马 荣, 王 成, 马 庆, 侯佩臣, 王晓冬



向日葵芽苗期离子对复合盐胁迫的响应*

马 荣1,3, 王 成2,4, 马 庆3, 侯佩臣2, 王晓冬1,4**

(1. 北京农业智能装备技术研究中心 北京 100097; 2. 北京农业信息技术研究中心 北京 100097; 3. 内蒙古农业大学农学院 呼和浩特 010019; 4. 数字植物北京重点实验室 北京 100097)

研究向日葵耐盐的离子响应机制, 可为快速筛选耐盐向日葵品种提供科学依据。本试验以油用向日葵盐敏感品种‘YK18’、中度耐盐品种‘YK06’和耐盐品种‘GF01’为试验材料, 研究0 mmol·L–1、50 mmol·L–1、100 mmol·L–1、150 mmol·L–1、200 mmol·L–1和250 mmol·L–1复合盐(NaCl和Na2SO4按9∶1摩尔比混合)浓度下的种子萌发和离子在萌发幼苗中积累分布情况, 并利用离子流检测技术, 动态监测了复合盐胁迫24 h后植株根系的K+、Na+、Ca2+等离子的流速流向。结果表明, 复合盐胁迫抑制向日葵种子萌发, 导致发芽率下降, 平均发芽时间延长。盐胁迫后向日葵根系K+大量外排, 流速为‘YK18’>‘YK06’>‘GF01’; 随着盐胁迫浓度升高, 根系Na+流速由内吸转为外排, 内吸时‘YK18’速度最大, ‘YK06’次之, ‘GF01’最小, 外排时‘GF01’流速最大, 其“排盐”现象明显。复合盐胁迫后, 整株的Na+积累量增加, K+减少, K+/Na+随着盐浓度升高而下降; 低盐浓度(<150 mmol·L–1)下‘GF01’和‘YK06’茎秆中K+/Na+低于‘YK18’; 高盐胁迫(≥150 mmol·L–1)下, ‘GF01’整株Na+积累最少, 叶片K+/Na+最高。另外, 盐胁迫下向日葵幼苗根系Ca2+的吸收速率加快, ‘GF01’是‘YK18’的2倍。由此可见, 不同耐盐性的油用向日葵植株在盐胁迫下可通过调节Na+、K+和Ca2+的吸收与外排来适应盐胁迫环境, 耐盐性强的品种具有更强的保K+能力, 并通过区域化Na+(低盐胁迫)和拒盐机制(高盐胁迫)来提高其对盐胁迫的耐受性, 维持植株叶片中合理的K+/Na+值。本研究结果可为盐碱地耐盐品种筛选和栽培提供理论依据。

向日葵; 芽苗期; 复合盐胁迫; 离子流; 耐盐性

土地盐碱化已成为世界性的环境问题, 全球可利用耕地日益减少, 提高农作物的耐盐性是发挥盐碱土效益的有效方法之一[1]。油用向日葵(L)具有生育期短、抗逆性强、产量稳定的优点[2], 能够在一定含盐量的盐碱地正常生长、繁育。种植油用向日葵不但可以获得良好的经济效益, 还可逐渐改善盐碱地土壤的理化性质, 是盐碱地的理想农作物。因此……