第38卷第2期 2020年03月 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 Agricultural Research in the Arid Areas Vol 38 No 2 Mar 2020 文章編號 1000 7601 2020 02 0170 07 doi 10 7606 j issn 1000 7601 2020 02 24 鹽脅迫對嫁接西瓜幼苗生長及碳 氮 磷 鉀化學(xué)計量特征的影響 孫小妹1 陳思瑾2 楊柳燕2 李金霞1 周 彬1 陳年來1 1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 甘肅蘭州730070 2 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 甘肅蘭州730070 摘 要 為探究抗枯萎病嫁接西瓜的鹽適應(yīng)性 獲得抗枯萎病的耐鹽組合 本研究基于1個自根苗京欣二號和2 個嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 Bj 9 341 京欣二號 分析鹽分脅迫對西瓜幼苗期葉片C N P K含量及 其元素計量比特征 光合特性和生物量累積的影響 結(jié)果表明 自根苗的根冠比 凈光合速率和C N顯著低于嫁接 苗 Bj 6 893 京欣二號 9 6 44 2 和15 5 和 Bj 9 341 京欣二號 21 1 30 1 和23 0 而嫁接 苗 Bj 9 341 京欣二號 的單株生物量 凈光合速率 K含量和C P分別比嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 顯 著低9 7 20 2 70 3 和24 9 與對照相比 鹽脅迫分別使自根苗京欣二號和2個嫁接苗 Bj 6 893 京欣二 號 Bj 9 341 京欣二號 的凈光合速率顯著下降60 3 45 8 和41 9 其C K顯著下降48 2 35 2 和 59 4 使葉片K含量顯著增加44 8 27 8 和56 8 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 Bj 9 341 京欣二號 的水分利用效率 WUE 在鹽脅迫下顯著提高33 5 和14 3 鹽分脅迫僅使嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 的C N和C P分別顯著提高18 7 和15 5 而對嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 影響不顯著 基于以上結(jié)果和RDA 分析表明自根苗京欣二號可能主要通過調(diào)節(jié)葉片K含量來緩解鹽分脅迫 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 和 Bj 6 893 京欣二號 可能通過提高葉片K含量和WUE來增強耐鹽性 且嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的耐鹽性 強于 Bj 9 341 京欣二號 關(guān)鍵詞 NaCl脅迫 嫁接西瓜幼苗 碳 氮 磷 鉀化學(xué)計量比特征 鹽適應(yīng)性 中圖分類號 S651 Q945 文獻標志碼 A Effects of salt stress on plant growth and stoichiometric characteristics of C N P and K of grafted watermelon seedlings SUN Xiaomei1 CHEN Sijin2 YANG Liuyan2 Li Jinxia1 ZHOU Bin1 CHEN Nianlai1 1 College of resources and environment Gansu Agricultural University Lanzhou Gansu 730070 China 2 College of Horticulture Gansu Agricultural University Lanzhou Gansu 730070 China Abstract In order to explore the salt adaptability of grafted watermelon with blight resistance and to obtain a combination of salt tolerance with blight tolerance an experiment was conducted to investigate the effects of NaCl stress on biomass per plant photosynthesis water use efficiency WUE leaf stoichiometric characteristics among own root seedling of Jingxinerhao and two grafted watermelon seedling Bj 6 893 Jingxinerhao and Bj 9 341 Jingxinerhao The findings showed that grafted watermelon seedlings had lower shoot root ratio photosyn thesis and C N ratio than those in Bj 6 893 Jingxinerhao 9 6 44 2 and 15 5 and Bj 9 341 Jingxinerhao 21 1 30 1 and 23 0 While biomass per plant photosynthesis potassium concen tration and C P ratio in Bj 9 341 Jingxinerhao were significantly lower than those in Bj 6 893 Jingxinerhao by 9 7 20 2 70 3 and 24 9 respectively Compared to control salt stress significantly decreased photosynthesis 60 3 45 8 and 41 9 and C K ratio 48 2 35 2 and 59 4 in own root seedling Bj 6 893 Jingxinerhao and Bj 9 341 Jingxinerhao while significantly increased potassi 收稿日期 2019 06 09 修回日期 2020 01 10 基金項目 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金項目 學(xué)科建設(shè)專項基金 GSAU XKJS 2018 214 甘肅省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)項目 GNSW 2015 17 甘肅省自然科學(xué)基金 18JR3RA187 作者簡介 孫小妹 1986 女 甘肅臨洮人 講師 主要從事植物生理生態(tài)研究 E mail sunxiaomei86 通信作者 陳年來 1962 男 甘肅民勤人 教授 主要從事作物育種研究 E mail chennl um concentration by 44 8 27 8 and 56 8 in the materials The WUE significantly increased with salt addi tion by 33 5 and 14 3 in Bj 6 893 Jingxinerhao and Bj 9 341 Jingxinerhao Salt stress had sig nificant positive effect on C N 18 7 and C P 15 5 in Bj 9 341 Jingxinerhao Based on above results and redundancy analysis own root seedling may improve its salt tolerance with increasing potassium concen tration while two grafted seedlings may simultaneously enhance WUE and potassium concentrations to improve their salt tolerance The salt tolerance of grafted seedlings Bj 6 893 Jingxinerhao was greater than that of Bj 9 341 Jingxinerhao Keywords NaCl stress grafted watermelon seedling stoichiometric characteristics of C N P and K salt a daption 西瓜 Citrullus lanatus 作為我國重要的園藝產(chǎn) 業(yè) 其生產(chǎn)面積和產(chǎn)量均居世界首位 由于大規(guī)模 的專業(yè)生產(chǎn) 西瓜連作障礙日益突出 枯萎病 Fu sarium oxysporum sp niveum 相應(yīng)成為西瓜生產(chǎn)上最 嚴重的病害之一 1 在重茬地枯萎病導(dǎo)致產(chǎn)量大 幅下降 嚴重時甚至絕收 與此同時 種植過程中 由于肥料的不合理施用 使土壤鹽類積聚 土壤鹽 漬化日趨嚴重 西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)同時受到枯萎病 和鹽脅迫的雙重影響 2 利用抗枯萎病砧木的根 系嫁接栽培 不但能有效控制枯萎病的危害 而且 是減緩西瓜遭受鹽分傷害可靠易行的措施 3 因 此 探究嫁接西瓜的鹽適應(yīng)性 獲得抗枯萎病的耐 鹽組合 有利于我國西瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 N P K是植物生長發(fā)育過程中所必需的礦質(zhì) 營養(yǎng)元素 其在植物組織結(jié)構(gòu) 碳代謝過程和細胞 滲透調(diào)節(jié)過程中起重要作用 4 5 然而 鹽脅迫會 對植物營養(yǎng)元素的吸收和運輸過程產(chǎn)生抑制 造成 礦質(zhì)營養(yǎng)元素的失衡 是鹽脅迫主要的影響效應(yīng)之 一 6 例如 鹽脅迫使橄欖和側(cè)柏葉片中N P K含 量下降 7 8 而酸橘和番茄葉片中的P K含量卻隨 鹽脅迫而上升 9 10 鹽脅迫在造成礦質(zhì)營養(yǎng)元素失 衡的同時 必定會改變營養(yǎng)元素的利用效率 11 生 態(tài)化學(xué)計量學(xué)提供了一種新的探究植物 土壤間 相互作用與C N P循環(huán)的研究方法 利用植物的元 素計量比特征反映出有機體對逆境的響應(yīng)和適應(yīng) 能力 12 例如在干旱生境下 平車前通過改變光合 速率 蔗糖合成酶和硝酸還原酶活性等生理反應(yīng) 調(diào)節(jié)C N P代謝及循環(huán) 呈現(xiàn)出特定的C N P 計量比特征 13 榆樹在重度干旱脅迫下 葉片中C N相較對照上升 在輕度和中度水分脅迫下C N 下降 而C P隨水分脅迫加劇而上升 即榆樹通過 吸收葉片中營養(yǎng)元素X含量及調(diào)節(jié)C X來適應(yīng)干 旱生境 14 由于C X能夠反映出植物對營養(yǎng)元 素的利用效率 15 因此 分析植物對環(huán)境響應(yīng)的生 態(tài)化學(xué)計量比特征可為揭示植物響應(yīng)逆境的機制 提供新思路 16 此外 生物量是評價鹽分傷害的關(guān) 鍵指標 而光合特性表征植物的碳同化能力 17 目前關(guān)于鹽分脅迫對嫁接西瓜組合耐鹽性機 理的研究多集中于抗氧化系統(tǒng) 18 光合特性和葉綠 體超微結(jié)構(gòu) 9 以及Na K 含量與分布等方面 19 基 于鹽分脅迫對嫁接西瓜營養(yǎng)元素積累及利用效率的 研究鮮見報道 20 因此 探究嫁接西瓜組合的營養(yǎng)元 素含量及其利用效率對鹽分脅迫的響應(yīng) 不僅能為鹽 脅迫下植物營養(yǎng)元素含量的變化提供更多實證 而且 能揭示嫁接西瓜組合對鹽脅迫的適應(yīng)機制 基于N P K是植物生長發(fā)育過程中所必需的礦 質(zhì)營養(yǎng)元素 本文選取2個自育抗枯萎病西瓜組合 以京欣二號為接穗 研究西瓜自根苗和嫁接苗的生態(tài) 化學(xué)計量比特征 光合特性和生物量對鹽分脅迫的響 應(yīng) 以及西瓜嫁接組合的營養(yǎng)元素含量對鹽脅迫的響 應(yīng) 為鹽脅迫下植物營養(yǎng)元素的變化提供實證 并為 探明嫁接西瓜組合的耐鹽機理 獲得抗枯萎病的耐鹽 組合提供理論基礎(chǔ) 1 材料與方法 1 1 試驗材料 接穗為設(shè)施栽培常用西瓜品種京欣二號 由北 京蔬菜研究中心育成 選取2份已鑒定的高抗枯萎 病組合 為西瓜屬栽培種與野生材料配置的三交組 合 栽培種 野生種 野生種 代碼為BJ 6 893和BJ 9 341 1 2 試驗設(shè)計 試驗于2017年4 8月進行 于穴盤中播種3 個試驗材料 待幼苗長到二葉一心期時 分別以BJ 6 893和BJ 9 341做砧木 嫁接京欣二號 以京欣 二號自根苗為對照 待到幼苗長到四葉一心期時開 始處理 對照 澆灌50 濃度的hoagland營養(yǎng)液 和 鹽脅迫 澆灌含100 mmol L 1 NaCl的50 hoagland 營養(yǎng)液 3次重復(fù) 每份材料的總株數(shù)為90株 1 3 測定指標及方法 鹽脅迫處理14 d后采摘健康的功能葉 帶回實 171第2期 孫小妹等 鹽脅迫對嫁接西瓜幼苗生長及碳 氮 磷 鉀化學(xué)計量特征的影響 驗室 于60 烘至恒重 研磨后過80目篩 用于C N P K含量的測定 全碳測定采用重鉻酸鉀容量法 外 加熱法 全氮測定采用凱氏定氮法 全磷測定采用鉬 銻抗比色法 全鉀測定采用火焰分光光度法 選擇在晴天早晨9 00 11 30利用CIRAS 2 型便攜式光合測定系統(tǒng) PP system 英國 同步測定 功能葉片氣體交換參數(shù) 選用標準光源 光合有效輻 射控制為1 500 mol m 2 s 1 計算瞬時水分利用 效率 water use efficiency WUE mmol mol 1 WUE Pn Tr 每個處理3次重復(fù) 每次重復(fù)測定5株 脅迫20 d后 每個處理取5株 在水中清洗根 系 按照地上 地下兩部分分開裝袋 于105 殺青 30 min 80 烘36 h至恒重 用于計算生物量 1 4 數(shù)據(jù)分析 利用IBM SPSS 16 0統(tǒng)計軟件進行方差分析 Duncan多重比較法進行參試材料間各指標的差異 顯著性分析 配對T檢驗用于分析鹽脅迫對營養(yǎng)元 素含量及其計量比特征 光合特性和生物量的影 響 在Canoco 4 5中做冗余分析 RDA 作圖在 GraphPad Prism上實現(xiàn) 2 結(jié)果與分析 2 1 鹽脅迫對生物量的影響 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和 Bj 9 341 京欣二號 的整株生物量和根冠比在對照和 鹽脅迫處理下顯著大于自根苗京欣二號 圖1 鹽 脅迫使自根苗的整株生物量和根冠比分別顯著下 降和上升 而嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和 Bj 9 341 京欣二號 的整株生物量和根冠比 在處理間絕對值雖然有所下降和上升 但差異不顯 著 3份材料整株生物量和根冠比的降幅和升幅分 別為26 7 和14 9 自根苗京欣二號 13 3 和 11 9 Bj 6 893 京欣二號 及13 2 和12 2 Bj 9 341 京欣二號 2 2 凈光合速率和瞬時水分利用效率對鹽分脅迫 的響應(yīng) 比較3份參試材料的凈光合速率 在對照和鹽 脅迫處理下嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 顯著 高于 Bj 9 341 京欣二號 和自根苗 P 0 05 鹽脅迫同時顯著降低3份材料的凈光合速率 圖2a 3份材料的瞬時水分利用效率在對照處 理下差異不顯著 鹽脅迫下表現(xiàn)為嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 Bj 9 341 京欣二號 自根 苗 P 0 05 與對照相比 鹽脅迫顯著降低自根苗 的水分利用效率 而顯著提高嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和 Bj 9 341 京欣二號 的水分利 用效率 分別提高了33 5 和14 3 圖2b 注 大寫字母表示無鹽脅迫時3份材料間差異顯著 P 0 05 小寫字母表示鹽脅迫時3份材料間差異顯著 P 0 05 處理 間的差異顯著性用 表示 其中 分別在P 0 05 P 0 01 P 0 001水平差異顯著 C 自根苗對照 S 自根苗鹽 脅迫處理 G1 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 對照 G1S 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 鹽脅迫 G2 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 對照 G2S 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 鹽脅迫 下同 Note Capital letters indicate significant differences among materials under control P 0 05 lowercase letters indicate significant differences among materials under salt stress P 0 05 means significant difference between control and salt stress at different levels 0 05 0 01 and 0 001 C The grafted seedlings without salt stress S The grafted seedlings with salt stress G1 Own root seedlings of Bj 6 893 Jingxinerhao without salt stress G1S Own root seedlings of Bj 6 893 Jingxinerhao with salt stress G2 Own root seedlings of Bj 9 341 Jingxinerhao without salt stress G2S Own root seedlings of Bj 9 341 Jingxinerhao with salt stress The same below 圖1 鹽脅迫對參試材料生物量及根冠比的影響 Fig 1 Effects of salt stress on biomass and root shoot ratio among materials 271 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 第38卷 2 3 C N P K含量及其計量比特征對鹽脅迫的響應(yīng) 2 3 1 C N P和K含量對鹽脅迫的響應(yīng) 比較自 根苗與嫁接苗間的特性 在對照和鹽脅迫條件下 嫁接苗和自根苗間C含量差異不顯著 P 0 05 自根苗的N含量明顯高于嫁接苗 P 0 05 表1 P含量在對照處理下 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二 號 與自根苗間差異不顯著 卻顯著大于嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 P 0 05 自根苗和嫁 接苗 Bj 6 893 京欣二號 的K含量在對照條 件下差異不顯著 但顯著高于嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 鹽分脅迫下 K含量表現(xiàn)為自根苗 嫁 接苗 Bj 6 893 京欣二號 Bj 9 341 京 欣二號 比較對照與鹽脅迫處理發(fā)現(xiàn) 鹽分脅迫對3份 材料的C含量影響不顯著 P 0 05 但顯著降低自 根苗和嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 的N 17 9 和22 5 P 11 7 和17 3 含量 而嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的N P含量受到鹽脅迫的抑制作 用不顯著 表1 對于3份材料葉片中的K含量而 言 鹽脅迫顯著增加自根苗 嫁接苗 Bj 6 893 京欣 二號 和 Bj 9 341 京欣二號 中的K含量 P 0 05 增加量分別為44 7 27 8 和56 6 表1 圖2 鹽脅迫對參試材料凈光合速率和瞬時水分利用效率的影響 Fig 2 Effects of salt stress on photosynthesis and instantaneous water use efficiency among materials 表1 鹽脅迫對參試材料C N P和K含量的影響 mg g 1 Table 1 Effects of salt stress on the concentration of C N P and K among materials 材料 Material C 對照 Control 鹽脅迫 Salt stress N 對照 Control 鹽脅迫 Salt stress P 對照 Control 鹽脅迫 Salt stress K 對照 Control 鹽脅迫 Salt stress 自根苗京欣二號 Grafted seedling of Jingxinerhao 352 6 6 0a 330 8 4 7a 8 76 0 2a 7 18 0 1a 2 47 0 6ab 2 18 0 1a 35 7 1 4a 64 7 1 8a 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 Own root seedling of Bj 6 893 Jingxinerhao 357 1 9 7a 325 6 8 7a 7 51 0 2b 6 88 0 1b 1 86 0 3c 1 66 0 3a 37 7 3 6a 52 2 1 3b 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 Own root seedling of Bj 9 341 Jingxinerhao 384 7 6 5a 365 6 19 2a 7 33 0 1b 5 68 0 4c 2 66 0 3a 2 20 0 6a 11 2 1 0b 25 9 1 5c 注 表中數(shù)據(jù)為平均值 標準誤 n 3 同列不同字母表示材料間差異顯著 P 0 05 Note The data in the table are mean value SE n 3 Different letters in the same column indicate significant differences P 0 05 2 3 2 C N C P和C K對鹽分脅迫的響應(yīng) 比較參試材料的礦質(zhì)元素計量比特征 NaCl處理下 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 的C N顯著高于 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和自根苗 P 0 05 圖3a C P在對照處理下表現(xiàn)為嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 Bj 9 341 京欣二 號 自根苗 在NaCl處理下嫁接苗的C P顯著 高于自根苗 圖3b 在對照和NaCl處理下 嫁接 苗 Bj 9 341 京欣二號 的C K分別比嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和自根苗顯著高71 5 63 7 和72 3 55 8 P 0 05 圖3c 鹽脅迫使嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 的 C N與C P顯著增大 P 0 05 而對嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 影響不顯著 鹽脅迫顯 著降低自根苗 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 和 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 的C K 降幅分 別為48 2 35 2 和59 4 2 4 生物量與葉片性狀間的關(guān)聯(lián)性 RDA分析表明自根苗單株生物量高時對應(yīng)著 高的葉片N含量 C K Pn WUE和低的葉片K含 371第2期 孫小妹等 鹽脅迫對嫁接西瓜幼苗生長及碳 氮 磷 鉀化學(xué)計量特征的影響 圖3 鹽脅迫對參試材料C N C P和C K的影響 Fig 3 Effects of salt stress on C N C P and C K among materials 量 圖4a 即鹽脅迫阻礙了自根苗葉片N含量的 累積 使Pn和葉片瞬時WUE下降 通過滲透調(diào)節(jié) 葉片K含量增加 減緩鹽脅迫的傷害 嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的單株生物量與葉片N C K Pn正相關(guān) 而與K含量和WUE負相關(guān) 圖 4b 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 則表現(xiàn)為單 株生物量與P C K Pn正相關(guān) 與K含量和WUE 負相關(guān) 圖4c 3 討論與結(jié)論 3 1 鹽脅迫對C N P K含量的影響 鹽脅迫對自根苗和嫁接苗葉片C含量的影響 不顯著 但對照條件下C含量絕對值要高于鹽脅迫 處理 表1 由于鹽脅迫造成土壤中低的水勢使葉 片水勢 21 和氣孔導(dǎo)度降低 22 減少氣孔中CO2的 進入 抑制光合作用 從而降低了碳固定 使生物量 積累減少 23 24 此外 植物需要消耗額外的能量去 應(yīng)對鹽脅迫 從而導(dǎo)致代謝損耗的增加 25 鹽脅迫 顯著降低自根苗和嫁接苗 Bj 9 341 京欣二 注 C 葉片碳含量 N 葉片氮含量 P 葉片磷含量 K 葉片鉀含量 C N 葉片C N比 C P 葉片C P比 C K 葉片C K比 Pn 葉片凈光合速率 WUE 葉片水分利用效 率 TB 單株生物量 Note C leaf carbon concentration N leaf nitrogen con centration P leaf phosphorus concentration K leaf potassium concentration C N leaf carbon nitrogen ratio C P leaf carbon phosphorus ratio C K carbon potassium ratio Pn leaf photosynthesis WUE leaf water use efficiency TB total biomass per plant 圖4 基于RDA分析的生物量與葉片性狀關(guān)聯(lián)性 Fig 4 The relationship between biomass and leaf traits based on redundancy analysis RDA 號 的N P含量 而嫁接苗 Bj 6 893 京欣二 號 的N P含量受到鹽脅迫的抑制作用不顯著 但 絕對值有所下降 表明嫁接苗 Bj 6 893 京欣 二號 的耐鹽性要強于其他兩份材料 表1 可能 是由于Cl 的富集減少了對N和P的吸收 26 27 阻 礙了N P的代謝過程 28 N P為構(gòu)成葉綠體結(jié)構(gòu) 中葉綠素 蛋白質(zhì)和片層膜的主要元素 對光合作 用和葉綠體中各類酶的形成起關(guān)鍵作用 29 因此 鹽脅迫阻礙了N P代謝 使光合機構(gòu)發(fā)育受損 對 光合作用的抑制效應(yīng)加劇 使西瓜材料的耐鹽性 減弱 23 471 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 第38卷 植物原生質(zhì)體持K 的能力已被認為是植物抗 鹽的重要標志 24 現(xiàn)有研究表明鹽脅迫對K含量 的影響規(guī)律不一致 唐曉倩等 8 發(fā)現(xiàn)鹽脅迫使側(cè)柏 葉片K元素含量下降 而有些植物葉片中K含量隨 鹽脅迫而上升 9 10 嫁接柑橘葉片K含量則在低鹽 脅迫下顯著提高 而在高鹽脅迫下有所下降 17 本 研究中 與對照相比100 mmol L 1 NaCl添加條件 下自根苗和嫁接苗葉片中K含量顯著增加 表1 西瓜材料通過增加K元素含量 調(diào)節(jié)滲透勢緩解鹽 害 30 31 如果鹽脅迫濃度繼續(xù)增大 可能會導(dǎo)致K 含量的下降 因為Na 與K 間存在競爭同一轉(zhuǎn)運 蛋白結(jié)合位的關(guān)系 高濃度的NaCl脅迫最終會使植 物體內(nèi)K 含量下降 32 3 2 鹽脅迫對C N C P和C K計量比的影響 植物組織中養(yǎng)分含量的差異反映出植物特征 和生理機制的差異 植物的C N C P和C K表 征植物所吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素對碳的同化能力 不僅 能夠反映出植物對營養(yǎng)元素N P和K的利用效率 同時有效反映植物對逆境的適應(yīng)策略 15 研究表 明鹽脅迫造成礦質(zhì)營養(yǎng)元素失衡的同時 改變了對 營養(yǎng)元素的利用效率 6 本研究中 在鹽脅迫條件 下 嫁接苗 Bj 9 341 京欣二號 顯著提高C N與C P 即提高對N和P的利用效率 而嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的C N與C P絕對值 也是增大的 圖3a 圖3b 這與Vitousek等 15 的 研究結(jié)果一致 營養(yǎng)資源匱乏的生境中 植物體內(nèi) 的C X 營養(yǎng)元素 增大 植物會提高對營養(yǎng)元素 X的利用效率 對于西瓜材料 Cl 的富集減少了對 N和P的吸收 28 為了使N P含量滿足其自身代 謝的需求 西瓜嫁接材料利用保守型的策略 顯著 提高對N P的利用效率 對于K的利用效率 3份 材料均表現(xiàn)為在鹽脅迫條件下有所下降 圖3c 鹽脅迫使3份西瓜材料K含量顯著上升 由于在資 源充裕的狀況下 植物通常會呈現(xiàn)低的C X 采取 奢侈的利用策略 對充裕資源的利用效率降低 33 故而呈現(xiàn)出3份西瓜材料C K降低 即對K采取 奢侈利用的策略 3 3 嫁接組合耐鹽性比較 生物量是衡量鹽分傷害的關(guān)鍵指標 而光合特 性表征植物的碳同化能力 在對照與鹽脅迫條件 下 2份嫁接材料較自根苗具有高的生物量和Pn 圖 2 其中嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的整株生 物量和Pn值要大于嫁接苗 Bj 9 341 京欣二 號 即嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的耐鹽性 要強于 Bj 9 341 京欣二號 由于砧木材料 龐大的根系系統(tǒng)受鹽脅迫的傷害較小 生長勢更 強 34 表現(xiàn)出高的凈光合速率和生物量 18 本研 究中根冠比的變化也證實了這種推測 圖1b 基 于RDA的分析表明 鹽脅迫阻礙了西瓜材料對葉片 N P含量的積累 使Pn降低 通過增加自根苗的葉 片K含量來減緩鹽脅迫傷害 而嫁接苗通過增加對 K的積累和提高WUE兩條途徑來應(yīng)對鹽脅迫 這 與其他研究結(jié)果一致 植物通過增加對K 的吸收調(diào) 節(jié)滲透勢和WUE來應(yīng)對鹽脅迫 30 31 35 關(guān)于鹽脅 迫使瞬時WUE提高 可能是由于氣孔導(dǎo)度的下降使 氣孔阻力增加 蒸騰速率的降幅相較于凈光合速率 的降幅要大 故而使WUE增大 12 雖然2份嫁接 苗均采取了增加葉片K含量積累和提高WUE來應(yīng) 對鹽脅迫 但是嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的 WUE對鹽脅迫響應(yīng)的增幅比 Bj 9 341 京欣二 號 高19 2 圖2b 這也可能是嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 耐鹽性強于 Bj 9 341 京欣二 號 的原因之一 當(dāng)然 嫁接苗利用WUE提高應(yīng)對 鹽脅迫的策略不是無限的 因為隨著NaCl溶液濃 度的增大 植株葉片的膨壓逐漸下降 葉片含水量 繼續(xù)降低 光合能力持續(xù)減弱 從而導(dǎo)致WUE的 降低 35 綜上所述 嫁接苗較自根苗在生物量積累 根 冠比 凈光合速率 瞬時WUE和N P K利用效率方 面占優(yōu)勢 鹽脅迫顯著提高了3份材料的葉片K 含量 降低了整株生物量 凈光合速率 N P含量和 C K 基于RDA分析獲得3份材料的耐鹽性機 理 自根苗主要通過調(diào)節(jié)葉片K含量來緩解鹽分脅 迫 嫁接苗則通過提高葉片K含量和WUE來增強 耐鹽性 其中嫁接苗 Bj 6 893 京欣二號 的 耐鹽性強于 Bj 9 341 京欣二號 與其相對高 的WUE相關(guān) 參考文獻 1 吳會杰 范琳娟 古勤生 西瓜枯萎病菌的鑒定及申嗪霉素對其防 效評價 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2016 32 28 131 135 2 陽燕娟 郭世榮 于文進 嫁接對鹽脅迫下西瓜幼苗體內(nèi)離子和內(nèi) 源激素含量與分布的影響 J 西北植物學(xué)報 2015 35 3 500 507 3 Yang Y J Wang L P Tian J et al Proteomic study participating the enhancement of growth and salt tolerance of bottle gourd rootstock graf ted watermelon seedlings J Plant Physiology and Biochemistry 2012 58 54 65 4 Wasaya A Tahir M Ali H et al 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