盐胁迫下野生番茄和栽培番茄幼苗离子空间分配的差异
摘要：本研究以野生番茄和栽培番茄为材料，探讨了高浓度盐处理对他们的生物量、光合作用和K+、Na+在器官、组织细胞，以及在叶片质外体、共质体中的分配等的效应。结果表明：与对照相比，盐胁迫显著抑制各品种番茄生长，野生番茄生长的抑制程度较轻；NaCl胁迫后，各番茄叶片光合作用下降，各番茄植株K+含量降低，Na+含量增加。NaCl处理下，栽培番茄叶片质外体中K+浓度显著升高。综上，在盐胁迫下，野生番茄体内积累Na+低，而维持较高的K+吸收，这是其耐盐性强于栽培番茄的重要生理原因。从质外体和共质体分配上看，盐胁迫下，野生番茄叶片共质体中可以积累更多比例的K+和更低比例的Na+，而栽培番茄则相反。这是他们耐盐性迥异的生理原因。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言.1
1 材料与方法2
1. 1 材料与处理2
1. 2 测定方法2
1. 2． 1生物量积累和根冠比的测定2
1． 2． 2光合指标的测定2
1. 2．3 Na+、K+含量、K+/Na+的测定3
1． 2． 4植株共质体和质外体离子含量的测定3
1．3 数据处理及统计分析3
2 结果与分析3
2. 1 盐胁迫对野生番茄和栽培番茄幼苗生长的影响3
2. 2 盐胁迫对不同番茄品种光合作用相关参数的影响4
2. 3 盐胁迫对野生番茄和栽培番茄幼苗器官水平上K+、Na+分配的影响4
2. 4 盐胁迫下对野生番茄和栽培番茄幼苗叶片质外体和共质体K+,Na+分配的影响5
2. 5 盐胁迫下对野生番茄和栽培番茄幼苗叶片质外体和共质体Na+增加率的影响6
3 讨论7
致谢8
参考文献8
附件7 11
附件812
附件913 盐胁迫下野生番茄和栽培番茄幼苗离子空间分配的差异
引言
引言 就世界范围而言，土壤盐渍化已经成为现代农业所面临的主要问题之一[1]。盐胁迫影响农作物的产量、蛋白质合成和能量代谢以及光合作用等生理
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
过程[2]。与此同时，淡水资源也愈来愈匮乏，但是在农业生产中又需要消耗大量的淡水资源，随着工业的发展，塑料大棚设施栽培和灌溉地面积逐渐扩张使得次生盐渍化加剧，海水倒灌又形成了海滨和滩涂，所以，提高植物耐盐性，尽可能充分利用现有的土地资源就尤为重要。
番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是我国乃至全世界上的主要蔬菜和多年生作物之一，为茄科（Solanaceae）植物，是用于广泛种植的农业产业作物，被评价为中等耐盐植物，但在高盐胁迫下，番茄的发病率很高，对番茄的质量和产量有严重的影响[3]。当土壤中的含盐量超出0.3%时，许多的植物就会在不同程度上受到盐害的影响[4]。Levitt[5]研究指出，植物体内离子分配和运输的不平和、营养元素的缺乏以及渗透胁迫是植物在盐胁迫下易出现的三大主要问题。而Munns[6]通过研究提出了盐害假说。目前针对番茄耐盐的生理生化、形态和基因水平上已经有很多报道[713]。大量研究证明对盐害表现最敏感的时期是植物的萌发期和幼苗期，因此在进行耐盐性鉴定时，多在上述两个时期进行。本研究主要以野生番茄（醋栗番茄）、栽培番茄（浙粉202）为试验材料，探讨了不同水平的NaCl胁迫对不同基因型番茄幼苗的生物量积累、光合作用和离子稳态的调控效应，并对在150 mmolL1 NaCl处理下，不同番茄品种不同类型的细胞水平和质外体、共质体等不同空间上离子分布进行分析，旨在揭示不同番茄品种离子稳态机制，及其在耐盐性中的地位，为有效的提高盐土农业资源利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料与处理
试验于2009年9至12月在大学自动化温室中进行。材料为1份野生番茄品种：醋栗番茄D4101（编号为1#）（Lycopersicon pimpinellifolium）和一份栽培番茄品种：浙粉202（编号为3#）（L. esculentum）。以上材料均由浙江省农业科学院蔬菜研究所提供。
将三番茄品种的种子用5% NaClO溶液进行消毒处理5 min后，用流动自来水冲洗2 min，然后在清水中浸泡2h后，放在湿润的滤纸上，于黑暗的25℃培养箱中催芽2d，期间始终保持培养箱中种子湿润。经催芽后选取长势一致的种子（胚轴长度约为2cm）移栽到温室里装有石英砂的花盆中，花盆规格一致。每盆种植4颗番茄幼苗，用Hoagland营养液浇灌，保持两个番茄品种生长环境相同。待幼苗长至四叶期时对番茄幼苗进行分组处理，一共分为2组：
只浇灌Hoagland营养液，设为Control（对照组）；
浇灌含150 mmolL1 NaCl的全Hoagland营养液，设为A组。
每个处理分别做6个重复。番茄培育期间在温室完成，将培养温度控制在25.0±4.0℃（白天），20.0±4.0℃（夜间），光照条件为自然光。每隔2d换一次营养液，并且将不同的培养液的pH值用1 molL1的HCl均调至6.00。连续处理20d，然后取样测定和分析。
1.2 测定方法
1． 2． 1生物量积累和根冠比的测定 将植株从石英砂盆中取出，用蒸馏水把植株清洗干净后吸干水分，把每颗植株分成根、茎和叶3部分，然后放到110℃烘箱中杀青10 min后，再于75℃烘箱中烘干至恒重，称得其干重（DW），并计算其根冠比（R/S）。 R/S=地下部分干重/地上部分干重
1． 2． 2光合指标的测定 在两个组分别处理18 d后，在9:00~11:00这段时间利用美国LiCOR公司的便携式光合测定仪Li6400（LiCOR，USA）对每个番茄品种的功能叶光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）等参数进行测定[14]。水分利用效率（WUE）=Pn/Tr
1． 2． 3 Na+、K+ 含量、K+/Na+ 的测定 将于75℃恒温烘干的植物样品(根、茎、叶)研磨成粉末状，使之能通过400目的筛子为标准。从每个番茄品种的3个器官的样品中精确称取0.05 g样品，在228℃下进行消解，消解液共8 mL，是由浓硝酸和高氯酸以体积比为3:1的比例进行混合后得到的浓酸。消解至加入样品后的混合浓酸的颜色变成澄清透明为止。待消解好的溶液冷却至常温，用超纯水定容至100 mL，摇匀后用电感耦合等离子体广谱发生仪（ICPAES）对K+ 和Na+ 的含量进行测定[15]，然后换算为植物器官中的[Na+]和[K+]（mmolg1 DW），每个样品重复3次。然后计算K+/Na+ 比值。
1． 2． 4植株共质体和质外体离子含量的测定 番茄的两个品种都处理20d后，将番茄植株从石英砂盆中取出，用超纯水把番茄植株清洗干净后用吸水纸吸干叶片表面水分，分别取每种番茄品种的功能叶片，用内径为1.3cm的打孔器避开叶脉，在叶片上均匀的打20片叶圆片。将20片叶圆片用超纯水冲洗3遍，放在20 ml的注射器中添加10 ml山梨醇溶液中抽气，直至叶圆片颜色全部变成深绿色并且沉在注射器底部[16]。取出叶圆片后用吸水纸吸干液体，把20张叶圆片堆叠起来用直头的镊子夹住放入到底部打好孔的20 ml的注射器中，在注射器头向下放到50 ml的离心管中。将离心管在10℃、2000 g的条件下低速离心15 min [17]，取出后将50 ml离心管内离心出来的液体进行收集，该液体就是叶片的质外体液体，收集液体后放在﹣80℃冰箱中冷冻保存[14]。待测液体中所测出离子的浓度乘以稀释系数Fdil即为质外体中Na+的浓度，其中Fdil=Vwater+Vair/Vwater[17,18]。然后按照1.2.3小节中所述的方法将提取过质外体汁液的20个叶圆片进行高温消解后测出Na+ 含量，所得结果就是功能叶片的共质体中Na+离子含量。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言.1
1 材料与方法2
1. 1 材料与处理2
1. 2 测定方法2
1. 2． 1生物量积累和根冠比的测定2
1． 2． 2光合指标的测定2
1. 2．3 Na+、K+含量、K+/Na+的测定3
1． 2． 4植株共质体和质外体离子含量的测定3
1．3 数据处理及统计分析3
2 结果与分析3
2. 1 盐胁迫对野生番茄和栽培番茄幼苗生长的影响3
2. 2 盐胁迫对不同番茄品种光合作用相关参数的影响4
2. 3 盐胁迫对野生番茄和栽培番茄幼苗器官水平上K+、Na+分配的影响4
2. 4 盐胁迫下对野生番茄和栽培番茄幼苗叶片质外体和共质体K+,Na+分配的影响5
2. 5 盐胁迫下对野生番茄和栽培番茄幼苗叶片质外体和共质体Na+增加率的影响6
3 讨论7
致谢8
参考文献8
附件7 11
附件812
附件913 盐胁迫下野生番茄和栽培番茄幼苗离子空间分配的差异
引言
引言 就世界范围而言，土壤盐渍化已经成为现代农业所面临的主要问题之一[1]。盐胁迫影响农作物的产量、蛋白质合成和能量代谢以及光合作用等生理
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
过程[2]。与此同时，淡水资源也愈来愈匮乏，但是在农业生产中又需要消耗大量的淡水资源，随着工业的发展，塑料大棚设施栽培和灌溉地面积逐渐扩张使得次生盐渍化加剧，海水倒灌又形成了海滨和滩涂，所以，提高植物耐盐性，尽可能充分利用现有的土地资源就尤为重要。
番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是我国乃至全世界上的主要蔬菜和多年生作物之一，为茄科（Solanaceae）植物，是用于广泛种植的农业产业作物，被评价为中等耐盐植物，但在高盐胁迫下，番茄的发病率很高，对番茄的质量和产量有严重的影响[3]。当土壤中的含盐量超出0.3%时，许多的植物就会在不同程度上受到盐害的影响[4]。Levitt[5]研究指出，植物体内离子分配和运输的不平和、营养元素的缺乏以及渗透胁迫是植物在盐胁迫下易出现的三大主要问题。而Munns[6]通过研究提出了盐害假说。目前针对番茄耐盐的生理生化、形态和基因水平上已经有很多报道[713]。大量研究证明对盐害表现最敏感的时期是植物的萌发期和幼苗期，因此在进行耐盐性鉴定时，多在上述两个时期进行。本研究主要以野生番茄（醋栗番茄）、栽培番茄（浙粉202）为试验材料，探讨了不同水平的NaCl胁迫对不同基因型番茄幼苗的生物量积累、光合作用和离子稳态的调控效应，并对在150 mmolL1 NaCl处理下，不同番茄品种不同类型的细胞水平和质外体、共质体等不同空间上离子分布进行分析，旨在揭示不同番茄品种离子稳态机制，及其在耐盐性中的地位，为有效的提高盐土农业资源利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料与处理
试验于2009年9至12月在大学自动化温室中进行。材料为1份野生番茄品种：醋栗番茄D4101（编号为1#）（Lycopersicon pimpinellifolium）和一份栽培番茄品种：浙粉202（编号为3#）（L. esculentum）。以上材料均由浙江省农业科学院蔬菜研究所提供。
将三番茄品种的种子用5% NaClO溶液进行消毒处理5 min后，用流动自来水冲洗2 min，然后在清水中浸泡2h后，放在湿润的滤纸上，于黑暗的25℃培养箱中催芽2d，期间始终保持培养箱中种子湿润。经催芽后选取长势一致的种子（胚轴长度约为2cm）移栽到温室里装有石英砂的花盆中，花盆规格一致。每盆种植4颗番茄幼苗，用Hoagland营养液浇灌，保持两个番茄品种生长环境相同。待幼苗长至四叶期时对番茄幼苗进行分组处理，一共分为2组：
只浇灌Hoagland营养液，设为Control（对照组）；
浇灌含150 mmolL1 NaCl的全Hoagland营养液，设为A组。
每个处理分别做6个重复。番茄培育期间在温室完成，将培养温度控制在25.0±4.0℃（白天），20.0±4.0℃（夜间），光照条件为自然光。每隔2d换一次营养液，并且将不同的培养液的pH值用1 molL1的HCl均调至6.00。连续处理20d，然后取样测定和分析。
1.2 测定方法
1． 2． 1生物量积累和根冠比的测定 将植株从石英砂盆中取出，用蒸馏水把植株清洗干净后吸干水分，把每颗植株分成根、茎和叶3部分，然后放到110℃烘箱中杀青10 min后，再于75℃烘箱中烘干至恒重，称得其干重（DW），并计算其根冠比（R/S）。 R/S=地下部分干重/地上部分干重
1． 2． 2光合指标的测定 在两个组分别处理18 d后，在9:00~11:00这段时间利用美国LiCOR公司的便携式光合测定仪Li6400（LiCOR，USA）对每个番茄品种的功能叶光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）等参数进行测定[14]。水分利用效率（WUE）=Pn/Tr
1． 2． 3 Na+、K+ 含量、K+/Na+ 的测定 将于75℃恒温烘干的植物样品(根、茎、叶)研磨成粉末状，使之能通过400目的筛子为标准。从每个番茄品种的3个器官的样品中精确称取0.05 g样品，在228℃下进行消解，消解液共8 mL，是由浓硝酸和高氯酸以体积比为3:1的比例进行混合后得到的浓酸。消解至加入样品后的混合浓酸的颜色变成澄清透明为止。待消解好的溶液冷却至常温，用超纯水定容至100 mL，摇匀后用电感耦合等离子体广谱发生仪（ICPAES）对K+ 和Na+ 的含量进行测定[15]，然后换算为植物器官中的[Na+]和[K+]（mmolg1 DW），每个样品重复3次。然后计算K+/Na+ 比值。
1． 2． 4植株共质体和质外体离子含量的测定 番茄的两个品种都处理20d后，将番茄植株从石英砂盆中取出，用超纯水把番茄植株清洗干净后用吸水纸吸干叶片表面水分，分别取每种番茄品种的功能叶片，用内径为1.3cm的打孔器避开叶脉，在叶片上均匀的打20片叶圆片。将20片叶圆片用超纯水冲洗3遍，放在20 ml的注射器中添加10 ml山梨醇溶液中抽气，直至叶圆片颜色全部变成深绿色并且沉在注射器底部[16]。取出叶圆片后用吸水纸吸干液体，把20张叶圆片堆叠起来用直头的镊子夹住放入到底部打好孔的20 ml的注射器中，在注射器头向下放到50 ml的离心管中。将离心管在10℃、2000 g的条件下低速离心15 min [17]，取出后将50 ml离心管内离心出来的液体进行收集，该液体就是叶片的质外体液体，收集液体后放在﹣80℃冰箱中冷冻保存[14]。待测液体中所测出离子的浓度乘以稀释系数Fdil即为质外体中Na+的浓度，其中Fdil=Vwater+Vair/Vwater[17,18]。然后按照1.2.3小节中所述的方法将提取过质外体汁液的20个叶圆片进行高温消解后测出Na+ 含量，所得结果就是功能叶片的共质体中Na+离子含量。
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