马蔺的泌盐机理研究

Chinese iris (family Iridaceae) (Iris lactea Pall. var. chinensis (Fisch.) Koidz.),is a single cotyledon, perennial, herbaceous plant with salt-exclusion and salt-secretion properties. It is widespread in arid and semiarid regions with high salinity. But its organs and salt-secretion mechanism are unclear. We will conduct indoor pot experiments mainly by using Non-invasive Micro-test Technique (NMT), Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray microanalysis, etc. in order to determine and analyze the related ion fluxes on the surface of cells of roots, leaves, and the composition of the crystal substance in stoma, its surrounding, wax layer, ion contents in leaf, and root; to observe leaf tissue structure, verification and research on whether stomata secretes salt． This project also targets to determine the rate, component, and organ of salt-excretion in leaves plus ion active section and ion fluxes of root, as well as the relationship of ionic fluxes in roots and salt secretion rate of leaves and its internal mechanism in Chinese Iris in order to explore the form and process of salt-excretion in Chinese Iris under vaired salt stress condition to study the organ of salt-excretion in leaves and mechanism of salt-excretion in Chinese Iris.

马蔺(Iris lacteal Pall. var. chinensis)是鸢尾科鸢尾属单子叶多年生草本地被植物，广泛分布于干旱半干旱盐渍土壤中，有较强的盐渍适应性，是一种拒盐与泌盐性兼具的盐生植物。但其泌盐器官及其泌盐途径尚不明了。本项目拟通过室内盐胁迫培养实验，采用非损伤微测技术(NMT)和显微扫描电镜 (SEM)以及X射线电子探针等测试手段，主要测定分析叶片表面和细胞表面的相关离子通量，气孔内结晶物和叶表皮蜡质层内的离子含量及其组分，根系的离子外排分泌通量，以及茎叶和根系体内离子含量等生理生化指标，观察叶片组织结构，验证是否是气孔泌盐。研究分析茎叶的泌盐速率和泌盐组分，马蔺根系离子外排速率以及与叶片泌盐速率的关系及其联动机制，揭示马蔺在适应盐渍环境中的泌盐形式、泌盐途径及其机理。

马蔺(Iris lacteal Pall. var. chinensis)是鸢尾科鸢尾属单子叶多年生草本地被植物，广泛分布于干旱半干旱盐渍土壤中，有较强的盐渍适应性，前期研究表明其是一种拒盐与泌盐性兼具的盐生植物。本项目通过室内盐胁迫培养实验，采用非损伤微测技术(NMT)以及电镜等测试手段，主要探究了马蔺植株体内的离子分配格局、泌盐性、泌盐器官及其泌盐途径等机制。结果表明:.1.离子的分配格局及泌盐性：植株体内离子积累量呈K+ >Ca2+ >Na+>Mg2+，且其约55-90%积累在根部。分泌量呈Na+>K+>Ca2+>Mg2+>Fe2+>Zn2+，Na+是主要分泌离子，占阳离子分泌总量的75~92%；其中的Na+约90%积累于马蔺体内，分泌量仅占无机离子总量2-5%，但其相对分泌效率逐渐提高，泌盐对马蔺耐盐性的贡献度仍需进一步深入研究。.2.泌盐器官及其泌盐途径：Na+分泌量与蜡质层含量、伤害率和MDA含量存在显著性正相关性，而与叶绿素含量、气孔导度和蒸腾速率呈极显著负相关。从气孔导度、数目及面积等推测气孔可能并不是马蔺泌盐的主要途径，可能是通过气孔引起蒸腾拉力促进泌盐作用。而马蔺茎叶的表皮细胞可能是其泌盐器官，质膜渗透性增大的被动外渗可能是其泌盐方式之一。.3.根系与茎叶离子流速：在NaCl胁迫条件下，根系Na+、K+ 外排速率增加，H+减小，Ca2+ 流向由排外变为内流；茎叶Na+ 内流速率增加，Ca2+ 内流速率没有显著差异，K+、H+ 外排速率减小。推断盐胁迫下根部通过将H+泵入细胞内，而将Na+泵出细胞外，以减少Na+在根部的积累，减弱Na+毒害作用，推测盐胁迫下马蔺根系泌盐为重要的耐盐方式之一。这表明马蔺植株具有积极的渗透调节响应功能，K+/Na+和Ca2+/Na+是马蔺耐盐性鉴定的重要生理指标，有效调控体内离子平衡无疑是马蔺耐盐适应性机制之一。