干旱胁迫下3种沙生植物光合系统与生理指标的协同变化及耐旱能力评估

摘要

【目的】明确梭梭、白刺、沙蒿3种荒漠植物的光合与生理协同抗旱机制，建立多指标协同的耐旱性评价体系。【方法】以3种植物盆栽实生苗为对象，通过自然干旱处理构建梯度干旱胁迫，测定叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及相对含水量、细胞膜透性、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性，结合相关性分析揭示指标协同变化规律。【结果】在干旱胁迫下，3种植物叶片光合与生理指标均呈规律性变化：梭梭叶片相对含水量降幅最小、丙二醛积累量最少，叶绿素荧光参数（F_v/F_m、NPQ）稳定性最优；白刺通过早期激活过氧化氢酶（CAT）与脯氨酸积累响应胁迫，光合效率与CAT协同性突出；沙蒿各项指标波动最显著，光合参数与过氧化物酶（POD）活性呈负相关。相关性分析结果显示，梭梭叶片光合指标与渗透调节物质含量、抗氧化酶活性呈极显著正相关，白刺光合效率与CAT协同性突出，沙蒿光合参数与POD活性呈负相关，3种植物光合与生理协同模式存在本质差异。【结论】梭梭通过光合系统与渗透调节、抗氧化系统的强协同性维持耐旱优势，耐旱能力最优；白刺依赖光合与过氧化氢酶的协同适配过渡区环境，耐旱能力次之；沙蒿协同调控能力较弱。梭梭、白刺、沙蒿3种植物的耐旱性及其光合生理协同调控能力的差异，与其自然分布的水分梯度特征高度适配。

关键词

荒漠植物 / 干旱胁迫 / 生理响应 / 耐旱能力