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本研究选用SX44B(耐碱)和262B(碱敏感)两个高粱自交系为试验材料,以75mmol·L-1的混合碱溶液(NaHCO3﹕Na2CO3的摩尔比为9﹕1,pH=8.9)作为胁迫处理,研究碱胁迫对高粱幼苗的影响,探究不同耐碱型高粱生理响应差异及代谢产物的异同,试验结果如下:1.碱胁迫抑制了高粱幼苗的正常生长,使高粱的地上部分长、根长、鲜重、干重降低,SX44B的下降幅度低于262B,对碱胁迫保持较好的耐受性。2.碱胁迫使高粱体内的相对电导率和MDA含量增加,SX44B体内积累了较少的活性氧,受膜脂过氧化程度较小。胁迫后,SX44B体内的SOD、POD、CAT、APX活性均高于262B,SX44B具有更强的活性氧清除能力,降低了活性氧对膜脂的伤害,表现出较好的耐碱性。3.碱胁迫使高粱体内的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量上升,根系活力下降,SX44B积累更多的渗透调节物质以及保持较高的根系活力来抵抗碱胁迫所造成的损伤。4.碱胁迫使高粱体内的Na+含量增加,根部的Na+含量高于叶片,高粱将Na+大量储存于根部,使地上部分少受Na+离子毒害。SX44B根部Na+含量显著高于262B,叶片Na+含量显著低于262B,碱胁迫下,高粱体内的K+含量、K+/Na+降低,SX44B可以保持较高的K+吸收能力,表现出对离子更好的选择性吸收,耐碱性较强。5.碱胁迫使高粱的叶绿素含量降低,叶绿体结构被破坏,光系统Ⅱ的潜在活性和光能转化效率受到抑制,高粱的光合速率降低,非气孔限制是影响高粱光合作用的主要因素。SX44B可以保持较高的叶绿素含量和较好的叶绿体形态,并且将过多的光能以热耗散的形式消耗,保护了SX44B的光合结构,防止净光合速率下降,使其能保持较好的耐碱性。6.碱胁迫下,相较于262B,耐碱自交系SX44B一方面可以通过积累较多的氨基酸、有机酸、酚酸、糖及醇类等渗透调节物质,如天冬氨酸、肌醇、蔗糖、琥珀酸、水杨酸等,抵抗渗透胁迫,保护细胞膜结构,调节离子平衡。另一个方面通过加强TCA循环,产生更多的能量来抵御碱性盐胁迫。