張 浩，郭麗麗，葉 嘉，張 雷，王清濤，李 菲，張茜茜，曹 旭，徐 明，郝立華，鄭云普※,4

0 引 言

鹽漬土是陸地廣泛分布的一種土壤類型，約占全球陸地總面積的25～30%[1]；中國的鹽漬土在東部沿海、東北、華北和西北內(nèi)陸均有分布，總面積約為3.6×106hm2，占全國可利用面積的4.88%[2]，且受東部沿海地區(qū)海水倒灌和內(nèi)陸灌區(qū)不合理施肥及灌溉方式的影響，鹽漬土面積仍在持續(xù)增加[3]。以往大量研究結(jié)果表明，當(dāng)土壤鹽分濃度達(dá)到某個閾值時，對農(nóng)作物造成滲透脅迫和營養(yǎng)離子平衡干擾，最終抑制作物的生長和發(fā)育過程[4-6]。同時，農(nóng)作物的光合作用過程對土壤鹽堿度的反應(yīng)極其敏感，高鹽脅迫會導(dǎo)致植物蛋白質(zhì)合成過程受阻、葉綠體光合反應(yīng)位點(diǎn)結(jié)構(gòu)破壞、能量代謝平衡紊亂等[7-8]，最終引起葉片凈光合反應(yīng)速率（Pn）的降低[9]，甚至造成農(nóng)作物的大面積枯萎和減產(chǎn)[10]。然而，以往有關(guān)鹽脅迫對Pn影響的研究中存在不一致的結(jié)論，至今還存在較大爭議[11-12]。另外，植物還通過調(diào)節(jié)氣孔密度、開度大小和空間分布格局等特征進(jìn)一步提高葉片氣體交換的效率[13-14]，從而提高葉片 Pn，尤其是當(dāng)植物處于外界環(huán)境脅迫時通過氣孔數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的調(diào)整來最優(yōu)化葉片的生理生化過程就顯得尤為重要[15]。此外，鹽脅迫不僅對植物生長造成直接影響，還通過改變?nèi)~綠素含量對葉片Pn產(chǎn)生影響。據(jù)報(bào)道，鹽脅迫會導(dǎo)致鹽敏感植物的葉綠素含量下降，進(jìn)而降低葉片的Pn[12]，而抗鹽植物的葉綠素含量和Pn在鹽脅迫條件下卻無顯著變化[16]。

櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）隸屬于茄科番茄屬，且大多數(shù)栽培番茄為中度鹽敏感型作物，不同濃度鹽溶液對番茄生長發(fā)育過程的影響也存在明顯差異[17]。以往研究表明，NaCl溶液濃度低于0.06 mol/L不影響番茄種子的發(fā)芽率，當(dāng) NaCl濃度升高到 0.12 mol/L時番茄種子難以發(fā)芽[18]。因此，為了克服土壤鹽漬化，學(xué)者們在番茄耐鹽機(jī)理、品種選育和栽培措施方面開展了大量相關(guān)研究[19-21]，但對于不同鹽脅迫條件下葉片氣孔特征、生理生化特性和葉綠素含量變化的相關(guān)研究至今還鮮有報(bào)道。本研究采用不同濃度的NaCl溶液對櫻桃番茄幼苗進(jìn)行不同程度的鹽脅迫處理，探討鹽脅迫對氣孔結(jié)構(gòu)特征及其空間分布格局、氣體交換過程、葉綠素含量的影響，以期為抗鹽品種篩選和鹽堿地豐產(chǎn)增收提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選購在冀南地區(qū)普遍栽培，長勢良好、外形相似、大小相似的櫻桃番茄（千禧圣女果）幼苗18株，分為3組（每組6株），分別栽植于口徑15 cm、高12 cm的塑料花盆中。栽植基質(zhì)為蛭石和珍珠巖以3∶1配比。以添加不同濃度NaCl的Hoagland營養(yǎng)液進(jìn)行澆灌（基于華北地區(qū)鹽堿地含鹽量選用NaCl溶液的濃度為：0.05、0.1、0.15、0.2、0.25 mol/L），且以不添加 NaCl溶液的 Hoagland營養(yǎng)液為空白對照。將上述3組經(jīng)添加不同濃度NaCl溶液的Hoagland營養(yǎng)液澆灌處理的幼苗隨機(jī)平均分配到3個人工氣候箱中，即本研究中人工氣候箱為 3個重復(fù)樣本，每個人工氣候箱中為不同濃度鹽處理的 6株。設(shè)定人工氣候箱的溫度為25和15 ℃(白天和晚上)，植株冠層的光照強(qiáng)度為 1 000 μmol/(m2·s)，光照周期為 8:00—20:00，相對濕度控制為60%～70%。對幼苗進(jìn)行為期21d的光照培養(yǎng)，且在整個培養(yǎng)期內(nèi)所有幼苗均每3 d澆灌添加不同濃度NaCl溶液的Hoagland營養(yǎng)液1次，澆灌用液量為每盆30 mL。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 印跡法采集氣孔樣品及測量

在幼苗經(jīng)過NaCl處理21 d的10:00 am采集葉片氣孔印跡樣品，即在每個植株冠層的中上部隨機(jī)選取3個NaCl脅迫處理下的新生葉片，利用印跡法[14]采集氣孔樣品，并利用顯微鏡攝像系統(tǒng)（DFC 300-FX, Leica Corp,

Germany，1280 ×1024）進(jìn)行拍照[22]，隨機(jī)選取 5張計(jì)算氣孔密度（單位葉面積的氣孔數(shù)目），用ArcGIS 10.0軟件測量氣孔開口長、寬、周長Pr、面積A及形狀指數(shù)SS值越大則氣孔的形狀越扁長；S=1時氣孔為圓形。

1.2.2 氣孔的空間格局分析

從不同濃度鹽處理下櫻桃番茄葉片的光學(xué)顯微鏡照片中隨機(jī)選取 5個氣孔顯微照片。假設(shè)各氣孔為葉表面分布的單點(diǎn)，氣孔開口最中間位置為該單點(diǎn)的位置，在ArcGIS 10.0中對照片進(jìn)行相同坐標(biāo)系下的數(shù)字化處理，獲得各氣孔坐標(biāo)值；利用空間統(tǒng)計(jì)分析方法 Ripley’s K-function對數(shù)字化后表征氣孔分布狀況的點(diǎn)進(jìn)行空間分析[22]，結(jié)果由空間尺度 d上最小鄰域距離 Lhat (d)值K(d)為任何個體在一定空間尺度內(nèi)對其他個體的期望值）表征，并采用蒙特卡洛算法模擬隨機(jī)分布點(diǎn)1 000次，獲得95%的置信區(qū)間。當(dāng)所有d值到Lhat (d) 距離相等且Lhat(d)值位于95%信任區(qū)間內(nèi)時，葉片表面氣孔在給定d下為隨機(jī)分布；當(dāng)Lhat(d)值＜95%置信區(qū)間時，氣孔在該尺度下為規(guī)則分布；Lhat (d)值＞95%置信區(qū)間，則氣孔在該尺度內(nèi)簇狀分布[15]

1.2.3 氣體交換參數(shù)測定

幼苗經(jīng)過試驗(yàn)處理后的第21天上午10:00開始測定，從植株頂端往下選取第3個成熟葉片，利用Li-6400便攜式光合測定系統(tǒng)（LI-COR Inc. Lincoln, Nebraska，USA）監(jiān)測氣體交換參數(shù)如Pn、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、細(xì)胞間 CO2濃度（Ci）。葉室內(nèi)的光照強(qiáng)度設(shè)定為1 000 μmol/(m2·s)，水蒸汽壓虧缺（vapor pressure deficit，VPD）控制為 2.0 kPa，CO2濃度為 400 μmol/mol，溫度為25 ℃。葉片尺度的水分利用效率（water use efficiency，WUE）利用公式WUE = Pn/Tr計(jì)算。

1.2.4 葉綠素含量的測定

葉綠素含量的測定采用浸提法[23]，分別利用分光光度計(jì)測定波長 645、663和 470 nm 的光密度（Optical Density OD值），計(jì)算出每克葉片的葉綠素a（mg/g）（Chl.a）、葉綠素 b（mg/g）（Chl. b）、總?cè)~綠素（mg/g）（Chl. a+b）的含量以及葉綠素a/b（Chl. a/b）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel軟件統(tǒng)計(jì)各參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差并作圖，采用 SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和單因素方差分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對氣孔密度和單個氣孔形態(tài)特征的影響

櫻桃番茄葉片氣孔密度隨著NaCl脅迫的加劇顯著增加，但不同濃度NaCl處理間存在著明顯差異（表1）。當(dāng)NaCl濃度為0(CK)時葉片的平均氣孔密度約為65個/mm2，且氣孔密度隨著 NaCl濃度的提高呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。盡管NaCl濃度為0.05 mol/L時的氣孔密度與對照相比差異不大，但在0.1 mol/LNaCl濃度時氣孔密度達(dá)到70個/mm2，比0.05 mol/L處理下顯著增加6%（P＜0.05），且在0.2 mol/L時氣孔在葉片上分布最多（約74個/mm2），而當(dāng)繼續(xù)提高NaCl濃度至0.25 mol/L時，氣孔密度又呈現(xiàn)降低的趨勢（表1）。

盡管不同程度NaCl脅迫處理增加櫻桃番茄的氣孔密度，但卻均顯著減小單個氣孔的長度、寬度、周長、面積和形狀指數(shù)（表1）。葉片的氣孔長度在不同NaCl濃度處理下（0.05、0.1、0.15、0.2和0.25 mol/L）比對照減小25%（P＜0.05）、38%（P＜0.05）、40%（P＜0.05）、13%（P＜0.05）和34%（P＜0.05）；與氣孔長度相似的是，葉片氣孔寬度也在不同濃度 NaCl溶液下分別減小 10%（P＜0.05）、27%（P＜0.05）、31%（P＜0.05）、23%（P＜0.05）和 32%（P＜0.05）。相應(yīng)地，不同 NaCl脅迫梯度導(dǎo)致葉片的氣孔周長和氣孔面積比對照顯著降低 17%和 31%（0.05 mol/L）、30%和 48%（0.1 mol/L）、42%和 65%（0.15 mol/L）、20%和 34%（0.2 mol/L）、38%和 59%（0.25 mol/L）。另外，櫻桃番茄單個氣孔的形狀指數(shù)也在不同 NaCl濃度處理下顯著降低（P＜0.05），即不同程度NaCl脅迫導(dǎo)致單個氣孔的形狀由扁長形變得更趨近于圓形（表1）。然而，需要特別指出的是，在0.15 mol/LNaCl濃度脅迫下，葉片上分布的氣孔個數(shù)較多，單個氣孔的長度、寬度、周長和面積均最小，且氣孔變得更近似圓形。

表1 NaCl脅迫對氣孔密度和單個氣孔形態(tài)特征的影響Table 1 Effects of NaCl stress on stomatal density and morphological traits of individual stoma

2.2 NaCl脅迫對氣孔空間分布格局的影響

對氣孔空間分布格局的分析結(jié)果顯示（圖1），櫻桃番茄葉片的氣孔在尺度范圍較小的情況下為規(guī)則分布，而在較大尺度范圍內(nèi)呈隨機(jī)分布，但不同NaCl濃度處理對氣孔的空間分布格局影響不同，即氣孔由規(guī)則分布轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布的空間尺度和單個氣孔間最小鄰域距離存在差異。同 CK相比，低濃度（0.05 mol/L）或高濃度（0.20和0.25 mol/L）NaCl處理均明顯減小氣孔規(guī)則分布的空間尺度范圍，即對照時氣孔在150μm空間尺度上由規(guī)則轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布，而低鹽或高鹽脅迫下（0.05、0.20、0.25 mol/L）氣孔的分布格局由規(guī)則轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)的空間尺度減小為100μm；與之相反，中度NaCl脅迫處理（0.1和0.15 mol/L）卻使得葉片氣孔由規(guī)則轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布的空間尺度增大為200μm。同時，不同濃度NaCl處理還對櫻桃番茄葉片單個氣孔間Lhat(d)值產(chǎn)生明顯影響。CK條件下，葉片單個氣孔間Lhat (d)值約為–15，而低濃度NaCl（0.05 mol/L）或高濃度NaCl（0.20和0.25 mol/L）脅迫均使Lhat(d)值增加為–10；而中度NaCl脅迫（0.10和0.15 mol/L）導(dǎo)致Lhat(d)值減小為–20，尤其是 0.15 mol/LNaCl時葉片的Lhat(d)值最低，表明在此NaCl濃度下氣孔在葉片上呈現(xiàn)出最規(guī)則的空間分布格局。

圖1 NaCl脅迫對氣孔空間分布格局的影響Fig.1 Effect of NaCl stress on spatial distribution pattern of stomata

2.3 NaCl脅迫對葉片氣體交換過程的影響

不同濃度NaCl溶液對櫻桃番茄幼苗葉片的氣體交換參數(shù)產(chǎn)生顯著影響，隨著 NaCl脅迫的增加，葉片Pn、Gs、Tr、Ci呈明顯下降的趨勢，均顯著低于對照（圖 2）。在 0.05 mol/L鹽濃度下的Pn比對照降低 47%，且隨著NaCl濃度的增加Pn持續(xù)下降，NaCl濃度為0.10、0.15、0.20、0.25 mol/L處理下的Pn，分別比對照顯著降低71%、77%、78%和89%（P＜0.05）。同時，葉片Tr也隨著NaCl濃度的增加而降低，且當(dāng)NaCl濃度為0.25 mol/L時Tr下降最明顯，較對照下降79%（P＜0.05）。相似地，不同程度 NaCl脅迫也導(dǎo)致Gs的降低，且處理間均差異顯著（P＜0.05），當(dāng)NaCl濃度為0.25 mol/L時，Gs降至最小值，較對照顯著降低 93%（P＜0.05）。另外，不同濃度NaCl處理下，櫻桃番茄葉片Ci均顯著下降（P＜0.05），且在櫻桃番茄濃度為0.25 mol/L時的Ci最低，相比對照顯著降低45.3%（P＜0.05）。

圖2 NaCl脅迫對氣體交換過程的影響Fig.2 Effect of NaCl stress on leaf gas exchange

2.4 NaCl脅迫對葉片水分利用效率的影響

不同程度NaCl脅迫不僅對葉片的氣體交換過程產(chǎn)生影響，而且還通過改變?nèi)~片Pn和Tr使櫻桃番茄葉片WUE發(fā)生顯著變化（圖3）。0.05 mol/LNaCl溶液處理下的WUE與對照差異并不顯著（P＞0.05），而較高濃度的NaCl溶液（0.10和0.15 mol/L）卻顯著降低櫻桃番茄的WUE，分別比對照下降約30%（P＜0.05）和45%（P＜0.05）。0.20 mol/LNaCl脅迫下的WUE與上述各濃度NaCl處理（0、0.05、0.10和0.15 mol/L）相比均不存在顯著差異（P＞0.05），但卻顯著高于0.25 mol/LNaCl脅迫時的WUE（P＜0.05）。此外，重度NaCl脅迫（0.25 mol/L）導(dǎo)致櫻桃番茄WUE分別比0、0.05和0.20 mol/LNaCl濃度顯著降低48%（P＜0.05）、51%（P＜0.05）和 35%（P＜0.05），而與 0.10 和 0.15 mol/LNaCl處理下的WUE差異均不顯著（P＞0.05）。

圖3 NaCl脅迫對葉片水分利用效率的影響Fig.3 Effect of NaCl stress on leaf water use efficiency

2.5 NaCl脅迫對葉綠素含量的影響

如圖4所示，不同程度NaCl脅迫對葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b和葉綠素a/b均產(chǎn)生顯著影響。在NaCl濃度為0.05 mol/L條件下，葉綠素b和葉綠素a+b顯著高于對照（P＜0.05），而葉綠素a含量同對照不存在顯著差異（P＞0.05）。然而，隨著NaCl脅迫強(qiáng)度的不斷增大，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量均呈現(xiàn)顯著下降的趨勢。同對照相比，0.10、0.15、0.20和0.25 mol/LNaCl濃度處理下的葉綠素a含量分別顯著下降17%、29%、54%和62%（P＜0.05；圖 4a）。同樣，葉綠素b含量在高NaCl濃度下也顯著降低，在0.10、0.15、0.20和0.25 mol/LNaCl濃度條件下葉綠素 b含量分別比對照顯著下降 36%、41%、45%和92%（P＜ 0.05；圖 4b）。相應(yīng)地，不同程度NaCl脅迫（0.10、0.15、0.20和0.25 mol/L）導(dǎo)致葉綠素a+b顯著低于對照24%、33%、51%和72%（P＜0.05；圖4c）。另外，重度NaCl脅迫對葉綠素a/b產(chǎn)生顯著影響，即0.25 mol/LNaCl濃度處理下的葉綠素a/b分別為0～0.2 mol/LNaCl濃度時的 4.2倍～6.7倍（P＜0.05）；然而，除0.25 mol/LNaCl濃度外，其他各濃度NaCl溶液處理之間葉綠素a/b均不存在顯著差異（P＞0.05；圖4d）。

圖4 NaCl脅迫對葉綠素含量的影響Fig.4 Effect of NaCl stress on chlorophyll

3 討 論

3.1 氣孔密度、單個氣孔形態(tài)及空間分布對 NaCl脅迫的響應(yīng)

植物葉片可以通過改變氣孔密度、氣孔開度和氣孔空間分布格局來優(yōu)化氣體交換效率[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同程度NaCl脅迫處理增加櫻桃番茄葉片的氣孔密度，但卻顯著減小單個氣孔的長度、寬度、周長、面積和形狀指數(shù)（表 1），即櫻桃番茄氣孔密度和單個氣孔形態(tài)對鹽脅迫的響應(yīng)并不同步，甚至呈現(xiàn)出截然相反的趨勢。相對氣孔開度變化而言，氣孔的分化和發(fā)育較慢，故植物在葉片氣孔個數(shù)方面做出調(diào)整以響應(yīng)變化的外界環(huán)境則需要經(jīng)歷更長的時間周期[25]。因此，本研究結(jié)果表明不同濃度NaCl溶液下櫻桃番茄幼苗不僅可以通過減小氣孔開度來快速響應(yīng)短期的NaCl濃度變化，而且還能在長期的氣孔分化和發(fā)育過程中通過調(diào)控氣孔個數(shù)對NaCl脅迫進(jìn)行響應(yīng)。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)櫻桃番茄葉片的氣孔由規(guī)則轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布的空間尺度和單個氣孔間最小鄰域距離也在不同濃度 NaCl溶液下發(fā)生明顯的變化，表明NaCl脅迫條件下櫻桃番茄幼苗還可以調(diào)整氣孔的空間分布格局以最優(yōu)化NaCl脅迫條件下的氣體交換效率。

3.2 葉片氣體交換過程對NaCl脅迫的響應(yīng)

以往研究發(fā)現(xiàn)，NaCl脅迫將導(dǎo)致氣孔開度變小，則CO2分子經(jīng)由氣孔從大氣擴(kuò)散到葉片內(nèi)部的過程受阻，引起光合反應(yīng)位點(diǎn)的CO2濃度下降，從而導(dǎo)致Pn降低，這種引起光合作用下降的情形被稱為光合作用的氣孔因素限制[26]。本研究結(jié)果顯示，不同濃度NaCl溶液處理導(dǎo)致櫻桃番茄葉片的Pn和Gs顯著降低，表明NaCl脅迫條件下Pn下降主要是由于光合作用過程受到氣孔因素限制而造成的。同時，本研究對單個氣孔形態(tài)的直接觀察和測量發(fā)現(xiàn)鹽脅迫條件下的氣孔開度變得更小，進(jìn)一步支持了上述結(jié)論，即在NaCl脅迫誘導(dǎo)下的氣孔開度變小，甚至氣孔完全關(guān)閉造成Gs下降，最終導(dǎo)致Pn降低。除了氣孔限制因素以外，鹽脅迫還可能使光合反應(yīng)位點(diǎn)碳同化過程關(guān)鍵酶類的組成改變、含量減少和活性降低，則盡管這種情況時通過氣孔擴(kuò)散至光合反應(yīng)位點(diǎn)的 CO2濃度不變或者增加也同樣會引起Pn的降低，該種情形造成的光合作用下降即為非氣孔因素限制。通常認(rèn)為，植物凈光合速率的降低主要是由于氣孔因素和非氣孔因素而導(dǎo)致，且該 2種限制因素并不獨(dú)立存在[27]，即不同限制因素的主導(dǎo)作用在不斷變化，短期NaCl脅迫下氣孔因素占主導(dǎo)作用，限制著凈光合速率的變化，但隨著NaCl脅迫時間的延長，非氣孔因素逐漸起主導(dǎo)作用[28]。本研究中櫻桃番茄葉片的Ci隨著鹽濃度增加而降低，同Pn和Gs均呈現(xiàn)一致的響應(yīng)規(guī)律，表明氣孔因素限制對NaCl脅迫條件下櫻桃番茄葉片Pn降低的貢獻(xiàn)大于非氣孔限制，否則Ci將隨著NaCl脅迫強(qiáng)度的增加而升高，這主要是由于非氣孔限制起主導(dǎo)作用將會限制光合作用反應(yīng)位點(diǎn)對細(xì)胞間CO2濃度的消耗，而最終導(dǎo)致Ci的升高。

葉片氣體交換過程的氣孔因素限制不僅受氣孔密度和氣孔開度的影響，而且還同氣孔在葉片上分布的空間格局存在密切的關(guān)系[14-15]。本研究結(jié)果顯示，NaCl脅迫導(dǎo)致氣孔長度、氣孔寬度、氣孔周長、氣孔面積顯著減小，且均在 0.15 mol/LNaCl濃度時達(dá)到最小值，表明當(dāng)NaCl濃度增加到0.15 mol/L時櫻桃番茄葉片單個氣孔的開度最小，從氣孔形態(tài)結(jié)構(gòu)上來講最不利于氣體交換過程。然而，更為有趣的卻是在0.15 mol/L NaCl濃度時單位葉面積的氣孔個數(shù)最多、氣孔變得最圓、氣孔分布最規(guī)則，表明在此濃度下的氣孔密度、氣孔形狀和氣孔空間分布結(jié)構(gòu)最有利于植物葉片與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。盡管如此，本研究結(jié)果卻顯示在0.15 mol/L NaCl濃度時的氣體交換參數(shù)Pn、Gs和Tr均顯著低于對照，甚至低于0.05 mol/L和0.1 mol/LNaCl濃度時的氣體交換參數(shù)，表明NaCl脅迫條件下植物通過改變單個氣孔開度對氣體交換過程進(jìn)行調(diào)控的效率明顯高于其在氣孔密度、氣孔形狀和氣孔分布狀況等方面做出的調(diào)整，以至于櫻桃番茄的Pn、Gs和Tr仍然隨著NaCl脅迫的逐漸加劇而降低。

3.3 葉片葉綠素含量對NaCl脅迫的響應(yīng)

鹽脅迫通常導(dǎo)致葉片內(nèi)光合色素發(fā)生降解，葉綠素?cái)?shù)量減少，進(jìn)而造成光合反應(yīng)過程受阻。然而，目前有關(guān)鹽脅迫對葉綠素含量產(chǎn)生的影響并不一致，甚至得出相反的結(jié)論[25,28-29]。上述有關(guān)鹽脅迫對葉綠素含量產(chǎn)生影響的矛盾結(jié)論可能是由于供試植物本身的抗鹽能力、鹽脅迫強(qiáng)度以及鹽處理時間的不同而導(dǎo)致[12]。本研究結(jié)果顯示在0.05 mol/L的低濃度NaCl處理下，櫻桃番茄葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量均略有上升，表明低濃度NaCl溶液對櫻桃番茄葉綠素的合成具有一定的促進(jìn)作用。然而，0.05 mol/L的NaCl濃度下Pn卻比對照顯著降低，表明櫻桃番茄幼苗的光合作用過程受氣孔因素限制較大，葉綠素含量的增加并沒有改變Pn下降的趨勢。隨著NaCl脅迫的加劇，葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素的含量均降低，同Pn的下降趨勢一致，表明高濃度 NaCl溶液下葉片中大量的 Na+和 Cl–可能造成光合色素的破壞，進(jìn)一步降低植物的光合作用效率。另外，不同濃度鹽溶液時的Gs也呈現(xiàn)顯著降低的趨勢，進(jìn)一步證實(shí)Pn在NaCl脅迫條件下的顯著降低可能是氣孔因素（Gs下降）和非氣孔因素（葉綠素含量下降）共同限制作用的結(jié)果。另需指出的是，本研究中NaCl脅迫條件下Pn的降低除受氣孔限制和葉綠素含量限制外，還可能與 NaCl脅迫導(dǎo)致光合反應(yīng)過程相關(guān)酶類（例如Rubisco酶）含量或活性的降低密切相關(guān)[30]。以往的許多相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，重度NaCl脅迫條件下葉片Rubisco酶的活化狀態(tài)和羧化效率顯著降低，誘發(fā)PSⅡ光抑制，降低向PSⅠ電子傳遞的量子產(chǎn)額[31]。

4 結(jié) 論

本研究探討了櫻桃番茄葉片氣孔特征和氣體交換過程對不同程度NaCl脅迫的響應(yīng)機(jī)理，得到如下結(jié)論：

1）不同濃度 NaCl溶液下櫻桃番茄幼苗不僅可以通過減小單個氣孔開度來快速響應(yīng)短期的NaCl濃度變化，而且在NaCl脅迫條件下通過長期的氣孔分化和發(fā)育過程調(diào)控氣孔密度、氣孔形狀和氣孔空間分布格局，以提高氣體交換的效率。

2）NaCl脅迫條件下櫻桃番茄葉片的Pn、Gs和Tr等氣體交換參數(shù)以及葉片水平的WUE均顯著下降，氣孔因素和非氣孔因素均在限制葉片氣體交換過程中起著關(guān)鍵性作用。

3）低濃度NaCl溶液（0.05 mol/L）促進(jìn)櫻桃番茄葉片葉綠素的合成，但更高濃度NaCl溶液卻造成光合色素的破壞，進(jìn)一步降低櫻桃番茄的光合作用效率。

研究結(jié)果有助于深入探討NaCl脅迫對櫻桃番茄的影響機(jī)理，為耐鹽堿櫻桃番茄品種選育和大面積栽培提供依據(jù)。

[1] 王樹鳳，胡韻雪，孫海菁，等. 鹽脅迫對2種櫟樹苗期生長和根系生長發(fā)育的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34(4)：1021－1029.Wang Shufeng, Hu Yunxue, Sun Haijing, et al. Effects of salt stress on growth and root development of two oak seedlings[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(4): 1021－1029.

[2] 王遵親. 中國鹽漬土[M]. 北京： 科學(xué)出版社，1993.

[3] 楊勁松. 中國鹽漬土研究的發(fā)展歷程與展望[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2008，45(5)：835－837.Yang Jinsong. Evelopment and prospect of the research on salt-affected soils in China[J]. Acta Pedologica Sinica, 2008,45(5): 835－837. (in Chinese with English abstract)

[4] 肖國增，滕珂，李林潔，等. 鹽脅迫下匍匐翦股穎抗氧化酶活性及基因表達(dá)機(jī)制研究[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2016，25(9)：74－82.Xiao Guozeng, Teng Ke, Li Linjie, et al. Antioxidant enzyme activity and gene expression in creeping bentgrass under under salt stress[J]. Acta Pretaculturae Sinica, 2016, 25(9): 74－82.

[5] 岳健敏，任瓊，張金池. 植物鹽耐機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 林業(yè)科技開發(fā)，2015，29(5)：9－13.Yue Jianmin, Ren Qiong, Zhang Jinchi. Progeress in research of plant tolerance to saline Stress[J]. Forest Science and Technology Development, 2015, 29(5): 9－13. (in Chinese with English abstract)

[6] 賴杭桂，李瑞梅，符少萍，等. 鹽脅迫對植物形態(tài)結(jié)構(gòu)影響的研究進(jìn)展[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38(12)：55－57.Lai Hanggui, Li Ruimei, Fu Shaoping, et al. Research advance in influence of salt stress on plant morphological structure[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2011, 38(12):55－57. (in Chinese with English abstract)

[7] 王宇超，王得祥. 鹽脅迫對木本濱藜葉綠素合成及凈光合速率的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(10)：151－158.Wang Yuchao, Wang Dexiang. Effects of salt stress on chlorophyll content and net photosynthetic rate of woody saltbush[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2012, 28(10): 151－158.

[8] 馬榮，王成，馬慶，等. 向日葵芽苗期離子對復(fù)合鹽脅迫的響應(yīng)[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，25(5)：720－729.Ma Rong, Wang Cheng, Ma Qing, et al. Ion response of sunflower at sprouting stage to mixed salt stress[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2017, 25(5): 720－729.

[9] 朱金方，劉京濤，陸兆華，等. 鹽脅迫對中國檉柳幼苗生理特性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35(15)：5140－5146.Zhu Jinfang, Liu Jingtao, Lu Zhaohua, et al. Effects of salt stress on physiological characteristics of Tamarix chinensis Lour. Seedlings[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(15):5140－5146. (in Chinese with English abstract)

[10] 王曉冬，王成，馬智宏，等. 短期 NaCl脅迫對不同小麥品種幼苗 K+吸收和 Na+、K+積累的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31(10)：2822－2830.Wang Xiaodong, Wang Cheng, Ma Zhihong, et al. Effect of short-term salt stress on the absorption of K+and accumulation of Na+, K+in seedlings of different wheat varieties[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(10): 2822－2830. (in Chinese with English abstract)

[11] 李學(xué)孚，倪智敏，吳月燕，等. 鹽脅迫對‘鄞紅’葡萄光合特性及葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35(13)：4436－4444.Li Xuefu, Ni Zhimin, Wu Yueyan, et al. Effects of salt stress on photosynthetic characteristics and leaf cell structure of‘Yinhong’grape seedlings[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015,35(13): 4436－4444.

[12] 金雅琴，李冬林，丁雨龍，等. 鹽脅迫對烏桕幼苗光合特性及葉綠素含量的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，35(1)：29－33.Jin Yaqin, Li Donglin, Ding Yulong, et al. Effects of salt stress on photosynthetic characteristics and chlorophyll content of Sapium sebiferum seedlings[J]. Journal of Nanjing Forestry University: Natural Science Edition, 2011, 35(1): 29－33. (in Chinese with English abstract)

[13] Zheng Yunpu, Xu Ming, Hou Ruixing, et al. Effects of experimental warming on stomatal traits in leaves of maize (Zea may L.) [J]. Ecology and Evolution, 2013, 3:3095－3111.

[14] 鄭云普，徐明，王建書，等. 玉米葉片氣孔特征及氣體交換過程對氣候變暖的響應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào)，2015，41(4)：601－612.Zheng Yunpu, Xu Ming, Wang Jianshu, et al. Responses of the stomatal traits and gas exchange of maize Leaves to climate warming[J]. Acta Agronomica Sinica, 2015, 41(4):601－612. (in Chinese with English abstract)

[15] 朱玉，黃磊，黨承華，等. 高溫對藍(lán)莓葉片氣孔特征和氣體交換參數(shù)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(1)：218－225.Zhu Yu, Huang Lei, Dang Chenghua, et al. Effects of high temperature on leaf stomatal traits and gas exchange parameters of blueberry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2016, 32(1): 218－225. (in Chinese with English abstract)

[16] Lu Congming, Qiu Nianwei, Lu Qingtao, et al. Does salt stress lead to increased susceptibility of photosystemⅡto photoinhibition and changes in photosynthetic pigment composition in halophyte Suaeda salsa grown outdoors? [J].Plant Science, 2002, 163(5): 1063－1068.

[17] 陳玉姬，王偉，李燁，等. 加工番茄幼苗品種間的耐鹽性比較研究[J]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35(6)：457－462.Chen Yuji, Wang Wei, Li Ye, et al. Research on comparison of resistance to salt of different processing tomato varieties seeding[J]. Journal of Xinjiang Agricultural University, 2012,35(6): 457－462. (in Chinese with English abstract)

[18] 董志剛，程智慧. 番茄品種資源芽苗期和幼苗期的耐鹽性及耐鹽指標(biāo)評價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29(3)：1348－1355.Dong Zhigang, Cheng Zhihui. Salt tolerance and assessment of salt tolerance in dices of tomato varieties in sprout stage and seedling stage[J]. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(3):1348－1355. (in Chinese with English abstract)

[19] 白龍強(qiáng)，李衍素，于賢昌，等. 土壤含鹽量對有機(jī)基質(zhì)栽培番茄生長、光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 中國蔬菜，2013，1(2)：41－45.Bai Longqiang, Li Yansu, Yu Xianchang, et al. Effects of soil salinity on growth, photosynthetic characters and yield of tomato cultivated in organic substrate[J]. China Vegetables,2013, 1(2): 41－45.

[20] 姜淼. 番茄鹽脅迫下的生理生化特性及耐鹽性 QTL定位[D]. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.Jiang Miao. Physiological and Biochemical Characteristics of Tomato under Salt Stress and Salt Resistance QTL Mapping[D]. Harbin: Northeast Agricultural University,2016. (in Chinese with English abstract)

[21] 張芬，張波，田麗萍，等. 鹽脅迫對番茄幼苗葉片光合特性及葉綠素和 β-胡蘿卜素含量的影響[J]. 北方園藝，2014(11)：15－20.Zhang Fen, Zhang Bo, Tian Liping, et al. Effects of salt stress onphotosynthetic characteristic and the content of chlorophyll and β-carotene in tomatos seeding leaves[J]. Northern Horticulture, 2014 (11): 15－20.

[22] 鄭云普, 徐明, 王建書, 等. 玉米葉片氣孔特征及氣體交換過程對氣候變暖的響應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào), 2015, 41(4): 601－612.Zheng Yunpu, Xu Ming, Wang Jianshu, et al. Responses of the stomatal traits and gas exchange of Maize leaves to climate warming[J]. Acta Agronomica Sinica, 2015, 41(4):601－612.

[23] 王英典，劉寧，劉全儒，等. 植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2011.

[24] 朱玉，黃磊，鄭云普, 等. 高溫對高叢越橘葉片氣孔特征和氣體交換參數(shù)的影響[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2016，33(4)：444－456.Zhu Yu, Huang Lei, Zheng Yunpu, et al. Effects of high temperatures on leaf stomatal traits and gas exchanges of highbush blueberries[J]. Journal of Fruit Science, 2016, 33(4):444－456. (in Chinese with English abstract)

[25] Anderson V J, Brisk D D. Stomatal distribution, density and conductance of three perennial grasses native to the southern true trairie of Texas[J]. American Midland Naturalist, 1990,123(1): 152－159.

[26] 魯少尉，齊飛，李天來. NaCl及等滲PEG脅迫對番茄葉片光合特性及蔗糖代謝的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27(3):136－141.Lu Shaowei, Qi Fei, Li Tianlai. Effect of NaCl and PEG iso-osmotic stresses on photosynthetic characteristics and sucrose metabolizing in tomato leaf[J]. Acta Agriculturae Boreali Sinica, 2012, 27(3): 136－141. (in Chinese with English abstract)

[27] 王振華，裴磊，鄭旭榮，等. 鹽堿地滴灌春小麥光合特性與耐鹽指標(biāo)研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(4)：65－72.Wang Zhenhua, Pei Lei, Zheng Xurong, et al. Photosynthetic characteristics and salt-tolerance indexes of spring wheat with drip irrigation in saline-alkali soils[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(4):65－72.

[28] 李紫薇，馬天意，梁國婷，等. 蒺藜苜蓿葉片光合作用對鹽脅迫的響應(yīng)[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2014，34(10)：2070－2077.Li Ziwei, Ma Tianyi, Liang Guoting, et al. Photosynthesis in leaves of Medicago truncatula under salt stress[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2014, 34(10): 2070－2077.

[29] 張紀(jì)濤，徐猛，韓坤，等. 鹽脅迫對番茄幼苗的營養(yǎng)及生理效應(yīng)[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，20(2)：128－133.Zhang Jitao, Xu Meng, Han Kun, et al. Effect of salt stress on plant nutrition and physiology of tomato seedlings[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2011, 20(2): 128－133. (in Chinese with English abstract)

[30] 徐晨，凌風(fēng)樓，徐克章，等. 鹽脅迫對不同水稻品種光合特性和生理生化特性的影響[J]. 中國水稻科學(xué)，2013，27(3)：280－286.Xu Chen, Ling Fenglou, Xu Kezhang, et al. Effect of salt stress on photosynthetic characteristics and physiological and biochemical traits of different rice carieties[J]. Chinese Journal of Rice Science, 2013, 27(3): 280－286.

[31] 顏坤，趙世杰，徐化凌，等. 鹽脅迫對不同倍性金銀花光合特性的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48(16)：3275－3286.Yan Kun, Zhao Shijie, Xu Hualing, et al. Effects of salt stress on photosynthetic characters in Honeysuckle with Different Ploidies[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2015,48(16): 3275－3286.