论文部分内容阅读
星星草(Puccinellia tenuiflora (Turcz.) scribn.et Merr.),是禾本科碱茅属多年生盐生草本植物。星星草有很强的抗盐碱能力,能在pH 9—10以上的盐碱地上生长发育。本研究采用4种胁迫10种处理方法(每种处理溶液设置2个梯度,以Na2CO3溶液浓度0.4%、1.0%为基准:(1)对应渗透势相等的不同浓度NaCl、Na2CO3、PEG溶液处理;(2)对应Na离子浓度相等的不同浓度NaCl、Na2CO3、NaHCO3溶液处理),探讨等渗胁迫和等Na离子胁迫下,星星草根抗盐碱的生理生态学作用机制。将碱性盐胁迫这一复合胁迫分解,测定不同胁迫引起的生理生化改变,比较研究来补充揭示星星草抗盐碱的生理生化机制,为植物逆境生理学和植物生理生态学以及细胞生物学的研究增添有价值的新理论。研究表明:通过对星星草根表元素能谱分析,根系表面吸附的Na、K元素构成倾向于根内Na+、K+构成比例(Na/K比相似),能够在盐碱胁迫情况下在根系表面建立一个过渡的离子吸附梯度,缓解外环境直接对根部细胞的胁迫伤害。星星草根部受到胁迫后能维持自身的K+浓度缓解单盐胁迫压力。一定范围的碱性pH可以促进星星草根内Na+的积累。星星草在盐碱胁迫下通过维持K+浓度和在根部积累Na+,以此减少离子向地上部分运输。低浓度胁迫下,pH胁迫还未对星星草根造成伤害,渗透胁迫和离子效应对星星草根部造成胁迫压力;高强度胁迫下,pH胁迫发挥更强的作用,渗透胁迫以及离子胁迫辅助协同共同发挥作用,构成根内渗透调节压力。低浓度胁迫下,星星草根的渗透调节压力主要来自渗透胁迫,离子胁迫和渗透胁迫主要损伤星星草根细胞膜渗透性;高强度胁迫下,pH胁迫和渗透胁迫以及离子胁迫共同发挥作用,共同构成根内渗透调节压力,复合胁迫的三因素对膜损伤都发挥效力,此时,星星草根细胞膜的屏障作用遭到破坏。不同胁迫后,SOD活性减小但是同工酶条带增加并不一致。相较于其他保护酶,SOD同工酶谱变化最大,说明星星草根内SOD结构容易受外界环境影响,首先感应胁迫改变合成途径。POD的活性和同工酶谱都相对稳定,证明POD结构和表达量在星星草根内都较为稳定。CAT活性显著增加,同工酶谱却无新变化,CAT合成途径稳定,表达量受环境影响大。胁迫后,保护酶水平发生变化,不同的保护酶在不同的盐碱胁迫下活性表达差异显著,相互之间存在协同互补作用效果,有效的清除因胁迫作用中产生的自由基。