盧 剛,李賀鵬*,張曉勉,陳 燕,岳春雷,高智慧
(1. 浙江省林業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310023;2. 浙江長征職業(yè)技術(shù)學院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省林業(yè)技術(shù)推廣總站,浙江 杭州 310020)
鹽脅迫對海濱木槿幼苗生長及光合特性的影響
盧 剛1,李賀鵬1*,張曉勉1,陳 燕2,岳春雷1,高智慧3
(1. 浙江省林業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310023;2. 浙江長征職業(yè)技術(shù)學院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省林業(yè)技術(shù)推廣總站,浙江 杭州 310020)
通過人工模擬的方法研究了NaCl脅迫(0、0.3%、0.6%、0.9%)對海濱木槿幼苗生長和光合特性的影響。結(jié)果表明:除了0.9%處理組1株第44 d死亡,鹽脅迫對其他幼苗的生長影響不大;海濱木槿的光合指標隨鹽脅迫濃度、脅迫時間的變化而動態(tài)變化,至30 d,所有處理的葉綠素含量(Chl)恢復(fù)至正常水平,0.3%處理組的各指標中除了Rd和LCP外均恢復(fù)至正常水平,0.6%和0.9%處理組的各指標也得到不同程度的恢復(fù);脅迫40 d,除了0.6%處理組的Rd和LCP顯著高于對照,以及0.9%處理組的Pnmax顯著低于對照(p < 0.05)外,各指標基本恢復(fù)至對照水平;研究表明海濱木槿不僅對鹽脅迫具有一定的耐性,且對脅迫傷害具有較強的自我恢復(fù)能力。
海濱木槿;鹽脅迫;光合特性;耐鹽;生理特性;光響應(yīng)
土壤鹽漬化是世界性的資源環(huán)境和生態(tài)問題,由于人類不斷開發(fā)和不合理利用土地,致使鹽漬土和土壤次生鹽漬化在世界各地不斷加重,已成為制約人類社會發(fā)展和進步的全球性難題 。目前全球約有 8×10 km的鹽漬化土地[3],大約20%的可耕地以及約50%的灌溉地不同程度地受到鹽分的影響[4]。目前我國擁有現(xiàn)代鹽漬土、殘余鹽漬土和潛在鹽漬土約9.9×108hm2,主要分布在沿海及干旱和半干旱地區(qū)[5]。土壤鹽分是限制植物生長和生產(chǎn)的主要環(huán)境因子之一[6],鹽脅迫對植物造成的傷害是多方面的,包括滲透脅迫、離子毒害和細胞內(nèi)離子平衡的破壞等,使植物生長受到抑制,光合速率下降,衰老加速,植株最終死亡等[7~8]。光合作用作為綠色植物最重要的生理代謝過程之一,光合作用對逆境脅迫傷害最為敏感[9],因此研究鹽脅迫對光合作用的影響,對于闡明植物的鹽害機理、提高植物耐鹽性、改良鹽漬地等有重要意義。
隨著我國醫(yī)療技術(shù)水平的提高及醫(yī)療保障制度的日益完善,臨床用血量每年呈現(xiàn)上升趨勢,血液供不應(yīng)求的矛盾日益嚴重[1],我院也不例外的出現(xiàn)臨床供血短缺常態(tài)化。它除直接影響失血性休克患者的搶救外,還使一些擇期手術(shù)患者手術(shù)延期,貧血患者的輸血治療滯后,使患者的生命健康受到嚴重威脅[2],直接影響了正常的醫(yī)療活動和醫(yī)療秩序,增加了醫(yī)患糾紛發(fā)生的風險。我院對后者,大多通過自助獻血緩解。但2018年4月1日起,國家衛(wèi)生計生委全面叫停了自助獻血。那如何化解此現(xiàn)狀,成了相關(guān)各方的當務(wù)之急。下文就可能造成臨床供血短缺原因和其破解途徑探討如下:
海濱木槿(Hibiscus hamabo)是錦葵科(Malvaceae)木槿屬(Hibiscus)落葉灌木或小喬木,在20世紀80年代初被鑒定命名[10],原產(chǎn)在我國浙江定海、鎮(zhèn)海,舟山島西部及長山寺等幾個小島,奉化缸山島等亦有少量分布;江蘇北部,福建云霄縣,廣東陸豐及徐聞的海濱,日本、朝鮮也有分布[11~12]。海濱木槿根系發(fā)達,對土壤的適應(yīng)能力和抗風力強,能耐短時期的水澇,抗干旱和寒冷,能抵御冬季-10℃的低溫,是華東沿海地區(qū)優(yōu)良的沿海防護林樹種。目前,關(guān)于海濱木槿的研究主要集中在種質(zhì)資源分布情況及引種馴化[12]、種子種苗繁育研究[13~19],以及鹽脅迫、水淹脅迫下生理生化特性方面的研究[20~27],另外對潮間帶海濱木槿的光合特性研究也有相關(guān)報道[28~29],但關(guān)于NaCl脅迫條件下海濱木槿的光合特性和生理特性未見有系統(tǒng)研究報道。
2.4.2 藥劑防治該病除選用上述技術(shù)原則外,在發(fā)病初期常用藥劑有:50%多菌靈可濕性粉劑用種子量0.3%拌種或500~800倍液噴霧,或用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑500倍液~800倍液。
本試驗通過對海濱木槿幼苗進行不同濃度NaCl處理,研究不同鹽脅迫階段下幼苗生長、光合特性及相關(guān)生理的變化,探討海濱木槿葉片光合特性對長期鹽脅迫響應(yīng)特征,為充分利用灘涂、鹽堿地發(fā)展種植提供科學依據(jù)。
1.1 試驗材料
試驗材料為2年生實生苗。于2012年6月上旬進行盆栽,每盆栽植1株?;ㄅ柽x用規(guī)格為:上口直徑30.5 cm,下口直徑20.0 cm,高24.0 cm。栽培基質(zhì)為苗圃熟土,其理化特性分別為全氮0.677 g/kg、全磷0.448 g/kg、速氮65.962 mg/kg、速磷7.547 mg/kg、速鉀200.755 mg/kg、有機質(zhì)17.430 g/kg。正常澆水培育,并進行適當管護。經(jīng)過1個多月的室外煉苗,于7月中旬移入溫室大棚,選取長勢一致的苗木進行NaCl脅迫處理。試驗設(shè)置1個對照和3個強度的脅迫處理,即對照組(澆水)(ck)、0.3%(低鹽)、0.6%(中鹽)和0.9%(高鹽),每組試驗各設(shè)置3~4個重復(fù)。
式中:Pn為凈光合速率(μmol·m-2·s-1);AQY為表觀量子效率(μmol·μmo1-1);PAR為光合有效輻射(μmol·m-2·s-1);Pnmax為最大凈光合速率(μmol·m-2·s-1);k為曲線的曲角;Rd為暗呼吸速率(μmol·m-2·s-1)。利用在0 ~ 200 μmol·m-2·s-1的Pn對PAR進行線性回歸,直線在X軸上的截距為光補償點(LCP,μmol·m-2·s-1);當Pn= Pnmax時,PAR的值即為光合作用光飽和點(LSP,μmol·m-2·s-1)[32]。
高碳天然氣捕集技術(shù):以松南高碳天然氣分離捕集裝置為代表,采用MDEA胺法脫碳工藝,將松南高碳氣田(二氧化碳含量23%)中的二氧化碳捕集分離,生產(chǎn)清潔天然氣,年處理能力達50萬噸。
生長痛(growing pain)是很多孩子都經(jīng)歷過的一種情況,常見到什么程度呢?僅從小兒骨科門診生長痛的就診率來看,小兒骨科門診病人數(shù)的1/3以上都是因為這種情況。
民勤縣:石羊河流域重點治理 助推綠洲生態(tài)顯生機……………………………………………………… 王江文(5.67)
利用LI-6400便攜式光合作用測定系統(tǒng)(Licor,USA)對光響應(yīng)曲線進行測定。選取自頂端向下的第3、4片葉片,采用標準葉室(2 cm×3 cm)并使用紅藍光源(red blue 6400-02B),設(shè)定光合有效輻射為0、20、50、100、200、400、600、800、1 000、1 200、1 500、2 000 μmol·m-2·s-1,測定葉片凈光合速率(Pn)、葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)等指標,氣孔限制值(Ls)通過下列公式計算:
Ls= 1-Ci/Ca
式中,Ca為大氣CO2濃度。
選用標準熒光葉室(6400-40 Default Flurometer)進行葉綠素熒光參數(shù)的測定。首先采用配套的暗適應(yīng)葉夾對各個處理相同部位功能葉進行30 min的遮光處理,立即測定其初始熒光(Fo)、最大熒光(Fm)、最大光化學效率(Fv/Fm)。選取的葉片與光合—光響應(yīng)曲線測量的相同。
每隔10 d測定一次,即2012年8月4日、8月14日、8月24日和9月3日,均為晴朗天氣。
1.2 光合—光響應(yīng)曲線和葉綠素熒光參數(shù)的測定
1.3 葉綠素含量的測定
In Finding Nemo,we follow(跟隨)Marlin as he looks for his son Nemo.On the way,he becomes good friends with Dory.Dory is a friendly and cute fish.But she has a bad memory(記憶).
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
采用非直角雙曲線模型對光響應(yīng)曲線進行擬合[31]:
隨著我國新農(nóng)村建設(shè)不斷深入推行,大量自然村采取政治合并的手段,因此村級財務(wù)管理制度不夠健全,出現(xiàn)了大量漏洞.在許多自然村基本上都有村主任或者是村委書記一把手獨掌大權(quán),極大影響了村級財務(wù)管理的效果。同時由于農(nóng)村財務(wù)管理人才較為匱乏,因此對于村干部的財務(wù)管理行為缺乏有效的監(jiān)督機制,約束機制不夠健全,很容易出現(xiàn)村領(lǐng)導(dǎo)干部濫用職權(quán)或者是以權(quán)謀私的現(xiàn)象,造成嚴重突出的職權(quán),監(jiān)督缺失的問題。
應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析,并采用LSD法進行多重比較和顯著性檢驗;應(yīng)用Origin7.5進行數(shù)據(jù)圖繪制。
2.1 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗的生長情況
觀察發(fā)現(xiàn),鹽分脅迫對海濱木槿生長造成一定影響。施鹽后7d,0.9%處理組中少量葉片變黃,枝條頂端2、3片葉片變枯、變干;4株幼苗葉片在第10天萎蔫,頂端葉片變枯;第16天,0.6%處理組葉片稍顯萎蔫,0.9%處理組葉片萎蔫;第22天,0.6%處理組變化不大,0.9%處理組增加幾片黃葉;第27天,0.6%處理組葉片顯萎蔫;0.9%處理組少量萎蔫葉片脫落;第32天,0.6%處理組變化不大,0.9%處理組出現(xiàn)部分干枯葉片;第38天,0.6%處理組變化不大,0.9%處理組1株葉片接近全干,其它葉片萎蔫;第44天,0.6%處理幼苗生長正常,0.9%處理組1株死亡,其它變化不大;第47天,0.6%處理幼苗生長正常,0.9%處理組變化不大;第56天后,所有正常生長的植株變化不大。
2.2 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗葉片總?cè)~綠素含量的響應(yīng)
不同鹽濃度和脅迫時間對海濱木槿幼苗葉片總?cè)~綠素含量產(chǎn)生不同的影響見圖1。脅迫初期(10 d),葉片葉綠素含量隨著鹽濃度的增加而呈遞減趨勢,方差分析顯示處理組都顯著低于對照組(p < 0.05),同時0.3%的處理組顯著高于0.9%的處理組(p < 0.05),說明鹽度脅迫影響葉片葉綠素含量,并且高鹽度脅迫的影響更加顯著;隨著時間的延長(20 d),海濱木槿葉片葉綠素含量與初期相比有一定程度的恢復(fù),0.3%的處理組與對照差異不顯著(p > 0.05),但0.6%和0.9%處理組都顯著低于對照(p < 0.05);隨著處理時間的進一步延長(30 d和40 d),所有處理組的葉綠素含量已恢復(fù)至對照水平,并且在第30天還略高于對照組,但不同處理組之間都差異顯著(p > 0.05)。這些結(jié)果說明海濱木槿能夠耐受一定濃度的鹽脅迫。
選取與測定光合作用和葉綠素熒光相同位置和發(fā)育階段的葉片,用純丙酮、無水乙醇和蒸餾水的混合液法提取葉綠素,并用紫外分光光度計測定吸光值,然后根據(jù)公式計算得出葉綠素總含量[30]。
圖1 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片總?cè)~綠素含量的影響Figure 1 Effect of NaCl stress on total chlorophyll content in leaves of H. hamabo seedling不同字母表示處理間在0.05水平有顯著差異,下同
2.3 鹽脅迫下海濱木槿幼苗氣體交換參數(shù)對PAR的響應(yīng)
2.3.1 Pn植物光合作用光響應(yīng)曲線反映了光強與植物Pn的關(guān)系,不同鹽度脅迫影響了海濱木槿的光合速率(圖2)。鹽度脅迫初期(圖2A)海濱木槿葉片的光合效率明顯下降,且隨著鹽度濃度的增加而明顯下降,其中0.9%的處理組海濱木槿的光合速率基本在0點波動。在處理第20天(圖2B),鹽脅迫的抑制作用達到最強,0.3%的處理組稍高于0.6%和0.9%的處理組,而后兩組處理的光合速率幾乎在0點波動。隨著脅迫時間的延長,海濱木槿的Pn得到一定恢復(fù),其中0.3%處理組的Pn幾乎恢復(fù)到與對照相似的水平(圖2C);0.6%的處理組稍高于0.9%的處理組,其Pn最大值超過3.0,而0.9%的處理組Pn最大值也在2.0以上。隨著時間的進一步延長(第40天),不同鹽度的處理組都得到明顯恢復(fù),0.6%的處理組的Pn已經(jīng)接近0.3%處理組的水平;而0.9%處理組的Pn最大值達到3.0。這些結(jié)果說明海濱木槿的光合作用在脅迫條件下受到了影響,但是隨著時間的延長,鹽度脅迫對植物光合作用的抑制作用呈減弱的趨勢,證實了海濱木槿對鹽度脅迫有較好的適應(yīng)性;另外隨著鹽度濃度的增強,其對植物光合作用的影響越明顯。
圖2 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片的Pn—PAR響應(yīng)Figure 2 Effect of NaCl stress on responses of Pnto PAR in H. hamabo seedling leaves
2.6 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片光合光響應(yīng)曲線參數(shù)的影響
低年級語文教材的特點是:內(nèi)容明顯,事理簡單,篇幅短小,易讀易記。重要的一條則是多讀,只有多讀,才能品出味道。課堂上,教師一定要重視引導(dǎo)兒童進行讀書訓(xùn)練,從讀中達到理解、消化、吸收的目的。獲得讀書的本領(lǐng)——“字求其訓(xùn)”“句求其義”“篇求其旨”。品味語言,克服摒棄過去教師包辦代替式的講讀方法。
2.3.3 Ci鹽脅迫下不同處理階段的Ci受到一定影響(圖4)。脅迫初期,0.9%的處理組的Ci低于對照組,在PAR低于100 μmol·m-2·s-1時,Ci隨著光合有效輻射強度的逐漸升高而呈下降的變化,但在PAR處于200 ~ 1 500 μmol·m-2·s-1時,Ci呈波動的變化(圖4A);0.3%和0.6%處理組的Ci隨著光合有效輻射強度的增強呈先降低后略有升高的變化,但均低于對照組。脅迫中期,低鹽、中鹽、高鹽3個處理濃度都高于對照組(圖4B)。脅迫中后期,除了0.3%處理的Ci高于對照外,其他中、高濃度處理組的Ci均低于對照(圖4C)。脅迫后期,3個處理組的Ci基本與對照組有相似的變化趨勢,并且Ci均接近對照組(圖4D)。這表明鹽分脅迫下,海濱木槿葉片的細胞間隙CO2濃度下降,表明經(jīng)葉片氣孔擴散進入葉肉細胞的CO2濃度下降,從而不能滿足葉片進行正常光合作用的需要,導(dǎo)致Ci下降;鹽脅迫下,細胞間隙CO2濃度有所上升,表明葉肉細胞光合能力進一步減弱,對CO2的利用減少,導(dǎo)致CO2過剩,光合產(chǎn)物相應(yīng)減少,這可能是鹽脅迫下葉肉細胞本身光合能力下降所致。
圖3 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片Gs—PAR 的影響Figure 3 Effect of NaCl stress on responses of Gsto PAR in H. hamabo seedling leaves圖4 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片Ci—PAR的影響Figure 4 Effect of NaCl stress on responses of Cito PAR in leaves of H. hamabo seedling
圖3 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片Gs—PAR 的影響Figure 3 Effect of NaCl stress on responses of Gsto PAR in H. hamabo seedling leaves圖4 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片Ci—PAR的影響Figure 4 Effect of NaCl stress on responses of Cito PAR in leaves of H. hamabo seedling
吳玉梅不得已,只得如實告訴他們:說楊力生和楊秋香是已談過戀愛的。老兩口一邊仍然表示不同意,一邊暗暗埋怨自己兒子眼光低下。
鹽脅迫下海濱木槿幼苗葉片Ls隨著處理時間和處理濃度的不同而變化(圖5)。脅迫初期(圖5A),各處理隨著PAR的增強,Ls不斷增大,PAR達到200 μmol·m-2·s-1左右時,隨著PAR的增強,Ls趨于穩(wěn)定;0.3% 和 0.6%處理組的 Ls基本上高于對照組,而 0.9%處理組則相對低于對照,并且在 PAR處于 200 ~ 2 000 μmol·m-2·s-1范圍時,Ls處于波動的變化;脅迫中期(圖5B),各處理組的Ls均低于對照,并且隨鹽脅迫濃度的增加,Ls下降越明顯;同時,在PAR處于200 ~ 1 500 μmol·m-2·s-1范圍時,0.6%和0.9%處理組的Ls呈波動的變化。脅迫中后期(圖5C),除了0.3%處理Ls低于對照外,其他中、高濃度處理組均高于對照。脅迫后期(圖5D),隨著PAR的變化,其氣孔限制值與胞間CO2濃度的變化一致。由此可見,鹽脅迫在不同時間階段對植物Ls影響存在差異,并且隨著處理濃度的變化呈差異性的變化。
圖5 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片Ls—PAR的影響Figure 5 Effect of NaCl stress on responses of Lsto PAR in leaves of H. hamabo seedling
2.5 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片葉綠素熒光的影響
Fv/Fm、Fv/Fo分別反映了光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)反應(yīng)中心原初光能轉(zhuǎn)化效率和PSⅡ潛在的光化學活性,常用來表征植物是否處于被脅迫狀態(tài)。在試驗初期(10 d),處理組的Fv/Fm隨著鹽度濃度的增加呈逐漸下降的變化趨勢(圖6),且顯著低于對照組(p < 0.05),0.3%的處理組顯著高于0.9的處理組(p < 0.05),同時高于0.6%的處理組,但差異不顯著(p > 0.05);隨著處理時間的延長,F(xiàn)v/Fm得到明顯恢復(fù),除了0.9%的處理組在20 d 和30 d以及0.6%的處理組在30 d時有明顯差異(p < 0.05)外,其他已經(jīng)無顯著差異(p > 0.05)。上述結(jié)果表明鹽脅迫初期對海濱木槿幼苗的光合器官發(fā)生嚴重的光抑制,高度鹽度的脅迫更加明顯,但隨時間的延長,其抑制作用逐漸減弱。
2.4 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗Ls對PAR的響應(yīng)
從圖7可以看出,在鹽度脅迫初期(10 d)處理組的Fv/Fo逐漸降低,都顯著低于對照組(p < 0.05),但處理組之間都差異不顯著(p > 0.05);隨著處理時間的延長(20 d),0.3%和0.6%的處理組已恢復(fù)至對照組的水平(p > 0.05),但0.9%處理組顯著低于對照組(p < 0.05);30 d的Fv/Fo變化趨勢與20 d的相似,其中0.6%處理組還明顯低于20 d的處理組(p < 0.05);第40天,各處理組都與對照組的Fv/Fo無顯著差異(p > 0.05)。這說明在鹽度脅迫下,葉片光能轉(zhuǎn)化效率在初期受到抑制作用,但到試驗?zāi)┢诨镜靡曰謴?fù),葉片光合機構(gòu)的功能隨著時間延長也逐漸顯現(xiàn)。
圖6 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片PSⅡ最大光化學效率的影響(P < 0.05)Figure 6 Effect of NaCl stress Fv/Fmin leaves of H. hamabo seedling
圖7 鹽脅迫對海濱木槿幼苗葉片PSⅡ潛在光化學效率的影響(P < 0.05)Figure 7 Effect of NaCl stress on Fv/Foin leaves of H. hamabo seedling
2.3.2 Gs鹽脅迫明顯抑制了海濱木槿葉片Gs,并且呈現(xiàn)明顯的階段性變化,但在總體上是隨著鹽脅迫濃度的增加而Gs呈逐漸降低的變化(圖3)。在脅迫初期(10 d)受到的抑制作用稍強(圖3A),在脅迫中期(20 d)受到抑制作用最強(圖3B);在脅迫中后期(30 d)Gs得到一定的恢復(fù),在PAR低于1 000 μmol·m-2·s-1時,0.3%處理組的Gs高于對照組(圖3C);在脅迫后期(40 d),0.3%和0.6%處理組的Gs恢復(fù)到較高水平,并且在PAR低于1 500 μmol·m-2·s-1時,0.3%和0.6%處理組的Gs高于對照組(圖3D)。這表明鹽脅迫下不同階段的Gs呈現(xiàn)不同的變化,隨著時間的延長海濱木槿在低、中濃度鹽脅迫下的Gs得到明顯升高,而高濃度則明顯降低了Gs。
從表1可以看出,處理組的AQY在前30天中都顯著低于對照(p < 0.05),而在脅迫后期(40 d)時與對照差異不顯著,但略低于對照;隨著脅迫濃度的增加,AQY基本上呈顯著或者明顯下降的變化。暗呼吸速率(Rd)在各處理時間段隨著脅迫濃度的變化呈不同的變化,脅迫初期(10 d)的Rd呈先升高、下降再升高的變化,其中0.3%處理組的Rd顯著高于中鹽、高鹽濃度的處理組(p < 0.05);脅迫中期(20 d)的Rd隨著脅迫濃度的升高呈逐漸下降的變化,并且顯著低于對照(P < 0.05);脅迫中后期(30 d)的Rd都顯著低于對照(p < 0.05),但隨著脅迫濃度的升高而Rd呈逐漸升高的變化;鹽分脅迫后期(40 d),各處理組的Rd基本恢復(fù)正常水平,甚至0.6%處理組的Rd顯著高于其他各試驗組(p < 0.05)。光補償點(LCP)在脅迫初期和中期(10 d和20 d)都呈顯著升高的變化(p < 0.05),隨著脅迫濃度的逐漸升高初期的LCP呈先升高、后降低、再升高的變化,而中期的LCP呈逐漸升高,最后下降的變化,說明在脅迫條件下海濱木槿對弱光的利用率提高;脅迫中后期的隨著脅迫濃度的升高而呈逐漸升高的變化,但是低鹽、中鹽濃度的LCP顯著低于對照(p < 0.05),說明該時期的鹽分脅迫降低了海濱木槿的對弱光的利用率;脅迫后期各處理組的LCP在都明顯恢復(fù),除了0.6%處理的LCP顯著高于對照(p < 0.05)外,其他都明顯高于對照但差異不顯著(p > 0.05),說明該階段鹽分脅迫下的海濱木槿對弱光的利用率明顯提高。鹽分脅迫不同程度的降低了植物的最大凈光合速率(Pnmax),并且隨著脅迫濃度的增加而呈逐漸降低的變化,說明鹽分脅迫不同程度地抑制了植物的Pnmax。
我們初見時的玩笑并沒有說錯。胖子的確是一只功夫熊貓,只是這一生只使出唯一的必殺一招,救回了一個最想拯救的人。愛那么沉重,又輕似塵埃,都化成最后的一句話。
表1 鹽分脅迫對海濱木槿幼苗葉片的光合生理參數(shù)的影響Table 1 Effect of NaCl stress on photosynthetic parameters in leaves of H. hamabo seedling
2.7 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗葉綠素含量和光合生理特性指標的相關(guān)性分析
鹽分脅迫下海濱木槿葉片中總?cè)~綠素含量與表觀量子效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系(表 2),并且分別與最大凈光合速率和暗呼吸速率呈正相關(guān)關(guān)系,但差異不顯著,其中與Pnmax接近正相關(guān)關(guān)系(其相關(guān)系數(shù)為0.493,p = 0.052);另外AQY與光補償點(LCP)呈負相關(guān)關(guān)系。AQY與Pnmax呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,而與 LCP呈極顯著負相關(guān)關(guān)系。Pnmax與LCP呈極顯著負相關(guān)關(guān)系。當鹽分脅迫降低了海濱木槿葉片的總?cè)~綠素含量時,顯著降低了植物的凈光合速率,各光合生理指標間呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。
近5年AJPE的研究趨勢為主動學習、跨職業(yè)教育、模擬患者以及人文關(guān)懷。在這些研究中主要采用定量分析、STATA以及SPSS數(shù)據(jù)分析軟件應(yīng)用最多。t檢驗、卡方檢驗、方差分析、回歸分析最為常見。
表2 鹽脅迫對海濱木槿葉片葉綠素含量和光合生理指標的相關(guān)性分析(n=48)Table 2 Correlation analysis on total chlorophyll content and photosynthetic characteristics under salt stress in H. hamabo leaves
3.1 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗生長
海濱木槿是海岸帶基干林帶、鹽堿地綠化的優(yōu)良造林樹種[33]。研究證實海濱木槿對鹽堿有很強的耐受性,它不僅能在pH 8.0 ~ 8.6、含鹽量達1.1% ~ 1.5%的灘涂泥土中正常生長,也能在pH 5.5 ~ 6.5的酸性土中旺盛生長,對土壤的適應(yīng)能力強,是典型的鹽生植物[21]。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果相一致,但是本試驗中死亡1株,可能是短期內(nèi)高鹽環(huán)境影響植物的正常代謝水平導(dǎo)致死亡。
3.2 鹽分脅迫下海濱木槿幼苗葉片的光合特性
葉綠體是植物光合作用的場所,也是對鹽脅迫最敏感的細胞器[34],葉綠素含量不僅是直接反映植物光合能力的重要指標,也是衡量植物耐鹽性的重要生理指標之一[35]。在鹽脅迫條件下不同植物葉綠素合成與分解的反應(yīng)機制各異[36~37]。本研究結(jié)果中試驗初期鹽脅迫下總?cè)~綠素含量均呈現(xiàn)下降趨勢,且隨著脅迫強度的增加而下降,但隨著處理時間的延長,總?cè)~綠素含量呈明顯上升的趨勢,并在試驗?zāi)┢诨净謴?fù),這可能是作為鹽生植物,在 NaCl脅迫下海濱木槿耐鹽機制啟動,致使葉片葉綠素含量表現(xiàn)出波動的變化趨勢[25]。不同濃度和處理時間的鹽脅迫下海濱木槿的葉綠素含量變化規(guī)律不明顯,這與其他的研究相一致[22,25]。這進一步證實海濱木槿在鹽脅迫條件下,脅迫初期海濱木槿葉片中葉綠素的含量變化與脅迫濃度變化相一致,可能是初期脅迫條件造成了葉綠素的破損,但隨著時間的延長鹽生植物的耐鹽機制啟動,葉綠素合成逐漸增加,進而恢復(fù)至正常水平。
葉綠素是植物進行光合作用的主要化學物質(zhì),不僅是吸收和傳遞光能的載體,同時也是電子傳遞過程中必不可缺的電子傳遞體,是光合作用的必要條件,它的增加可以明顯提高植物的光合能力[38~39]。鹽脅迫條件下海濱木槿光響應(yīng)曲線的變化趨勢基本上與植物葉片葉綠素含量的變化一致,脅迫條件下不同程度地抑制了海濱木槿葉片的光合速率,這與自然灘涂消浪林[28]和模擬潮汐水淹[29]條件下海濱木槿的研究結(jié)果一致。另外相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),不同處理時間和處理濃度的總?cè)~綠素含量與最大凈光合速率呈正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)0.493,p = 0.052),進一步證實了葉綠素含量的變化影響著植物的光合速率。
光合系統(tǒng)Ⅱ的光化學效率Fv/Fm和Fv/Fo可反映逆境脅迫對植物光合系統(tǒng)的破壞程度。在鹽脅迫下枸杞[40]、葡萄[41]等植物的Fv/Fm和Fv/Fo均不同程度地降低。本研究中海濱木槿在中、高鹽脅迫下Fv/Fm和Fv/Fo均在中后期(30 d)時低于對照,表明NaCl脅迫破壞葉綠體光合機構(gòu),PSⅡ反應(yīng)中心受損,抑制光合作用的原初反應(yīng),阻礙光合電子傳遞的過程,明顯降低 PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)換效率,抑制 PSⅡ潛在活性[42~43],最終導(dǎo)致凈光合速率的顯著下降,這是植物在逆境下以降低光合速率等為代價維持自身生長的需要。
一般認為脅迫使Pn降低的因素包括氣孔限制和非氣孔限制,如果脅迫使Gs降低而葉肉細胞仍在活躍地進行光合,Ci降低而 Ls增加,Pn降低是典型的氣孔限制所致;如果葉肉細胞本身光合能力降低,使其利用 CO2的能力降低,Ci增加而Gs、Ls降低,Pn降低是非氣孔限制所致[44]。本研究中脅迫初期,低鹽(0.3%)、中鹽(0.6%)濃度處理的海濱木槿的Gs和Ci同時下降而Ls增加,其Pn降低是氣孔限制;而高鹽(0.9%)濃度處理組的Ci增加而Gs和Ls同時下降,其Pn降低屬于非氣孔限制。脅迫中期,各處理組的Ci均增加,而Gs和Ls則同時下降,此時各處理組的Pn降低均屬于非氣孔限制。脅迫中后期,中鹽、高鹽濃度脅迫的Ci和Gs同時下降而Ls增加,屬于氣孔限制;低鹽度脅迫濃的Ci增加,而Ls下降,而Gs在PAR高于1 000 μmol·m-2·s-1時是下降的,Pn降低屬于非氣孔限制,但是在PAR低于1 000 μmol·m-2·s-1時Gs是增加的,此時的Pn降低既不屬于非氣孔限制,又不屬于氣孔限制。脅迫后期,除了高鹽濃度處理組的Gs稍低外,其他處理的Gs、Ci、Ls等均接近對照,并且隨著PAR可能略有升高或者降低,并不是嚴格屬于氣孔限制或者非氣孔限制。這些結(jié)果證實,限制光合作用的氣孔因素和非氣孔因素二者之間并不是相對獨立的,而是隨著脅迫時間的長短和脅迫濃度的變化而處于動態(tài)變化中[45];另外長期脅迫過程中每個時期植物所反表現(xiàn)的光合生理生態(tài)特性,可能會更好的反映出植物的耐受特性。
鹽脅迫對海濱木槿幼苗的AQY、Rd、Pnmax、LCP等具有明顯影響。海濱木槿作為鹽生植物,各光合參數(shù)對鹽脅迫的響應(yīng)在不同脅迫階段表現(xiàn)明顯差異,并且隨著時間的延長,各光合生理參數(shù)逐漸恢復(fù),進一步證實海濱木槿對NaCl脅迫具有一定的耐性,且對脅迫傷害具有一定的修復(fù)能力[22]。
綜上所述,海濱木槿對NaCl脅迫具有較強的耐受能力,并且各光合生理參數(shù)與鹽有著密切關(guān)系;鹽脅迫條件下,光合生理參數(shù)的光響應(yīng)呈現(xiàn)出一定的適應(yīng)性,對脅迫傷害具有較強的自我恢復(fù)能力,可以作為濱海鹽堿地綠化的優(yōu)良樹種。另外,脅迫條件下不同時期的光合生理參數(shù)不僅能更好地反映植物的生態(tài)特性,對于了解植物對脅迫環(huán)境的適應(yīng)策略與機制,以及耐性樹種的選育等方面都有重要意義。
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Effect of Salt Stress on Growth and Photosynthetic Characteristics of Hibiscus hamabo Seedings
LU Gang1,LI He-peng1*,ZHANG Xiao-mian1,CHEN Yan2,YUE Chun-lei1,GAO Zhi-hui3
(1. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 2. Zhejiang Changzheng Vocational & Technical College, Hangzhou 310023, China; 3. Zhejiang Forestry Extension Administration, Hangzhou 310020, China)
Simulated salt stress with 0, 0.3%, 0.6%, 0.9% of NaCl was conducted on 2-year seedling of Hibiscus hamabo to study effect on growth and photosynthetic characteristics. Net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intercellular CO2concentrations (Ci) and others were determined on 10th, 20th, 30thand 40thday after salt stress treatments. The results showed that salt stress had no great effect on the growth of H. hamabo seedlings, expect one treated seedling (died 44 days after treatment) with 0.9% of NaCl. Photosynthetic parameters changed with variation of concentration and the first 20 days of the stress. At the 30th days of the stress, chlorophyll content(Chl) of each treatment recovered, and photosynthetic parameters of treatment with 0.3% recovered except dark respiration rate (Rd) and light compensation point (LCP), and that of treatment with 0.6% and 0.9% recovered varying degrees. At the 40thdays of the stress, most of parameters recovered except Rdand LCP of seedlings treated with 0.6% was higher than that of the control, and maximum net photosynthetic rate (Pn max) of seedlings treated with 0.9% was higher than that of the control. The result also indicated that H. Hamabo had strong tolerance to NaCl stress and could recovered from damage of NaCl.
Hibiscus hamabo; salt stress; salt toerance; photosynthetic characteristics; chlorophyll content
S718.5
A
1001-3776(2015)03-0016-010
2014-12-12;
2015-03-25
浙江省省屬科研院所專項項目(2013F50002、2014F50017);省院合作項目(2013SY14);浙江省重點科技創(chuàng)新團隊項目(2011R50027);“臺州灣圍墾區(qū)植物區(qū)系及耐鹽性研究與種植示范”
盧剛(1976-),男,浙江安吉人,工程師,碩士,從事森林培育研究和林業(yè)技術(shù)推廣;*通訊作者。