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本文在对已经成熟应用于动物的微透析技术进行了大量文献调研的基础上,将其引入盐胁迫下活体杨树幼嫩茎质外体的取样,初步摸索出应用微透析技术对植物质外体取样的试验条件和方法。试验设计从碱性复合盐胁迫和NaCl盐胁迫两方面,分别对4个速生耐盐新品种吴屯杨、小胡24杨、小胡19杨和小美旱杨的植株形态、相对高生长率、叶片光合色素、气体交换参数、叶绿素荧光参数进行了测定,并应用微透析技术对幼嫩茎质外体取样,结合原子吸收分光光度计、气相色谱、液相色谱.质谱联用仪等高灵敏度的检测仪器对透析液进行了分析,初步研究了它们对碱性复合盐胁迫和NaCl盐胁迫的生理响应,试验结果显示:
应用体外回收率法测得探针的相对回收率为15.8%±1.4%(n=3),证实应用微透析技术可以方便、准确的对活体植物质外体汁液进行动态取样。通过气相色谱和液相色谱一质谱联用分析,可以得出透析液中可能成分的分子量,并能看出不同浓度的NaCl处理下,杨树茎质外体含有的成分及其含量是不同的。
碱性复合盐胁迫下,通过植株盐害症状和相对高生长率的测定,可初步判断3个杨树品种耐盐性强弱顺序为:吴屯杨>小胡24杨>小美旱杨。随着pH值的增加,各品种茎质外体:Na<+>含量逐渐上升;吴屯杨K<+>含量先下降后升高,小胡24杨在T1、T5处理下K<+>含量高于对照值,其它处理下则低于对照值,小美旱杨K<+>含量逐渐下降;吴屯杨Ca<2+>含量先下降后升高,小胡24杨和小美旱杨的Ca<2+>含量与对照相比几乎没有什么变化。pH值较低的盐处理下,吴屯杨和小胡24杨叶片光合色素的增加不明显,pH值较高的盐处理下Chla、Chlb显著增加,但过高pH值的盐处理使叶片光合色素有下降趋势。Pn、Tr、Gs值随着pH的升高均呈逐渐下降趋势,Ls先升高后下降,Ci则先下降后升高,说明较低pH值的盐处理下,杨树幼苗光合受到抑制的主要原因是气孔限制;而较高pH值的处理下,非气孔限制则是导致光合下降的主要因素,整个盐处理期间,小胡24杨气体交换参数的变化幅度均显著大于吴屯杨,说明吴屯杨对碱性复合盐的抗性要高于小胡24杨。
NaCl盐胁迫下,通过植株盐害症状和相对高生长率的测定,可初步判断3个杨树品种的抗盐性强弱顺序为:吴屯杨>小胡24杨>小胡19杨。随着盐处理时间的增加,吴屯杨和小胡24杨茎质外体Na<+>含量呈现相似的先上升后下降的趋势,小胡19杨NaK<+>含量基本呈上升趋势;各品种K<+>含量逐渐下降;吴屯杨Ca<2+>含量在盐处理25d后,出现幅度较小的上升趋势,小胡24杨ca<2+>含量随着盐处理时间的增加几乎没有什么变化,小胡19杨Ca<2+>含量呈逐渐下降趋势。在100~300 mmol/L的盐处理下,各品种叶片的叶绿素含量变化均不明显,但是在400mmol/L的盐处理下,小胡24杨和小胡19杨的Ch1含量均显著低于对照CK,而吴屯杨的Chl含量下降不明显。说明高浓度的NaCl盐处理可以降低杨树叶片Ch1含量。各品种Pn、Tr、Gs均呈下降趋势,Ls先升高后下降,而Ci则先下降后升高,说明较低浓度的NaCl盐处理下,杨树叶片光合受到抑制的主要原因是气孔限制,而在较高浓度的处理下非气孔限制则是导致杨树叶片光合下降的主要影响因素。各品种Fo、Fm、Fv/Fm均大致呈逐渐下降趋势,表明盐胁迫对杨树PS II有抑制作用,处理浓度越高,伤害也越严重。总体来看,3个品种的耐盐性强弱顺序应该是吴屯杨>小胡24杨>小胡19杨。