KNO3缓解藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)盐害的生理机制研究

作     者：张玉冉 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：颜宏

授予年度：2021年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：外源KNO3 耐盐机制 藜麦 

摘      要：土壤盐渍化是限制农业发展的重要环境因素,盐胁迫明显限制了作物的生长及种子的产量。如何提高作物的耐盐能力及减轻盐胁迫对作物的伤害,一直是胁迫生理学的研究热点。有研究表明外源硝酸盐、钾可缓解盐分对作物的伤害。为了探究KNO提高作物耐盐能力的生理机制,本实验以藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)为材料,200 m M NaCl模拟盐胁迫,通过外源施加KNO(0、5、10、40、100m M),探讨了KNO对藜麦的光合同化、离子平衡、抗氧化能力的影响。以期从生理特性角度,揭示KNO提高藜麦耐盐能力的机制。主要结果如下:盐胁迫下,KNO通过调节气孔开闭影响气孔导度,有效的提高了藜麦光合同化能力。实验结果显示:外源施加KNO藜麦SPAD(功能叶)、Pn、Gs、E分别提高14.80%(40 m M)、101.00%(40 m M)、101.21%(40 m M)、138.77%(10 m M)。KNO加强了对藜麦活性氧的清除,减轻了膜脂氧化损伤程度,实验数据显示:外源KNO提高了抗氧化物酶活性,其中SOD、POD、CAT分别显著上升38.01%(40 m M)、228.53%(5 m M)、57.30%(100 m M),MDA含量降低9.85%(40 m M)。此外,KNO调节了盐胁迫下藜麦离子失衡,KNO加强了藜麦根系的选择性吸收,同时K竞争性抑制了Na摄入,并促进了植物有机渗透调节剂的积累。实验数据显示;盐胁迫下外源施加10m M KNO:Na(幼叶)降低12.85%,Na/K(功能叶)降低41.32%,Cl(根)降低18.73%,外源施加40 m M KNO,HPO(老叶)降低31.60%,脯氨酸增加了64.16%。基于KNO对藜麦光合同化能力、抗氧化能力、以及离子平衡和渗透调节的作用,显著提高了藜麦的生长参数。表现为:RGR提高55.52%(5 m M)。在200 m M NaCl条件下,外源施加低浓度的KNO可以一定程度的缓解水分胁迫、提高根冠比,提高了植株对水分、矿质元素的吸收,提高了植株在胁迫环境下的生存能力;其次,外源施加低浓度的KNO可以调控气孔的开度,有效提高了植株的蒸腾速率、净光合速率,提高了藜麦的RGR;此外,外源施加低浓度的KNO提高植株抗氧化物酶活性,降低了MDA含量,有效的缓解了盐害造成的氧化损伤。在胁迫条件下,施加KNO可以有效的提高藜麦的耐盐能力,促进植株生长。