土壤干旱脅迫對蒙古扁桃種子及根系生理活動的影響.pdf

1、蒙古扁桃是蒙古高原荒漠區(qū)和荒漠草原特有的旱生落葉灌木，其抗逆性極強，防風固沙能力很強，對脆弱荒漠生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與恢復中發(fā)揮著極其重要的作用。將蒙古扁桃種子分別在滲透勢為-0.04MPa、-0.12MPa、-0.30MPa(聚乙二醇，PEG一6000)的石英砂培養(yǎng)基上進行發(fā)芽，探討模擬干旱脅迫對蒙古扁桃種子發(fā)芽期間呼吸代謝的影響。結果表明，在發(fā)芽期間蒙古扁桃種子呼吸商、總呼吸強度呈現先上升后下降的趨勢，交替途徑也表現出相同的變化模式。萌發(fā)

2、早期糖酵解(EMP pathway)途徑運行速率很高，第4d達到最高值，即對照 (CK)和-0.04MPa、-0.12MPa、-0.30MPa的EMP途徑呼吸速率最高值分別為74.33、70.29、70.24和62.16O<,2>μl·g<'-1>FW·h<'-1>，但隨后又逐漸減弱。同時，糖酵解—三羧酸循環(huán) (TCAC) 途徑相應增強。種子發(fā)芽初期磷酸戊糖途徑 (HMP pathway) 以較高速率運行，但隨著種子萌發(fā)進程逐漸下降。輕

3、度脅迫(滲透勢為-0.04MPa)促進呼吸底物代謝速率。在整個種子萌發(fā)過程中，細胞色素系統(tǒng)電子傳遞途徑運行活性隨總呼吸的增加而顯著加強，但所占的比值逐漸下降，而交替途徑在總呼吸中所占的比值逐漸上升。輕度脅迫使種子發(fā)芽期間的抗氰呼吸增加，但隨著脅迫強度的增加，交替途徑的貢獻降低，而細胞色素主路的貢獻增加。此外，種子萌發(fā)期間其氰化物含量呈先上升后下降趨勢，輕度脅迫促進發(fā)芽種子中氰化物的積累。 控制土壤水分含量來模擬不同土壤干旱脅迫，

4、探討土壤干旱對蒙古扁桃幼苗根系生理特性的影響。結果表明，包括全氮含量、硝酸還原酶活性、蛋白酶活性在內的氮代謝水平，隨著干旱脅迫強度的增強迅速增加，當土壤含水量下降到3．96％、植株葉水勢下降到-2．48MPa時達到最高水平，分別比正常供水的對照升高35．55％、164．06％、651．63％，之后緩慢下降并趨于平衡；蒙古扁桃幼苗根系在干旱脅迫條件下具有較好的滲透調節(jié)能力，脅迫前期其根系脯氨酸、游離氨基酸以及無機離子(K<'+>、Na<'

5、+>)的含量顯著增加，其最高含量分別為2．63、7．29、1．45、0．60mg·g<'-1>DW，分別比正常供水的對照增加16．44倍、0．83倍、1．62倍和1．36倍，到脅迫后期這些小分子滲透調節(jié)物質含量下降的同時可溶性蛋白和可溶性糖等大分子量可溶性物質含量增加，即脅迫前期其主要滲透調節(jié)物質為脯氨酸、游離氨基酸、K<'+>、Na<'+>等低分子量物質，而脅迫后期主要以可溶性蛋白和可溶性糖作為滲透調節(jié)物質。蒙古扁桃根系具有較好的抗氧

6、化能力，脅迫前期谷胱甘肽含量迅速下降，同時抗壞血酸含量迅速積累，脅迫后期則相反，表明，2種非酶自由基清除劑很好地相互補償。干旱引起蒙古扁桃根系膜系統(tǒng)過氧化作用加強，隨著脅迫時間的延長，積累較多的丙二醛(MDA)，造成膜透性增加，MDA 的增值與質膜透性呈顯著正相關(R<'2>=0．706)。經干旱脅迫處理后，蒙古扁桃幼苗根系活力呈下降—上升—下降趨勢。土壤干旱脅迫處理后，蒙古扁桃幼苗單根和整株根系水流導度(Lp<,r>)急劇下降，當土壤

7、含水量下降到1．23％、植株葉水勢下降到-3．48MPa時，分別比正常供水的對照降低88．38％和94．59％，表明，干旱脅迫導致蒙古扁桃幼苗根系導水能力迅速下降。根冠淀粉水解狀況檢測結果表明，蒙古扁桃根冠淀粉顆粒水解的程度隨著脅迫程度的加重而增加，這是根系受到傷害的結果。將30～40cm 高的蒙占扁桃幼苗進行長期(60d)(正常供水、輕度干旱、中度干旱、重度干旱)處理后，測定結果表明，在輕度干旱脅迫下根系長度、根系體積、根粗度、活躍吸