鹽堿脅迫對烤煙主要生理生化指標的影響

摘要[目的] 為了探究鹽堿脅迫下不同濃度對烤煙生理生化指標的影響。[方法] 以2個烤煙品種吉煙9號、吉煙10號為材料，進行盆栽試驗。[結果] 隨著鹽堿處理濃度的逐漸增加，煙葉的葉綠素含量逐漸降低；超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性都呈先升高后下降的趨勢；而丙二醛含量則逐漸升高，脯氨酸與可溶性糖含量呈先升高后下降的趨勢；K+的含量呈下降趨勢， Na+的含量大幅度增加。[結論] 烤煙抗逆指標對鹽堿脅迫非常敏感。

關鍵詞 烤煙；鹽堿脅迫；不同濃度；生理生化指標；變化規律

中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）30-10448-04

基金項目吉林省煙草總公司科技創新項目（合同編號：JLYCKJ20097）。

作者簡介王美佳（1988-），女，吉林梨樹人，碩士研究生，研究方向：鹽堿脅迫對烤煙主要生理生化指標的影響。*通訊作者，教授，博士，碩士生導師，從事煙草方面的研究。

鹽堿土壤指土壤含鹽量過高（超過0.3%）的土壤。我國廣泛分布著多種類型的鹽堿土壤， 其中吉林省鹽堿類型以蘇打鹽堿化為主。以吉林省烤煙主產地白城市大安為例，鹽堿地測定結果表明，HCO3-占土壤陰離子總量的比例在75%～85%之間。0～20 cm土層含鹽量為3.0～6.0 g/kg（0.3%～0.6%），20～80 cm土層含鹽量為6.0～10.0 g/kg（0.6%～1.0%）。

受鹽堿脅迫時，植物原本與蛋白質結合在一起的葉綠素變得不穩定。研究表明，鹽堿脅迫下葉綠素含量下降[1-3]。同時，植物體內氧自由基數量增加[4]。丙二醛（MDA）是膜脂過氧化的主要產物之一。為了抵抗這種逆境對植物造成的傷害，植物主要利用抗氧化酶系統來清除氧自由基，阻止氧化損傷[5]。其中，抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）。因此，這些抗氧化酶可作為鑒定植物耐鹽堿性的生化指標。鹽堿環境還會對植物產生滲透脅迫和離子脅迫。植物會生成可溶性糖、脯氨酸等產物。離子脅迫會造成鉀鈉離子的分布不均。

煙草（Nicotiana tabacurn L.）為我國重要的經濟作物， 其種植面積已在146.67萬hm2以上。由于煙草制品有特殊的品質要求， 氣候、土壤等諸多生態因子制約了煙草的栽培區域[6]。目前，人們主要從滲透脅迫[7]、栽培措施[8] 、營養和激素[9] 、土壤pH[10] 及干旱、冷害等方面對煙草植株生長發育的影響進行了研究，少見鹽堿脅迫對煙草的研究。因此，筆者對鹽堿脅迫下煙草主要生理生化指標的變化進行了研究。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為吉煙9號、吉煙10號。

1.2田間試驗設計該試驗于2013年在延邊大學溫室中進行。煙草3月初播種，5月15日移栽到花盆中。盆內基質是體積比例為2∶1∶1的大田土、腐殖土與沙土，均勻混合。前期正常管理，6月4日開始澆鹽NaHCO3與NaCl，NaCl和NaHCO3以1∶9的物質量比例混合。每個品種設置5個處理和1個對照，對照為地下水，每個處理3次重復。鹽濃度分別為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，每天澆同樣體積的水，每2 d澆1次鹽，共澆10次，后期正常管理。在澆鹽之前，先調查煙苗的生長量和生長狀況，澆鹽開始后觀察苗的鹽害狀況，進行農藝性狀調查，并且在澆鹽結束后，在6月29日、7月3、7、11、15日對烤煙具體生理生化指標進行測定。

1.3測定項目及測定方法葉綠素（Chl）含量的測定用葉綠素儀；SOD活性的測定參考鄒奇[11]的分光光度法；POD活性的測定參考張憲政[13]的分光光度法；CAT活性的測定參考鄒奇[11]的分光光度法；MDA、可溶性糖含量的測定參考湯紹虎等[12]的硫代巴比妥酸顯色法；脯氨酸（Pro）含量的測定參考鄒奇[11]的茚三酮顯色法；Na+、K+提取用硫酸- 三氯乙酸消煮法[14]，用火焰分光光度計測定。

2結果與分析

2.1鹽堿脅迫對烤煙Chl含量的影響葉片葉綠素含量與植物的光合速率、有機物質積累密切相關。通常，把葉綠素含量作為葉片功能強弱的一個重要指標。從圖1、2可以看出，當鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，烤煙的葉綠素含量隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢。對照葉綠素含量均高于不同鹽堿濃度下葉綠素含量，說明鹽堿脅迫破壞了葉綠素的合成或加速了葉綠素的分解，致使葉綠素含量降低。但是，葉綠素含量降低得不顯著。這一結果也正符合外觀色澤相差不明顯這一現象。

2.2鹽堿脅迫對烤煙抗氧化酶活性的影響

2.2.1SOD活性。從圖3、4可以看出，當鹽堿濃度在0.3%～0.7%范圍內，SOD活性隨著鹽堿濃度的增加呈先升高后下降的趨勢，吉煙9號、吉煙10號均在鹽濃度為0.5%時取得最大值，此時SOD活性最高。后期SOD活性下降，但仍高于對照。

2.2.2POD活性。從圖5可以看出，在鹽堿濃度0.3%～07%范圍內，吉煙9號POD活性總體趨勢是隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降的趨勢，6月29日、7月3、7日均在濃度為0.5%時取得最大值，7月11、15日在濃度為0.6%時POD活性最高。各個處理的POD活性均高于對照。從圖6可以看出，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，吉煙10號POD活性總體趨勢隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降，5個日期均在濃度為0.5%時取得最大值，對照活性低于各處理。

2.2.3CAT活性。從圖7、8可以看出，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，CAT活性總體趨勢是隨著鹽堿濃度的增加呈先升高后下降，吉煙9號的CAT活性在濃度為0.5%時取得最大值，此時活性最高；而吉煙10號 7月7、11日在濃度為0.5%時CAT活性最高。其他3個日期在濃度為0.6%時CAT活性最高。各個處理CAT活性均高于對照。

2.3鹽堿脅迫對烤煙MDA含量的影響從圖9、10可以看出，對照MDA的含量很低，但是隨著鹽堿處理濃度的增加，MDA含量逐漸升高，當濃度為0.7%時MDA含量達到最大值。

2.4鹽堿脅迫對烤煙滲透調節物質的影響

2.4.1可溶性糖含量。可溶性糖是植物光合作用的主要產物之一，是植物生長發育的能量來源和物質基礎。可溶性糖含量與植物的抗逆性密切相關[15]。從圖11、12可以看出，

3結論

3.1鹽堿脅迫對烤煙抗氧化酶活性的影響在受到鹽堿脅迫時，植物葉綠素含量略微下降，但是烤煙的外觀生長沒有受到嚴重的影響。鹽堿脅迫引起植物抗氧化保護酶活性的變化。在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，隨著處理鹽堿濃度的增加，SOD、POD、CAT活性都表現為先升高后下降的變化趨勢，其中2個品種的SOD活性在濃度為0.5%時最高；吉煙9號POD活性在6月29日、7月3、7日均在濃度為0.5%時最高，7月11、15日在濃度為0.6%時POD活性最高，吉煙10號POD活性均在濃度為0.5%時最高；吉煙9號的CAT活性在濃度為0.5%時最高，而吉煙10號CAT活性在7月7、11日濃度為0.5%時最高。其他3個日期在濃度為0.6%時CAT活性最高。2個品種3種酶的活性均高于各組對照。在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，MDA含量隨濃度的增加而逐漸升高，當濃度為0.7%時MDA含量達到最大值。

3.2鹽堿脅迫對烤煙滲透調節物質的影響研究表明，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內，脯氨酸積累量隨著鹽堿濃度的增加而增加。可溶性糖含量隨著鹽堿處理濃度的增加表現為先升高后降低變化規律。K+ 含量下降， 而Na+ 含量大幅度增加。

參考文獻

[1] 汪貴斌，曹福亮.鹽脅迫對落羽杉生理及生長的影響[J].南京林業大學學報，2003，27（3）：11-14.

[2] 吳永波，薛建輝.鹽脅迫對3種白蠟樹幼苗生長與光合作用的影響[J].南京林業大學學報，2002，26（3）：19-22.

[3] 董麗華，姚愛興，王寧.鹽分對草坪草影響研究概述[J].西北林學院學報，2006，21（1）：64-67.

[4] 廖巖，彭友貴，陳桂珠.植物耐鹽性機理研究進展[J].生態學報，2007， 27（5）：2077-2089.

[5] 陳少裕.膜脂過氧化對植物細胞的傷害[J].植物生理學通訊，1996，27（2）：84-90.

[6] 黃文川，黃文星.鹽分脅迫對煙草種子發芽的影響[J].安徽農業科學，1999，27（2）：171-175.

[7] 郭麗琢.滲透脅迫對烤煙體內鉀素積累的影響[J].西北植物學報，2004，24（5）：886-889.

[8] 晁逢春，張福鎖，楊宇虹，等.影響煙草根系發育的幾個因素探討[J] .中國煙草科學，2003（2）：5-8.