外源海藻糖对盐胁迫下小白菜幼苗生长和生理特性的影响(附件)
为了探讨施加外源海藻糖对盐胁迫下小白菜幼苗根系生长及生理特性的影响，以小白菜品种扬州青为材料，采用盆栽方式，外源喷施0.4％海藻糖，分析0～300 mmol/L NaCl胁迫条件下小白菜幼苗生长的变化。结果表明，盐胁迫下，小白菜幼苗叶片鲜重、干重以及株高均显著下降。外源海藻糖处理后，幼苗根系生长量、叶片脯氨酸含量和叶绿素含量显著提高，MDA含量、SOD活性显著降低。阐明了在合适浓度的海藻糖处理下能够提升小白菜幼苗成长的抗盐性，降低盐胁迫对小白菜生长的损伤。关键词 海藻糖，盐胁迫，小白菜，生理指标
目 录
1 引言 1
1.1 盐胁迫对植物的影响 1
1.2 植物的抗盐机理 2
1.3 本研究的目的与意义 2
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定方法 3
3 结果与分析 6
3.1 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜幼苗生物量的影响 6
3.2 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片SOD活性的影响 8
3.3 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片MDA含量的影响 8
3.4 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片脯氨酸含量的影响 9
3.5 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片叶绿素含量的影响 10
4 讨论 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
当今世界上，土壤盐渍化成为十分普遍的现象。世界上有近八亿公顷土地受到土壤盐碱化的影响，占世界陆地总面积的6％以上。全球农业生产收入受土地盐碱化影响，每年大约有12亿美元的损失。前人研究结果表明，植物在盐碱土壤中生长不仅会产生渗透胁迫，还会受到营养亏缺等次生危害。在盐胁迫下，小麦根系生长受到抑制，黄瓜幼苗根系发育不良，电解质外渗。海藻糖是一种非还原性二糖。根据多方研究结果，海藻糖具有维持生物基本活力的功能，其抗热性、抗寒性、抗渗透性的作用持续受到农业研究关注。Yang等研究报道中显示，植物对盐胁迫的响应中海藻糖起到重要的作用[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
]。植物的抗逆性在外源施加海藻糖后得到显著提高，目前海藻糖对植物抗逆性的影响已在水稻、小麦和油菜等植物中得到验证，体现在抗干旱、耐高温、抗低温胁迫等方面[2]。
1.1 盐胁迫对植物的影响
1.1.1 对生长及植株形态的影响
植物在盐胁迫下生长发育迟缓，盐胁迫抑制了植物组织和器官的生长发育。植物在逆境中生长受到阻碍，逐渐停滞生长。首先，盐胁迫导致叶面积膨胀率下降。随着盐含量的增加，叶面积逐渐减少，叶、茎、根鲜重和干重下降[3]。盐分主要通过减少单株光合面积来降低植物碳同化。11种木麻黄植物在对照条件下，随着NaCl浓度的增加，木麻黄的萌发率和生长速率均降低[4]。盐离子在植物叶片细胞内过度积累会导致叶尖和叶缘焦枯（钠灼伤），同时影响了植物对Ca2+的吸收，导致植物缺钙，新叶萌发困难，植株早衰，结实少或者不结实[5]。
1.1.2 对光和色素的影响
在盐胁迫环境中，植株叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量均有下降趋势[6]。盐胁迫下，番茄叶片中叶绿素a、叶绿素b和?胡萝卜素的含量降低。而藻青菌中类胡萝卜素和叶绿素含量没有明显变化[7]。
1.1.3 对抗氧化酶及抗氧化剂的影响
盐胁迫对植物SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性有影响。Liu Wan等人认为，盐胁迫下小麦叶片中的抗坏血酸含量降低[8]，抗坏血酸含量随着活性氧清除剂的处理而明显降低，外源抗坏血酸能明显减轻细胞膜损伤。结果表明，随着盐浓度的增加，耐盐小麦幼苗总SOD活性逐渐增加，盐敏感幼苗总SOD活性逐渐下降[9]。
1.2 植物的抗盐机理
渗透调节是植物最基本的耐盐性特征[10]。盐生植物有渗透调节的机制，通过无机离子和有机亲和物质的参与，减少细胞液的渗透势，从而使水进入植物并确保植物的生理活动[11]。植物在渗透调节中的无机离子主要是Na+、K+。许多非盐生植物选择钾离子而不是钠离子，而盐生植物则恰恰相反[12]。盐生植物中Na+的高浓度与其耐盐性密切相关。此外，近年来，已经发现了大量的大分子量蛋白质，如蛋白质和LEA[13]。这些溶质分子不仅可以降低细胞渗透势，增强吸水能力，维持细胞膨胀压力，提高植物对逆境的适应性，而且稳定酶、蛋白质复合物和其他生物大分子的结构和功能[14]。分子，保持膜的有序状态，并在细胞中发挥渗透作用。因此，这些物质通常被称为渗透调节物质[15]。
土壤盐渍化是全世界共同面对的难题，据不完全资料分析，全球农业用地中，约有20％的土地受到盐渍化的影响[16]。植物在盐碱地中生长会受到多方面的阻碍，土壤中盐分积累不仅导致植株受到离子毒害，并降低植物对营养物质的吸收能力，严重影响植株生长[17]。许多研究表明，海藻糖在植物体内的积累无疑对提高植物在干旱或盐害导致植物脱水等因素环境下的生存有重要意义[18]。
1.3 本研究的目的与意义
小白菜作为一种在我国广泛栽培的蔬菜，其经济价值不容小觑，对小白菜抗盐性进行研究以取得合理措施，是我国农业可持续发展的重要前提[19]。本实验选用常见小白菜品种并对其进行研究，探讨其在盐胁迫下生长发育所受到的影响和外源海藻糖缓解其抗逆性的适宜浓度，同时也为基因育种奠定基础。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本实验采用土壤栽培，以小白菜品种扬州青为材料，外源喷施0.4%海藻糖，分析100～300 mmol/L NaCl胁迫条件下小白菜幼苗生长的变化。
2.2 试验设计
我们设置了8个处理，对于每个处理进行3次重复。处理如下表：它们分别为：（1）CK（清水）；（2）T0（0.4%海藻糖）；（3）T1（100 mmol/L NaCl）；（4）T2（0.4%海藻糖+100 mmol/L NaCl）；（5）T3（200 mmol/L NaCl）；（6）T4（0.4%海藻糖+200 mmol/L NaCl）；（7）T5（300 mmol/L NaCl）；（8）T6（0.4%海藻糖+300 mmol/L NaCl）。本实验按下表设置8个处理：
目 录
1 引言 1
1.1 盐胁迫对植物的影响 1
1.2 植物的抗盐机理 2
1.3 本研究的目的与意义 2
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定方法 3
3 结果与分析 6
3.1 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜幼苗生物量的影响 6
3.2 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片SOD活性的影响 8
3.3 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片MDA含量的影响 8
3.4 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片脯氨酸含量的影响 9
3.5 外源海藻糖对不同浓度盐胁迫下小白菜叶片叶绿素含量的影响 10
4 讨论 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
当今世界上，土壤盐渍化成为十分普遍的现象。世界上有近八亿公顷土地受到土壤盐碱化的影响，占世界陆地总面积的6％以上。全球农业生产收入受土地盐碱化影响，每年大约有12亿美元的损失。前人研究结果表明，植物在盐碱土壤中生长不仅会产生渗透胁迫，还会受到营养亏缺等次生危害。在盐胁迫下，小麦根系生长受到抑制，黄瓜幼苗根系发育不良，电解质外渗。海藻糖是一种非还原性二糖。根据多方研究结果，海藻糖具有维持生物基本活力的功能，其抗热性、抗寒性、抗渗透性的作用持续受到农业研究关注。Yang等研究报道中显示，植物对盐胁迫的响应中海藻糖起到重要的作用[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
]。植物的抗逆性在外源施加海藻糖后得到显著提高，目前海藻糖对植物抗逆性的影响已在水稻、小麦和油菜等植物中得到验证，体现在抗干旱、耐高温、抗低温胁迫等方面[2]。
1.1 盐胁迫对植物的影响
1.1.1 对生长及植株形态的影响
植物在盐胁迫下生长发育迟缓，盐胁迫抑制了植物组织和器官的生长发育。植物在逆境中生长受到阻碍，逐渐停滞生长。首先，盐胁迫导致叶面积膨胀率下降。随着盐含量的增加，叶面积逐渐减少，叶、茎、根鲜重和干重下降[3]。盐分主要通过减少单株光合面积来降低植物碳同化。11种木麻黄植物在对照条件下，随着NaCl浓度的增加，木麻黄的萌发率和生长速率均降低[4]。盐离子在植物叶片细胞内过度积累会导致叶尖和叶缘焦枯（钠灼伤），同时影响了植物对Ca2+的吸收，导致植物缺钙，新叶萌发困难，植株早衰，结实少或者不结实[5]。
1.1.2 对光和色素的影响
在盐胁迫环境中，植株叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量均有下降趋势[6]。盐胁迫下，番茄叶片中叶绿素a、叶绿素b和?胡萝卜素的含量降低。而藻青菌中类胡萝卜素和叶绿素含量没有明显变化[7]。
1.1.3 对抗氧化酶及抗氧化剂的影响
盐胁迫对植物SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性有影响。Liu Wan等人认为，盐胁迫下小麦叶片中的抗坏血酸含量降低[8]，抗坏血酸含量随着活性氧清除剂的处理而明显降低，外源抗坏血酸能明显减轻细胞膜损伤。结果表明，随着盐浓度的增加，耐盐小麦幼苗总SOD活性逐渐增加，盐敏感幼苗总SOD活性逐渐下降[9]。
1.2 植物的抗盐机理
渗透调节是植物最基本的耐盐性特征[10]。盐生植物有渗透调节的机制，通过无机离子和有机亲和物质的参与，减少细胞液的渗透势，从而使水进入植物并确保植物的生理活动[11]。植物在渗透调节中的无机离子主要是Na+、K+。许多非盐生植物选择钾离子而不是钠离子，而盐生植物则恰恰相反[12]。盐生植物中Na+的高浓度与其耐盐性密切相关。此外，近年来，已经发现了大量的大分子量蛋白质，如蛋白质和LEA[13]。这些溶质分子不仅可以降低细胞渗透势，增强吸水能力，维持细胞膨胀压力，提高植物对逆境的适应性，而且稳定酶、蛋白质复合物和其他生物大分子的结构和功能[14]。分子，保持膜的有序状态，并在细胞中发挥渗透作用。因此，这些物质通常被称为渗透调节物质[15]。
土壤盐渍化是全世界共同面对的难题，据不完全资料分析，全球农业用地中，约有20％的土地受到盐渍化的影响[16]。植物在盐碱地中生长会受到多方面的阻碍，土壤中盐分积累不仅导致植株受到离子毒害，并降低植物对营养物质的吸收能力，严重影响植株生长[17]。许多研究表明，海藻糖在植物体内的积累无疑对提高植物在干旱或盐害导致植物脱水等因素环境下的生存有重要意义[18]。
1.3 本研究的目的与意义
小白菜作为一种在我国广泛栽培的蔬菜，其经济价值不容小觑，对小白菜抗盐性进行研究以取得合理措施，是我国农业可持续发展的重要前提[19]。本实验选用常见小白菜品种并对其进行研究，探讨其在盐胁迫下生长发育所受到的影响和外源海藻糖缓解其抗逆性的适宜浓度，同时也为基因育种奠定基础。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本实验采用土壤栽培，以小白菜品种扬州青为材料，外源喷施0.4%海藻糖，分析100～300 mmol/L NaCl胁迫条件下小白菜幼苗生长的变化。
2.2 试验设计
我们设置了8个处理，对于每个处理进行3次重复。处理如下表：它们分别为：（1）CK（清水）；（2）T0（0.4%海藻糖）；（3）T1（100 mmol/L NaCl）；（4）T2（0.4%海藻糖+100 mmol/L NaCl）；（5）T3（200 mmol/L NaCl）；（6）T4（0.4%海藻糖+200 mmol/L NaCl）；（7）T5（300 mmol/L NaCl）；（8）T6（0.4%海藻糖+300 mmol/L NaCl）。本实验按下表设置8个处理：
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