王文静, 麻冬梅,4**, 蔡进军, 黄 婷, 马巧利, 赵丽娟, 张 莹

基于FvCB模型的盐胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特性的研究*

王文静1, 麻冬梅1,4**, 蔡进军3, 黄 婷1, 马巧利2, 赵丽娟1, 张 莹2

(1. 宁夏大学西北土地退化与生态系统恢复省部共建国家重点实验室培育基地/西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室 银川 750021; 2. 宁夏大学农学院 银川 750021; 3. 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所 银川 750021; 4.宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室 银川 750021)

探讨盐胁迫下紫花苜蓿幼苗叶片光合生理特性, 可为改善紫花苜蓿生长, 修复生态环境, 推动牧草产业快速发展奠定基础。本研究以‘阿迪娜’为试验材料, 设0 mmol∙L−1(CK)、40 mmol∙L−1、80 mmol∙L−1、120 mmol∙L−1和160 mmol∙L−1共5个NaCl水平, 使用Li-6400XT光合仪测定不同盐胁迫下紫花苜蓿幼苗光响应-CO2曲线, 利用FvCB模型分析盐胁迫对紫花苜蓿幼苗光合特性的影响。结果表明: 1)不同NaCl胁迫下叶片净光合速率(n)随NaCl浓度的增加而降低, 与CK相比, 4个NaCl胁迫下分别降低1.44%、3.85%、7.21%和7.90%, 均达显著性水平(<0.05); 随光合有效辐射的增加均呈迅速上升趋势, CK的n增长速度显著高于其他处理。2)与CK相比, 40 mmol∙L−1和80 mmol∙L−1NaCl胁迫增加了紫花苜蓿幼苗叶片的最大羧化速率(cmax)和最大电子传递速率(max), 但120 mmol∙L−1和160 mmol∙L−1NaCl胁迫显著降低了cmax和max。3)叶肉导度(m)和暗呼吸速率(d)随NaCl胁迫水平的增加呈降低趋势; 与CK相比, 40 mmol∙L−1和80 mmol∙L−1NaCl胁迫的m变化不显著, 但d显著降低。120 mmol∙L−1和160 mmol∙L−1NaCl胁迫显著降低了m和d, 且与CK、40 mmol∙L−1和80 mmol∙L−1NaCl胁迫间呈显著性差异。4)验证FvCB模型中子模型估算植物叶片光合的精确度, 发现FvCB模型对不同胁迫处理下n拟合时, 引入m模型模拟精度高, 平均绝对误差低。5)紫花苜蓿幼苗耐盐临界值为80~120 mmol∙L−1, 随NaCl浓度的增加, 光合限制因素由叶肉因素转变为光合机构受损。该研究可为我国西北地区盐碱地制定有效的调控措施以提高植物耐盐能力提供科学参考。

紫花苜蓿; 盐胁迫; FvCB模型; 最大羧化速率; 最大电子传递速率

土壤盐渍化是阻碍植物生长发育的非生物胁迫因素之一。近年来, 宁夏引黄灌区农田土壤盐渍化问题受到了宁夏自治区政府的高度关注[1]。银川地区盐碱地已占总耕地面积的49%以上, 土壤盐碱化已成为影响宁夏农业生产的重要问题之一。紫花苜蓿(L.)是干旱和半干旱地区重要的饲草作物[2], 因其高蛋白含量、高消化率、高适口性和高产奶品质, 也是银北盐碱地种植的先锋作物[3]。随着耕地面积的减少, 紫花苜蓿种植逐渐向盐碱地集中, 大力提高盐碱地苜蓿产量已经成为苜蓿生产的主攻方向。……