真盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora)脱水种子子叶叶绿素特征及其对植物萌发阶段适应盐渍环境的生态意义

本研究观察到囊果碱蓬(Suaeda physophora)脱水种子子叶含有深绿色色素,分别在645和663nm波长下测定了脱水种子子叶和黑暗中在去离子水半浸没12h的种子子叶内色素含量及其在400~700nm波长范围内的光谱吸收特征曲线,并与囊果碱蓬真叶内的叶绿素光吸收特征曲线进行比较,结果显示这种色素是叶绿素,其光吸收特征曲线与真叶叶绿素的几乎完全相同,表明这种叶绿素具有和真叶叶绿素相近的生理功能.通过光合能力测定发现,囊果碱蓬脱水种子吸水6h后就能进行光合放氧.用电子显微镜观测了在去离子水和700mmol/LNaCl溶液中处理1天和10天的囊果碱蓬种子的叶绿体形态,同时对胚根细胞质膜的受损伤程度进行了组织化学染色观测,并以同为黎科、且脱水种子子叶中也存在叶绿体的旱生植物白梭梭(Haloxylon persicum)为对照进行同步观测.结果表明,相对于非盐生植物白梭梭,高盐度下囊果碱蓬种子的子叶叶绿体结构、胚根细胞质膜均保持完好,表现出很强的抗盐能力.黑暗条件下囊果碱蓬种子在去离子水和700mmol/LNaCl溶液中的萌发过程是渐进式的,72~84h才能达到萌发高峰;但是在700mmol/LNaCl溶液中浸泡10天而未萌发的种子移到去离子水中以后的恢复萌发则是爆发式的,在24h之内即达到萌发高峰,并且这些种子具有光合能力.因此可以推断,高浓度的盐分对于真盐生植物囊果碱蓬的快速恢复萌发具有激发效应,这种特性保证了种子在自然条件下能够在早春短暂的、适宜的土壤低盐分条件下迅速萌发;干燥种子子叶中保留的具有完整结构的叶绿体则可通过光合作用保证萌发了的幼苗迅速生长,建立种群.