3種景天科植物抗旱性及其生理機(jī)制的研究(2)
隨著干旱脅迫時間不斷增加,葉片內(nèi)脯氨酸含量均呈現(xiàn)增加趨勢,尤其是在脅迫時間15 d之前:當(dāng)脅迫時間超過15 d后.3種景天植物葉片內(nèi)脯氨酸含量均出現(xiàn)急劇增加的情況,其中,八寶景天增加較紅葉景天和德國景天要低,這也表明在3種景天植物中,八寶景天抗旱性最強(qiáng)(表3)。3種景天植物葉片內(nèi)脯氨酸含量在20 d之后均出現(xiàn)下降趨勢,但是脯氨酸含量仍然保持在相對較高的水平,這表明植物體在干旱脅迫情況下仍然可以通過自身脯氨酸調(diào)節(jié)能力進(jìn)行抗旱。
2.4 干旱脅迫對可溶性糖含量的影響
隨著干旱脅迫時間的不斷增加.3種景天科植物體內(nèi)可溶性糖含量呈現(xiàn)出不同的變化趨勢,其中德國景天可溶性糖含量呈現(xiàn)增加后下降趨勢,紅葉景天可溶性糖含量呈現(xiàn)連續(xù)的下降趨勢,八寶景天呈現(xiàn)出先下,降后增加的的趨勢(表4)。正常生長情況下雖然3種景天科植物可溶性糖含量存在差異,但是與品種的抗旱性之間并不存在規(guī)律性。
2.5 干旱脅迫對可溶性蛋白含量的影響
隨著干旱脅迫時間的不斷增加.3種景天科植物內(nèi)可溶性蛋白含量均呈下降趨勢(表5),但變化進(jìn)程存在顯著的差異,其中抗旱性較強(qiáng)的八寶景天可溶性蛋白含量呈現(xiàn)出先微弱下降趨勢,在15 d后呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢,可溶性蛋白整體減少較少,含量能夠維持在一個相對較高的水平:而抗旱性相對弱一些的紅葉景天,可溶性蛋白也呈現(xiàn)下降趨勢,但是相對于抗旱性最弱的德國景天,下降趨勢稍微緩一些,同時可溶性蛋白的含量也比德國景天要多,德國景天在抗旱程度不斷增加的情況下,由最初的0.55 m g/gFW下降到0.2 m g/gFW。由此可見,植物體內(nèi)的可溶性蛋白含量的高低與植物抗旱性具有密切的關(guān)系,可溶性蛋白高的植物具有較強(qiáng)的抗旱性,如八寶景天。本研究認(rèn)為景天植物通過維持較高的可溶性蛋白含量可能是植物在干旱脅迫下保持抗旱性的重要機(jī)制。
2.6 干旱脅迫對水分飽和虧的影響
水分飽和虧是指植物體內(nèi)的實際的相對含水量與飽和相對含水量的差值,差值大小代表植物在干旱脅迫下的保水能力。3種景天植物在正常生長的情況下,抗旱性較強(qiáng)的八寶景天水分飽和虧最低,為7.428%.而抗旱性相對較弱的紅葉景天水分飽和虧次之,為14.112%,抗旱性最弱的德國景天,水分飽和虧最大,為16.856%(表6)。當(dāng)干旱脅迫時間達(dá)到15 d時,德國景天水分飽和虧上升最多,達(dá)到26,132%,其次為紅葉景天,八寶景天最低,這表明在干旱脅迫不斷加劇的情況下,德國景天水分散失最多,八寶景天水分散失最少,這與3種景天科植物的抗旱性相一致。
2.7 干旱脅迫對自由水與束縛水比值的影響
一般情況下,束縛水與自由水的比值可以被用來衡量植物抗逆性,束縛水在總含水量中占的越多,即該比值越大表示植物的抗逆性就越強(qiáng)。正常生長情況下.3種景天科植物束縛水/自由水隨著植物的抗旱性的增強(qiáng)呈現(xiàn)明顯的增加趨勢(表7),其中抗旱性最強(qiáng)的是八寶景天,束縛水/自由水達(dá)0,283.而紅葉景天次之,束縛水/自由水達(dá)0.239,德國景天束縛水/自由水最低,為0.168。3種景天科植物的束縛水與自由水的比值均呈現(xiàn)上升趨勢,其中,抗旱性最強(qiáng)的八寶景天上升最明顯,抗旱性稍弱的紅葉景天上升趨勢次之,抗旱性最弱的德國景天上升趨勢最不明顯。在15 d以后,隨著干旱脅迫時間的不斷增加,抗旱較弱的德國景天束縛水/自由水僅保持微弱的上升趨勢,抗旱性較強(qiáng)的八寶景天束縛水/自由水仍然保持明顯的上升趨勢。
2.8 干旱脅迫對滲透勢的影響
滲透勢是植物生長、水分代謝以及植物抗性的重要衡量指標(biāo),在植物正常生長情況下,抗性較弱的德國景天的滲透勢相對較低,而抗性稍好紅葉景天和抗性較強(qiáng)的八寶景天滲透勢相對較高,隨著脅迫時間的不斷增加.3種景天植物的滲透勢均呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢(表8),這表明在干旱脅迫程度不斷增加的情況下,植物丟失了大量的水分,引起滲透勢下降。而在15 d之后,德國景天和紅葉景天滲透勢均出現(xiàn)上升趨勢,而八寶景天仍然維持較低的滲透勢,究其原因,主要是由于隨著干旱脅迫的不斷加劇,植物出現(xiàn)了明顯的代謝受阻,而八寶景天能夠一直維持較低的滲透勢,使植物體能夠有足夠的吸收水分的能力。
2.9 葉片保水力對植株抗旱性的影響
葉片保水力是植物體抗旱研究的重要衡量指數(shù),它指的是植物的葉片在脫離植物體的情況下保持水分的能力。研究中選取的德國景天、紅葉景天和八寶景天3種景天科植物均是肉質(zhì)化植物,他們的葉片均具有比較高的含水量。在正常的生長情況下,德國景天的含水量最低,為87.12%.紅葉景天的次之,含水量為89.23%,八寶景天的葉片含水量最高,為92,37%(表9)。當(dāng)3種景天科植物葉片離體10 d左右,葉片含水量均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,其中德國景天含水量下降趨勢最快,紅葉景天次之,而八寶景天的離體葉片的保水力比較強(qiáng)(離體10 d時,離葉片含水量仍然為89.2%)。在離體10 d之后,3種景天科植物離體葉片含水量仍然呈現(xiàn)下降趨勢,其中德國景天立體葉片含水量下降幅度最大,僅為76.92%:紅葉景天下降幅度次之,其離體在30 d時,葉片含水量也下降至80%左右:八寶景天在干旱脅迫10 d后,盡管也呈現(xiàn)下降趨勢,但是整體下降幅度最小,在干旱脅迫30 d后仍然維持較高的含水量,這表明八寶景天具有較強(qiáng)的保水力。
3 小結(jié)
(1)在干旱脅迫情況下,3種景天科植物的蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和細(xì)胞膜的穩(wěn)定性均與景天植物的抗旱性顯著相關(guān),具體為抗旱性較強(qiáng)的景天品種表現(xiàn)出蛋白質(zhì)含量較高,可溶性糖含量相對較高,脯氨酸含量較高,細(xì)胞膜的穩(wěn)定性較強(qiáng),而抗旱性較弱的景天品種則表現(xiàn)出了與上述相反的狀態(tài)。同時,各指標(biāo)在不同景天品種存在差異。(2)3種景天科植物的水分生理指標(biāo)與植株抗旱性密切相關(guān),其中滲透勢和束縛水/自由水與不同品種景天植物抗旱性密切相關(guān),抗旱性強(qiáng)的景天品種隨著干旱脅迫程度的不斷增加表現(xiàn)為葉片滲透勢降低、束縛水/自由水比值升高,而葉片保水力和水分飽和虧與景天品種抗旱性的相關(guān)性相對較弱。(3)分析本研究選取的3種景天科植物在干旱脅迫下的各生理指標(biāo),按照抗旱性排序為:八寶景天>紅葉景天>德國景天。
版權(quán)聲明:本文內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)用戶自發(fā)貢獻(xiàn),該文觀點僅代表作者本人。本站僅提供信息存儲空間服務(wù),不擁有所有權(quán),不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如發(fā)現(xiàn)本站有涉嫌抄襲侵權(quán)/違法違規(guī)的內(nèi)容, 請發(fā)送郵件至 yyfangchan@163.com (舉報時請帶上具體的網(wǎng)址) 舉報,一經(jīng)查實,本站將立刻刪除