新疆土壤盐碱化严重影响棉花种子的萌发及幼苗生长,本试验通过分析外源褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗生长指标的影响,了解褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗的调控效应;通过盆栽试验,分析了盐碱胁迫下喷施外源褪黑素对棉花幼苗生长、抗氧化酶活性及有机酸含量的影响.结果发现,在盐碱胁迫下,棉花幼苗的生长受到了抑制,过氧化氢与丙二醛含量显著增加,过氧化氢酶、超氧化物酶活性降低,有机酸含量提高.在盐碱胁迫下,施用外源褪黑素可缓解棉花幼苗的盐碱毒害症状,增加植株生物量.SOD、CAT的活性显著提高,H2O2与MDA的积累减少,从而减轻了盐碱胁迫对棉花的损害,提高了棉花苗期对盐碱胁迫的耐受性.

为探究褪黑素对棉花盐旱胁迫下的缓解效应,采用盆栽试验,以棉花品种惠远720为材料,测定不同盐(0、8 g·kg-1 NaCl)、干旱(70％田间持水量、50％田间持水量)和盐旱复合(8 g·kg-1 NaCl+50％田间持水量)胁迫条件下褪黑素(150 μmol·L-1)处理对棉花生物量、抗氧化酶活性、渗透调节物质及过氧化氢(H202)含量影响.结果表明:喷施150 μmol·L-1褪黑素使棉花植株生物量有不同程度增加,较未喷施褪黑素组显著提高了盐旱复合胁迫下棉花叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及过氧化氢酶(CAT)活性,分别为14.91％、6.07％、33.74％;盐与褪黑素处理下可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量较未喷施褪黑素下的盐处理分别提高了17.17％、6.37％和14.10％;干旱胁迫下经褪黑素处理后降低了 MDA和H202的含量,分别为3.98％、19.59％.综合分析认为喷施外源褪黑素可提高盐和干旱胁迫下棉花叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质积累量,并有效清除过量的活性氧,缓解氧化损伤,增强棉花抵抗盐和干旱胁迫能力.

将Na2 SO4:NaCl和Na2 CO3:NaHCO3均按1:2混合,模拟不同浓度的盐、 碱处理对油莎豆幼苗在生长、 渗透调节物质含量及抗氧化酶活性方面的胁迫作用.结果表明,随着盐、 碱胁迫浓度的升高,油莎豆幼苗的苗长、 根长等生物量相比CK均呈降低趋势.其中,盐、 碱胁迫处理组的苗长、 根长在高浓度时分别比对照降低71.39％、58.03％与44.12％、36.73％;叶片中脯氨酸(Pro)、 可溶性糖含量与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性相比对照均升高,随处理浓度的增加,除SOD活性外均呈增加趋势.Pro、 可溶性糖含量与CAT活性在高浓度盐、 碱胁迫下分别较对照增加288.03％、490.00％、72.61％和151.01％、119.67％、170.75％.碱胁迫对油莎豆幼苗生长及生理代谢指标影响的敏感性均大于盐胁迫,表明油莎豆幼苗对碱性盐耐受能力低于中性盐,在低浓度盐碱胁迫下,油莎豆对盐碱具有一定的耐受性.

探究油莎豆在不同浓度自然盐碱胁迫下的生长及生理响应,揭示油莎豆在盐碱胁迫的耐盐碱机制与能力.本试验以'中油莎1号'品种为供试材料,通过采集自然盐碱土和农田土,分别按0％、25％、50％、75％、100％的盐碱土比例进行胁迫,观测油莎豆的生长发育、渗透调节物质、丙二醛及保护酶活性等生理代谢指标.结果表明:随着盐碱胁迫强度的增大,油莎豆叶绿素合成受阻,其株高、分蘖数、结豆数、总粒重及生物量均显著下降;脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量均呈上升趋势,且在75％盐碱土比例下均显著上升;SOD活性呈先上升,在50％盐碱土处理下达到最大后下降.油莎豆在自然盐碱胁迫下生长受到抑制,出苗和分蘖期均显著延后,随盐碱胁迫程度的升高细胞膜脂过氧化逐渐加重,而油莎豆可通过提高体内SOD活性来缓解盐害,同时盐碱胁迫下油莎豆可通过调节脯氨酸与可溶性糖的积累,从而增强植株从环境中的保水能力,以提高植株对盐碱胁迫的适应能力.

本文以研究盐胁迫和碱胁迫对油莎豆苗期植株及根系生长的影响、探讨油莎豆对盐碱胁迫的适应特点为目的,以油莎豆种子为供试材料,将2种中性盐Na2SO4和NaCl及两种碱性盐Na2CO3和NaHCO3按1︰2的比例混合,分别设置盐胁迫(浓度为80、160、320mmol·L-1)和碱胁迫(浓度为40、80、120mmol·L-1)处理.结果表明,盐胁迫和碱胁迫均可降低油莎豆株高、植株生物量,提高根冠比,降低油莎豆的根系活力和叶绿素含量,并随着处理浓度增加胁迫作用增强.油莎豆幼苗不同部位对盐、碱胁迫的敏感程度不同,盐胁迫对地上部的影响要大于地下部,而碱胁迫对地下部的影响大于地上部.

对油莎豆幼苗在不同浓度盐胁迫和碱胁迫下的光合生理响应进行研究,揭示其耐盐机制以及抗盐碱能力阈值,为油莎豆在新疆大面积种植及合理划分种植区域提供理论基础.试验选用2种中性盐(NaCl,Na2SO4)和2种碱性盐(NaHCO3,Na2CO3),分别按2:1的比例配成相应溶液进行胁迫处理,盐、碱胁迫处理低、中、高浓度分别为80、160、320 mmol·L-1和40、80、120 mmol·L-1,培养于室内光温培养箱中,在出苗15 d后,测量叶绿素含量,光合参数,荧光参数等指标.结果表明:在盐、碱胁迫下随胁迫程度的增加叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、总叶绿素含量(Chl T)、类胡萝卜素含量(Car)、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈下降趋势,最大荧光(Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)被抑制,非调节性能量耗散(Y(NO))升高.其中Pn与Gs、Tr、Chl a,呈极显著正相关(P<0.01),与Car、Chl T、Fm、ΦPSⅡ、qP(P<0.05)成显著正相关,与Y(NO)表现为显著负相关.因此油莎豆在盐、碱胁迫下光合速率下降主要与Gs、Tr、Chl a的降低有关.且油莎豆在盐碱胁迫下可通过降低Gs、Tr、叶片含水量(WC)和提高水分利用效率(WUE)以及启动热耗散机制来维持水分的供给和光合系统的动态平衡.在不同盐成分处理中表现为同浓度下碱胁迫抑制程度均大于盐胁迫.

为了明确盐、碱胁迫对油莎豆种子萌发的影响,将中性盐NaCl、Na2SO4与碱性盐NaHCO3、Na2CO3分别按1:2比例混合,测定油莎豆种子及幼苗经该盐碱溶液处理后的生长指标变化情况.结果表明:盐胁迫80 mmol/L、160 mmol/L、320 mmol/L和碱胁迫40 mmol/L、80 mmol/L、120 mmol/L处理,均可抑制油莎豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数,并随着处理浓度的增加抑制效应增强.盐胁迫在低浓度下可促进油莎豆种子萌发,而中、高浓度则起抑制作用,低、中、高3种浓度的碱胁迫对油莎豆种子萌发的抑制效应均强于对应浓度的盐胁迫处理.