海岛棉苗期盐胁迫下形态学和生理学指标变化-上海交通大学学报.PDF

中国农业科学 2017,50(18):3494-3505 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.18.006 海岛棉苗期盐胁迫下形态学和生理学指标变化 1,2 1 1 1 1 1 2 1 赵海燕 ，王建设 ，刘林强 ，陈勇全 ，李梦飞 ，卢全伟 ，刘方 ，彭仁海 1 2 （安阳工学院生物与食品工程学院，河南安阳 455000 ； 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南安阳 455000 ） 摘要：【目的】在 300 mmol·L-1 NaCl 胁迫下，观察并测定海岛棉耐盐性强的品系越海 9 号和耐盐性弱的品 系 PS-7 叶片、茎细胞解剖结构和生理学指标，从形态学和生理学两个水平研究海岛棉苗期响应盐胁迫的应答机 制，为棉花耐盐材料的筛选提供理论依据和技术方案。【方法】采用水培方法，待棉苗生长至 3 叶期时，开始进 行 300 mmol·L-1 NaCl 胁迫处理。运用光学显微技术及生理学指标测定法，在不同 NaCl 胁迫处理时间下，对海 岛棉耐盐性强的品系越海 9 号和耐盐性弱的品系 PS-7 进行形态学观察及生理学指标分析。【结果】2 份海岛棉 材料对 NaCl 胁迫的反应不同。随着 300 mmol·L-1 NaCl 处理时间的延长，与对照相比，越海 9 号和 PS-7 的叶 片和茎的横切面面积均显著变小，处理 24 h 时，分别变小 14.10%、54.69%与 45.30%、87.90%，PS-7 的变化幅 度大于越海 9 号；处理 12 h 时，PS-7 维管束中木质部已经损害严重，越海 9 号维管束中木质部则没有明显变 化；PS-7 的栅栏组织细胞在处理 24 h 时由长圆柱形变为卵圆形，越海 9 号的栅栏组织细胞的形状则没有变化。 生理学研究表明，越海 9 号叶片中的叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在整个处理过程中均高于 PS-7，而其丙二醛含量却明显低于 PS-7；在 300 mmol·L-1 NaCl 处理 8 h 时，越海 9 号和 PS-7 中的丙二醛含量、 叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均达到了显著性差异。【结论】叶片中栅栏组织和茎中木质部可 能是海岛棉响应盐胁迫的最敏感部分，叶绿素、丙二醛、超氧化物歧化酶和过氧化物酶可作为鉴定耐盐棉花材料 的生理学指标。 关键词：海岛棉；苗期；盐胁迫；形态学；生理学 Morphological and Physiological Mechanism of Salt Tolerance in Gossypium barbadense to Salt Stress at Seedling Stage 1,2 1 1 1 1 ZHAO HaiYan , WANG JianShe , LIU LinQiang , CHEN YongQuan , LI MengFei , 1 2 1 LU QuanWei , LIU Fang , PENG RenHai 1 2 ( School of Biotechnology a