NaCl脅迫對枳椇和皂莢生長及滲透調節物質的影響

2015-04-02 07:26:31馮蕾劉國榮侯曉杰趙春斌

江蘇農業科學 2014年12期

馮蕾劉國榮侯曉杰趙春斌

摘要：以枳椇和皂莢一年生實生苗為試驗材料，比較鹽脅迫對枳椇和皂莢葉面積生長、鹽脅迫癥狀、葉片脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的影響，分析其耐鹽性。結果表明，015%鹽脅迫下，枳椇生長受到明顯抑制，且出現了脅迫癥狀；在030%鹽脅迫下，皂莢生長受到明顯的抑制；在045%鹽脅迫下，皂莢出現脅迫癥狀。此外，隨NaCl濃度增加，枳椇和皂莢的脯氨酸含量均呈上升趨勢；在鹽脅迫下，枳椇可溶性糖含量呈降低趨勢，可溶性蛋白含量隨脅迫時間的增加呈現先升高后降低而后又升高的變化趨勢；而皂莢的可溶性糖含量呈升高趨勢，可溶性蛋白含量變化不明顯，說明可溶性糖對皂莢抵抗鹽脅迫起到了積極的滲透調節作用。

關鍵詞：鹽脅迫；枳椇；皂莢；滲透調節

中圖分類號： Q94578文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（201412-0230-03

植物細胞的滲透調節作用是植物適應環境、增強抗逆性的基礎，在逆境脅迫條件下，含羧基化合物（蔗糖、多元醇和寡糖等和偶極含氮化合物（脯氨酸、其他氨基酸和多胺等等有機溶質參與滲透調節，可以維持細胞膨壓，穩定細胞中酶分子的活性構象，保護酶免受鹽離子的直接傷害[1]。

枳椇（Hovenia dulcis Thunb別稱拐棗，為鼠李科枳椇屬喬木，因花序軸結果時膨大，扭曲肉質，果形奇特而得名，有很高的觀賞價值。[JP2]皂莢（Gleditsia sinensis Lam為豆科皂莢屬落葉喬木，分枝狀枝刺形態使其具備特色鮮明的觀賞特性。枳椇和皂莢均是具有開發應用前景的城市園林綠化樹種。目前，有關枳椇的研究多側重于果實的藥用價值方面[3-4]，對皂莢的研究主要包括種實、刺[7]的特性與成分等方面，有關兩者耐鹽性的研究鮮有報道。因此，本研究以枳椇和皂莢為材料，研究不同濃度NaCl脅迫對兩者生長的影響、脅迫癥狀及脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的變化，探討耐鹽生理特征及耐鹽性，從而為耐鹽園林樹種的應用提供理論依據。

1材料與方法

11試驗設計

試驗選擇生長健壯、無病蟲害、長勢一致的一年生實生苗作為試驗材料進行鹽處理，設置土壤含鹽量為0（C、015%、030%、045%、060% 等5個處理水平，采用一次性加鹽法加入相應濃度的NaCl溶液至預定的土壤含鹽量（NaCl占土壤干質量的比例，每個處理重復3次。處理后0、5、10、15、20、25 d測定葉面積變化，記錄鹽脅迫癥狀，并隨機選取第1、第2位完全展開功能葉進行脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的測定。鹽處理期間設置防雨棚，以防雨淋。

12試驗方法

121生長量的測定分別于鹽脅迫0、5、10、15、20、25 d測量并計算已標記好的葉片面積，每個水平測定3株。

122脅迫癥狀的調查每5 d進行脅迫癥狀調查，根據鹽脅迫危害程度輕重分為以下5級：0 級，無鹽脅迫危害癥狀；1 級，有少部分葉尖、葉緣和葉脈變黃；2 級，約有1/2的葉尖、葉緣焦枯；3 級，大部分葉片有葉尖、葉緣焦枯和落葉現象；4 級，枝枯、葉落直至死亡。

123滲透調節物質的測定脯氨酸含量的測定采用茚三酮比色法；可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法；可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍G250染色法[8]。

13數據處理

試驗數據采用Excel 2003和SPSS 16 0軟件進行統計分析，并用新復極差法（Duncan檢驗不同數據組間的差異顯著性，P<005表示差異顯著。

2結果與分析

21NaCl脅迫對枳椇和皂莢葉面積的影響

由圖1可知，鹽脅迫導致枳椇和皂莢的新葉生長受到明顯抑制。同時，隨著脅迫程度增大，葉面積增長幅度降低。鹽脅迫后25 d，枳椇在015%、030%、045%鹽處理下，葉片增長幅度分別為對照的4005%、1873%、441%；在060%鹽處理下脅迫20 d，葉片全部落光。皂莢的葉片在015%、030%、045%、060%鹽處理下脅迫25 d，葉面積的增長幅度為對照的7649%、4000%、2701%、1474%。可見，鹽脅迫對皂莢的葉面積生長影響較小，對枳椇的影響較大。

22NaCl脅迫下枳椇和皂莢產生的脅迫癥狀

試驗結果（表1表明，隨著鹽脅迫程度的加重，枳椇和皂莢均表現出一定程度的脅迫癥狀。在015%鹽脅迫下，枳椇于脅迫后20 d出現脅迫癥狀。皂莢在015%、030%鹽脅迫下，試驗期間未出現任何脅迫癥狀；在045%鹽處理下脅迫后25 d，枳椇受害嚴重，僅剩上部極少數葉片，而皂莢受害較輕，極少數葉片脫落；在060%鹽處理下脅迫25 d，枳椇葉片23NaCl脅迫對枳椇和皂莢脯氨酸含量的影響

由圖2可以看出，枳椇的脯氨酸含量隨著鹽脅迫程度的增加和時間的延長呈上升趨勢。在鹽脅迫下15 d，枳椇的脯氨酸含量明顯高于對照（P<005，015%、030%、045%、060%鹽脅迫下分別比對照升高了174、185、559、763倍。結合NaCl脅迫對枳椇生長的影響及脅迫癥狀，由于枳椇對鹽脅迫較敏感，因此鹽脅迫下脯氨酸含量提高可能是一種受害癥狀的表現[9]。

皂莢的脯氨酸含量隨著鹽脅迫程度的加重呈上升趨勢，在015%、030%鹽脅迫下，皂莢脯氨酸含量與對照相比沒有明顯的變化，當鹽脅迫濃度達045%時，脯氨酸含量與對照相比明顯上升（P<005。鹽脅迫15 d，015%、030%、045%、060%鹽脅迫下皂莢的脯氨酸含量分別比對照升高了047、082、116、213倍。

24NaCl脅迫對枳椇和皂莢可溶性蛋白含量的影響

由圖3可以看出，鹽脅迫5 d后，枳椇的可溶性蛋白含量與對照相比明顯增加，說明可溶性蛋白對鹽脅迫有一定的協調作用。鹽脅迫15 d，枳椇的可溶性蛋白含量迅速降低，并低于對照水平；鹽脅迫 25 d，枳椇的可溶性蛋白含量高于對照（P<005。皂莢的可溶性蛋白受鹽脅迫變化不明顯，說明其對鹽脅迫不敏感。endprint

25NaCl脅迫對枳椇和皂莢可溶性糖含量的影響

碳水化合物是植物體內的主要貯藏物質，是植物生長發

[F（W21][TPFL2tif][F]

育的能源基礎[10]。可溶性糖是很多非鹽生植物的主要滲透調節劑，也是合成別的有機溶質的碳架和能量來源，并對細胞膜和原生質膠體有穩定作用，還可在細胞內無機離子濃度高時起保護酶類的作用[11]。

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由圖4可以看出，鹽脅迫后5 d，枳椇在濃度大于030%的鹽脅迫下，可溶性糖含量與對照相比明顯增加（P<005，說明鹽脅迫初期可溶性糖對鹽脅迫有一定的協調作用。鹽脅迫15 d，枳椇的可溶性糖含量均低于對照，這可能是呼吸作用的增強和光合作用的衰竭所致[12]。鹽脅迫下皂莢的可溶性糖含量均高于對照，說明可溶性糖對皂莢抵抗鹽脅迫起到了積極的滲透調節作用。

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3結論與討論

有學者認為脯氨酸的增加與耐鹽性呈正相關，脯氨酸積累是植物抵御逆境的生理反應之一[13]。但另外一些研究結果與此相反，認為鹽脅迫下脯氨酸含量不是限制其耐鹽性因子，而更適合作為一個脅迫傷害指標。本試驗結果顯示，耐鹽力較強的皂莢脯氨酸含量升高幅度低于耐鹽力弱的枳椇，這與有關研究發現在鹽、干旱和低溫脅迫下，抗逆性較強的水稻品種脯氨酸積累較少，而抗逆性弱的水稻品種脯氨酸積累較多的報道相一致[14]。

汪貴斌等認為，在鹽分脅迫下，植物的可溶性蛋白含量下降，原因是鹽脅迫條件下蛋白質的分解加速，分解成各種氨基酸，尤其是脯氨酸，使得脯氨酸含量升高，以降低葉片的水勢，促進植物對水分的吸收，減輕鹽害程度[15]。而肖強等認為，在脅迫情況下游離脯氨酸和可溶性蛋白同步增加，游離脯氨酸和蛋白質代謝損傷之間沒有任何相關性[16]。本試驗結果顯示，鹽脅迫15 d后，枳椇的可溶性蛋白含量低于對照水平，由此推斷此時蛋白質分解加速，分解成脯氨酸，這與15 d后枳椇的脯氨酸含量急劇上升相穩合；鹽脅迫25 d，枳椇的可溶性蛋白含量略高于對照（P<005，可能是形成少量的鹽蛋白；也可能是細胞膜系統受損，膜蛋白轉變為可溶性蛋白。

[HS22][HT85H]參考文獻：[HT8SS]

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