盐胁迫对垂枝桃光合特性及生理特性的影响

2017-01-19 06:55王利芳
山西林业科技 2016年4期
关键词:净光合脯氨酸生理

王利芳

(太原市街心公园管理所,山西 太原 030001)

盐胁迫对垂枝桃光合特性及生理特性的影响

王利芳

(太原市街心公园管理所,山西 太原 030001)

以2年生垂枝桃实生苗为研究对象,采用人工模拟不同梯度盐(NaCl)胁迫环境的方法,研究了NaCl胁迫对其光合特性及生理特性的影响。结果表明,垂枝桃叶片的净光合速率和叶绿素含量均随NaCl浓度的升高表现出先升高后降低的趋势,且均在浓度为0.2%时达到峰值,分别为6.82 μmol/(m2·s),2.79 mg/g;叶片内脯氨酸和可溶性糖含量均随NaCl浓度的升高呈持续上升的趋势。

垂枝桃;NaCl胁迫;光合特性;生理特性

垂枝桃(Prunuspersicacv.Pendula)为蔷薇科樱属落叶小乔木,是碧桃的一个变种。因基因变异、激素失衡等原因,导致其枝条下垂生长,树冠如伞,具有更高的观赏价值。主要分布在各大洲的寒温带至亚热带地区,我国南北许多城市均有栽培。目前,关于垂枝桃的研究主要有其枝条形态的发育原因、不同株型间的差异等。沈向等研究了垂枝桃枝条发育过程中的生物学形态,发现其枝条下垂是受重力诱导。而对其内源激素含量的测定表明,赤霉素的分布不均衡导致木质部发育不均衡,所以出现垂枝现象。康鸾以3年生垂枝桃、直枝桃和柱型桃为材料,研究了其在生长季生长量、生长特性、光合特性、内源激素的动态变化和营养物质分配间的差异。刘亮梅和张晓玉等测定了碧桃在不同梯度NaCl胁迫下脯氨酸含量、叶绿素含量和光合速率等生理指标的变化。笔者以垂枝桃为材料,设置了4个不同浓度梯度的NaCl溶液进行试验,测定其光合特性和生理特性指标,旨在为垂枝桃的推广应用提供基础数据,为垂枝桃的耐盐性研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试验地概况

以2年生垂枝桃实生苗为试验材料,在山西农业大学观赏果树试验基地进行试验。该地属于北温带大陆性气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。年平均气温9.5 ℃,年均无霜期202 d,年均降水量456 mm.

1.2 试验方法

试验设置0.1%,0.2%,0.4%,0.8% 4种不同浓度的NaCl溶液,以蒸馏水为空白对照(CK),每10 d喷施1次,共3次。每个处理有10株供试材料,重复3次。

1.3 指标测定

选取测定植株的第5片功能叶,利用LiCor-6400XT便携式光合测定系统测定植株叶片的净光合速率;采用分光光度计测定叶绿素含量,采用722型分光光度计测定脯氨酸含量,采用721型分光光度计测定可溶性糖含量。

2 结果与分析

2.1 不同NaCl胁迫对垂枝桃光合特性的影响

不同梯度NaCl胁迫下,垂枝桃叶片的净光合速率和叶绿素含量见表1.

表1 不同NaCl胁迫对垂枝桃光合特性的影响

由表1可以看出,在0.1%,0.2%,0.4%和0.8% 4种不同NaCl浓度处理下,垂枝桃叶片的净光合速率表现为先升高后降低的趋势。在NaCl浓度低于0.2%时,叶片的净光合速率随着盐浓度的增加而增加。在NaCl浓度为0.2%时,叶片净光合速率达到了最高值,为6.82 μmol/(m2·s),显著高于对照。当NaCl浓度超过0.2%时,叶片净光合速率随着NaCl浓度的增加而下降。

从叶绿素含量指标来看,叶绿素含量的变化趋势和净光合速率基本相同。但是,NaCl浓度为0.1%,0.2%和0.4%的处理间差异不显著。当NaCl浓度达到0.8%时,叶片叶绿素含量出现了急剧下降。

2.2 不同NaCl胁迫对垂枝桃生理特性的影响

不同梯度NaCl胁迫下,垂枝桃叶片的脯氨酸含量和可溶性糖含量见表2.

表2 不同NaCl胁迫对垂枝桃生理特性的影响

由表2可知,垂枝桃在不同浓度NaCl胁迫下,叶片的脯氨酸含量和可溶性糖含量均随着NaCl浓度的增加而增加。当NaCl浓度为0.8%时,叶片脯氨酸含量达到了3.01 μg/g,与对照相比,提高了106.2%;叶片可溶性糖含量达到了3.52 μg/g,与对照相比增加了83.3%.除NaCl浓度为0.1%和0.2%时叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量间差异不显著外,其它各个处理间差异均达到显著水平。

3 讨论与结论

净光合速率可以最直接地反映植物光合作用的能力,而叶绿素含量的多少直接影响着植物光合性能的强弱。净光合速率下降,叶绿素含量减少,均意味着植株光合效率下降,光合性能降低。笔者研究发现,在低浓度(<0.2%)NaCl溶液胁迫下,垂枝桃叶片的净光合速率和叶绿素含量均出现了上升的趋势,说明低浓度的NaCl胁迫可以提高植株叶片光合作用的能力。而过高浓度(>0.2%)的NaCl溶液胁迫下,垂枝桃叶片的净光合速率迅速下降,叶绿素含量也相应减少,说明过高浓度的NaCl胁迫对植株叶片造成了损伤,直接影响其光合作用。游离脯氨酸和可溶性糖是植物体内重要的渗透调节物质,是衡量植物抗性的重要指标。当植物受到外界不良环境胁迫时,游离脯氨酸含量和可溶性糖含量迅速上升,以缓解逆境给植物带来的伤害。研究结果表明,当垂枝桃受到NaCl胁迫时,游离脯氨酸含量和可溶性糖含量上升,对于缓解NaCl胁迫具有重要意义。

[1] 李亚蒙.桃垂枝性状生理特性及SSR分子标记研究.泰安:山东农业大学,2006.

[2] 沈 向,李亚蒙,康 鸾,等.垂枝桃枝条发育形态和内源激素的关系.园艺学报,2008,35(3):395-402.

[3] 康 鸾.三种不同株型桃树生长动态和物质分配差异的研究.泰安:山东农业大学,2009.

[4] 刘亮梅,张喆嫄,谢宏山,等.盐胁迫对四种碧桃植物抗性指标的影响.北方园艺,2010(12):72-74.

[5] 张晓玉,高 鹏,樊春芬,等.碧桃对土壤盐胁迫的生理指标反应.天津农业科学,2010,16(6):5-7.

[6] 杨 升,刘正祥,张华新,等.3个树种苗期耐盐性综合评价及指标筛选.林业科学,2013(1):91-98.

[7] 孙海菁,王树凤,陈益泰.盐胁迫对6个树种的生长及生理指标的影响.林业科学研究,2009,22(3):315-324.

Effects of NaCl Stress on Photosynthetic Characteristics and Physiological Characteristics ofPrunusPersica

Wang Lifang

(TaiyuanStreetCentralParkManagement,Taiyuan030001,China)

The effects of NaCl stress on the photosynthetic characteristics and physiological characteristics of 2-year-old seedlings ofPrunuspersicawere studied under artificial simulation of different levels of NaCl stress. Results showed that the net photosynthetic rate and chlorophyll content increased first and then decreased with the increasing of NaCl concentration, and reached peaks at a concentration of 0.2% which were 6.82 μmol/(m2·s) and 2.79 mg/g respectively. However, the trend of the content of proline and soluble sugar had been on the rise with the increasing of NaCl concentration.

Prunuspersica; NaCl stress; Photosynthetic characteristics; Physiological characteristics

2016-10-16

王利芳(1982— ),女,山西太原人,2007年毕业于南京农业大学,工程师。

S66.2

A

1007-726X(2016)04- 0012- 02

猜你喜欢
净光合脯氨酸生理
国家药监局批准脯氨酸恒格列净片上市
打破生理“平衡”
植物体内脯氨酸的代谢与调控
基于BP神经网络的旋转血泵生理控制
反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展
如何区分总光合与净光合
妈妈们产后的生理烦恼
干旱胁迫对马尾松苗木脯氨酸及游离氨基酸含量的影响
“DIY式”小创新在神经电生理监测中的应用
Photosynthetic Responses of A New Grapevine Variety‘Xinyu'in Turpan