菊芋耐鹽品系篩選及抗鹽機理研究.pdf

1、土壤鹽漬化是影響農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境的一個全球性問題，也是限制作物生產十分重要的因素。中國鹽漬化土地主要集中在西部地區(qū)，土壤鹽分以氯化物和硫酸鹽為主。目前，開發(fā)利用鹽漬土壤最為經濟有效的途徑就是篩選和培育耐鹽生態(tài)經濟型植物。菊芋（Helianthus tuberosus L.）為菊科向日葵屬草本植物，具有生態(tài)適應性強、生物量大、繁殖能力強和抗逆性高等特點，是極具開發(fā)利用潛力的經濟作物。
　　為篩選菊芋耐鹽品系和探討耐鹽品系的抗鹽生理

2、機制，本研究模擬西部鹽漬土使用兩種中性鹽（NaCl和Na2SO4按照摩爾比為2:1）設置不同鹽濃度土壤處理，通過測定不同遺傳背景的12個菊芋品系出苗率、農藝性狀、氣體交換特征、葉綠素熒光特征等指標，并利用模糊隸屬函數法對其進行耐鹽性評價，篩選出耐鹽菊芋品系；然后，選取耐鹽品系LZJ028和LZJ119，鹽敏感品系LZJ044和LZJ017為研究材料，測定不同濃度鹽脅迫下其農藝性狀、生理生化指標、氣體交換特征、葉綠素熒光特性、Na+和Cl

3、-離子含量等指標，探討耐鹽菊芋品系抗鹽的生理機制。主要結果如下：
　　(1)鹽脅迫下，不同菊芋品系株高、葉面積、冠幅等形態(tài)指標均受到抑制；鹽脅迫使各品系菊芋光合系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）受到不同程度的損傷；鹽脅迫會抑制菊芋的出苗率；同時鹽脅迫下，植株光合特性也受到影響進而抑制生物量積累。根據聚類分析結果可以將12份菊芋種質分為耐鹽與鹽敏感品系，其中耐鹽菊芋品系為：LZJ119、LZJ028、LZJ110、LZJ111、LZJ026和LZJ0

4、34，鹽敏感品系為：LZJ047、LZJ003、LZJ017、LZJ041、LZJ044和LZJ051。
　　(2)耐鹽菊芋品系（LZJ028和LZJ119）比鹽敏感品系（LZJ044和LZJ017）具有更高的凈光合速率，且其PSⅡ電子傳遞和反應中心受到的損傷不明顯。耐鹽與鹽敏感菊芋均通過提高超氧化物歧化酶（SOD）活性以及增加游離脯氨酸、可溶性糖等滲透調節(jié)物質含量來抵御逆境，耐鹽菊芋可能通過離子區(qū)域化將有害離子（Na+和Cl-）

5、阻隔到莖和根部從而減輕損傷，耐鹽品系具有更強的滲透調節(jié)能力。
　　綜上，本研究篩選出6個耐鹽菊芋品系LZJ119、LZJ028、LZJ110、LZJ111、LZJ026和LZJ034，并發(fā)現(xiàn)耐鹽菊芋品系主要通過離子區(qū)域化、提高滲透調節(jié)物質和增強光合器官耐性等生理調控策略提高菊芋的耐鹽性。上述研究成果不僅為篩選適于鹽漬土地種植的菊芋品系提供理論依據，而且揭示了耐鹽菊芋品系抗鹽的生理調控機制，為利用菊芋開發(fā)和修復西部鹽漬土壤奠定良好的