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硅对檀香紫檀苗木矿质元素吸收、微域分布及离子泵活性的影响
徐呈祥,马艳萍,旦书艳,邹燕,陈玉林
林业科学    2019, 55 (10): 1-9.   DOI: 10.11707/j.1001-7488.20191001
摘要   (266 HTML63 PDF(pc) (2443KB)(126)  

目的: 探索施加硅(Si)以提高檀香紫檀苗木抗寒性的矿质营养吸收与分配基础,为进一步Si营养提高苗木抗寒性的作用提供参考。方法: 以12月龄苗木为试材,测试分析2种施Si量栽培6个月的苗木体内8种矿质元素的含量变化,(-3±0.5)℃胁迫下细胞内H+和Ca2+浓度,质膜和类囊体膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性及类囊体膜蛋白含量与磷脂酶D活性的响应。结果: 施Si苗木S、Cl元素相对含量降低,K元素相对含量显著降低,Mg、P、Fe元素相对含量升高,Si、Ca元素相对含量大幅升高;施Si苗木质膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性显著高于对照,低温胁迫下降低幅度小,特别是叶片质膜H+-ATP酶;低温胁迫下,不施Si苗木类囊体膜蛋白质含量及H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性下降幅度大、显著低于施Si苗木,同时,磷脂酶D(PLD)活性强、低温胁迫下显著升高。结论: 施Si改善檀香紫檀苗木对矿质元素的吸收、微域分布及平衡性,Si介导低温胁迫下苗木质膜和类囊体膜离子泵等生化组分及其功能的稳定性。



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图1 Si对檀香紫檀根尖和叶片细胞内H+、Ca2+浓度(荧光强度)的影响
横坐标轴下方的数字0、1.5代表施Si量分别为0、1.5 mmol·kg-1。同一幅图中的数据,标记的小写字母不同,表示它们之间差异显著(P < 0.05)。下同。
正文中引用本图/表的段落
在常温(25 ℃)生长环境下,不施Si檀香紫檀苗木(对照)根尖和叶片细胞H+浓度(荧光强度)稍高于施Si苗木,二者差异不显著,但在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫下降低幅度很大,特别在叶片中,无论胁迫24 h或72 h均显著低于施Si苗木;施Si对其苗木根尖和叶片细胞Ca2+浓度(荧光强度)的影响与H+很相似,但对保持低温胁迫下细胞中Ca2+稳态的作用更为显著(P < 0.05)(图1)。与对照相比,施Si苗木根尖和叶片细胞质膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性显著提高(P < 0.05),表明其跨质膜电化学势和物质运输能力明显增强。在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫24 h下,檀香紫檀苗木质膜ATP酶活性降低,降低幅度叶片质膜大于根尖质膜、H+-ATP酶大于Ca2+-ATP酶,Ca2+-ATP酶对低温胁迫表现出更强耐性;施Si苗木质膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均显著高于对照,低温胁迫下降低幅度明显较小。在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫72 h下,对照苗木细胞质膜ATP酶,特别是叶片质膜H+-ATP酶的活性持续降低,施Si苗木2种ATP酶的活性继续显著高于对照(图2)。
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