直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 28; no. 12; pp. 1901 - 1912
• Main Authors: 乌日娜, 石凤翎, 徐舶
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室(内蒙古农业大学) 呼和浩特 010000 01.12.2020
• Subjects: 直立型扁蓿豆; 气孔密度; 干旱胁迫; 形态; 生理; 适应策略; 复水; 叶片表皮细胞
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.200308

Q945.78%Q944.53; 以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica(L.)Sojak.cv.Zhilixing]为材料,于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d,研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应,揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略.结果表明:随着干旱胁迫时间延长,直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低,处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理(CK)分别增加48.5％和36.6％,形成小而密的表皮细胞和气孔.生理上,除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外,其余指标均先升高后降低,干旱胁迫9 d时达最高,SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9％、111.2％、86.7％、140.5％、147.8％和124.6％.同时,生物量随胁迫时间的延长先增大后减小,于干旱胁迫9 d达最大值,比CK增加16.4％,总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下,地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加,而地上生物量变化与其相反.复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK,表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力.该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期:主动适应期,其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍,主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境;被动适应期,其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍,主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力;复水恢复期,根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9％、29.7％、24.2％和16.3％,其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征,保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复.综上,直立型扁蓿豆抗旱能力较强,能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水,且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的.