不同抗盐性苹果砧木对盐胁迫的生理响应

探究盐胁迫对两种抗性不同苹果砧木垂丝海棠‘9-1-6’(Malus halliana Koehne)和山定子(Malus baccata Borkh)生理特性的影响,解析苹果属资源的抗盐机理。以1 a生垂丝海棠‘9-1-6’和山定子苗为试材,通过盆栽浇灌Hogland营养液的方法,在100 mM NaCl短期(3 d)和长期(40 d)胁迫下,测定光合及荧光参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,分析不同抗性苹果砧木响应盐胁迫的生理差异。结果表明:盐胁迫显著降低叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),使胞间CO_2浓度(Ci)、初始荧光(F_0)、非调节性能量耗散(Y(NO))和非光化学淬灭系数(qN)增加;盐胁迫下,2种砧木Tr无显著差异,垂丝海棠‘9-1-6’的Pn、Gs、F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP均显著高于山定子,与CK相比,垂丝海棠‘9-1-6’叶片的Pn、Gs、F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP降幅分别为58.4%、57.90%、12.90%、67.00%和48.60%,而山定子为91.90%、82.4%、83.90%、84.20%和76.40%,垂丝海棠‘9-1-6’叶片的Ci、F_0、Y(NO)和qN分别为山定子的0.76、0.78、0.61倍和0.82倍,‘9-1-6’光合电子传递速率(ETR)先升后降,而山定子的ETR持续下降,且抗盐性砧木垂丝海棠‘9-1-6’的降幅和升幅均小于盐敏感砧木山定子;盐胁迫下,垂丝海棠‘9-1-6’叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)和抗坏血酸氧化酶(APX)活性均呈先升后降的趋势,分别为山定子的1.33、1.38倍和1.23倍;垂丝海棠‘9-1-6’调节性能量耗散(Y(NPQ))和脯氨酸(Pro)含量持续上升,与CK相比,分别上升了158.0%和87.9%,而山定子持续下降,分别为CK的69.4%和69.2%;垂丝海棠‘9-1-6’叶片抗坏血酸、蔗糖和山梨醇含量显著高于山定子,与CK相比,垂丝海棠‘9-1-6’分别上升了49.8%、39.9%和36.2%,山定子分别上升了50.2%、23.4%和18.5%;垂丝海棠‘9-1-6’叶片过氧化氢(H_2O_2)含量显著低于山定子,仅为其82.6%。高抗盐砧木垂丝海棠‘9-1-6’通过光合机制自我调节,从而保持较高的Pn和F_v/F_m,积累渗透调节物质(蔗糖、山梨醇和Pro)调节细胞的渗透平衡、提高抗氧化酶(APX、SOD、POD)活性有效清除ROS,保持膜系统相对稳定,是其应对盐胁迫的重要机理。

Physiological response of different salt-tolerant apple rootstocks to salt stress