摘要
干旱和盐渍化不仅仅是影响全世界生态环境的最主要因素，而且是制约农业生产的一个全球性问题。在全球干旱及盐碱化地区愈趋扩大的背景下，种植耐盐碱植物对盐碱荒漠土地的改良极其重要。盐生植物在适应干旱和盐渍环境的漫长过程中，进化出独特的耐盐抗旱机制。四翅滨藜(Atriplex canescens)为藜科(Chenopodiaceae)滨藜属多年生半常绿灌木，是一种典型的盐囊泡类盐生植物，在世界各地盐渍区均有广泛分布。具有耐盐、抗旱、耐寒的特性，因而成为防风固沙和改良盐碱地的重要物种，也可作为盐碱化荒漠草原的优良饲草资源。 目前，国内外学者对滨藜属植物响应盐和干旱胁迫的生理机制做了许多研究，但对四翅滨藜耐盐抗旱的生理机制鲜有报道。因此，本论文以四翅滨藜为材料，分别进行盐处理、渗透胁迫处理以及干旱胁迫处理，通过对其生长状况，光合特性，体内Na+、K+含量，渗透调节物质和渗透势的变化进行分析，系统研究四翅滨藜响应盐和干旱胁迫的生理机制。主要结论如下： 1．四翅滨藜具有很强的耐盐性。与对照相比，100 mmol/L NaCl处理下植株的鲜重、干重和株高均显著增加，分别较对照高出13%、15%和20%，促进了四翅滨藜的生长；然而200和400 mmol/L NaCl对其生物量没有显著性影响，四翅滨藜幼苗仍能正常生长。随着NaCl浓度的升高，净光合速率逐渐增大；100 mmol/L NaCl处理下，蒸腾速率和气孔导度分别是对照的1.8和1.9倍，但200和400 mmol/L NaCl处理下两者均没有受到影响；水分利用效率在400 mmol/L NaCl时急剧上升，可能是由于盐浓度过高从而导致幼苗气孔关闭。NaCl处理下，四翅滨藜一方面将大量Na+区域化在液泡中，另一方面将过量Na+转移到盐囊泡中，降低了Na+对代谢细胞的毒害作用，维持细胞质中Na+/K+稳态平衡。 2．盐胁迫下，四翅滨藜通过积累无机离子(Na+、K+等)和有机渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱等)降低渗透势，维持较高的渗透调节能力，从而保持了较好的水分状况。其中，Na+对渗透势的贡献随NaCl浓度的升高而增加，从对照的2%逐渐增加到400 mmol/L NaCl下的48.8%；K+对渗透势的贡献随NaCl浓度的升高而降低，从对照的33.8%逐渐降低到400 mmol/L NaCl下的9.2%。高浓度(200和400 mmol/L NaCl)下脯氨酸和甜菜碱对渗透势的贡献显著增加，其中400 mmol/L NaCl下甜菜碱和脯氨酸对渗透势的贡献占8.1％和3.8％。 3．渗透胁迫处理显著抑制四翅滨藜的生长。-0.2 MPa和-0.5 MPa渗透胁迫下，四翅滨藜幼苗鲜重、干重及株高较对照分别降低了21.6%和39.7%、22.2%和43.1%及20.5%和42.5%。然而，添加100 mmol/L NaCl有效缓解了渗透胁迫的抑制作用。其中-0.2 MPa+100 mmol/L NaCl处理的鲜重、干重和株高较-0.2 MPa处理分别高出11.3%、9.4%和11.2%；-0.5 MPa+100 mmol/L NaCl处理的鲜重和干重较-0.5 MPa处理高出13.7%和13.9%。-0.2 MPa和-0.5 MPa渗透胁迫下，四翅滨藜幼苗净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照，分别添加100 mmol/L NaCl后其光合指标均显著高于-0.2 MPa和-0.5 MPa的单一渗透胁迫处理。此外，四翅滨藜在受到渗透胁迫时，其可通过维持体内K+的稳定、提高体内脯氨酸和甜菜碱含量，降低渗透势，维持体内较高的水分含量使幼苗保持正常的生长状态。 4．与对照相比，干旱处理下四翅滨藜幼苗生物量和光合参数均显著降低。其中鲜重、干重、株高和根长分别较对照降低了47.5%、37.1%、20.2%和14.4%；净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别较对照降低了26.6%、10.8%和34.8%。干旱胁迫下加入100 mmol/L NaCl不仅能有效缓解干旱对植株生长的抑制作用，还使其净光合速率和蒸腾速率恢复到对照水平。另一方面，维持地上部K+的稳定是四翅滨藜适应干旱环境的又一重要策略。因此，适量NaCl通过提高四翅滨藜的渗透调节能力，保持体内水分平衡，进而促进植株的生长并提高其抗旱性。
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