钙离子对菊花盐胁迫的缓解作用的研究
以耐盐性适中的切花菊品种‘寒菊雪中花’为材料，采用水培法研究不同浓度钙（0、5mmol/L、10mmol/L、15mmol/L、20mmol/L）对NaCl胁迫（150mmol/L）下菊花幼苗形态特征、叶片丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量、相对电导率、叶绿素含量及净光合速率（Pn）等光合指标的影响。研究结果表明菊花幼苗受到盐胁迫后，加入一定浓度的外源Ca2+，与单纯盐胁迫相比MDA含量降低23.99%-46.27%；Pro含量降低1.28%-46.90%；相对电导率降低22.81%-50.45%；叶绿素含量增加5.74%-42.16%； Pn增加78.32%-161.74%；叶片Na+降低48.04%-61.04%；Ca2+、K+含量和Ca2+/Na+、K+/Na+增加幅度分别为5.65%-87.88%、9.36%-20.41%、98.37%-373.98%、121.30%-205.05%。结果表明加入一定浓度范围的外源Ca2+可以提高盐胁迫下菊花幼苗的抗性，其中以15mmol/LCa2+处理效果最佳。
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 2
Key Words 2
引言 3
1. 材料与方法 3
1.1 材料和处理 3
1.2 测定指标及方法 4
1.2.1 形态指标测定 4
1.2.2 叶片丙二醛（MDA）含量的测定 4
1.2.3 叶片脯氨酸（Pro）含量的测定 4
1.2.4 相对电导率的测定 4
1.2.5 叶绿素含量测定 4
1.2.6 光和指标的测定 4
1.2.7 离子测定 5
1.3 数据统计分析 5
2. 结果与分析 5
2.1 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗生长形态的影响 5
2.2 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗丙二醛（MDA）含量的影响 6
2.3 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗脯氨酸（Pro）含量的影响 6
2.4 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗相对电导率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的影响 7
2.5 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗叶绿素含量的影响 7
2.6 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗光合作用的影响 8
2.7 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗K+、Ca2+、Na+含量的影响 9
3. 讨论 10
参考文献 12
致谢 14
钙离子对菊花盐胁迫的缓解作用的研究
引言
引言
土壤盐碱化是全球性问题，严重影响了生态环境和农业生产。世界上盐碱化土壤约占可耕地面积的10%，中国就有3亿多亩盐荒地和1亿多亩盐碱化土壤，约占可耕地面积的25%[1]。盐碱土中对植物造成危害的盐类主要是Na盐和Ca盐，其中最为普遍的是Na盐危害[2]。菊花（Chrysanthemum morifolium）系菊科菊属多年生宿根花卉，是我国的十大传统名花和世界四大切花之一，具有极高的观赏价值和经济价值。据农业部统计数据，2012年全国菊花生产面积达7184.75公顷，切花销售量达25.2亿支，在现代花卉生产中占有非常重要的地位[3]。但目前我国菊花生产基本上为分散型区域性生产，尤其是沿海和北方地区的盐渍土壤严重限制了菊花的栽培推广。因此，研究菊花耐盐机理、培育菊花耐盐新品种是菊花育种工作的重要任务之一。
钙离子作为一种大量元素，不仅可以满足植物正常生长发育，还是植物代谢和发育的重要调控者。盐分胁迫条件下施加适量的外源钙，一方面可以缓解因钙不足造成的矿质营养胁迫，另一方面适量的钙能够增加质膜的稳定性和保证钙信号系统的正常发生和传递，从而维持细胞内离子平衡[4]。研究表明，植物在受到逆境胁迫时能提高游离钙离子的浓度，并通过Ca2+与CaM（钙调节蛋白）结合启动一系列生理生化过程，从而在植物对逆境的感受、传递、响应和适应过程中发挥重要作用[ 5]。目前外源钙对植物盐害的缓解效应已在拟南芥[6]、玉米[7]、小麦[8]、黄瓜 [9]等多种植物上有报道，但目前对菊花研究方面的报道除了2010年米银法等[10]研究外，尚未见其它报道。为此，笔者主要研究了不同浓度的Ca2+对盐胁迫下菊花幼苗的生长、生理反应及光合作用的影响，以期找到缓解菊花盐胁迫的最适Ca2+浓度，进而为阐明外源钙缓解盐害机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料和处理
供试材料耐盐性适中的切花菊品种‘寒菊雪中花’，由大学“中国菊花种质资源保存中心”提供。取生长一致的顶芽在穴盘中扦插生根（扦插基质为蛭石与珍珠岩质量比为1:1），长至菊花1012叶龄后，移出幼苗，洗净根部基质后转入盛有清水的周转箱内（气泵24h/d通气），放入温室进行培养。缓苗5d后选取生长一致的菊花幼苗，放入较小的周转箱中，每箱10株，共6个处理。具体处理如下：
CK：即对照，只含清水；
T1：清水+150mmol/L NaCl；
T2：清水+150mmol/L NaCl+5mmol/L CaCl2；
T3：清水+150mmol/L NaCl+10mmol/L CaCl2；
T4：清水+150mmol/L NaCl+15mmol/L CaCl2；
T5：清水+150mmol/L NaCl+20mmol/L CaCl2。
处理5天后进行各项生理指标的测定，每处理重复3次，取平均值。其中每个指标测定时各处理取样保持同一叶位。
1.2 测定指标及方法
1.2.1 形态指标测定
处理后每天观察记录植株的形态特征变化，表型变化通过数码相机拍照记录。
1.2.2 叶片丙二醛（MDA）含量的测定
丙二醛（MDA）含量测定用硫代巴比妥酸TBA法进行测定，参照李合生[11]，取0.2g鲜样，加5%TCA3ml，研磨后所得匀浆在3000r/min下离心20min。取上清液2ml，加0.67%TBA2ml，混合后沸水浴30min，冷却后再离心一次。分别测定上清液在450nm，532nm，600m处的吸光度值，并按公式算出MDA浓度，再算出单位鲜量组织中的MDA含量（μmol/gFW）。
1.2.3 叶片脯氨酸（Pro）含量的测定
脯氨酸（Pro）含量测定采用磺基水杨酸法，具体步骤参考张治安等[12]。
1.2.4 相对电导率的测定
参照张治安等[12]方法，每处理取相同部位的叶子，用去离子水冲洗3遍，各取5个叶圆片放入含有6mL离心管中，隔夜后测定其电导值（EC1），放入沸水浴20min，再次测定电导值（EC2），而后根据公式计算：相对电导率（%）= EC1/ EC2×100。
1.2.5 叶绿素含量测定
按李合生等[11]的方法测定叶片叶绿素含量，取新鲜叶片用蒸馏水冲洗干净，滤纸吸干多余水分，剪碎秤取0.02g放入10ml离心管中，加9ml95%乙醇提取液于黑暗条件下浸提48h，测定OD649和OD665值。
叶绿体色素含量（mg /g FW）=（色素浓度×提取液体积）/样品鲜量
1.2.6 光和指标的测定
用美国LICOR公司产Ll6400型光合仪于上午9：0011：00测定净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）。测定时使用开放气路，光强为1000μmol.m2.s1，CO2气体采自相对稳定的34m高的空气层，叶室温度为25℃。
1.2.7 离子测定
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 2
Key Words 2
引言 3
1. 材料与方法 3
1.1 材料和处理 3
1.2 测定指标及方法 4
1.2.1 形态指标测定 4
1.2.2 叶片丙二醛（MDA）含量的测定 4
1.2.3 叶片脯氨酸（Pro）含量的测定 4
1.2.4 相对电导率的测定 4
1.2.5 叶绿素含量测定 4
1.2.6 光和指标的测定 4
1.2.7 离子测定 5
1.3 数据统计分析 5
2. 结果与分析 5
2.1 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗生长形态的影响 5
2.2 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗丙二醛（MDA）含量的影响 6
2.3 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗脯氨酸（Pro）含量的影响 6
2.4 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗相对电导率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的影响 7
2.5 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗叶绿素含量的影响 7
2.6 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗光合作用的影响 8
2.7 外源Ca2+对NaCl 胁迫下菊花幼苗K+、Ca2+、Na+含量的影响 9
3. 讨论 10
参考文献 12
致谢 14
钙离子对菊花盐胁迫的缓解作用的研究
引言
引言
土壤盐碱化是全球性问题，严重影响了生态环境和农业生产。世界上盐碱化土壤约占可耕地面积的10%，中国就有3亿多亩盐荒地和1亿多亩盐碱化土壤，约占可耕地面积的25%[1]。盐碱土中对植物造成危害的盐类主要是Na盐和Ca盐，其中最为普遍的是Na盐危害[2]。菊花（Chrysanthemum morifolium）系菊科菊属多年生宿根花卉，是我国的十大传统名花和世界四大切花之一，具有极高的观赏价值和经济价值。据农业部统计数据，2012年全国菊花生产面积达7184.75公顷，切花销售量达25.2亿支，在现代花卉生产中占有非常重要的地位[3]。但目前我国菊花生产基本上为分散型区域性生产，尤其是沿海和北方地区的盐渍土壤严重限制了菊花的栽培推广。因此，研究菊花耐盐机理、培育菊花耐盐新品种是菊花育种工作的重要任务之一。
钙离子作为一种大量元素，不仅可以满足植物正常生长发育，还是植物代谢和发育的重要调控者。盐分胁迫条件下施加适量的外源钙，一方面可以缓解因钙不足造成的矿质营养胁迫，另一方面适量的钙能够增加质膜的稳定性和保证钙信号系统的正常发生和传递，从而维持细胞内离子平衡[4]。研究表明，植物在受到逆境胁迫时能提高游离钙离子的浓度，并通过Ca2+与CaM（钙调节蛋白）结合启动一系列生理生化过程，从而在植物对逆境的感受、传递、响应和适应过程中发挥重要作用[ 5]。目前外源钙对植物盐害的缓解效应已在拟南芥[6]、玉米[7]、小麦[8]、黄瓜 [9]等多种植物上有报道，但目前对菊花研究方面的报道除了2010年米银法等[10]研究外，尚未见其它报道。为此，笔者主要研究了不同浓度的Ca2+对盐胁迫下菊花幼苗的生长、生理反应及光合作用的影响，以期找到缓解菊花盐胁迫的最适Ca2+浓度，进而为阐明外源钙缓解盐害机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料和处理
供试材料耐盐性适中的切花菊品种‘寒菊雪中花’，由大学“中国菊花种质资源保存中心”提供。取生长一致的顶芽在穴盘中扦插生根（扦插基质为蛭石与珍珠岩质量比为1:1），长至菊花1012叶龄后，移出幼苗，洗净根部基质后转入盛有清水的周转箱内（气泵24h/d通气），放入温室进行培养。缓苗5d后选取生长一致的菊花幼苗，放入较小的周转箱中，每箱10株，共6个处理。具体处理如下：
CK：即对照，只含清水；
T1：清水+150mmol/L NaCl；
T2：清水+150mmol/L NaCl+5mmol/L CaCl2；
T3：清水+150mmol/L NaCl+10mmol/L CaCl2；
T4：清水+150mmol/L NaCl+15mmol/L CaCl2；
T5：清水+150mmol/L NaCl+20mmol/L CaCl2。
处理5天后进行各项生理指标的测定，每处理重复3次，取平均值。其中每个指标测定时各处理取样保持同一叶位。
1.2 测定指标及方法
1.2.1 形态指标测定
处理后每天观察记录植株的形态特征变化，表型变化通过数码相机拍照记录。
1.2.2 叶片丙二醛（MDA）含量的测定
丙二醛（MDA）含量测定用硫代巴比妥酸TBA法进行测定，参照李合生[11]，取0.2g鲜样，加5%TCA3ml，研磨后所得匀浆在3000r/min下离心20min。取上清液2ml，加0.67%TBA2ml，混合后沸水浴30min，冷却后再离心一次。分别测定上清液在450nm，532nm，600m处的吸光度值，并按公式算出MDA浓度，再算出单位鲜量组织中的MDA含量（μmol/gFW）。
1.2.3 叶片脯氨酸（Pro）含量的测定
脯氨酸（Pro）含量测定采用磺基水杨酸法，具体步骤参考张治安等[12]。
1.2.4 相对电导率的测定
参照张治安等[12]方法，每处理取相同部位的叶子，用去离子水冲洗3遍，各取5个叶圆片放入含有6mL离心管中，隔夜后测定其电导值（EC1），放入沸水浴20min，再次测定电导值（EC2），而后根据公式计算：相对电导率（%）= EC1/ EC2×100。
1.2.5 叶绿素含量测定
按李合生等[11]的方法测定叶片叶绿素含量，取新鲜叶片用蒸馏水冲洗干净，滤纸吸干多余水分，剪碎秤取0.02g放入10ml离心管中，加9ml95%乙醇提取液于黑暗条件下浸提48h，测定OD649和OD665值。
叶绿体色素含量（mg /g FW）=（色素浓度×提取液体积）/样品鲜量
1.2.6 光和指标的测定
用美国LICOR公司产Ll6400型光合仪于上午9：0011：00测定净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）。测定时使用开放气路，光强为1000μmol.m2.s1，CO2气体采自相对稳定的34m高的空气层，叶室温度为25℃。
1.2.7 离子测定
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