Question

为研究植物的盐害和抗盐性，科研人员对欧李（一种极具抗逆性的野生树种）采用高浓度的NaCl溶液处理，并发现欧李体内的叶绿素和类胡萝卜素的合成受阻，根系生长不良，叶片萎蔫，植株矮小；同时还测定了植物体内的SOD（一种清除机体代谢产生的有害物质—氧自由基不可缺少的活性蛋白酶）活性和呼吸速率，结果如下图。请回答以下问题：

（1）叶片萎蔫的原因是植物在高浓度的土壤溶液中阻碍了根对__________的吸收。

（2）根据实验研究分析高盐胁迫下导致植物产量低的原因有哪些？_____________________（至少写出两点）。

（3）试推测耐盐植物在高盐胁迫下植物SOD活性会____，原因是_________________。此外植物还可通过脯氨酸大量积累来______________抗盐性。

（4）请描述高盐胁迫下植物三种呼吸强度的变化情况：_______________________。

Answer

水分 叶绿素和类胡萝卜素的合成受阻； 气孔关闭，CO2供应不足导致光合速率降低；呼吸强度增强等 升高 高活性的SOD能清除氧自由基，从而缓解氧自由基对植物的毒害作用 提高 随处理时间延长，总呼吸速率和交替呼吸速率增加，细胞色素呼吸速率下降

【解析】

分析题干信息可知，该实验的目的是探究高盐浓度对植物生长的影响，分析图中的处理方法可知，实验的自变量是处理时间，因变量是总呼吸速率、交替呼吸速率和细胞色素呼吸速率，其他属于无关变量。

（1）植物在高浓度的土壤溶液中会失水导致叶片萎蔫。

（2） 根据实验研究高盐胁迫下植物叶绿素和类胡萝卜素的合成受阻，会导致光合作用速率下降，同时高盐导致土壤渗透压过大，导致植物吸水困难。这种生理性干旱会导致气孔导度减小，从而影响到CO2的吸收导致光合速率下降。此外高盐胁迫导致植物的总呼吸速率增加，也会导致净光合速率下降，从而导致产量降低。（此外从根系、叶等方面的合理分析也可得分）

（3） 耐盐植物在高盐胁迫下植物SOD活性会升高，原因是SOD能清除机体代谢产生的有害物质氧自由基，其活性升高能缓解氧自由基对植物的毒害作用。SOD活性蛋白酶的合成需要脯氨酸的原料参与，脯氨酸的大量积累也能提高植物的抗盐性。

（4）从图可知：随处理时间延长，总呼吸速率和交替呼吸速率增加，细胞色素呼吸速率下降。