ Ｃ 下 比 ０ｍ ｌＬ Ｎ Ｃ 处理 下分 别减 ． ｏ／ ａ １ ｏ ａ１ ／ 少 了 ４ ％ 和 ４ ． ％ 。在盐 胁迫 ５ｄ时 ， ４ １７ 沈农 ８ ７和 沈玉 １ ８根 的鲜 重在 ０ ４ ｍ ｌＬＮ Ｃ 下 比 ０ｍ ｌＬ ． ｏ ａ １ ／ ｏ ／ Ｎ Ｃ 处 理下 分别 减 少 了 ５ ． ％ 和 ４ ． ％ 。 即随 ａ１ ８８ ６３ 着 盐处理 时 间 的延 长 和盐 处 理 强 度 的增 大 ， 米 玉
盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选
盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选贾丹莉;郭军玲;王永亮;郭彩霞;杨治平【摘要】针对不同玉米品种筛选出耐盐性较强的玉米品种,为进一步开展盐碱土田间研究奠定基础.试验选用蛭石为介质,在人工气候箱内进行培养,对比不同NaCl浓度梯度对不同玉米品种的株高、地上部生物量、地下部生物量等生长指标,研究不同浓度下不同品种各指标的变化趋势和规律,对玉米品种进行耐盐性筛选.结果表明,不同浓度梯度盐胁迫下,随着盐浓度的增加,玉米苗期株高、地上部生物量、地下部生物量显著下降,根冠比增大,不同品种间表现出明显的差异;综合比较可以得出,金苹618是盐胁迫下敏感的玉米品种,先玉335、奥玉3007、雅玉8号次之,潞玉39和华农618属于耐盐能力较强的玉米品种,更适宜在盐碱土上进一步进行田间研究.试验结果可为晋北盐碱地区玉米品种筛选提供参考.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2016(044)008【总页数】4页(P1083-1086)【关键词】玉米品种;耐盐性;NaCl胁迫;苗期【作者】贾丹莉;郭军玲;王永亮;郭彩霞;杨治平【作者单位】山西大学生物工程学院,山西太原030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;土壤环境与养分资源山西省重点实验室,山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】S513.01盐碱土是中低产土壤类型之一，其影响植物的生长、限制农作物的产量和品质[1]。
玉米幼苗对盐胁迫的生理响应
土壤盐渍化是目前危害农业生产的环境因子之一 , 我国 约有 0 2 亿多公顷盐渍土地 , 因此研究盐 分胁迫下农 作物的 基础生理响应 , 在理论和实践上都有十分重要 的意义。本文 以玉米 ( Zea mays L ) 为 材 料 , 系 统 研究 了 盐 胁 迫 下 Na+ 、 K+ 、 Cl- 在植株各部位 的分 布及其 光合 能力、 叶绿 体超 微结 构的变化等指标 , 探讨了玉米对 NaCl 胁迫的 生理响应。
+ +
K 的变化
+
单行排 列 在 细 胞 壁 周 围 , 垛 叠 类 囊 体 片 层 排 列 清 晰 , 100 mmol L NaCl 处理 7 d, 玉 米叶 绿体 的双 层膜 部分 出现 损坏 , 基粒片层之间的连接出现断裂 , 类囊体内腔膨大。
K
+
in shoots of Zea mays
于细胞质。 2 3 盐处理对玉米叶片净光合速率 、 气孔导度及细胞间隙 CO2 浓度的影响 如表 1 所示 , 随盐处理 浓度 的升高 , 叶 片净光 合速 率降 低 , 气孔导度降低 , 细胞间隙 CO2 浓度升高 。
间隙的 CO2 浓度 ( C i ) 。 1 6 叶绿素荧光测 定及荧光参数的计算 采用英国 Hansatech 公司生产 的植 物效率 仪 ( PEA, 即 非 调制式荧光仪 ) 测定 F o 和 F m , 计算 F v F o ( 光 系统 的原 初 光能转化效率 , 它表 示天线 色素 吸收 的光 能向 PS 转化 的 潜力 , 能够反映 光能 吸收 转化 机构 的完 整性 ) 、 Fv Fm ( 光 系 统 的潜在活性 ) , 其中 F v = F m - F o 。测 定玉 米第 一片 完 全伸展叶 , 测定前需暗适应 20 min 。 1 7 叶绿体超微结 构的观察 取叶片 中部 切成 0 5~ 1 0 mm2 小块 , 按 照王 丽燕 [ 4] 的 实验方法 , 在 JEM 100CX 型透射电镜下观察拍照。
植物受盐胁迫的响应机制及其遗传调控研究
植物受盐胁迫的响应机制及其遗传调控研究高盐胁迫是现代农业中生产力和研究的主要挑战之一。
植物在其生长过程中受盐胁迫的影响非常大，这不仅会影响植物的生长和发育，也会导致严重的减产和死亡情况。
因此，研究植物对盐胁迫的响应机制及其遗传调控是现代农业研究的一个重要领域。
一、盐胁迫的效应盐胁迫是指在土壤中存在高浓度的盐分，浸泡植物根系，以至于根系无法吸收到足够的水分和营养物质，对植物的生长和发育造成影响。
盐胁迫之后，植物的叶子变黄，干燥和凋亡，进而导致植物的生长受到抑制。
二、植物对盐胁迫的响应机制1. 渗透调节物质由于盐分使得细胞外液体浓度升高，使得植物细胞的水分浓度降低，因此植物在盐胁迫下会通过合成某些渗透调节物质来调节细胞的渗透压，以保持细胞水分平衡。
例如，葡萄糖和脯氨酸等渗透调节物质可以有效地减少植物对盐的反应。
2. 避免盐离子和水分的吸收植物根系在盐胁迫下，会避免过量的盐离子和水分的吸收，以提高对盐的耐受力。
植物的根系分泌一些有机物质，如根泌素和萜类物质，以从土壤中释放有益的微生物，从而提高对盐的抵抗力。
此外，植物还可以调节离子吸收和运输来克服盐胁迫的影响，如通过调节Na+/K+和Ca^2+/Na+、K+等离子的流动来减少对盐的反应。
3. 激活信号分子在盐胁迫下，植物会通过一系列信号转导机制来激活信号分子，如蛋白激酶和转录因子。
随着细胞中的钙离子浓度变化，有些钙依赖性蛋白激酶被激活，并进入到细胞核中，激活某些转录因子的基因表达，进而从中调节植物对盐离子的响应。
三、植物受盐胁迫的遗传调控研究目前，在植物遗传学和分子生物学领域，对植物受盐胁迫响应的遗传调控机制的研究正在迅速发展。
通过鉴定和解析与植物盐胁迫相关的基因和分子机制，可以揭示植物对盐胁迫的响应机制，为培育高盐胁迫耐受性植物提供基础。
1. mRNA和蛋白质的表达调控研究发现，在不同的植物生理阶段和组织中，通过转录组和蛋白质组等技术手段检测，发现许多mRNA和蛋白质的表达变化，包括某些特定的应激蛋白和家族转录因子基因。
盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响
盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响玉米是世界上最重要的粮食作物之一，但是由于全球气候变化以及人类活动等多种因素，盐化土地已经成为影响粮食生产的重要问题之一。
盐胁迫对于玉米的生长发育和品质产生了重大的影响。
一、盐胁迫对玉米生长的影响盐胁迫对玉米的幼苗生长发育产生了显著的抑制效应。
在高盐胁迫下，玉米幼苗的高度减小，根系变浅，根系生长速度变慢，植株根系发育不良。
同时，盐胁迫还会影响叶片的形态、叶绿素含量和水分利用效率。
此外，盐胁迫还会导致玉米过度开花，减少生物产量。
二、盐胁迫对玉米生理特性的影响盐胁迫会导致玉米植株内离子平衡的失调，从而影响了植株的生理特性。
具体来说，盐胁迫下，玉米植株会出现离子渗漏、胞内纤维素降解、细胞壁破裂，以及叶片脱水等现象。
同时，盐胁迫还会导致细胞色素的降解、叶片的黄化、叶片的代谢和水分利用效率的下降等。
三、盐胁迫对玉米毒性的影响盐胁迫对玉米的毒性是由盐分在植物体内积累的过程中，引起物理毒性和生物毒性的效应。
当盐分积累到一定程度时，会导致植物体内的生化平衡被破坏，最终导致植物的死亡。
此外，盐胁迫还会导致玉米植株发生代谢失调、减少叶绿素含量、抑制生长分化等现象。
四、对策为了减轻盐胁迫对于玉米生长和生理特性及毒性的影响，应该采取一系列措施。
首先，选取能够耐盐的玉米品种，从根本上提升玉米对盐胁迫的适应能力。
其次，合理施肥减轻土壤的盐分含量，采用有机肥料和农家肥等进行施肥，提高土壤肥力。
最后，科学灌溉，保障玉米的适量水分供给，以及采取植物保护和土壤改良等技术，加强玉米的管理和保护。
总之，盐胁迫对玉米生长和生理特性及毒性的影响是十分显著的，需要我们从多个方面来降低其对玉米的影响，以确保玉米能够正常地生长和发育，从而保障粮食安全。
玉米耐盐性研究进展
2020.06种植技术盐害是一种主要的非生物胁迫，随着全球土壤盐渍化形势不断加剧，大面积的土壤盐渍化已经成为我国农业发展的主要制约因素之一。
玉米是我国三大大粮食作物之一，其生长影响我国国民经济的发展。
然而玉米属于盐敏感作物，盐害能够抑制其生长和发育，导致产量降低甚至造成颗粒绝收。
与盐渍土壤改良相比，培育耐盐玉米品种是一种经济有效的方法。
1 玉米耐盐的重要性禾本科是最重要的易受非生物胁迫影响的农作物，其中玉米属于盐敏感作物，在缺水或盐碱胁迫时表现出严重的减产，其耐盐性表现出种内变异性[1]。
土壤盐渍化不仅影响玉米的生长更限制它的产量和品质。
当盐浓度超过250mM时玉米受到损害，较高的渗透压导致其籽粒不能正常吸水萌发，造成根部生理代谢不正常，从而抑制生长发育。
2 盐胁迫对玉米生长的影响盐胁迫对玉米的危害主要包含三个方面：渗透胁迫、离子毒害和次级氧化胁迫。
渗透胁迫属于初级胁迫，是由玉米生长过程中缺水造成的一种高渗透压胁迫，通常发生在盐胁迫响应的早期阶段。
种子萌发是植物生长过程中至关重要的阶段，决定玉米能否存活的因素，而苗期是玉米对盐最敏感的时期。
离子毒害是盐胁迫的第二阶段，土壤中的盐分多以离子形式存在，植物在吸水过程中同时吸收大量盐离子。
玉米对NaCl产生的盐害非常敏感，Fortmeier等[2]通过实验探究NaCl和Na 2SO 4在玉米生长过程的影响，证明玉米在盐胁迫第二阶段的主要问题是由Na +毒性而不是Cl -毒性造成的，但是严杰等[3]认为不能排除Cl -对玉米的毒害作用。
次级氧化胁迫是盐胁迫的第三阶段，通常情况下，植物体内活性氧代谢系统保持平衡状态。
当活性氧的含量超过活性氧清除剂的阈值范围时，大量的活性氧会加剧膜脂的过氧化速率，产生丙二醛（MDA），导致细胞膜的通透性增加。
常用MDA作为衡量植物衰老和抗性的指标，其含量能够反映植物遭受盐胁迫的伤害程度。
3 玉米耐盐分子研究进展玉米耐盐性是一个受多基因控制的数量性状，其耐盐机制涉及一系列的形态改变和生理生化过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土壤盐渍化是目前危害农业生产的环境因子之一,我国约有0.2亿多公顷盐渍土地,因此研究盐分胁迫下农作物的基础生理响应,在理论和实践上都有十分重要的意义。
本文以玉米( Zea mays L)为材料,系统研究了盐胁迫下Na+、K+、Cl-在植株各部位的分布及其光合能力、叶绿体超微结构的变化等指标,探讨了玉米对NaCl 胁迫的生理响应。
1、材料和方法1、1材料的培养和处理3月初将玉米种子(农大108)播种于盛有干净细沙的塑料盆(直径23 cm,高26 cm)中,玉米长至5cm 高时,进行疏苗,每盆保留5株。
玉米长至三叶一心时进行盐处理,以0、50、100 mmolL NaCl 处理7 d后,分别取样进行各项生理指标的测定,每个处理3次重复。
12鲜重、干重的测定将植株从培养盆内取出,用无离子水快速冲洗干净,再用吸水纸吸干称鲜重;鲜材料放105的烘箱中杀青10min后, 80烘干至恒重,称干重。
13玉米地上部和根部Na+、K+、Cl-含量的测定将植物材料烘干、磨碎、称重后置马伏炉550灰化。
灰分用浓硝酸溶解,再用无离子水定容,用原子吸收光谱仪(日立Z8000型)测定Na+、K+离子含量。
用滴定法测定Cl-含量[1]。
14液泡、细胞质、质外体中Na+含量的Xray 微区分析取植株第1片完全伸展叶片的相同部位进行测定,样品的制备按照Fritz( 1989) [ 2]和Li and Fritz ( 1990) [ 3]的方法进行,每一组织区域所测定的微区测试7个点,求出其平均值。
15净光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2浓度的测定用LI6400便携式光合作用测定系统测定植株顶端向下第1片完全伸展叶的净光合速率( P n)、气孔导度( Gs )、细胞间隙的CO2浓度( Ci )。
16xx荧光测定及荧光参数的计算采用英国Hansatech 公司生产的植物效率仪(PEA,即非调制式荧光仪)测定F o 和Fm ,计算FvFo (光系统的原初光能转化效率,它表示天线色素吸收的光能向PS 转化的潜力,能够反映光能吸收转化机构的完整性)、FvFm (光系统的潜在活性) ,其中F v = Fm -Fo 。
测定玉米第一片完全伸展叶,测定前需暗适应20 min。
17xx超微结构的观察取叶片中部切成05~ 10 mm2小块,按照王丽燕[ 4]的实验方法,在JEM100CX 型透射电镜下观察拍照。
2结果与分析21盐处理对xx生长的影响如图1所示,随盐处理浓度的升高,玉米的整株鲜重与干重都呈明显下降趋势,NaCl 浓度为50、1 00 mmolL 时干重分别比对照下降3347%和4479%。
22盐处理对xx各器官中离子含量的影响221盐处理对玉米地上部和根部Na+、K+、Cl-含量及玉米地上部Na+K+的影响由图2可以看出,随NaCl 处理浓度的升高,玉米地上部和根部的Na+、Cl-含量明显增加,相同处理条件下,地上部的Na+、Cl-含量都明显低于根部。
盐处理时,地上部和根部的K+含量下降,相同盐度处理时,地上部的K+含量高于根部。
如图3所示,盐胁迫条件下玉米地上部的Na+K+比值明显升高。
222盐处理对玉米细胞不同区域Na+含量的影响如图4所示,盐胁迫条件下,玉米细胞质、液泡、质外体中Na+含量明显增加,100mmolLNaCl 处理时,液泡中的Na+含量明显高于细胞质中的Na+含量,同时质外体中的Na+明显高y 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目( G00)。
作者简介:赵可夫,男,教授,主要从事植物逆境生理研究。
Received(收稿日期) :,Accept ed(接受日期) :200404图1不同盐度下整株鲜重、干重的变化Fig1 Effect of NaCl on the fresh weight anddry weight of whole plant图2不同盐度下地上部和根部离子含量的变化Fig2Effect of NaCl on ion content inshoots and roots of Zea mays图3不同盐度下玉米地上部Na+K+的变化Fig3Effect of NaCl on Na+K+in shoots of Zea mays于细胞质。
23盐处理对玉米叶片净光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2浓度的影响如表1所示,随盐处理浓度的升高,叶片净光合速率降图4盐胁迫下玉米叶片细胞质、液泡、质外体中Na+含量的变化(CPS= counts per second)Fig4 Effect of NaCl onNa+ content in cytoplasm,vacuoles and apoplast of leaves of Zea mays低,气孔导度降低,细胞间隙CO2浓度升高。
表1不同浓度NaCl 对玉米叶片光合速率、气孔导度及细胞间隙CO2浓度的影响Table 1Effect of NaCl on photosynthesis,stomatalconductance and substomatal CO2 concentrationNaCl 浓度NaCl content(mmolL)净光合速率Photosynthesis(P n)(mol!m-2!s-1)气孔导度Stomatalconductance(G s )(mol!m- 2!s- 1)细胞间隙CO2浓度Substomatal CO2concentration( Ci )(LL)0267∀240135∀00117∀∀_____220113∀∀15100 194∀23 0092∀0008 215∀18 24盐胁迫对玉米叶片FvFm 及FvFo 的影响如图5、图6所示,随盐处理浓度的升高,玉米的FvFm和FvFo 下降。
图5盐处理对玉米叶片FvFm 的影响Fig5 Effect of NaCl on FvFm of l eaves25盐胁迫对玉米叶片叶绿体超微结构的影响如图7所示,对照条件下,玉米叶绿体呈椭圆状,整齐地单行排列在细胞壁周围,垛叠类囊体片层排列清晰,100mmolL NaCl 处理7d,玉米叶绿体的双层膜部分出现损坏,基粒片层之间的连接出现断裂,类囊体内腔膨大。
3讨论生长量是植物对盐胁迫响应的综合体现及对盐胁迫的综合适应。
本实验结果表明,玉米是一种典型的盐敏感作第2期xx等:玉米幼苗对盐胁迫的生理响应265 6盐处理对玉米叶片FvFo 的影响Fig6 Effect of NaCl on FvFo of leaves图7盐处理对玉米叶绿体超微结构的影响Fig7 Effect of NaCl on ultrastructureof chloroplast of Zea maysA:NaCl 0 mmolL ( # 8 000)处理下,叶绿体结构完整,类囊体片层排列清晰;B:NaCl 100 mmolL ( # 10 000)处理下,叶绿体膜受到破坏,基粒片层解体。
A:Treated by NaCl 0 mmolL ( # 8 000) The st ructure ofchloroplast was integrated, and the grana lameuae were clear;B:Treat ed by NaCl 100 mmolL ( # 100) The chloroplastmembrane was destruct ed and the grana lameuae were disintegrated ,盐胁迫下玉米的生长受到明显的抑制(图1) ,整株鲜重和干重都明显下降。
盐分胁迫条件下,玉米地上部和根部的Na+、Cl-含量增加,根部的Na+、Cl-含量明显高于地上部(图2) ,可见玉米幼苗主要将Na+、Cl-储存在根部,使地上部分盐分浓度保持较低水平,从而减小盐分的伤害作用。
有人认为K+营养是植物耐盐的关键性因素[5],盐处理条件下玉米叶片及根部的K+离子含量降低,生长受到抑制。
随盐处理浓度的升高,地上部Na+K+水平升高,但始终保持在较低水平(最大不超过3)。
盐胁迫下植物地上部Na+K+比升高,双子叶植物通过保持高的Na+K-比来提高其抗盐性,而单子叶植物通过保持低的Na+K+提高其抗盐性[6]。
离子区域化是植物避免Na+毒害的方式之一。
本实验表明,进入地上部的Na+通过离子区域化作用进入液泡,100mmolL NaCl 处理时液泡中Na+含量明显高于细胞质中的Na+含量(图4) ,且玉米质外体中的Na+明显高于细胞质。
盐胁迫条件下,非盐生植物细胞质外体中离子不能很快进入共质体,导致质外体离子大量积累形成低水势引起原生质体脱水伤害[7] ,由此可以认为质外体中Na+的大量积累可能是玉米在盐胁迫下受伤害的原因之一。
玉米在盐胁迫下净光合速率降低,气孔导度降低,细胞间隙CO2浓度升高(表1) ,可见,玉米光合速率的降低并不是单纯由气孔因素引起的,这与前人的结果一致[8]。
盐处理使玉米的FvFm 和FvFo 比值下降(图5,图6),说明PS 受到了损伤[9],因盐胁迫下玉米叶片积累Na+、Cl-,加速荧光猝灭,使PS 的光化学活性和原初光能转化率下降,不利于叶绿体把光能转化为化学能。
对玉米叶绿体超微结构的观察发现, 100 mmolL NaCl 处理7d,使玉米叶绿体的双层膜部分损坏,基粒片层之间的连接出现断裂(图7)。
类囊体膜是叶绿体光能吸收、传递和转换的结构基础,植物体从事光能吸收、传递和转换的各种色素蛋白复合体分布于类囊体膜上,叶绿体精细结构的解体,必定导致色素蛋白复合体不稳定。
有实验表明,NaCl 胁迫会导致PS 捕光色素蛋白复合体的伤害,发生降解,光能转换能力下降[10] ,必然降低叶绿体对光能的吸收利用。
以上结果说明,盐胁迫下叶绿体膜结构被破坏可能是玉米F vFm 及FvFo 值下降、光合速率降低的主要原因。