越橘在盐碱处理下的生理响应及外源褪黑素对越橘耐盐性的影响

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中文摘要：越橘是我国新兴小浆果果树，具有较高的经济价值和营养价值，对农业经济发展具有重要作用。目前，盐碱土是影响越橘产业扩大发展的限制性因素之一。外源褪黑素作为抗氧化剂在植物非生物胁迫中起到重要作用，本研究探究外源褪黑素对盐碱胁迫下的‘北陆’缓解效应，为越橘抗性研究和栽培利用提供指导。本试验通过以下两部分：（1）选择两年生越橘‘北陆’为试材，采用盆栽方式，人工模拟盐碱环境进行试验，在1/10改良Hoagland营养液(pH为4.8)中添加不同浓度的NaCl、Na2CO3、NaHCO3进行处理，每个盐碱胁迫处理分别设置30，60，90，120，150，180mmol/L（Na+）6个盐浓度水平，以不进行任何盐碱处理，仅浇灌1/10改良Hoagland营养液为对照（CK），共计13个处理，处理30d。（2）选出试验中生物量减少接近减半的盐浓度，及120mmol/L（Na+）浓度的混合盐和碱性盐，通过叶片喷施0、100、200、300μmol/LMT，分别处理30d后对越橘的光合生理、生理生化变化、离子含量及叶片解剖结构进行测定，通过相关性分析和主成分分析，探究盐碱处理及外源褪黑素对越橘耐盐性影响。本研究结果如下： 1.在30~60mmol/L（Na+）混合盐或者30mmol/L（Na+）碱性盐处理下，越橘生长形态正常；之后随着盐浓度的增加，混合盐和碱性盐处理叶片开始失绿变黄，出现红褐色红斑，最终干枯，出现落叶。随着盐浓度的增加，混合盐和碱性盐处理越橘叶片叶绿素含量均呈降低趋势，叶片CMP呈升高趋势，SP、SS、Pro、MDA含量和SOD、CAT活性均呈先增长后降低的趋势。随着盐浓度的增加，混合盐处理越橘叶片厚度、下表皮厚度、海绵薄壁组织厚度、主脉厚度和SR总体上均呈降低的趋势，栅栏薄壁组织厚度、CTR、栅/海均呈先增长后降低的趋势；碱性盐处理越橘叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏薄壁组织厚度、海绵薄壁组织厚度、主脉厚度和SR总体上均呈降低的趋势；CTR、栅/海均呈先增长后降低的趋势。混合盐和碱性盐处理下，根、茎和叶中K+含量均下降，Na+含量均增加。而越橘叶片Pn和Gs在30mmol/L（Na+）碱性盐处理下开始出现显著性差异（P＜0.05）；叶片Pn、Gs、Ci在90mmol/L（Na+）混合盐处理下出现显著差异（P＜0.05）。 2.外源褪黑素能有效减缓盐碱胁迫下越橘叶片中Chla、Chlb和Chla+b含量的降解。生理生化方面，适宜的外源褪黑素降低了叶片MDA的含量和CMP，同时增加SS、SP含量和CAT与SOD活性。外源褪黑素使混合盐碱胁迫下越橘叶片Pn、Tr、Gs显著升高（P＜0.05），同时使WUE和Ci显著降低（P＜0.05），Fv/Fm和Fv/Fo显著增加（P＜0.05）。外源褪黑素可改变越橘叶片结构，显著增加（P＜0.05）混合盐碱胁迫下越橘叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏薄壁组织厚度和海绵薄壁组织厚度，200μmol/L褪黑素相比CK1增加34.81%、34.11%、92.48%、35.11%、30.74%，其中叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度均显著高于（P＜0.05）CK7.86%、36.16%、66.25%；200μmol/LMT使碱性盐胁迫下越橘叶片厚度、上表皮厚度达到最高值显著高于（P＜0.05）CK4.20%、28.56%。适宜的外源褪黑素降低了混合盐胁迫下根和叶中Na+含量，增加根和叶中K+含量。通过主成分分析综合得分表明：外源褪黑素在混合盐处理下，MT2＞CK＞MT3＞MT1＞CK2；在碱性盐处理下CK＞MT2＞MT3＞MT1＞CK2。 3.越橘在混合盐和碱性盐处理下，植株能依靠自身通过增加抗氧化酶活性和渗透调节物质来应对盐碱环境。通过对越橘在混合盐和碱处理后的30个指标进行主成分分析，筛选出Pro、SOD、Pn和Tr以及叶绿素含量、叶片结构海绵薄壁组织、叶片的Na+和K+含量以及植物生物量可作为评价越橘抗盐碱胁迫的能力指标。 4.越橘在混合盐和碱性盐处理下，施用外源褪黑素可以改变叶片结构和光合能力、增加抗氧化酶活性和渗透调节物质含量以增强越橘的耐盐碱性，其中200μmol/L处理效果最佳。

作者：

贾文飞

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关键词：

越橘盐碱处理外源褪黑素生理特性叶片解剖结构离子含量光合生理

授予学位：

硕士

学科专业：

果树学

导师：

吴林

学位年度：

2022

学位授予单位：

吉林农业大学

语种：

中文

中图分类号：