Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 氮素对盐地碱蓬耐盐性的影响 | |
| 其他题名 | Effect of Nitrogen on Salt Tolerance of Suaeda salsa |
| 姜黎 | |
| 出版年 | 2013 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 田长彥 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 氮素是植物所需量最多的矿质元素和生长的主要限制因子之一，还是提高干旱区或半干旱区盐生植物耐盐性的一个重要途径。甜菜碱是含氮最多渗透调节物质之一，在许多盐生植物细胞质中起着重要的渗透调节作用和保护作用。许多研究报道了施氮和外源喷施甜菜碱均可促进盐生植物生长发育，提高植物抗盐性，但它们对盐生植物耐盐性的影响及其抗盐机制还鲜见报道。本文采用沙培与盆栽试验相结合，以真盐生植物盐地碱蓬 (Suaeda salsa)为试验材料，主要研究了不同盐胁迫下氮素对盐地碱蓬的生长参数、光合生理和甜菜碱积累等方面的影响，并且通过喷施外源甜菜碱来验证内源甜菜碱对植物耐盐性的影响，从生长、光合生理和次生代谢物质上揭示氮素对盐生植物耐盐性的影响及可能的调控机制。 得出以下主要结果： 1. 施加氮素显著提高真盐生植物盐地碱蓬幼苗的生长和光合作用，促进甜菜碱的积累量，进而提高植物的耐盐性。盐胁迫下，施加氮素一方面显著提高盐地碱蓬幼苗地上干物质重，相对含水量和净光合速率，其中净光合速率的提高主要归因于气孔导度、叶绿素含量和叶片光合系统PSII效率的提高；另一方面，氮素通过激活BADH酶活性促进甜菜碱合成从而提高了植物的耐盐性，甜菜碱含量与BADH酶活性(r= 0.901, P < 0.01)呈极显著正相关。 2. 盐地碱蓬异型种子长成植株具有不同的耐盐性，棕色种子植株比黑色种子植株更耐盐，而两种种子植株对氮素具有类似的生理和生长反应。棕色种子植株能正常生活在中度盐分(300 mmol L?1 NaCl)，而黑色种子植株的地上部干重和光合速率随着盐分增加而降低。在同一氮素水平下，棕色种子植株与黑色种子植株表现出相似是增长速率。增加氮素能显著增加这两种种子植株的甜菜碱含量。 3. 氮素促进盐地碱蓬生殖生长期的生长发育，显著增加植株不同部位中甜菜碱和全氮含量，提高植物的耐盐性。同一氮素水平下，花期与果实期相比，盐地碱蓬干物质积累量、甜菜碱与全氮含量均无显著差异。在生殖生长期，盐地碱蓬叶片甜菜碱含量对氮素的响应最敏感，各部位中甜菜碱含量表现为：叶片＞ 全株＞茎＞根。植株不同部位甜菜碱的累积量与全氮含量的密切相关，表明氮素促进盐地碱蓬积累甜菜碱的一个重要因素，从而提高植物耐盐性。 4. 喷施外源甜菜碱显著改善盐地碱蓬幼苗的生长和光合生理，验证了内源甜菜碱主要通过调节盐生植物的光合生理，提高植物的耐盐性。喷施外源甜菜碱，增强叶片气孔导度、叶绿素含量和叶片光合系统PSII效率，显著提高这种植物的净光合速率，促进盐地碱蓬生长参数，进而增强盐地碱蓬幼苗的耐盐性，且高浓度外源甜菜碱更能显著提高盐地碱蓬幼苗的耐盐性。 通过以上结果，可以得出以下结论：第一，盐胁迫下氮素显著增加盐地碱蓬的生长和光合参数；第二，氮素是调控盐地碱蓬大量积累甜菜碱的重要因子；第三，盐地碱蓬棕色种子植株比黑色种子植株更耐盐，而棕色种子植株与黑色种子植株对氮素的响应具有相似性；第四，喷施外源甜菜能显著提高盐地碱蓬的生长与光合生理，从而补充说明了甜菜碱积累内源效应。 |
| 英文摘要 | Nitrogen is a mineral nutrient required in the largest quantity by plants and is one of the most limited factors for plant growth; it is also an important factor to resist salinity for halophytes in arid or semi-arid districts. Glycinebetaine, a nitrogenous osmoprotectant, plays important roles in osmotic adjustment and protection in the cytoplasm of halophytes. Nitrogen and exogenous glycinebetaine promote plant growth and development and improve salt resistance of halophytes, but there is little information about the effects of nitrogen and exogenous glycinebetaine on the regulation mechanism of salt resistance in halophytes. By sand culture and pot experiments, we studied the effect of nitrogen on the growth parameters, photosynthetic physiology and glycinebetaine accumulation of Suaeda salsa, and the effect of exogenous glycinebetaine on salt tolerance of S. salsa, in order to verify the endogenous glycinebetaine enhanced salt tolerance of S. salsa. Our aim is to reveal the effect of nitrogen on salt tolerance of S. salsa and possible regulation mechanism. The main results are shown as follows: 1. Nitrogen improved salt tolerance of S. salsa seedlings by significantly increased growth and photosynthesis, and glycinebetaine accumulation of S. salsa seedlings. On the one hand, nitrogen significantly enhanced shoot dry weight, shoot water content and net photosynthesis of S. salsa seedlings; the increment of net photosynthesis by nitrogen might be mainly due to the increment of stomatal conductance (gs) and photosynthetic pigment content, and the photosystem II (PSII) efficiency of S. salsa seedlings. On the other hand, nitrogen significantly enhanced glycinebetaine content and BADH enzyme activity of S. salsa seedlings. |
| 中文关键词 | 盐胁迫 ; 氮素 ; 盐地碱蓬 ; 甜菜碱 ; 种子二型性 |
| 英文关键词 | Nitrogen salt stress Suaeda salsa glycinebetaine seed dimorphis |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 生态学 |
| 来源机构 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/287281 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姜黎. 氮素对盐地碱蓬耐盐性的影响[D]. 中国科学院大学,2013. |
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