PDF《莳萝蒿适应盐渍环境的 Na + 区域化方式和生理特征》

第34 卷第

21 期2014 年11 月生态学报ACTA ECOLOGICA SINICA Vol.

34,No.21 Nov.,2014 http:/ / www.ecologica.cn 基金项目:江苏省自然科学基金青年基金项目(BK2012073);

国家重点实验室开放课题(2011KF07) 收稿日期:2013鄄01鄄31;

摇摇网络出版日期:2014鄄03鄄13 *通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: zfibcas@ 163.com DOI: 10.5846/ stxb201301310204 邱念伟,杨翠翠, 卢正珂, 李遵宁, 岳贤军, 程秀秀, 许莹莹, 周峰.莳萝蒿适应盐渍环境的 Na+ 区域化方式和生理特征.生态学报,2014,34(21): 6147鄄6155. Qiu N W, Yang C C, Lu Z K, Li Z N, Yue X J, Cheng X X, Xu Y Y, Zhou F.Na+ compartmentation and physiological characteristics of Artemisia anethifolia in adaptation to saline environment.Acta Ecologica Sinica,2014,34(21):6147鄄6155. 莳萝蒿适应盐渍环境的 Na+ 区域化方式和生理特征 邱念伟1 ,杨翠翠1 , 卢正珂1 , 李遵宁1 , 岳贤军1 , 程秀秀1 , 许莹莹1 , 周摇 峰2,* (1. 曲阜师范大学生命科学学院, 曲阜摇 273165;

2. 南京晓庄学院生物化工与环境工程学院, 南京摇 211171) 摘要:莳萝蒿是广泛分布在我国北方的一种特殊类型的菊科盐生植物,阐明莳萝蒿特殊的耐盐机制和生理特征有助于丰富植物 抗盐性研究的内容. 用

0、

100、

200、

300、400 mmol/ L NaCl 处理莳萝蒿

7 d 后,比较莳萝蒿盐处理植株与对照植株在生长和生理 方面的差异,并详细分析了 Na+ 在莳萝蒿体内的积累水平和区域化方式. 结果显示:莳萝蒿虽然能够耐受

400 mmol/ L NaCl,但 盐处理显著抑制了莳萝蒿的生长,整株鲜重随着盐处理浓度的升高逐渐减小. 在水分生理方面,随着盐处理浓度的升高,莳萝 蒿叶片细胞的渗透调节能力逐渐增强,其叶片肉质化程度却呈逐渐降低的趋势. 分析盐处理对光合作用的影响发现,盐处理后 莳萝蒿叶片光合速率与气孔导度显著下降,而其 PS域光化学活性并未受到抑制,叶绿素含量甚至逐渐增大,说明盐处理后莳萝 蒿叶片光合速率的降低主要是由于气孔因素造成的,而不是由于光合结构被破坏. 莳萝蒿体内的 Na+ 含量随着盐处理浓度的 升高显著增加,400 mmol/ L NaCl 条件下叶、茎、根中的 Na+ 含量分别高达 321.

4、242.1 和182.3 滋mol/ g 鲜重;

莳萝蒿体内的 Na+ 70%以上积累在叶片内,而叶片内 98%左右的 Na+ 积累在叶片原生质体中,叶片原生质体中的 Na+ 平均浓度是质外体 1.2―1.8 倍,推测其叶片细胞内存在着有效的 Na+ 区域化机制. 盐处理后莳萝蒿叶片液泡膜 V鄄H+ 鄄ATPase 的质子泵活性比对照增加了 30%―50%,液泡膜 Na+ / H+ 逆向转运活性则增加至对照的 4―7 倍,进一步证实莳萝蒿叶片具有较强的液泡 Na+ 区域化能力. 随着盐处理浓度的升高,Na+ 在叶片中的分布比例相对减少,V鄄H+ 鄄ATPase 的质子泵活性和 Na+ / H+ 逆向转运活性增幅也减缓. 这种 Na+ 区域化能力使莳萝蒿获得了较强的耐盐性,有效保护了其光系统,降低了细胞汁液渗透势. 但是盐处理后这种耐盐方 式并不能阻止莳萝蒿叶片肉质化程度和光合活性下降,莳萝蒿生长仍然受盐抑制,说明 Na+ 区域化是莳萝蒿适应盐渍环境的必 要条件而非充分条件. 关键词:莳萝蒿;

Na+ 区域化;

生长;

光合;

适应 Na+ compartmentation and physiological characteristics of Artemisia anethifolia in adaptation to saline environment QIU Nianwei1 , YANG Cuicui1 , LU Zhengke1 , LI Zunning1 , YUE Xianjun1 , CHENG Xiuxiu1 , XU Yingying1 , ZHOU Feng2,*