外源脱落酸对荒漠植物红砂幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响
外源钙对干旱胁迫下复羽叶栾树幼苗水分及光合特性的影响
滚流” 的特殊 景观 。加 之岩溶 区降水量 相对较 大 、 人 类
为经济发展 大量砍 伐树 木 ， 加 速 了该 区域 的水 土 流失 ，
严重破坏 了该 区域 的生 态 环境 ， 使 该 区域 自然 灾害 频 发ｌ ＿ ４ 蜘。广阔的 岩溶 地 区逐 渐 形 成 了一 种 由地质 条 件 （ 碳ห้องสมุดไป่ตู้盐岩 的岩溶水文系统 和富钙 、 镁 的地球化 学环境 ）
低蒸腾 、 高水分利用效率 的对 策来适应石灰 岩地 区的干
第 一作 者 简介 ： 蔡喜 悦 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 硕 士研 究 生 ， 现主要从事应用 生态 学与 植 物 生理 生 态 学方 面 的研 究 工 作。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ａ ｉ ｎ— ｒ
ｉ ｎ ￣ｕ ｎ ９ ０ ５ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｒ ｔ Ｌ 责 任 作者 ： 陈晓德 （ １ ９ ５ ５ － ） ， 男， 硕士， 副教授， 硕士生导师， 现 主 要
摘
要： 以１ ａ生 复 羽 叶 栾树 幼 苗 为 试 材 ， 采 用称 重控 水 法模 拟 干 旱 ， 研 究 了外 源 钙 处 理 对 不
同干旱胁迫条件 下植物幼苗相对含 水量、 光合特 性的影 响。结果表 明： 经外源钙 处理 ， 有 利 于从 整体上缓解干旱环境对幼苗的影响 ， 保证植物在逆境 中正常 生长。对 于相 对含 水量而言 ， 胁 迫越
等 方面 的研 究 工作 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ｘ ｄ ｅ ＠Ｓ Ｗ Ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｒ Ｌ 基 金项 目 ： 国家星 火计 划 资助项 目（ ２ ０ ０ ６ Ｅ Ａ １ ０ ５ ０ ２ ５ ） 。
荒漠植物红砂_Reaumuriasoongca_的保育效应及其对群落物种
·118·
干旱区资源与环境
第 26 卷
量。 研究地区的自然植被呈现明显的阴阳坡分异。阳坡以典型的荒漠半灌木红砂为主，在半阳坡或者半
阴坡伴生有猪毛菜（ Salsola collina） 、碱蓬（ Suaeda glauca） 、狗尾草（ Setaria viridis） 、阿尔泰狗娃花（ Heteropappus alticus） 、细枝盐爪爪（ Kalidium gracile） 等一年生植物，红砂盖度 5% － 85% 。 ［10］
上生物量继续增大，目标物种碱蓬（ Suaeda glauca） ，蓍状亚菊（ Ajania achilleoides） 多度明显增加，但植物物种多
样性并没有显著的变化。这些说明在干旱区，当红砂的盖度增加到一定程度之后，才能通过冠层遮阴产生保育
效应。因此，在植被稀疏、物种多样性较低的干旱地区，可以充分利用红砂物种的保育效应，促进和加快植被自
* 收稿日期： 2012 － 1 － 30； 修回日期： 2012 － 2 － 28。 基金项目： 国家科技支撑计划项目（ 2011CB426303） ； 国家自然科学基金（ 41061003） ； 宁夏自然科学基金（ 编号： NZ1005） 资助。 作者简介： 刘秉儒（ 1971． － ） ，男，甘肃庆阳人，博士，副研究员，硕士生导师，主要从事植物生态学和恢复生态学研究。E － mail： bingru． liu@ 163． com
*
及其对群落物种多样性的影响
刘秉儒1 ，李文金2
（ 1． 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室，银川 750021； 2． 兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室，兰州 730000）
提 要： 红砂（ Reaumuria soongorica） 是我国北方温带荒漠的主要先锋植物，也是一种潜力巨大的水土保持
外源一氧化氮供体硝普钠对番茄幼苗盐胁迫伤害的缓解作用
外源一氧化氮供体硝普钠对番茄幼苗盐胁迫伤害的缓解作用孙德智;杨恒山;张庆国;范富;苏雅乐其其格;彭靖;韩晓日【摘要】以硝普钠(SNP)为NO供体,番茄品种秦丰保冠幼苗为材料,研究50～800μmol·L-1 SNP对100 mmol·L-1 NaCl下番茄幼苗生长、光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果显示:1)盐胁迫下,不同浓度SNP处理的番茄幼苗生长抑制均能得到有效缓解,同叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)显著升高,初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(qN)显著降低,且SNP浓度为100μmol·L-1变幅均达最大;2)番茄幼苗在盐胁迫下叶片过氧化氢酶(CAT)活性变化不显著,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著升高,除400、800μmol·L-1 SNP处理抑制POD活性升高外,各浓度SNP处理均可促进上述3种酶活性的升高,并使叶片丙二醛含量和?解质渗出率显著降低,其中以100μmol·L-1 SNP处理变化最显著.研究表明,外源NO供体SNP主要通过增强番茄幼苗叶片的光合能力来缓解盐胁迫对其造成的氧化伤害,进而提高了番茄植株的耐盐性.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2019(031)008【总页数】9页(P1286-1294)【关键词】f氧化氮;NaCl胁迫;番茄;光合特性;叶绿素荧光;抗氧化酶【作者】孙德智;杨恒山;张庆国;范富;苏雅乐其其格;彭靖;韩晓日【作者单位】内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028000;沈阳农业大学土地与环境学院,土肥资源高效利用国家工程实验室,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学土地与环境学院,土肥资源高效利用国家工程实验室,辽宁沈阳110866【正文语种】中文【中图分类】S641.2盐害是限制作物生产潜力发挥的主要非生物逆境因子之一，是威胁生态安全、制约农业可持续发展的全球性问题。
叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用
将绿色植物或含叶绿素的部分组织如 叶 片、 芽、 嫩枝条、 茎或单细胞藻类悬浮液放在暗中适 应片刻， 然后 在 可 见 光 照 射 下， 植物绿色组织会 发出随时间 不 断 变 化 的 微 弱 的 暗 红 色 强 度 荧 光 信号， 这个过程 称 为 叶 绿 素 5 荧 光 诱 导 动 力 学， 这个 现 象 在 !)(! 年 由 德 国 P5LJGONQ04CGHA 教 授 发现 的， 又 称 为 P5LJGON 效 应。 目 前 叶 绿 素 荧 光 动力学技术逐渐成为农业领域的一项热门 技 术， 广泛应用于农业生产和科研， 尤其在鉴定 评 价作 物的耐逆境能 力 如 耐 旱 性、 耐 寒 性、 耐盐性等方 面的应用越 来 越 多。 本 文 在 分 析 叶 绿 素 荧 光 动 力学原理的基础上， 综述了近年来叶绿素荧光动
叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用
陈建明 ! ， 俞晓平 ! ， 程家安 %
% （ ! 浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所， 浙江 杭州 (!&&%! ； 浙江大学 应用昆虫学研究所， 浙江 杭州 (!&&%)）
摘
要： 概述了叶绿素荧光动力学的基本原理和测量方法， 以及近年来叶绿素荧光 动 力 学 在 植 物 抗 逆 生 理 研
究中的应用， 包括植物对光抑制、 低温、 热、 水分和盐碱、 营养、 病原菌侵染等各种环境因子胁迫的反应。 关键词： 叶绿素荧光动力学； 环境因子胁迫； 植物抗逆生理 中图分类号： *)+# , ! 文献标识码： 文章编号： （%&&’） !&&+ . !#%+ &! . &&#! . &#
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2020版高考生物二轮专题复习 加试选择题对点特训2 影响植物光合作用因素的探究
特训2 影响植物光合作用因素的探究1.为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄试管苗光合作用的影响，用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。
培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率)，结果如图，由图推测错误的选项为( )A.a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，a点真正光合速率更高B.据图可知，黄光培养时，番茄试管苗与外界CO2的交换情况表现为向外界释放CO2C.在红光条件下，CO2为300 μL·L－1时，对番茄试管苗叶肉细胞来说，叶绿体消耗的CO2等于细胞呼吸产生的CO2量D.为探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，可分别取白光和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄(或颜色深浅)来判断叶绿素含量是否发生改变答案 C2.(2018·宁波模拟)近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升。
为了研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响，研究人员用高浓度CO2和高浓度O3处理水稻“汕优63”，测定其生长发育不同时期的各项生理指标，结果如图。
下列叙述错误的是( )注：CK(对照，大气常态浓度)；CO2(CO2常态浓度＋200 μmol·mol－1)；O3(O3常态浓度×160%)；CO2＋O3(CO2常态浓度＋200 μmol·mol－1和O3常态浓度×160%)。
表观光合速率是指在光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量。
A.实验结果表明，不同生长发育时期，升高CO2浓度，水稻的表观光合速率增大B.高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫C.水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关D.实验结果表明，O3浓度降低会危及水稻的生长答案 D解析柱形图显示：在相同的生长发育时期，CO2组的表观光合速率均大于CK组，因此实验结果表明，不同生长发育时期，升高CO2浓度，水稻的表观光合速率增大，A正确；CK组、O3组与CO2＋O3组的实验结果对比，可说明高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫，B正确；对比分析两个柱形图可知，在生长发育时期相同的情况下，表观光合速率高，其胞间CO2浓度也相对较高，因此水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关，C正确；O3组与CK组的实验结果对比，说明O3浓度升高会危及水稻的生长，D错误。
叶片衰老过程中叶绿素代谢变化_概述及解释说明
叶片衰老过程中叶绿素代谢变化概述及解释说明1. 引言1.1 概述叶绿素是植物体内最重要的光合色素之一，它在光合作用中发挥着关键的功能，可以吸收太阳能并将其转化为化学能以促进光合作用的进行。
然而，在叶片衰老过程中，叶绿素代谢会发生变化，导致叶绿素含量下降和一系列降解产物的积累。
了解叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化对于揭示植物衰老机制、优化农业生产等具有重要意义。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面探讨叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化。
首先，我们将简要介绍叶绿素的合成和降解过程，并分析影响叶绿素含量变化的因素。
其次，我们将综述近年来关于叶绿素代谢产物与植物生理功能关系的研究进展。
随后，我们将解释说明叶片衰老过程中叶绿素代谢变化的机制，包括自噬与叶绿素降解的关系、氧化损伤对叶绿素降解的影响以及激素调控在叶片衰老中叶绿素代谢变化中的作用机制。
然后，我们将分析实验技术和方法在探究叶片衰老过程中叶绿素代谢变化中的应用，并讨论存在的问题。
最后，我们将对叶片衰老过程中叶绿素代谢变化进行总结，并提出未来研究方向和重点，以及其应用前景和潜在影响。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释说明叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化，以进一步促进对植物衰老机制和优化农业生产等方面的理解。
该内容涉及多个领域的交叉，包括植物生理学、分子生物学、细胞生物学等，在揭示相关机制、发展新技术方法以及探索应用前景等方面都具有重要意义。
2. 叶片衰老过程中叶绿素代谢变化的要点2.1 叶绿素的合成和降解过程:叶绿素是植物体内最重要的光合色素之一，其合成是一个复杂的过程。
首先，随着光能的吸收，叶绿体中的光合色素a转换为激发态，并与附近分子发生共振能量转移。
然后，经历一系列酶催化反应，还原型胡萝卜素由长数组织发生缺失。
最后，在若干酶的作用下，形成可溶性和膜结合型叶绿素蛋白复合物。
在叶片衰老过程中，叶绿素的降解速度明显加快。
这是因为酵素活性增强、膜结构恢复障碍以及氧化损伤等因素导致了降解相关途径被激活。
内源GSH参与低温胁迫下外源NO调控黄瓜叶片光合特性及叶绿体抗氧化的作用
内源GSH参与低温胁迫下外源NO调控黄瓜叶片光合特性及叶绿体抗氧化的作用低温胁迫是黄瓜生长发育过程中常见的环境压力因素之一，会造成叶片光合作用受到严重抑制，进而影响植株生长发育和产量。
在低温胁迫下，植物会产生大量的活性氧，导致叶绿体受到氧化损伤，从而增加细胞膜的透性和丧失细胞结构的完整性。
因此，研究低温胁迫下调控黄瓜叶片光合特性及叶绿体抗氧化的分子机制具有重要的理论意义和实际应用价值。
氮氧化物（NO）作为一种重要的气体信号分子，在植物的生长发育和抗逆过程中发挥着重要的调节功能。
已有研究表明，外源NO处理可以改善植物对低温胁迫的适应能力，并通过调节叶片光合特性和提高抗氧化能力来缓解低温胁迫对黄瓜植株的不利影响。
首先，外源NO可以提高低温胁迫下黄瓜叶片的光合特性。
研究发现，外源NO处理可以提高低温胁迫下黄瓜叶片的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度，增强光合底物供应和光合产物转运能力。
这主要是由于外源NO能够促进叶片中氯化物离子通道的开启，增强CO2的进入和O2的排出，从而改善低温胁迫下的气体交换过程。
其次，外源NO可以提高低温胁迫下黄瓜叶片的抗氧化能力。
低温胁迫会导致黄瓜叶片叶绿素含量下降、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的减少，进而导致活性氧的积累和细胞的氧化损伤。
而外源NO处理可以显著提高低温胁迫下黄瓜叶片的抗坏血酸、还原型谷胱甘肽（GSH）和SOD、POD、APX等抗氧化酶活性的积累。
这主要是由于外源NO能够通过激活S-亚硝酸还原酶（GSNOR）和内源GSH合成酶（GGT）等相关酶的活性，促进内源GSH的合成和抗氧化酶的表达，从而增强低温胁迫下的抗氧化能力。
总结起来，外源NO处理可以通过提高低温胁迫下黄瓜叶片的光合特性和抗氧化能力，从而缓解低温胁迫对植物生长发育的不利影响。
这一研究结果为进一步揭示外源NO参与调控植物抗低温胁迫机制以及优化农田种植措施提供了一定的理论依据和实践指导，具有重要的科学意义和应用前景。
外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制
外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制王金丽;杜晨曦;周华坤;殷恒霞【摘要】脱落酸(abscisic acid,ABA)是能够引起植物芽休眠、叶子脱落和抑制细胞生长等生理作用的一种植物激素,也是能够提高植物抗逆能力的一种“非生物应激激素”.ABA是植物响应非生物胁迫的重要信号分子,在应答植物非生物胁迫如干旱、高盐、低温等中具有重要的生物功能.综述了近10年关于外源ABA对植物抗逆响应机理的研究,系统地从种子萌发、幼苗生理生化、分子调控等层面开展论述,旨在为ABA在植物非生物胁迫中抗逆功能的深入研究提供参考,并为非生物胁迫下的农作物育种和生产提供理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2019(047)013【总页数】4页(P12-15)【关键词】脱落酸;非生物胁迫;抗逆机制【作者】王金丽;杜晨曦;周华坤;殷恒霞【作者单位】青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学生态环境工程学院,青海西宁810016;青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学生态环境工程学院,青海西宁810016;中国科学院西北高原生物研究所/青海省寒区恢复生态学重点实验室,青海西宁810008;青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016【正文语种】中文【中图分类】Q945植物非生物胁迫是指植物在生长过程中受到不利环境因子的影响，如干旱、低温、盐渍、重金属、紫外辐射、高温等，严重影响了植物生长、发育、种子产量和品质[1]。
脱落酸(abscisic acid，ABA)与生长素、乙烯、赤霉素、细胞分裂素并列为植物五大激素，具有促进脱落、抑制生长、促进休眠、引起气孔关闭及调节种子胚发育的生理功能[2]，而且脱落酸(ABA)在植物非生物胁迫抗逆过程中也起着重要作用[3-4]。
研究表明，ABA作为一种能够提高植物抗逆能力的“非生物应激激素”，既是植物响应非生物胁迫的信号[5]，也是引起植物体内适应性调节反应和基因表达的重要因子[6-8]，参与非生物胁迫下的调控应答[9]，因此，非生物胁迫下ABA 参与植物应答的生理功能和抗逆机制也一直是植物生理生态学研究的热点。
脱落酸(ABA)对水稻耐碱胁迫的诱抗效应及机理研究
脱落酸（ABA）对水稻耐碱胁迫的诱抗效应及机理研究盐碱胁迫是一种复杂的非生物胁迫,包括高盐浓度带来的离子毒害、高pH带来的碱胁迫和高渗透胁迫,其中碱胁迫被认为是抑制水稻生长的关键胁迫因子。
碱胁迫导致活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的过量积累是根系损伤和幼苗萎蔫的主要原因。
脱落酸（Abscisic acid,ABA）在植物应对环境胁迫中发挥重要的作用,对水稻产生诱抗效应（Priming effect）,显著提高水稻对碱胁迫的抗性和苏打盐碱水田中水稻的产量。
本研究以碱胁迫导致ROS过量积累损伤水稻根系为线索,在室内水培条件下探究ABA对水稻耐碱胁迫的诱抗效应机理。
同时,利用RNA干涉手段沉默表达调控ABA分解的关键基因OsABA8ox1,研究了室内水培和轻度（pH:7.59）、中度（pH:8.86）、重度（pH:9.29）三种梯度苏打盐碱土栽培条件下OsABA8ox1-RNAi株系对盐碱胁迫的响应,探究增强内源ABA 水平对水稻耐盐碱的效果和机理。
主要研究结果如下:1.外源ABA预处理显著抑制了碱胁迫导致的根系ROS过量积累,提高抗氧化酶活性和上调ROS清除关键基因的转录表达,缓解碱胁迫导致的水稻根系损伤和幼苗死亡。
利用paraquat（2.5-25μM）刺激ROS产生来探究ABA对ROS积累的影响。
结果表明,ABA预处理显著降低了paraquat引发的氧化胁迫而导致的ROS过量积累,O<sub>2</sub><sup>·-</sup>的含量下降了23%-95%,H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的积累量下降了17%-30%,进而有效的缓解了ROS对水稻细胞的损伤,缓解水稻幼苗的萎蔫和死亡。
2.ABA预处理显著提升了ABA应答基因SalT、OsWsi18和非生物胁迫基因OsPEX11、OsJRL、OsNAC9、OsAKT1、OsHKT1的转录表达水平,预示着ABA预处理能够进一步增强ABA信号通路,提高细胞防御和根系功能和离子转运效率。
不同光强下琼岛杨幼苗生长和光合特性
2024 ，44（1） : 061J.SHANXI AGRIC, UNIV . （ N atural Science Edition ）学报（自然科学版）04246不同光强下琼岛杨幼苗生长和光合特性饶丹丹，韩豫，吴二焕，陈彧*（海南省林业科学研究院/海南省红树林研究院，海南 海口 571100）摘要：［目的］本文旨在探究不同光照强度对琼岛杨（Populus qiongdaoensis ）幼苗生长和光合特性的影响。
［方法］以1.5年生琼岛杨幼苗为试验材料，设置全光100%（CK ）、全光70%（RI70%）、全光40%（RI40%）和全光10%（RI10%），处理12个月后，分析不同光强对琼岛杨幼苗生长和光合特性的影响。
［结果］成活率、地径增长量、叶片数、叶长、叶宽、叶面积和单叶质量均随着光强的减弱而降低，株高增长量和叶片数增长量呈先增后减趋势，RI70%和RI40%处理的琼岛杨幼苗的成活率、株高、地径和叶片数均显著高于RI10%处理；RI70%处理的根生物量、根生物量比和根冠比显著高于RI40%和RI10%处理，而RI70%和RI40%处理的根、茎、叶生物量和总生物量均显著高于RI10%；随着光照强度的降低，叶片叶绿素a 、叶绿素b 和总叶绿素含量逐渐增大，类胡萝卜素含量随之减小；净光合速率（P n ）随光照强度的减小而显著下降，在RI70%光强下琼岛杨幼苗叶片的P n 最大，分别是RI40%和RI10%的1.72倍和2.16倍；叶片数增长量与株高增长量、地径增长量呈显著正相关关系，净光合速率与类胡萝卜素含量（Car ）和蒸腾速率（T r ）呈显著正相关，气孔限制值（L s ）与胞间CO 2浓度（C i ）和气孔导度（G S ）呈显著负相关。
［结论］琼岛杨幼苗能忍耐一定程度遮阴，适度遮阴可促进幼苗地上和地下部分的生长并提高其气体交换能力，但在弱光胁迫下幼苗难以成活和生长，相对光强70%下琼岛杨幼苗的适应性最强。
低温胁迫下外源有机酸对长白落叶松幼苗生理生化特性的影响
酸 均 降 低 低 温 胁 迫 后 长 白 落 叶 松 的质 膜 透 性 和 ＭＤ 含 量 ， 同 程 度 提 高 Ｓ Ｄ， Ｏ Ａ Ｘ 和 Ｃ Ｔ等 多 种 抗 氧 化 酶 Ａ 不 Ｏ Ｐ Ｄ， Ｐ Ａ
活性 及 脯 氨 酸 和 可 溶 性 蛋 白含 量 ， 缓 叶绿 素 的下 降趋 势 。 外 源 有 机 酸 能 通 过 促 进 长 白落 叶 松 体 内保 护 酶 活 性 提 减 高 ， 低 膜 脂 过 氧化 程 度 ， 强 渗 透 调节 能 力 和 细 胞 清 除 活 性 氧 的 能 力 ， 终 明 显 提 高 其 低 温 抵 御 能 力 。３种 有 机 降 增 最 酸对 上 述 生 理 生 化 特 性 的影 响 强弱 表 现 为 ： 檬 酸 ＞ 果 酸 ＞草 酸 ， 宜 的 最佳 使 用 浓 度 为５ ０ｍ ｏ－ 一。 柠 苹 适 ． ｍ ｌＬ 关键 词 ： 低 温 胁 迫 ； 机 酸 ；长 白落 叶 松 ；生 理 生 化 特 性 有
（ ｒ ｅｓ Ｆ ｒ ｔ ｎｖｒ ｔ Ｈ ｒｉ ５ ０ ０ Ｎｏｔ ａ ｔ ｏｅ ｒ Ｕ ｉ ｓｙ ｈ ｓｙ ｅｉ ａｂ １０ ４ ） ｎ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉ ｎ ｓ ａ ｅ ｏ ｘ ｌｃ ｃ ｄ， ｃ ｔｉ ａ ｉ ｎｄ ｍａ ｉ ｃ ｄ ｉ ｏ ｅ ｔ ｌ ｔ ｒ ｌ ａ ｈ ｔ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｃ ｌ ｆ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｉ ｃ ｃ ｄ ａ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｓ ｉ ｅ ｅ ｃ ａ ｅ ｆ ｒ ｃ ｔ ｎ ｒｈ ａ ｔＣｈ ｎａ Ｌ ｒｘ ｌ ｅ ｓｓ ｅ ｄ ｉ ｇ ｗｅ ｅ ｏ ｉ ｒ ｓ ｒ ｙ ｄ ｗｉｈ ｒ ａ ｉ ａ ｉ ｓ ｆ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉ ｎ ， ａ ｄ ｈ ｎ ｏ ｔ ｅ ｓ ｉ ， ａ ｉ ｏｇ ｎ ｉ ｓ ｅ ｌｎ ｓ ｒ ｆ ｌａ — ｐ ａ ｅ ｔ ｏ ｇ ｎ ｃ ｃ ｄ ｏ ｉ ｒ ｎ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｓ ｆ ｎ ｔ ｅ
脱落酸对植物光合作用的影响及其机制
脱落酸对植物光合作用的影响及其机制植物的光合作用是指植物利用太阳能将二氧化碳转化成有机物质的过程，是植物生长和发育的基础。
这个过程中会涉及到许多生化反应，其中有一个关键的酶叫做Rubisco，它的作用是将二氧化碳与一种叫做RuBP的分子结合，生成一个分子叫做3PGA。
这个过程中需要一种叫做辅酶A的辅助酶。
而脱落酸正是影响这个过程的一种重要物质。
脱落酸是植物中最常见的非编码性小分子有机酸，它以唐装翻译为：abscisic acid。
在植物中，脱落酸一开始被发现的时候是因为它可以促进落叶，所以被叫做脱落酸。
但是后来的研究发现，它还有很多其他的功能。
一方面，脱落酸可以调节植物的生长发育。
例如，在干旱的情况下，植物会产生更多的脱落酸，这会抑制植物的生长，从而减少对水分的需求。
另一方面，脱落酸还可以影响植物代谢和响应环境的能力。
那么脱落酸如何影响植物的光合作用呢？一方面，脱落酸可以抑制Rubisco的活性。
Rubisco是植物中很重要的酶，它在光合作用中起到了催化反应的作用。
但是，由于Rubisco本身的构造问题，它的催化效率很低，并且还容易被氧气抑制。
而脱落酸可以让Rubisco更加容易被氧气抑制，从而降低光合作用的效率。
另一方面，脱落酸可能也会影响植物的光合色素含量。
光合色素是植物中光合作用的关键。
其中最重要的两种是叶绿素和类胡萝卜素。
脱落酸可以抑制类胡萝卜素的合成，从而降低光合作用的效率。
但是，对于叶绿素的影响目前还没有得到很好的证实。
此外，脱落酸还可以影响植物的气孔开合。
气孔是植物中调节水分和碳交换的关键结构。
通过调节气孔的开合，植物可以控制水分的蒸散和二氧化碳的吸收。
脱落酸可以通过影响植物内部的质子泵的活性来调节气孔的开合，从而影响光合作用的效率。
另外，就是脱落酸如何影响植物光合作用的机制。
目前，研究认为主要是通过影响植物内部的信号传导来实现的。
具体来说，脱落酸可以影响多种蛋白质的磷酸化状态，进而影响它们在细胞内的定位和功能。
激素对光合作用的影响
激素对光合作用的影响植物在进行光合作用的过程中，需要受到许多环境因素的影响，其中激素是一种十分重要的因素。
激素对植物生长发育和逆境响应具有十分重要的作用，但同时也可以影响光合作用过程中的各个环节。
本文将从激素与光合作用的关系、不同激素对光合作用的影响、植物光合作用过程中激素参与机制等方面进行探讨。
一、激素与光合作用的关系激素是一种能够调控植物生长发育和逆境响应的信号分子，受到植物内部和外部环境等因素的调节，同时也可以影响植物光合作用过程。
激素可以改变植物的光合生产力，影响叶片的数量和质量，进而影响全局光合速率和气体交换过程。
二、不同激素对光合作用的影响1. 激素的种类与光合作用不同类型的激素对光合作用的影响不同。
例如，赤霉素、生长素等植物生长激素对叶片形态和发育起到调控作用，可以增加叶片表面积、光能吸收和光能利用效率。
而脱落酸、乙烯等逆境激素则可以抑制光合作用，减少光合产物的转移和积累。
2. 赤霉素对光合作用的影响赤霉素是一种能够促进植物生长的激素，能够影响植物的光合作用和气体交换过程。
赤霉素能够提高植物的叶面积指数和光能吸收率，增加叶绿素含量和活性，提高光合作用速率。
同时，赤霉素还可以影响气孔开度，增加CO₂的吸收量，进一步提高光合作用的效率。
3. 生长素对光合作用的影响生长素是植物生长发育的重要激素，对光合作用速率和光合产物转运具有调节作用。
研究表明，生长素能够促进植物形成更多的叶面积，增加光能吸收量，进一步提高光合作用速率和效率。
同时，生长素还可以调节气孔的开闭，促进CO₂的吸收和光合产物的转运。
4. 脱落酸对光合作用的影响脱落酸是一种逆境激素，能够抑制植物的生长发育和光合作用过程。
研究表明，脱落酸能够抑制植物的光合产物转运，减少光合产物的积累。
同时，脱落酸还可以影响气孔的开闭，导致CO₂吸收难度增加，降低光合作用速率和效率。
三、植物光合作用过程中激素参与机制激素能够影响植物光合作用过程的原因之一在于激素参与了一系列与光合作用相关的调节机制。
211014138_外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响
第31卷第3期V o l.31N o.3草地学报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2023年3月M a r.2023d o i:10.11733/j.i s s n.1007-0435.2023.03.012外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响苏立娜,麻冬梅*,李嘉文,张玲,侯汶君(宁夏大学西北土地退化与生态系统恢复省部共建国家重点实验室培育基地/西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,宁夏大学生态环境学院,宁夏银川750021)摘要:为探究外源褪黑素(M e l a t o n i n,M T)对盐胁迫下紫花苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿 中苜1号 (耐盐)和 渭南 (敏盐)为材料,根施浓度为25(M T1),50(M T2),70(M T3),100(M T4), 150(M T5)μm o l㊃L-1的褪黑素预处理,用浓度为150m m o l㊃L-1的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标㊂结果表明:150m m o l㊃L-1盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μm o l㊃L-1时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量㊁脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶㊁过氧化氢酶㊁过氧化物酶活性㊂50,70,100μm o l㊃L-1M T处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率㊁气孔导度㊁胞间C O2浓度和蒸腾速率㊂外源褪黑素浓度为100μm o l㊃L-1时对缓解紫花苜蓿受盐胁迫伤害效果最佳㊂关键词:褪黑素;紫花苜蓿;抗氧化能力;光合作用中图分类号:Q945.78文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2023)03-0726-07I m p l i c a t i o n s o fE x o g e n o u sM e l a t o n i no n t h eP h y s i o l o g i c a l a n dP h o t o s y n t h e t i cC h a r a c t e r i s t i c s o f t h e S e e d l i n g s o fT w oA l f a l f aV a r i e t i e sS U L i-n a,MA D o n g-m e i*,L I J i a-w e n,Z H A N GL i n g,H O U W e n-j u n(C u l t i v a t i o nB a s e o f S t a t eK e y L a b o r a t o r y o fL a n dD e g r a d a t i o na n dE c o s y s t e m R e s t o r a t i o n i nN o r t h w e s tC h i n a,K e y L a b o r a t o r yo fR e s t o r a t i o na n dR e s t o r a t i o no fD e g r a d e dE c o s y s t e m s i nN o r t h w e s tC h i n a,M i n i s t r y o fE d u c a t i o n,C o l l e g e o fE c o-E n v i r o n m e n t,N i n g x i aU n i v e r s i t y,Y i n c h u a n,N i n g x i a750021,C h i n a)A b s t r a c t:T o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t s o f e x o g e n o u sM e l a t o n i n(MT)o na l f a l f a s r e s p o n s e t o s a l t s t r e s s,t w o v a r i e t i e s o f a l f a l f a, Z h o n g m uN o.1 (s a l t-t o l e r a n t)a n d W e i n a n (s a l t-s e n s i t i v e)w e r e s e l e c t e da n d t h e s e e d l i n g s r o o t sw e r e p r e-t r e a t e dw i t h t h e c o n c e n t r a t i o n s25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),a n d 150(MT5)μm o l㊃L-1m e l a t o n i n.A f t e r p r e t r e a t m e n t,a l l s e e d l i n g so f t h e p r e t r e a t e da n dc o n t r o l-c h e c k w e r e t r a n s f e r r e d i n t o150m m o l㊃L-1s a l t s o l u t i o n f o r s a l t s t r e s s,a n d t h e p h y s i o l o g i c a l a n d p h o t o s y n t h e t i c c h a r a c t e r sw e r e i n v e s t i g a t e d.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e MTc o n c e n t r a t i o no f150m m o l㊃L-1i n h i b i t e d t h e s e e d l i n gg r o w t h s i g n i f i c a n t l y o f t w o v a r i e t i e s.T h e p r e t r e a t m e n t s o fm e l a t o n i n c o n c e n t r a t i o no f50,70, 100μm o l㊃L-1,t h e r e l a t i v ew a t e r c o n t e n t,p r o l i n e a n d c h l o r o p h y l l c o n t e n t s o f t h e s e e d l i n g l e a v e s o f t w o a l-f a l f av a r i e t i e s u n d e r s a l t s t r e s sw e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d,a n d t h e r e l a t i v e e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y a n dM a-l o n d i a l d e h y d e c o n t e n tw e r e d e c r e a s e d.T h e a c t i v i t y o f S u p e r o x i d ed i s m u t a s e(S O D),C a t a l a s e(C A T)a n d P e r o x i d a s e(P O D)i n t h e s e e d l i n g l e a v e s o f t w o v a r i e t i e sw e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d;t h e n e t p h o t o s y n t h e t-i c r a t e(P n),s t o m a t a l c o n d u c t a n c e(G s),i n t e r c e l l u l a r C O2c o n c e n t r a t i o n(C i)a n d t r a n s p i r a t i o n r a t e(T r)o f t h e s e e d l i n g s o f t w ov a r i e t i e s a l s os i g n i f i c a n t l y e n h a n c e d.I t c o u l db e c o n c l u d e d t h a t e x o g e n o u sm e l a t o n i n c o n c e n t r a t i o no f100μm o l㊃L-1h a d t h eb e s t e f f e c t o n r e l i e v i n g t h e i n j u r y o f a l f a l f au n d e r s a l t s t r e s s. K e y w o r d s:M e l a t o n i n;A l f a l f a;A n t i o x i d a n t c a p a c i t y;P h o t o s y n t h e s i s收稿日期:2022-08-26;修回日期:2022-10-17基金项目:国家自然科学基金项目(32160328)资助作者简介:苏立娜(1997-),女,天津人,硕士研究生,主要从事牧草分子育种研究,E-m a i l:1040954059@q q.c o m;*通信作者A u t h o r f o rc o r r e s p o nde n c e,E-m a i l:576494584@q q.c o mCopyright©博看网. All Rights Reserved.第3期苏立娜等:外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响紫花苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a L.)是一种对环境适应能力很强的多年生蔷薇目㊁豆科牧草,因其具有高粗蛋白㊁丰富的氨基酸含量以及多种维生素种类等极高的营养及饲用价值,享有 牧草之王 的美誉[1-2]㊂目前土壤盐渍化已成为限制干旱及半干旱地区植物生长的重要因素之一,植物耐盐碱性研究是关乎农业持续发展以及盐碱地改良的研究热点[3]㊂紫花苜蓿作为中等耐盐植物,可在轻度盐碱地生长,在我国黄河流域,如陕西㊁甘肃㊁宁夏㊁新疆等地被广泛种植,对盐碱胁迫有一定的抵抗力,但高浓度盐胁迫严重限制了紫花苜蓿的产量㊂目前,我国紫花苜蓿种植面积约43万公顷,尽管近年来我国紫花苜蓿种植面积在不断增加,但其种植地常常为盐碱荒漠地,在这样的环境中如何提高紫花苜蓿栽培的质量和产量,已成为目前畜牧业发展面临的重要问题㊂盐分胁迫作为最严重的非生物胁迫之一,主要在种子发芽期和幼苗期产生,影响种子的正常萌发㊁抑制植物的光合作用[4-5]㊂处于高浓度盐分胁迫下的植物体内代谢会发生多种变化,包括营养失衡㊁离子毒害㊁渗透胁迫㊁C O2同化减少和气孔关闭,同时由于土壤中水势的降低使得植物吸水困难,造成生理干旱,影响植物正常生长,导致产量下降[6-7]㊂为了适应盐分胁迫,植物自身形成了一系列生理调节机制,包括在细胞质内积累多种渗透调节分子来调节渗透压,依赖以超氧化物歧化酶(S u p e r o x i d ed i s-m u t a s e,S O D)㊁过氧化氢酶(C a t a l a s e,C A T)㊁过氧化物酶(P e r o x i d a s e,P O D)为代表的抗氧化酶系统清除盐胁迫导致的细胞内活性氧(R e a c t i v eo x y g e n s p e c i e s,R O S)大量积累[8]㊂褪黑素(M e l a t o n i n,MT)作为一种吲哚类胺小分子物质起初在动物体中被发现,直至1993年科学家首次检测到植物体中褪黑素的存在[9]㊂其在植物中具有多种生理功能,如类似于吲哚-3-乙酸(I n-d o l e-3-a c e t i c a c i d,I A A)的生长调节作用,延缓叶片衰老,促进光合作用等[10-12]㊂越来越多的研究发现,褪黑素对提高植物在多种非生物胁迫下的抗逆性起着非常重要的作用,如缓解盐害[13]㊁干旱[14]㊁冷害[15]㊁重金属离子[16]㊁U V辐射[17]等逆境对植物的伤害㊂褪黑素作为重要的植物体内激素,在紫花苜蓿耐盐性方面的研究甚少,本研究施用不同浓度褪黑素处理紫花苜蓿并测定处理前后抗氧化特性和光合特性,为探究褪黑素提高紫花苜蓿耐盐机制提供理论基础㊂1材料与方法1.1供试材料的选择与预处理本试验所用到的材料品种为紫花苜蓿耐盐品种 中苜1号 和敏盐品种 渭南 ,种子材料来自宁夏大学种质资源库,本试验于2021年6月 10月在宁夏大学生态环境学院进行㊂选取饱满种子数粒,苜蓿种子先用75%的酒精消毒30s,0.1%升汞水消毒8m i n后再用蒸馏水清洗4~5遍㊂1.2实验设计将消毒之后的种子放置于高压灭菌后的铺有三层滤纸的培养皿中,每皿25粒,滤纸用H o a g-l a n d s营养液完全润湿㊂将种子放置于人工光培养箱(温度25ħ,光照强度250μm o l㊃m-2㊃m-1)中培养至发芽,光周期为16h/8h(光照/黑暗)㊂将七日龄幼苗转移至装有霍格兰营养液的水培盒(127m mˑ87m mˑ114m m)进行水培培养,每3 d更换一次营养液㊂10d后挑选生长良好的幼苗进行水培处理㊂试验共设置7个处理:H o a g l a n d s营养液(C K);150m m o l㊃L-1N a C l(N a C l);150 m m o l㊃L-1N a C l+25μm o l㊃L-1MT(MT1);150 m m o l㊃L-1N a C l+50μm o l㊃L-1MT(MT2);150 m m o l㊃L-1N a C l+70μm o l㊃L-1MT(MT3);150 m m o l㊃L-1N a C l+100μm o l㊃L-1MT(MT4);150 m m o l㊃L-1N a C l+150μm o l㊃L-1MT(MT5)㊂先将紫花苜蓿幼苗放入H o a g l a n d s营养液配置的各浓度褪黑素溶液中水培预处理48h,再转入150 m m o l㊃L-1N a C l溶液中进行盐胁迫处理72h,每个处理三个重复㊂测定各项指标并取样,样品在-80ħ冰箱进行保存㊂1.3指标测定叶片相对含水量采用烘干法测量,丙二醛(M a-l o n d i a l d e h y d e,M D A)含量测定采用硫代巴比妥酸(T B A)法[18],相对电导率使用电导率仪测定(S T A R T E R3100C);脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取,茚三酮显色法测定[18],超氧化物歧化酶活性采用氮蓝四唑法测定,过氧化物酶活性采用愈创木酚法测定,过氧化氢酶活性采用紫外吸收法测定[18],每个处理三次重复㊂采用叶绿素仪(S P A D-520)测定叶绿素含量,每个处理三个重复㊂采用便携式光合作用仪(L i-6400X T,美国)测定紫花苜蓿幼苗顶部完全张开727Copyright©博看网. All Rights Reserved.草 地 学 报第31卷的叶片的净光合速率(N e t p h o t o s y n t h e t i c r a t e ,P n )㊁气孔导度(S t o m a t a l C o n d u c t a n c e ,G s )㊁胞间C O 2浓度(I n t e r c e l l u l a r C O 2c o n c e n t r a t i o n ,C i )和蒸腾速率(T r a n s p i r a t i o nr a t e ,T r )㊂1.4 数据处理与分析采用M i c r o s o f tE x c e l 2010和I B M S P S S22.0软件对数据进行分析作图,使用D u n c a n 新复极差法进行差异显著性检验(P <0.05)㊂2 结果与分析2.1 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗相对含水量和脯氨酸含量的影响叶片相对含水量可以反映植物在胁迫条件下体内的水分状况和保持水分的能力㊂由图1可知,经过盐胁迫处理后,2个品种紫花苜蓿幼苗叶片的相对含水量与C K 相比均出现显著性下降(P <0.05), 中苜1号 和 渭南 分别下降了26.04%和28.51%㊂与单独盐胁迫相比,外施褪黑素后2个品种紫花苜蓿的相对含水量均上升,并在M T 2-M T 5处理时与单独盐胁迫处理差异显著,且以M T 4处理最佳㊂其中,中苜1号 M T 4处理的相对含水量较N a C l 处理上升了25.56%, 渭南 上升了22.27%(P <0.05)㊂与C K相比,盐胁迫使 中苜1号 和 渭南 叶片中脯氨酸含量显著上升,分别上升了78.16%和62.45%㊂与单独盐处理相比,外源褪黑素处理后2个紫花苜蓿品种的脯氨酸含量均增加,且M T 2,M T 3,M T 4处理脯氨酸含量均与单独盐处理差异显著, 中苜1号 M T 2,M T 3,M T 4处理分别增加了16.08%,24.95%,32.65%, 渭南 M T 2,M T 3,M T 4处理分别增加了13.31%,32.27%,41.56%(P <0.05)㊂这表明紫花苜蓿幼苗处于盐胁迫时叶片渗透调节失衡而引发自身防御机制,通过增加脯氨酸积累来抵抗盐胁迫,外源褪黑素能进一步增加盐胁迫时的渗透调节物质积累维持自身渗透调节,从而减轻盐胁迫对紫花苜蓿幼苗的伤害㊂图1 外源褪黑素对盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量和脯氨酸含量的影响F i g .1 E f f e c t o f e x o g e n o u sm e l a t o n i no n r e l a t i v ew a t e r c o n t e n t a n d p r o l i n e c o n t e n t o f t h e s e e d l i n g le a v e s of t w o a l f a l f a v a r i e t i e su n d e r s a l t s t r e s s注:不同字母表示在P <0.05水平差异显著㊂下同N o t e :D i f f e r e n t l e t t e r s i n d i c a t e s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e a t t h e 0.05l e v e l .T h e s a m e a s b e l o w 2.2 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗相对电导率和丙二醛(M D A )含量的影响丙二醛(M D A )是植物处于逆境时,活性氧破坏细胞功能从而导致脂质过氧化的终产物,其含量可以直接反映出膜受损程度㊂盐胁迫下植物细胞膜透性会发生改变导致膜氧化损伤,导致电解质泄漏,可以通过测定溶液中电解质含量来判断膜透性变化和氧化损伤的程度,因此M D A 和相对电导率是细胞膜透性的重要指标㊂由图2可知,与C K 相比,盐胁迫下2个品种紫花苜蓿叶片中丙二醛含量和相对电导率均显著性增加(P <0.05)㊂外源褪黑素处理后,2个品种紫花苜蓿的丙二醛含量和相对电导率较单独盐处理均下降,其中,2个品种的丙二醛含量和相对电导率的M T 2,M T 3,M T 4处理均与盐胁迫处理差异显著,且M T 4处理效果最佳,在此处理下 中苜1号 和 渭南 的丙二醛含量分别下降了31.47%和30.83%,相对电导率分别下降了40.91%和32.28%㊂这表明外源褪黑素可以缓解由盐胁迫造成的紫花苜蓿幼苗膜脂过氧化伤害,减小细胞膜结构和功能损伤,从而提高苜蓿的耐盐性㊂827Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期苏立娜等:外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响图2 外源褪黑素对盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片丙二醛和相对电导率的影响F i g .2 E f f e c t s o f e x o g e n o u sm e l a t o n i no nm a l o n d i a l d e h y d e c o n t e n t a n d r e l a t i v e c o n d u c t i v i t y o f t h e s e e d l i n g le a v e s of t w o a l f a l f a v a r i e t i e su n d e r s a l t s t r e s s2.3 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿叶片抗氧化酶活性的影响过氧化物酶(P O D )㊁超氧化物歧化酶(S O D )㊁过氧化氢酶(C A T )是重要的抗氧化酶,其作用是通过清除植物中过量的活性氧来保护细胞免受氧化损伤㊂由图3可知,单独盐处理时,2个品种紫花苜蓿的P O D ,S O D ,C A T 酶活性与C K 相比均显著性下降(P <0.05)㊂外源褪黑素处理后, 中苜1号 和 渭南 在MT 1-MT 5处理时幼苗叶片P O D ,S O D ,C A T 酶活性与单独盐胁迫处理相比大多升高,随着褪黑素浓度的升高呈现下降-上升-下降的趋势,且均在MT 4处理下抗氧化酶活性与盐胁迫处理差异显著, 中苜1号 和 渭南 的S O D 活性分别上升了67.57%,45.28%,P O D 活性分别上升了41.70%,47.71%,C A T 活性分别上升了51.58%,58.60%(P <0.05)㊂2个品种紫花苜蓿生长表型见图4㊂说明外源褪黑素通过提高盐胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶的活性,缓解盐胁迫对紫花苜蓿幼苗造成的伤害㊂图3 外源褪黑素对盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片抗氧化酶活性的影响F i g .3 E f f e c t o f e x o g e n o u sm e l a t o n i n o n a n t i o x i d a n t e n z y m e a c t i v i t i e s i n t h e s e e d l i n gl e a v e s o f t w o a l f a l f a v a r i e t i e s u n d e r s a l t s t r e s s 927Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草 地 学 报第31卷图4 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗 中苜1号 (A )和 渭南 (B )表型的影响F i g .4 E f f e c t o f e x o g e n o u sm e l a t o n i no n p h e n o t y p e s o f t h e s e e d l i n g s o f a l f a l f a v a r i e t i e s , Z h o n gm uN o .1 (A )a n d W e i n a n (B )u n d e r s a l t s t r e s s2.4 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿叶片叶绿素含量和光合特性的影响由图5可知,在单独盐胁迫处理时,2个品种的紫花苜蓿叶片中叶绿素含量与C K 相比显著性下降(P <0.05),其中, 中苜1号 和 渭南 分别下降了23.54%和26.39%㊂加入外源褪黑素后2个品种紫花苜蓿的叶绿素含量较单独盐处理均上升, 中苜1号 5个褪黑素处理组的叶绿素含量分别比单独盐处理组上升了7.89%,19.16%,21.11%,32.25%,8.27%; 渭南 5个褪黑素处理组的叶绿素含量分别比单独盐处理组上升了7.16%,14.77%,20.72%,31.03%,7.55%㊂表明加入外源褪黑素能有效缓解盐对叶绿体的破坏,进而增强盐胁迫下苜蓿的光合作用㊂与C K 处理相比,在单独盐胁迫处理后 中苜1号 幼苗叶片的净光合速率(P n )㊁气孔导度(G s )㊁胞间C O 2浓度(C i )和蒸腾速率(T r )分别显著下降49.58%,38.67%,20.66%,34.85%;渭南 分别显著下降55.44%,42.19%,22.93%,37.61%(表1,2)(P <0.05)㊂外源褪黑素处理后,2个品种紫花苜蓿的各光合参数较单独盐胁迫处理均升高,并随褪黑素浓度变化呈现上升-下降的趋势,在MT 4处理时的增幅最高,此处理下 中苜1号 净光合速率(P n )㊁气孔导度(G s )㊁胞间C O 2浓度(C i )和蒸腾速率(T r )较盐胁迫处理分别上升了38.82%,32.61%,23.62%,32.56%;渭南 净光合速率(P n )㊁气孔导度(G s )㊁胞间C O 2浓度(C i )和蒸腾速率(T r )较盐胁迫处理分别上升了45.20%,43.24%,20.26%,35.05%㊂结果表明150m m o l ㊃L -1N a C l 胁迫使紫花苜蓿光和能力明显减弱,外源褪黑素可以显著增强紫花苜蓿幼苗在盐胁迫下的光合作用㊂图5 外源褪黑素对盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片叶绿素含量的影响F i g .5 E f f e c t s o f e x o g e n o u sm e l a t o n i no n c h l o r o p h y l l c o n t e n t o f t h e s e e d l i n gl e a v e s o f t w o a l f a l f a v a r i e t i e su n d e r s a l t s t r e s s 表1 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿 中苜1号 幼苗叶片光合特性的影响T a b l e 1 E f f e c t s o f e x o g e n o u sm e l a t o n i no n p h o t o s y n t h e t i c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s e e d l i n gl e a v e s o f a l f a l f a Z h o n gm uN o .1 u n d e r s a l t s t r e s s 处理T r e a t m e n t净光合速率P n/μm o l ㊃m -2㊃s -1气孔导度G s /m m o l㊃m -2㊃s -1胞间C O 2浓度C i/μm o l ㊃m o l -1蒸腾速率T r/m m o l㊃m -2㊃s -1C K13.13ʃ0.67a0.075ʃ0.002a435.67ʃ20.47a3.96ʃ0.11aN a C l 6.62ʃ0.25e0.046ʃ0.005d345.65ʃ25.01d2.58ʃ0.10eMT 17.13ʃ0.28d e0.052ʃ0.002b c356.21ʃ16.07c d2.95ʃ0.08dMT 27.44ʃ0.35c d0.054ʃ0.007b c372.56ʃ18.47b c3.16ʃ0.08c dMT 38.49ʃ0.41bc0.058ʃ0.004b416.33ʃ16.14a b3.27ʃ0.11bcMT 49.19ʃ0.47b0.061ʃ0.009b427.30ʃ17.21a3.42ʃ0.09bMT 57.14ʃ0.38d e0.049ʃ0.003c d362.54ʃ12.01c d2.98ʃ0.09d037Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期苏立娜等:外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响表2 外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿 渭南 幼苗叶片光合特性的影响T a b l e2 E f f e c t s o f e x o g e n o u sm e l a t o n i n o n p h o t o s y n t h e t i c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s e e d l i n gl e a v e s o f a l f a l f a W e i n a n u n d e r s a l t s t r e s s 处理T r e a t m e n t净光合速率P n/μm o l ㊃m -2㊃s -1气孔导度G s/m m o l㊃m -2㊃s -1胞间C O 2浓度C i/μm o l ㊃m o l -1蒸腾速率T r/m m o l㊃m -2㊃s -1C K12.86ʃ1.06a0.064ʃ0.00a426.57ʃ20.69a3.43ʃ0.10aN a C l 5.73ʃ0.90e0.037ʃ0.00d328.76ʃ24.37e2.14ʃ0.05eM T 16.19ʃ0.72d e0.044ʃ0.00b c334.72ʃ15.82c d2.53ʃ0.04c dM T 26.54ʃ0.11c d0.046ʃ0.00b c344.25ʃ20.24c d2.64ʃ0.08c dM T 37.17ʃ0.83c0.049ʃ0.02b376.43ʃ18.61b c2.75ʃ0.12b cM T 48.32ʃ0.11b0.053ʃ0.00b395.36ʃ19.56a b2.89ʃ0.04bM T 56.23ʃ0.91d e0.045ʃ0.01b c335.53ʃ17.43c d2.57ʃ0.08c d3 讨论盐胁迫会造成土壤溶液渗透势降低,植物吸水困难,生长受到抑制㊂本研究结果表明褪黑素能缓解盐造成2个品种紫花苜蓿幼苗的生理性失水,提高叶片相对含水量并大量积累渗透调节物质脯氨酸,提高渗透势以此维持细胞水分平衡㊂同样,外源褪黑素可显著提高盐胁迫下宝岛蕉的相对含水量和脯氨酸含量[19]㊂丙二醛和相对电导率作为鉴定植物耐盐性的重要生理指标,其水平与细胞膜结构完整性呈负相关关系,含量可直接反映植物细胞膜受损程度[20]㊂本研究发现,盐胁迫使紫花苜蓿 中苜1号 和 渭南 幼苗叶片丙二醛含量和相对电导率显著增加,施用外源褪黑素显著降低盐胁迫时两个指标的增幅,整体呈现随褪黑素浓度增加先降低后上升的趋势,且以褪黑素浓度100μm o l㊃L -1最佳,表明褪黑素能有效缓解盐胁迫对紫花苜蓿幼苗细胞膜系统的损伤,维持细胞膜结构的稳定性㊂郭爱华[21]在外源褪黑素处理盐胁迫苦菜的试验中发现较低浓度(25μm o l㊃L -1)褪黑素处理即可显著降低盐胁迫后苦菜幼苗的丙二醛含量和相对电导率,这可能与盐胁迫浓度不同有关㊂逆境胁迫会破坏植物体内的活性氧平衡机制,为应对胁迫植物自身启动活性氧清除机制,通过提高抗氧化酶的活性来清除多余的活性氧,从而减轻逆境胁迫对植物造成的氧化损害[22]㊂在本研究中,在盐胁迫下 中苜1号 与 渭南 的抗氧化酶活性与C K 相比均显著下降㊂加入外源褪黑素后,与盐胁迫处理相比, 中苜1号 3种抗氧化酶活性均显著提高, 渭南 的C A T 活性在MT 1处理时与盐胁迫处理相比差异不显著,其他各褪黑素处理组均显著提高㊂2个品种紫花苜蓿在加入外源褪黑素后的抗氧化酶活性变化趋势大致相同,整体稳定增加并在MT 4处理时达到峰值后降低,但相同褪黑素浓度处理时 中苜1号 比 渭南 抗氧化酶活性高,这可能与幼苗自身耐盐性有关[23]㊂这与褪黑素提高盐胁迫下莱茵衣藻的抗氧化酶活性,从而提高其耐盐性的结论一致[24]㊂这表明外源褪黑素可通过提高逆境胁迫下紫花苜蓿幼苗体内抗氧化酶的活性,增强抵御氧化胁迫的能力,保护植物的基本机能㊂植物光合作用对盐胁迫高度敏感,盐胁迫会直接破坏叶绿体结构,使叶绿素合成量降低㊁降解速率升高,从而导致叶片内叶绿素含量降低㊂本研究中,叶绿素含量在盐胁迫下显著降低,经过褪黑素处理后,2个品种紫花苜蓿叶绿素含量均显著升高,表明褪黑素能缓解盐胁迫导致总叶绿素降解,这与李阳对棉花幼苗的研究结果一致[25]㊂光合作用是决定植物生存和生产力的关键生物过程,盐胁迫通过气孔限制和非气孔限制使植物叶片光合速率降低,气孔性限制是由于气孔部分关闭导致进入植物叶肉细胞中的C O 2浓度降低,进而引起光合作用受阻,其对光合效率降低的效应大于非气孔限制[26-27]㊂已有众多研究表明,褪黑素可以缓解胁迫对植物光合作用产生的抑制[28-29],本试验结果表明,盐胁迫引起紫花苜蓿幼苗的净光合速率(P n )㊁气孔导度(G s )㊁胞间C O 2浓度(C i )㊁蒸腾速率(T r )下降,紫花苜蓿幼苗叶片P n 的下降可能与盐胁迫使植物生理干旱造成的气孔关闭有关,从而使胞间C i 降低,表明盐胁迫下气孔限制是紫花苜蓿幼苗叶片P n 降低的主要原因㊂当外施褪黑素后2个紫花苜蓿品种的P n 均显著增加,G s ,C i 和T r 也随之增加,这可能是由于褪黑素减轻了盐胁迫下紫花苜蓿幼苗P S I I 的损伤过程,维持了较高P S I I 活性㊂由此可见,外施褪黑素可以有效调节盐胁迫引起紫花苜蓿幼苗的光合功能下降㊂4 结论综上所述,盐胁迫对紫花苜蓿幼苗造成生理干旱,细胞膜系统损伤,抗氧化酶活性降低,光合作用137Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草地学报第31卷能力下降等伤害㊂外源褪黑素处理后紫花苜蓿幼苗的含水量增加,P r o的提高使体内维持渗透平衡, S O D,P O D,C A T酶活性升高使紫花苜蓿幼苗的抗氧化能力得以增强,减少氧化胁迫从而维持细胞膜结构的功能,进而缓解盐胁迫对紫花苜蓿幼苗的伤害㊂本研究表明,添加100μm o l㊃L-1褪黑素对缓解紫花苜蓿幼苗盐胁迫危害的作用效果最佳㊂本研究为提黑素提高紫花苜蓿耐盐性的生理机制提供理论依据㊂参考文献[1]刘铎,杨庆山,齐学斌,等.紫花苜蓿(M e d i c a g o s a t i v aL.)耐盐碱研究进展[J].生物学杂志,2021,38(1):98-101 [2]黄炜,文亦芾.紫花苜蓿研究进展[J].黑龙江畜牧兽医,2018(13):42-44[3]张永锋,梁正伟,隋丽,等.盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿生理特性的影响[J].草业学报,2009,18(4):232-237[4]张士功,邱建军,张华.我国盐渍土资源及其综合治理[J].中国农业资源与区划,2000(1):54-58[5]祝寿泉,王遵亲.盐渍土分类原则及其分类系统[J].土壤,1989(2):106-109[6] F I D A L G OF,S A N T O SA,S A N T O S I,e t a l.E f f e c t so fL o n g-t e r mS a l t S t r e s so n A n t i o x i d a n tD e f e n c eS y s t e m s,L e a f W a t e r R e l a t i o n s a n dC h l o r o p l a s tU l t r a s t r u c t u r e o fP o t a t oP l a n t s[J].A n n a l s o fA p p l i e dB i o l o g y,2015,145(2):185-192[7] A S I S H KP,A N A T HBD.S a l tT o l e r a n c e a n dS a l i n i t y E f f e c t so nP l a n t s:A R e v i e w[J].E c o t o x i c o l o g y a n d E n v i r o n m e n t a l S a f e t y,2005,60(3):324-349[8]刘云芬,彭华,王薇薇,等.植物耐盐性生理与分子机制研究进展[J].江苏农业科学,2019,47(12):30-36[9] D U B B E L SR,R E I T E R RJ,K L E N K E E,e t a l.M e l a t o n i n i nE d i b l eP l a n t s I d e n t i f i e d b y R a d i o i m m u n o a s s a a n d b y H i g hP e r-f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t og r a ph y-m a s s S p e c t r o m e t r y[J].J o u r n a l o f P i n e a lR e s e a r c h,1995,18(1):28-31[10]R O S A L E S-C O R R A LS,A C U N A-C A S T R O V I E J O D,T A N DX,e t a l.A c c u m u l a t i o no fE x o g e n o u sA m y l o i d-B e t aP e p t i d e i nH i p p o c a m p a lM i t o c h o n d r i aC a u s e sT h e i rD y s f u n c t i o n:A P r o-t e c t i v eR o l e f o rM e l a t o n i n[J].O x i d a t i v eM e d i c i n e a n dC e l l u l a r L o n g e v i t y,2012,7(11):843-849[11]MU R C HS J,C AM P B E L LS,S A X E N APK.T h eR o l e o f S e-r o t o n i na n d M e l a t o n i ni nP l a n t M o r p h o g e n e s i s:R e g u l a t i o no fA u x i n-i n d u c e d R o o t O r g a n o g e n e s i si n i nv i t r o-c u l t u r e d E x-p l a n t s o f S t.J o h n'sW o r t(H y p e r i c u m p e r f o r a t u m L.)[J].I nV i t r oC e l l u l a r&D e v e l o p m e n t a lB i o l o g y-P l a n t,2001,37(6): 786-793[12]Y A N GL,Y O UJ,L I J,e t a l.M e l a t o n i nP r o m o t e sA r a b i d o p s i sP r i m a r y R o o tG r o w t h i n a n I A AD e p e n d e n tM a n n e r[J].J o u r-n a l o fE x p e r i m e n t a l B o t a n y,2021,72(15):5599-5611 [13]Z H A N GZ H,L I U L T,L IH Y,e t a l.E x o g e n o u s M e l a t o n i nP r o m o t e s t h eS a l tT o l e r a n c eb y R e m o v i n g A c t i v eO x y g e na n d M a i n t a i n i n g I o nB a l a n c e i n W h e a t(T r i t i c u ma e s t i v u m L.)[J].F r o n t i e r s i nP l a n t S c i e n c e,2021,12(3):391-404[14]银珊珊,周国彦,顾博文,等.褪黑素引发对干旱胁迫下黄瓜幼苗生理特性的影响[J].中国农学通报,2022,38(19):30-36[15]朱芹.外源褪黑素和热处理对冷藏水蜜桃冷害发生的影响[D].扬州:扬州大学,2020:20-29[16]陈舒雨.外源褪黑素对铅胁迫下狗牙根萌发及幼苗生长的影响[D].雅安:四川农业大学,2019:30-45[17]马征.拟南芥褪黑素响应U V-B胁迫的功能和其合成酶表达研究[D].西安:西北大学,2019:5-9[18]邹琦.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2003:112-141[19]刘跃威.褪黑素对宝岛蕉幼苗氯化钠胁迫影响的研究[D].海口:海南大学,2020:10-17[20]Z H A N G HJ,Z HA N G N,Y A N G R C,e t a l.M e l a t o n i nP r o-m o t e sS e e d G e r m i n a t i o n U n d e r H i g h S a l i n i t y b y R e g u l a t i n gA n t i o x i d a n tS y s t e m s,AB A a n d G A4I n t e r a c t i o ni nC u c u m b e r(C u c u m i s s a t i v u s L.)[J].J o u r n a l o f P i n e a l R e s e a r c h,2014,57(3):269-279[21]郭爱华.外源褪黑素对盐胁迫下苦菜幼苗生长的影响[J].江苏农业科学,2022,50(13):153-157[22]王利界,周智彬,常青,等.盐旱交叉胁迫对灰胡杨(P o p u l u sp r u i n o s a)幼苗生长和生理生化特性的影响[J].生态学报, 2018,38(19):7026-7033[23]雷晓敏.18个紫花苜蓿品种耐盐性评价与耐盐品种筛选[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2017:11-19[24]张雨靖.褪黑素对盐胁迫下莱茵衣藻的抗氧化保护作用[D].西安:西北大学,2019:23-28[25]李阳.外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的研究[D].阿拉尔:塔里木大学,2021:34-35[26]Z H O U X,Z HA O H,C A OK,e t a l.B e n e f i c i a l R o l e s o fM e l a t o-n i no nR e d o xR e g u l a t i o no f P h o t o s y n t h e t i cE l e c t r o nT r a n s p o r ta n dS y n t h e s i so fD1P r o t e i ni n T o m a t oS e e d l i n g s U n d e rS a l tS t r e s s[J].F r o n t i e r s i nP l a n t S c i e n c e,2016(7):1823-1828 [27]李琳琳,宋彦涛,金华,等.外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合特性和抗氧化酶系统的影响[J].大连民族大学学报, 2019(1):33-38[28]范海霞,赵飒,李静,等.外源褪黑素对盐胁迫下金盏菊幼苗生长㊁光合及生理特性的影响[J].热带作物学报,2021,42(5): 1326-1334[29]尹赜鹏,王珍琪,齐明芳,等.外施褪黑素对盐胁迫下番茄幼苗光合功能的影响[J].生态学杂志,2019,38(2):467-475(责任编辑闵芝智)237Copyright©博看网. 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外源CO和H_(2)S对NaCl胁迫下加工番茄幼苗光合及叶绿素荧光动力学的影响
外源CO和H_(2)S对NaCl胁迫下加工番茄幼苗光合及叶绿素荧光动力学的影响骆霞;滕元旭;崔辉梅【期刊名称】《植物营养与肥料学报》【年(卷),期】2024(30)3【摘要】[目的]研究一氧化碳(CO)和硫化氢(H_(2)S)调控作物幼苗抗盐能力的机理,为缓解盐渍土中NaCl对作物的胁迫提供理论和技术。
[方法]以加工番茄品系KT-7为试验材料,采用无土栽培方法进行CO和H_(2)S叶面喷施试验。
CO供体为氯化血红素溶液(hemin 15μmol/L),H_(2)S供体为硫氢化钠溶液(NaHS,50μmol/L),并因处理需要使用了H_(2)S清除剂次牛磺酸溶液(HT,100μmol/L)和血红素加氧酶抑制剂锌原卟啉溶液(ZnPPⅨ,25μmol/L)。
试验共设6个处理,除对照根部浇灌营养液,叶面喷施清水外(CK_(0)),其余5个处理均根部浇灌200 mmol/L NaCl溶液,叶面分别喷施清水(CK_(1))、CO、H_(2)S、CO+HT、H_(2)S+ZnPPⅨ。
幼苗长至四叶一心时,连续6天进行NaCl浇灌和叶面喷施处理,然后测定幼苗形态学指标,用Li-6800便携式光合测定仪测定光合参数,用Imaging-PAM荧光成像系统测定叶绿素荧光系数,植物效率仪测定叶绿素荧光动力学曲线(OJIP曲线)。
[结果]胁迫6天后,加工番茄幼苗的各项形态学参数、净光合速率(P_(n))、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光系统Ⅱ(PSⅡ)性能指标[PI_(ABS)和PI_((CSM))]显著下降,OJIP曲线产生形变,并出现K点。
CO和H_(2)S处理均有效提高了加工番茄幼苗的光合色素含量、光合参数、PSⅡ的综合性能和受体侧的电子传递效率;提升了OJIP曲线中的J点、I 点、P点,降低了ΔK,从而缓解了OJIP曲线的形变;CO处理的P_(n)、表观CO^(2)利用率(CUEapp)、Y(Ⅱ)和电子传递速率(ETR)分别较CK_(1)上升了75.63%、100%、60.00%和57.72%,H_(2)S处理分别上升了65.95%、100%、55.00%和52.68%,CO和H_(2)S处理均降低了非光化学淬灭和热耗散的比例,减少了PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)的损伤。
选择题(6)光合作用__2022届高考生物二轮复习巧刷高考题型
B.动物呼吸作用吸收的O2量等于植物光合作用产生的O2量
C.动植物呼吸作用释放的CO2量等于植物光合作用固定的CO2量
D.动物呼吸作用消耗的有机物量等于植物光合作用合成的有机物量
10.农业生产中，农民会采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施不能达到增产目的的是( )
5.答案：B
解析：由图1知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降，空白对照组植株的CO2固定速率相对值是28,A错误、B正确；结合图1、图2可知：去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少,导致输出降低，进而在叶片中积累，故光合速率下降,C、D错误。
6.答案：D
解析：A、据图分析可知：c点之后CO2浓度继续增加，乙植物的光合速率不再变化，故此点表示乙植物的CO2饱和点，在高温干旱条件下，植物的蒸腾作用较大，气孔较小，故需要较小的CO2浓度即可达到较大的光合作用的植物才有利于在高温干旱条件下生存，故在高温干旱地区更易存活的是甲植物，A错误；
A.由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐上升
B.由图1可知，空白对照组植株的CO2固定速率相对值是28
C.由图1、图2可知去除棉铃后，叶片光合产物利用量增加，导致输出升高
D.由图1、图2可知去除棉铃后，叶片光合产物在叶片中积累降低，光合速率下降
6.如图一表示不同浓度CO2条件下两种植物的CO2吸收速率，图二表示将甲乙两种植物同时放入一个密闭容器中，在适宜的温度条件下，依次给予黑暗和充足的光照处理测得的容器中氧气浓度变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
选择题（6）光合作用——2022届高考生物二轮复习巧刷高考题型
1.通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来吸收、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些蓝细菌（旧称蓝藻）在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关叙述正确的是( )
外源独脚金内酯和丛枝菌根真菌对多枝柽柳抗盐性的影响
外源独脚金内酯和丛枝菌根真菌对多枝柽柳抗盐性的影响徐宁;吴亮;朱建俊【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2024(52)6【摘要】以盐碱地区优势植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)幼苗为研究对象,采用盆栽方式,探究根际施用独脚金内酯并接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AMF)对盐胁迫下多枝柽柳生长情况、气体交换参数、叶绿素荧光参数及内源激素变化的影响。
结果表明,与非盐处理相比,盐胁迫下多枝柽柳株高减少,叶绿素含量以及光合作用不断降低,PSⅡ光系统中叶绿素荧光参数呈下降趋势,内源激素平衡遭到破坏。
而根际施用独脚金内酯能够促进AMF侵染发育,增加泡囊数、丛枝数和侵入点位数,菌根侵染率最高达58.5%。
接种AMF和/或独脚金内酯处理均能够增加盐胁迫下多枝柽柳株高和根冠比,提高光合作用,维持PSⅡ光系统中叶绿素荧光参数,盐害指数从65.1%下降到41.5%,多枝柽柳枝条相对含水量也明显增加。
盐胁迫下,接种AMF和/或独脚金内酯处理的多枝柽柳叶片净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、水分利用效率(WUE)、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、气孔导度(G s)以及气孔限制值(L_(s))分别提高20.7%~40.7%、42.6%~176.6%、27.6%~96.6%、38.5%~99.1%、21.2%~75.9%、60.9%~160.9%,叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、表观电子传递速率(ETR)分别提高0.2%~4.0%、24.8%~51.0%、37.3%~189.8%,热耗散速率(HDR)下降9.7%~32.3%;内源激素中独脚金内酯(SLs)、生长素(IAA)以及赤霉素(GA)含量分别增加5.1%~5.8%、7.3%~98.8%、31.8%~121.1%,脱落酸(ABA)含量下降20.7%~45.2%。
草原荒漠区红砂和珍珠猪毛菜群落分布特征分析
草原荒漠区红砂和珍珠猪毛菜群落分布特征分析李锦荣;崔崴;王茹;董雷;张志杰;张晓燕【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》【年(卷),期】2024(22)2【摘要】为探究影响红砂和珍珠猪毛菜群落空间分布的主要环境因子,采用点格局分析方法和冗余分析(RDA),分析了植物种的空间分布格局及其与环境因子之间的关系。
研究结果显示:多年平均降水量的减少地点,红砂种群、珍珠猪毛菜种群的空间聚集程度减弱,向随机分布趋势转化,表现出种内促进关系逐渐减弱的适应策略;种间关联性也表现出随降水的减少物种之间的促进关系逐渐减弱。
消除生境异质性后,红砂种群、珍珠猪毛菜种群均在>30 m尺度下随机分布,种群内部表现为相互独立;空间关联性整体均呈现为负相关,种间关系表现为相互竞争,降水减少的地点存在向无相关性转变的趋势。
利用冗余分析识别出导致群落植被特征产生差异的主要因素是气候、土壤、海拔,因此在制定更为有效的荒漠灌木多样性保育措施时不仅要考虑植被本身的特性,也要加强对荒漠土壤环境的保护。
【总页数】16页(P179-194)【作者】李锦荣;崔崴;王茹;董雷;张志杰;张晓燕【作者单位】中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站;呼和浩特市气象局;四子王旗水利局【正文语种】中文【中图分类】S157【相关文献】1.乌拉特荒漠草原红砂(Reaumuria soongorica)灌丛林地地面节肢动物群落季节分布特征2.内蒙古乌拉特荒漠草原红砂灌丛林引入柠条后地面节肢动物群落结构分布特征3.不同光合途径植物红砂和珍珠猪毛菜幼苗对氮沉降及降水变化的光合响应4.模拟氮沉降及降水作用下红砂和珍珠猪毛菜幼苗生物量的分配模式5.不同生境下荒漠植物红砂-珍珠猪毛菜混生根系的垂直分布规律因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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外源脱落酸对荒漠植物红砂幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响作者：曾继娟种培芳朱强来源：《江苏农业科学》2020年第07期摘要：以2年生红砂幼苗为试材，采用盆栽试验，通过喷施浓度为0.1、1、10、100μmol/L的脱落酸（ABA）溶液，研究外源ABA对红砂幼苗光合和叶绿素荧光参数的影响，旨在为荒漠区植被恢复提供依据。
结果表明，叶面喷施ABA后，气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和净光合速率（Pn）都在短时间内得到较好的抑制，但是当ABA喷施浓度为100μmol/L 时，Pn下降，Gs的变化趋势不明显，主要与气孔因素有关，说明适度的ABA浓度（<100 μmol/L）有助于红砂更好地适应逆境，超过此浓度，则不利于红砂进行光合作用。
對照的PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在光化学活性（Fv/Fo）、最大荧光/初始荧光（Fm/Fo）、可变荧光（Fv）均维持在较高水平，其中Fv/Fm>0.8，外施ABA后，Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo、Fv均不同程度地降低，随着ABA浓度的变化，各处理的变化趋势一致;随着ABA胁迫时间的延长，Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo、Fv均低于胁迫初期。
外施ABA对红砂光合生理机能的影响表现为多个指标的相互作用，并受ABA胁迫浓度、胁迫时间共同影响。
综合分析表明，喷施一定浓度的脱落酸可以维持红砂生长季叶片正常的生理代谢功能，从而有效控制叶片的衰老进程。
关键词：红砂;脱落酸;光合特性;叶绿素荧光中图分类号： Q945.78 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）07-0136-06近年来，全球气候变化和过度的人为活动加剧了我国北方荒漠草原的沙漠化进程，其生态环境极为脆弱，成为制约我国“西部大开发”战略实施的重要因素[1]。
植被恢复与重建可以有效抵御荒漠化威胁，而水分是影响植物生长与分布的关键因子。
因此，研究荒漠植物抗旱的生理生态适应机制，采用有效的方法提高植物的抗旱性，对于荒漠区植被恢复与重建意义重大。
红砂（Reamuria soongarica）是柽柳科红砂属超旱生小灌木，广泛分布于我国干旱荒漠地区，其抗逆性强，生态可塑性大，具有较强的抗旱、耐盐和集沙能力[2]，是西北干旱、半干旱地区的荒漠复苏植物和主要的牧草饲料[3-4]。
近年来，对于红砂的研究主要集中于种子萌发[5]、幼苗建植[6]、遗传多样性[7]、耐盐[8]、抗旱以及气候因子[9-10]等生理生态学方面，这对于分析荒漠化进程中水分对红砂的影响机制具有重要作用。
脱落酸（abscisic acid，ABA）最初被认为是一种抑制型激素，随着研究的不断深入，发现ABA在植物整个生长发育过程中不但能诱导植物休眠、合成种子贮藏蛋白，还在气孔开闭、水分调节、光合作用、衰老及植物对逆境的适应等多方面起到重要的调控作用[11]。
干旱胁迫在诸多自然逆境中占据首位，成为制约许多地区农牧业发展的瓶颈。
植物根系最先感知到外界水分胁迫刺激，诱导ABA的生物合成，通过一系列代谢过程降低气孔开度来调节植株水分的散失和生长等。
目前，干旱胁迫下脱落酸对小麦（Triticum aestivum L.）、玉米（Zea mays）、樟子松（Pinus sylvestris）、尖果沙枣（Elaeagnus oxycarpa Schlecht.）、生姜（Zingiber officinale Roscoe）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、梭梭（Haloxylonammodendron）等植物影响的研究已有相关报道[12-18]，这些研究结果均表明，干旱胁迫诱导植物根部合成大量脱落酸后转移到叶片中，进而调节其生长、生理特性、气孔开度及光合作用等，使植物不断适应干旱环境。
当前，鲜有针对脱落酸对荒漠优势种植物红砂影响的研究报道。
因此，本研究通过分析外施ABA对红砂光合作用和叶绿素荧光参数的影响，拟从光合生理的角度探讨外源ABA对红砂抗旱性的调控机制。
1 材料与方法1.1 研究区概况研究区位于甘肃省武威市林业综合服务中心良种繁育基地（103°51′E，38°38′N），地处甘肃省河西走廊东北部。
该区属典型的温带大陆性荒漠气候，土壤为碱性沙土，年均降水量为113.2 mm，年均蒸发量为2 604.3 mm，年均气温为7.6 ℃，海拔为1 378 m。
1.2 试验材料与处理2015年4月17日在甘肃省武威市林业综合服务中心良种繁育基地选择大小、长势较为一致的2年生红砂裸根苗木，株高18 cm，移栽在外口径28 cm、内口径25 cm、高21 cm的塑料花盆中，土壤为沙壤土，每盆1株，置于遮阴棚内缓苗，缓苗期间正常浇水。
缓苗结束后，即5月17日进行干旱胁迫，胁迫前将所有苗木浇透水，采用便携式土壤水分速测仪（GMK-770S）和称质量法相结合的方式进行水分控制。
计算土壤含水量并根据缺水量于每天17：30—18：00定量补充水分，使土壤含水量为田间持水量的45%～50%。
6月2日（控水16 d 后）开始人工喷施外源ABA，浓度分别设置为0.1、1、10、100 μmol/L，设3次重复，参照阮英慧等的方法[19]使用手持式喷雾器于晴朗无风的15：00—17：00 在植株叶片正反两面均匀喷施，用量以喷施部位湿润滴水为宜，每周喷施1次ABA，共8次，于ABA处理30、60 d后分别测定光合生理指标[蒸腾速率（Tr）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）]并拟合得到光响应曲线，同时测定叶绿素荧光参数等指标。
1.3 测定项目与方法采用LI-6400光合测定仪，参照周朝彬等的方法[20]测定光合生理指标并拟合得到光响应曲线，测定时控制空气CO2浓度为（375±5）μmol/mol，光合作用有效辐射（PAR）为（2 000±1）μmol/（m2·s），空气温度为（28±0.5）℃。
设置光照度为2 000、1 500、1 000、500、400、300、200、100、0 μmol/（m2·s），每个光照度下的测定时间均为120 s，每个处理选取标记枝条中部的3张成熟叶片进行测定，取平均值。
使用便携式脉冲调制叶绿素荧光仪（PAM-2100，英国）测定外源ABA处理下红砂叶片的叶绿素荧光动力学参数，与光响应曲线的测定同步进行。
主要参数有可变荧光（Fv）、最大荧光（Fm）、初始荧光（Fo）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、实际光化学反应量子效率ΦPSⅡ[ΦPSⅡ=（Fm′-Fo′）/Fm′]。
按照Rohacek的公式[21]计算非光化学淬灭系数qN[qN=（Fm-Fm′）/Fv]、PSⅡ原初光能转化效率[Fv/Fm=（Fm-Fo）/Fm]。
其中在测定Fo、Fm前必须使叶片经过30 min的完全暗适应。
一般来说，在室内24 h或12 h的暗适应是最好的。
由于在野外操作不方便，本试验采用叶绿素荧光分析仪的暗适应夹子遮光处理30 min，每个枝条测定3次，每个处理3次重复。
1.4 统计分析方法试验数据通过Excel 2010和SPSS 16.0进行处理，试验结果采用Duncans新复极差法进行差异显著性多重比较。
2 结果与分析2.1 外源ABA对红砂幼苗光合特性的影响如图1所示，对照红砂叶片的蒸腾速率一直保持在高水平，喷施ABA后，各处理的Tr均不同程度地低于CK。
随着光照度的增加，Tr先快速上升然后缓慢上升接着趋于稳定，随着ABA浓度的增大，Tr也随之下降，当ABA浓度为100 μmol/L时，Tr最小且变化趋势最明显，这可能说明外源ABA作用能够诱导红砂叶片气孔关闭，减少蒸腾，导致Tr降低，以便更好地适应外界环境;喷施ABA 60 d时，各处理的Tr均低于胁迫30 d时。
由此推测，外施ABA 浓度、作用时间均影响蒸腾速率的变化，Tr受限制主要与气孔因素有关。
如图2所示，同一ABA浓度下，红砂叶片的净光合速率随着光照度的增大在达到光饱和点（LSP）前表现出先直线式快速升高而后曲线式缓慢升高的变化趋势。
对照的Pn维持在最低水平，ABA胁迫30 d后，Pn呈不同程度的上升趋势，在ABA浓度为10 μmol/L时最大，而ABA浓度为100 μmol/L 时，Pn反而下降，出现光饱和点;ABA胁迫60 d后，各处理的Pn均低于胁迫初期且部分处理显著高于对照。
说明外施一定浓度的ABA可以有效促进红砂的光合作用，但这种作用有一定的ABA浓度限制（10 μmol/L），达到或超过该浓度，促进作用会减缓。
随着光照度的增加，红砂叶片气孔导度呈先快速上升接着缓慢上升而后下降的趋势（图3）。
对照的Gs维持在较高水平，ABA胁迫30 d后，各处理的Gs均随着ABA浓度的增大而显著降低，其中在CK、0.1 μmol/L ABA条件下，Gs的变化幅度较大，ABA浓度为100μmol/L时，Gs的变化趋势不明显，这可能说明该浓度下红砂的气孔基本上失去了调节作用，导致对光照度变化的响应不敏感;当ABA胁迫60 d后，随着胁迫时间的延长，各处理的Gs均不同程度地高于胁迫初期，说明红砂植株生长在旱季时其Gs低于雨季，ABA胁迫时间的延长可能增强了植物气孔的调节能力，可见该植物在干旱时通过降低气孔开度来减少水分的散失，更有利于红砂适应逆境。
红砂光合作用的胞间CO2浓度的光响应变化规律不同于Gs，有2种不同的趋势：当光照度为0～500 μmol/（m2·s）时，随着光照度升高，在ABA浓度为10、100 μmol/L的条件下，Ci先上升后下降;在CK、0.1 μmol/L ABA和1 μmol/L ABA处理下，Ci呈先下降后上升的趋势（图4）。
ABA胁迫30 d后，在0～500 μmol/（m2·s）光照度范围内，各处理的Ci变化幅度较大，但是随着光照度的增加，变化趋势基本一致，均缓慢上升且显著高于CK;ABA胁迫60 d后，随着胁迫时间的延长，各处理的Ci均低于胁迫初期，分析其原因，可能是随着Pn的上升，消耗的CO2增多，胞间CO2不能及时得到补足，所以导致Ci下降，此外，可能与土壤水分条件有关。
2.2 外源ABA對红砂幼苗叶绿素荧光参数的影响叶绿素荧光是光合作用的探针，通过测定叶绿素荧光参数能够得出相关光能使用路径的信息，间接判断植物生长情况和抗逆性的大小，其中Fv/Fm、Fv/Fo（PSⅡ的潜在光化学活性）、Fm/Fo（最大荧光/初始荧光）、Fv（可变荧光）用来反映质体醌A（QA）的复原情况[22]。
光化学效率的高低直接决定叶片光合作用的高低，因此，由于某种原因造成的光化学效率降低会成为光合作用的重要限制因子[23]。