外源脫落酸增強甘薯幼苗耐鹽性的作用

肖 強, 王 剛, 衣艷君, 史衍璽, 楊洪兵, 劉家堯*

(1青島農業大學生命科學學院，山東省高校植物生物技術重點實驗室，山東青島 266109;2青島農業大學資源與環境學院，山東青島 266109)

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外源脫落酸增強甘薯幼苗耐鹽性的作用

肖 強1, 王 剛1, 衣艷君1, 史衍璽2, 楊洪兵1, 劉家堯1*

(1青島農業大學生命科學學院，山東省高校植物生物技術重點實驗室，山東青島 266109;2青島農業大學資源與環境學院，山東青島 266109)

【目的】本文系統研究了不同濃度NaCl脅迫及外源脫落酸(ABA)對NaCl脅迫下甘薯幼苗生根及一些生理生化特性的影響，探討了外源ABA對鹽脅迫下甘薯幼苗的緩解效應，為增強鹽堿地甘薯耐鹽性、 提高產量提供理論依據?！痉椒ā恳愿适矸N植品種徐薯25為實驗材料，在裝有石英砂的具孔塑料盆中放入培養室自然光照/晝夜溫度[(26±1)/(17±1)℃]中培養，并進行不同濃度NaCl處理以及對NaCl300mmol/L脅迫甘薯幼苗葉片噴施ABA溶液，連續處理7d后，測定生根數，使用CIRAS-1型便攜式光合儀測定光合作用指標、 植物效率分析儀測定葉綠素熒光參數、 采用比色法測定丙二醛、 脯氨酸、 可溶性糖含量和超氧化物歧化酶活性、 用原子吸收分光光度計測定Na+、K+、Ca2+含量，利用SPSS13.0和Excel軟件對數據進行處理分析?！窘Y果】低濃度NaCl脅迫(50mmol/L)對甘薯幼苗影響較小; 隨著鹽度的增加，甘薯生根不斷減少，相對電導率、 丙二醛(MDA)、 脯氨酸和可溶性糖含量持續增加，甘薯葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先增加后降低趨勢; 葉片凈光合速率(Pn)、 蒸騰速率(Tr)、 氣孔導度(Gs)、 光系統Ⅱ(PSⅡ)最大光化學效率(Fv/Fm)、 捕獲的激子將電子傳遞到電子傳遞鏈中超過QA的其他電子受體的概率(Ψ0)、 用于電子傳遞的量子產額(ΦE0)逐漸降低，放氧復合體活性(Vk)和用于熱耗散的量子比率(ΦD0)不斷增加; 葉片中Na+含量增加，K+、Ca2+和K+/Na+水平降低。高濃度(300mmol/L)NaCl脅迫下，甘薯幼苗的正常生理代謝受到顯著抑制。適當增加外源ABA濃度，能夠顯著緩解NaCl脅迫造成的傷害作用，以ABA濃度為70μmol/L的緩解效果最好?！窘Y論】外源ABA可顯著促進鹽脅迫下甘薯幼苗生根，維持細胞膜的穩定性，降低膜脂過氧化程度，調節植物細胞的滲透和離子動態平衡，使甘薯幼苗葉片維持較高的Fv/Fm、Ψ0、ΦE0和較低的Vk、ΦD0，緩解PSⅡ光抑制的程度，改善植物的光合作用，提高植物的耐鹽性。因此，噴施70μmol/LABA是緩解NaCl脅迫效應，提高甘薯幼苗耐鹽性的一種有效方法。

甘薯;NaCl脅迫;ABA; 緩解效應

研究表明，ABA在植物逆境中具有十分顯著的作用[1]。作為一種植物逆境“應激激素”，當植物受到環境脅迫時，ABA會迅速積累并參與植物的生理調節過程[2]，如維持細胞膜的穩定性，調節植物細胞的滲透和離子動態平衡，減少膜脂過氧化，提高抗氧化酶的活性，緩解PSⅡ光抑制的程度，改善植物的光合作用。鐘新榕等[3]研究發現，黃瓜幼苗施加外源ABA，能夠顯著提高鹽脅迫下黃瓜幼苗抗氧化酶的活性，降低幼苗葉片質膜透性和MDA積累，有效緩解黃瓜幼苗葉片細胞膜脂過氧化;Jia等[4]用ABA對玉米植株進行數天的處理，發現外源ABA可以提高葉黃素循環和固定同化二氧化碳的能力，從而提高植株對鹽脅迫的響應。甘薯(Ipomoea batatasLam.)是我國一種重要的糧食和能源作物。在我國長江以北和沿海許多地區，土壤中鹽堿含量往往過高，從而嚴重限制了甘薯種植。關于鹽脅迫對甘薯生長及生理的影響已有一些研究，柯玉琴、 潘廷國等[6-8]研究表明，鹽脅迫能破壞甘薯葉片葉綠體結構、 抑制甘薯幼苗生長，使葉片IAA水平、 光合速率下降，ABA、 多胺含量升高; 高葉等[5]發現鹽脅迫能使甘薯幼苗Na+含量和Na+/K+明顯升高; 過曉明等[11]、 王靈燕等[10]還比較了不同品種甘薯的耐鹽性。但是鹽脅迫對甘薯幼苗的生理生化影響研究比較零散，外源ABA對甘薯鹽脅迫的緩解效應方面研究很少有報道，因此本文系統研究了NaCl脅迫對甘薯幼苗的生根及生理生化特性(離子含量、 膜透性、 抗氧化能力、 滲透調節物質、 光合和熒光動力學參數等)的影響，并通過NaCl脅迫下對甘薯幼苗噴施外源ABA，來探討外源ABA對鹽脅迫下甘薯幼苗的緩解效應，為增強鹽堿地甘薯耐鹽性從而提高產量提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料培養與處理

1.2生根數的測定

將甘薯幼苗整盆取出，采用水沖洗法去掉根部石英砂，統計生根數目[13]。

1.3光合氣體交換參數和葉綠素熒光參數的測定

1.4其他生理指標的測定

選取植株的第4片葉，去除葉脈后剪碎混合均勻，用于測定以下生理生化指標: 細胞膜透性測定參照Lutts等的方法[14]; 丙二醛(MDA)含量測定采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法[15]; 脯氨酸和可溶性糖含量測定分別用酸性茚三酮比色法和蒽酮比色法[16]; 超氧化物歧化酶(SOD)活性用氮藍四唑(NBT)法[17];Na+、K+、Ca2+含量測定用SP-3520AA型原子吸收分光光度計法。

1.5數據處理

利用SPSS13.0和Excel軟件對數據進行處理分析。數據為3次重復±標準差。

2　結果與分析

2.1NaCl脅迫對甘薯幼苗生根及生理反應的影響

圖1　NaCl脅迫對甘薯幼苗生根數目的影響Fig. 1　Effects of NaCl stress on roots number of sweet potato seedlings

圖2　NaCl脅迫對甘薯幼苗葉片相對電導率、 MDA含量和SOD活性的影響Fig.2　Relative conductivity，MDA content and SOD activity in the leaves of sweet potato seedlings exposed to NaCl stress

圖3　NaCl脅迫對甘薯幼苗葉片脯氨酸和可溶性糖含量的影響Fig.3　Effects of NaCl stress on proline and soluble sugar contents in the leaves of sweet potato seedlings

光合參數Photosyntheticindex[μmol/(m2·s)]NaCl濃度NaClconcentration(mmol/L)050100200300凈光合速率Pn7.133±0.153a5.433±0.551b3.533±0.153c2.367±0.513d0.900±0.361e蒸騰速率Tr2.580±0.406a1.147±0.076b0.770±0.056c0.737±0.110c0.340±0.096d氣孔導度Gs171.000±31.097a58.667±5.686b51.000±9.849b46.333±8.144b53.000±5.568b

注(Note): 同行數值后不同字母表示差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlowercaseintherowmeansignificantdifference(P<0.05).

表2　NaCl脅迫對甘薯幼苗葉片葉綠素熒光參數的影響Table 2　Effects of NaCl stress on chlorophyll fluorescence in the leaves of sweet potato seedlings

注(Note): 同行數值后不同字母表示差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlowercaseintherowaresignificantlydifferent(P<0.05)

表3　NaCl脅迫對甘薯幼苗葉片Na+、 K+、 Ca2+和K+/Na+的影響Table 3　Effects of NaCl stress on Na+、 K+、 Ca2+ and K+/Na+ in the leaves of sweet potato seedlings

注(Note): 同行數值后不同字母表示差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlowercaseintherowaresignificantlydifferent(P<0.05).

2.2不同濃度ABA對NaCl脅迫下甘薯幼苗生根及生理特性的影響

2.2.1 不同濃度ABA對NaCl脅迫下甘薯幼苗生根數目的影響如圖4所示，在300mmol/LNaCl脅迫時，甘薯幼苗的生根數目與對照(0mmol/LNaCl)比較顯著降低，比對照降低了76.4%; 當噴施ABA(濃度為30、 50、 70和100μmol/L)后，幼苗的生根數目明顯增加，50μmol/L和70μmol/LABA處理下的生根數目比300mmol/LNaCl處理顯著增加，其中70μmol/LABA處理下有最多的生根數目，與對照相比降低幅度最小，只降低了36.4%; 當ABA濃度為100μmol/L處理時，幼苗生根數目的降低幅度比70μmol/LABA處理增大，說明ABA濃度過高不利于提高甘薯幼苗的耐鹽性。

2.2.2 不同濃度ABA對NaCl脅迫下甘薯幼苗葉片細胞膜透性和丙二醛(MDA)含量的影響在300mmol/LNaCl脅迫下，甘薯幼苗葉片相對電導率和MDA含量與對照(0mmol/LNaCl)相比顯著增加，分別增加了44.8%和119%。噴施ABA(濃度為30、 50、 70和100μmol/L)后，甘薯幼苗葉片的相對電導率和MDA含量顯著降低，其中70μmol/LABA處理效果最好，與30、 50和100μmol/LABA處理相比有最低的相對電導率和MDA含量，與對照相比沒有顯著差異。說明噴施適當濃度ABA可以有效緩解NaCl脅迫下對甘薯幼苗細胞膜的損害，減輕膜脂過氧化程度，但當噴施過多的ABA不利于緩解鹽脅迫對質膜的傷害，如100μmol/LABA處理比70μmol/LABA處理有高的相對電導率和MDA含量(圖5)。

圖4　不同ABA濃度對NaCl脅迫下甘薯幼苗生根數目的影響Fig.4　Effects of different concentrations of ABA on root number of sweet potato seedlings under NaCl stress

圖5　不同ABA濃度對NaCl脅迫下甘薯幼苗葉片相對電導率和MDA含量的影響Fig.5　Effects of different concentration of ABA on membrane relative conductivity and MDA content of leaves of sweet potato seedlings under NaCl stress

2.2.3 不同ABA濃度對NaCl脅迫下甘薯幼苗葉片葉綠素熒光參數的影響由表4可以發現，在300mmol/LNaCl(0μmol/LABA)處理下，甘薯幼苗葉片的Fv/Fm、Vk、Ψ0、ΦE0、ΦD0與CK(對照)相比有顯著差異，其中Fv/Fm、Ψ0、ΦE0顯著降低，Vk和ΦD0顯著增加; 在300mmol/LNaCl脅迫下噴施不同濃度ABA后，甘薯葉片熒光參數得到明顯改善，其中噴施70μmol/LABA改善效果最好，Fv/Fm、Vk、Ψ0、ΦE0、ΦD0與0μmol/LABA處理相比緩解效果顯著，與CK差異不顯著; 噴施100μmol/LABA，甘薯幼苗Fv/Fm、Ψ0、ΦE0比噴施70μmol/LABA時明顯降低，Vk和ΦD0有所升高，說明過高濃度的ABA不利于甘薯幼苗葉片PSⅡ活性的改善，降低光合作用。

3　討論

3.1鹽脅迫對甘薯幼苗生根及生理反應的影響

鹽脅迫是限制植物生長發育的重要影響因子之一。在鹽脅迫下，植株的形態、 相對干鮮質量、 生

表4噴施不同濃度ABA對300mmol/LNaCl脅迫下甘薯幼苗葉片葉綠素熒光參數影響

Table4ChlorophyllfluorescencesintheleavesofsweetpotatoseedlingsunderNaCl300mmol/LstressanddifferentconcentrationsofABA

ABA(μmol/L)Fv/FmVkΨ0ΦE0ΦD0CK0.844±0.002a0.232±0.014a0.536±0.015a0.453±0.013a0.156±0.001a00.717±0.022d0.436±0.118de0.282±0.074d0.229±0.072e0.283±0.022d300.799±0.039bc0.422±0.035cd0.324±0.026d0.298±0.029d0.200±0.039bc500.823±0.012ab0.336±0.010bc0.451±0.023bc0.374±0.011bc0.177±0.013ab700.839±0.004a0.267±0.015ab0.512±0.021ab0.417±0.010ab0.158±0.001a1000.799±0.004bc0.304±0.005ab0.451±0.019bc0.360±0.017bc0.201±0.004bc

注(Note): 同列數值后不同字母表示差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlowercaseinthecolumnaresignificantlydifferent(P<0.05).

鹽脅迫能影響離子在細胞內外的分布，對植物產生離子脅迫[21]，同時還會對植物造成滲透效應，導致植物水分大量流失，為了維持細胞內水分平衡，許多小分子有機物質會大量積累。Wang等[22]對苜蓿進行鹽脅迫發現細胞內有大量脯氨酸積累，Zhao等[23]發現，NaCl處理下大量Na+進入了玉米細胞的細胞質、 液泡、 葉綠體等部位，破壞了細胞的內部結構。本研究可以看出，隨著NaCl濃度的增加甘薯幼苗葉片Na+含量逐漸增加，K+、Ca2+及K+/Na+逐漸降低，離子的動態平衡被破壞; 同時隨鹽脅迫增強徐薯25葉片中脯氨酸和可溶性糖含量逐漸增加，通過脯氨酸和可溶性糖的積累，細胞在一定程度上可以通過滲透調節從胞外吸收水分，減少細胞因為缺水而造成的功能降低。

鹽脅迫對植物最關鍵的破壞就是對光合作用的影響[24]。隨著NaCl濃度的增加，甘薯幼苗葉片的凈光合速率、 蒸騰速率和氣孔導度均顯著降低，葉片光系統Ⅱ的活性下降，光系統Ⅱ的最大光化學效率降低，細胞內的放氧復合體遭到破壞，電子傳遞鏈的活性也明顯下降。結果說明高濃度的鹽脅迫還對光合器官造成了不可逆的損傷，使光合作用效率降低。

3.2ABA對鹽脅迫下甘薯幼苗的緩解作用

ABA作為一種脅迫激素，在植物抵抗鹽脅迫方面起著重要作用。ABA可以調控植物的生長發育及響應各種非生物脅迫[25]。施加外源ABA處理可以增強NaCl脅迫下羊草的膜穩定性，減少膜脂過氧化[26]。鐘新榕等[3]對黃瓜幼苗研究發現施加外源ABA可以提高黃瓜幼苗POD活性，降低MDA的含量。本實驗表明，對甘薯幼苗噴施70μmol/LABA可以顯著提高幼苗的生根數目，顯著降低相對電導率和MDA含量，最大限度地減少活性氧對膜脂的破壞，有效保護細胞膜，維持質膜的完整性，減輕膜脂過氧化作用。適當濃度ABA處理可使甘薯幼苗光系統Ⅱ的最大光化學效率和放氧復合體的活性明顯得到改善，電子傳遞鏈的傳遞效率降低幅度也大大減緩。說明噴施ABA可以顯著改善甘薯幼苗的光合作用，保護光合系統免受鹽脅迫的破壞。Saradhi等[27]也證實外源ABA可以維持光合器官的穩定性，加速PSⅡ中心復合物光合狀態的恢復過程，促進葉片光能的捕獲和轉化，提高光合作用，緩解鹽脅迫對植株的傷害。

4　結論

鹽脅迫對甘薯幼苗的生根、 抗氧化能力、 光合能力、 離子平衡等方面產生不利影響，對甘薯幼苗噴施70μmol/LABA能夠顯著緩解NaCl脅迫造成的傷害作用，維持細胞膜的穩定性，調節植物細胞的滲透和離子動態平衡，減少膜質過氧化，緩解PSⅡ光抑制的程度，改善植物的光合作用，最終緩解鹽脅迫對植物的傷害作用，提高植物的耐鹽性。因此，噴施70μmol/LABA是緩解NaCl脅迫效應，提高甘薯幼苗耐鹽性的一種有效方法。

[1]HuangGT,MaSL,BaiLP, et al.Signaltransductionduringcold,saltanddroughtstressesinplants[J].MolecularBiologyReports, 2012, 39: 969-987.

[2]WangYL,MaFW,LiMJ, et al.PhysiologicalresponsesofkiwifruitplantstoexogenousABAunderdroughtconditions[J].PlantGrowthRegulation, 2011, 64: 63-74.

[3]鐘新榕, 郁繼華, 頡建明, 等.NaCl脅迫及外源ABA和GA3對黃瓜幼苗抗氧化酶活性的影響[J]. 甘肅農業大學學報, 2005, 40 (4): 467-470.

ZhongXR,YuJH,XieJM, et al.EffectofNaClstressandextrinsicABA,GA3onantioxidantenzymeactivityofcucumberseedlings[J].JournalofGansuAgriculturalUniversity, 2005, 40(4): 467-470.

[4]JiaHS,LuCM.Effectsofabscisicacidonphotoinhibitioninmaizeplants[J].PlantScience, 2003, 65 (6): 1403-1410.

[5]高葉, 趙術珍, 陳敏, 等.NaCl脅迫對甘薯試管苗生長及離子含量影響[J]. 安徽農業科學, 2008, 36(35): 15333-15335.

GaoY,ZhaoSZ,ChenM, et al.Effectofsodiumchloridestressongrowthofsweetpotatoplantletsinvitroandioncontent[J].JournalofAnhuiAgriculturalScience, 2008, 36(35): 15333-15335.

[6]柯玉琴, 潘廷國.NaCl脅迫對甘薯苗期生長、IAA代謝的影響及其與耐鹽性的關系[J]. 應用生態學報, 2002, 13(10): 1303-1306.

KeYQ,PanTG.EffectsofNaClstressonseedlinggrowthandIAAmetabolismofsweetpotatoanditsrelationtosalttolerance[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2002, 13(10): 1303-1306.

[7]柯玉琴, 潘廷國.NaCl脅迫對甘薯葉片葉綠體超微結構及一些酶活性的影響[J]. 植物生理學報, 1999, 25(3): 229-233.

KeYQ,PanTG.EffectsofNaClstressontheultrastructureofchloroplastandtheactivitiesofsomeprotectiveenzymesinleavesofsweetpotato[J].PlantPhysiologyJournal, 1999, 25(3): 229-233.

[8]柯玉琴, 潘廷國.NaCl脅迫對甘薯葉片水分代謝、 光合速率、ABA含量的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2001, 7(3): 337-343.KeYQ,PanTG.EffectsofNaClstressonwatermetabolism,photosyntheticrateandintraneousABAinleavesofsweetpotato[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2001, 7(3): 337-343.[9]劉偉, 魏日鳳, 潘延國.NaCl脅迫及外源Ca2+處理下甘薯幼苗葉片多胺水平的變化[J]. 福建農林大學學報, 2005, 34(2): 244-247.

LiuW,WeiRF,PanYG.ChangesofpolyaminelevelinsweetpotatoseedlingleavesunderNaClstressandCa2 +treatment[J].JournalofFujianAgricultureandForestryUniversity, 2005, 34(2): 244-247.

[10]王靈燕, 賈文娟, 鮑敬, 等. 不同甘薯品種苗期耐鹽性比較[J]. 山東農業科學, 2012, 44(1): 54-57.

WangLY,JiaWJ,BaoJ, et al.Comparisonofseedlingsalinitytoleranceofdifferentsweetpotatovarieties[J] .ShandongAgriculturalSciences, 2012, 44(1): 54-57.

[11]過曉明, 李強, 王欣, 馬代夫. 鹽脅迫對甘薯幼苗生理特性的影響[J]. 江蘇農業科學, 2011, 39(3): 107-109.

GuoXM,LiQ,WangX,MaDF.Effectsofsaltstressonphysiologicalcharacteristicsofsweetpotatoseedlings[J].JiangsuAgriculturalSciences, 2011, 39(3): 107-109.

[12]薛延豐, 劉兆普. 不同濃度NaCl和Na2CO3處理對菊芋幼苗光合及葉綠素熒光的影響[J]. 植物生態學報, 2008, 32(1): 161-167.

XueYF,LiuZP.EffectsofNaClandNa2CO3stressesonphotosynthesisandparametersofchlorophyllfluorescenceinhelianthustuberosusseedlings[J].JournalofPlantEcology, 2008, 32(1): 161-167.

[13]邵云, 王鈺亮, 王小潔, 等. 3種質地土壤上As脅迫對小麥灌漿期旗葉光合特性的影響[J]. 華北農學報, 2012, 27(3): 150-155.

ShaoY,WangYL,WangXJ, et al.Effectsofarsenicstressongrowthandphotosyntheticcharacteristicsofwheatduringfillingstageinthreetexturesofsoil[J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 2012, 27(3): 150-155.

[14]LuttsS,KinerJM,BouharmontJ.NaCl-inducedsenescenceinleavesofrice(Oryza sativaL.)cultivarsdifferinginsalinityresistance[J].AnnalsofBotany, 1996, 78: 389-398.

[15]趙世杰, 許長成, 鄒琦, 等. 植物組織中丙二醛測定方法的改進[J]. 植物生理學通訊. 1994,30(3): 207-210.

ZhaoSJ,XuCC,ZouQ, et al.Improvementsofmethodformeasurementofmalondialdehvdeinplanttissues[J].PlantPhysiologyCommunication, 1994, 30(3): 207-210.

[16]張志良, 瞿偉菁. 植物生理學實驗指導[M]. 北京: 高等教育出版社, 2005.

ZhangZL,QuWJ.Plantphysiologyexperimentinstruction[M].Beijing:HigherEducationPress, 2005.

[17]DasguptaM,SahooMR,KolePC, et al.Evaluationoforange-fleshedsweetpotato(Ipomoea batatasL.)genotypesforsalttolerancethroughshootapexcultureunderinvitroNaClmediatedsalinitystressconditions[J].PlantCellTissueOrganCulture, 2008, 94: 161-170.

[18]楊鳳軍, 李天來, 宿越, 等.NaCl、 單Na+、Cl-脅迫對不同番茄幼苗光合特性的影響[J]. 華北農學報, 2009, 24(4): 163-168.YangFJ,LiTL,SuY, et al.EffectsofNaClandNa+,Cl-stressonphotosyntheticcharacteristicsofdifferentgenotypesoftomatoseedlings[J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 2009, 24(4): 163-168.

[19]ChenQ,ZhangMD,ShenSH.Effectofsaltonmalondialdeh-

ydeandantioxidantenzymesinseedlingrootsofJerusalemartichoke(Helianthus tuberosusL.)[J].ActaPhysiologiaePlantarum, 2011, 33: 273-278.

[20]RahnamaH,EbrahimzadehH.TheeffectofNaClonantioxidantenzymeactivitiesinpotatoseedlings[J].BiologiaPlantarum, 2005, 49 (1): 93-97.

[21]ZhangZH,LiuQ,SongHX, et al.Responsesofcontrastingrice(Oryza sativaL.)genotypestosaltstressasaffectedbynutrientconcentrations[J].AgriculturalSciencesinChina, 2011, 10 (2): 195-206.

[22]WangXS,HanJG.Changesofprolinecontent,activityandactiveisoformsofantioxidativeenzymesintwoalfalfacultivarsundersaltstress[J].AgriculturalSciencesinChina, 2009, 8 (4): 431-440.

[23]ZhaoKF,SongJ,FanH, et al.GrowthresponsetoionicandosmoticstressofNaClinsalt-tolerantandsalt-sensitivemaize[J].JournalofIntegrativePlantBiology, 2010, 52 (5): 468-475.

[24]SaglamaA,SaruhanbN,TerziR, et al.Therelationsbetweenantioxidantenzymesandchlorophyllfluorescenceparametersincommonbeancultivarsdifferinginsensitivitytodroughtstress[J].RussianJournalofPlantPhysiology, 2011, 58 (1): 60-68.

[25]CutlerSR,RodriguezPL,FinkelsteinRR, et al.Abscisicacid:Emergenceofacoresignalingnetwork[J].AnnualReviewofPlantBiology, 2010, 61: 651-679.

[26]李建東, 王萍, 殷麗娟.NaCl脅迫下羊草幼苗的生理反應及外源ABA的緩解效應[J]. 應用生態學報, 1996, 7(2): 155-158.

LiJD,WangP,YinLJ.PhysiologicalresponseofAneurolepidium chinenseseedlingsonNaClstressandmitigationeffectofexternalABAonit[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 1996, 7(2): 155-158.[27]SaradhiPP,SuzukiI,KatohA, et al.Protectionagainstthephoto-inducedinactivationofthephotosystemIIcomplexbyabscisicacid[J].PlantCellandEnvironment, 2000, 23: 711-718.

Enhancingthesalttoleranceofsweetpotatoseedlingsthroughexogenousabscisicacid

XIAOQiang1,WANGGang1,YIYan-jun1,SHIYan-xi2,YANGHong-bing1,LIUJia-yao1*

(1 College of Life Sciences, Qingdao Agricultural University/Key Lab of Plant Biotechnology in Universities of Shandong,Qingdao, Shandong 266109, China; 2 College of Resource and Environment, Qingdao Agricultural University,Qingdao, Shandong 266109, China)

【Objectives】Thephysiologicaleffectsofexogenousabscisicacid(ABA)onthetoleranceofsweetpotatoseedlingsvarietyXushu25toNaClstresswereanalyzedtoprovideatheoreticalbasisforenhancingthesalttoleranceandimprovingtheyieldofsweetpotato.【Methods】ThesweetpotatoseedlingsofvarietyXushu25weretreatedwithdifferentconcentrationsofNaCl,andtheleavesofsweetpotatoseedlingsexposedtoNaClwithdifferentconcentrationsinculturemediumswerecontinuouslysprayedbythesolutionscontainingdifferentconcentrationsofABAfor7d.Rootamountsofseedlingsweredetermined,andphotosynthesisindexwasmeasuredusingaportablephotosyntheticapparatus,andchlorophyllfluorescencewasdeterminedbyaplantefficiencyanalyzer.TheconcentrationsofNa+,K+,Ca2+inleavesweredeterminedbyatomicabsorptionspectrophotometer,andthelevelsofMDA,proline,solublesugarandtheactivityofsuperoxidedismutaseinleaveswererespectivelydeterminedbycolorimetricmethod.【Results】ThesweetpotatoseedlingswerelightlyaffectedbyNaClof50mmol/L.Withtheincreaseofsalinity,therootgrowthratewasdecreased,whiletherelativeconductivityandthecontentsofMDA,prolineandsolublesugarswereincreased，andtheactivityofsuperoxidedismutaseshowedanincreasetrend,andthengraduallydecreased.ThePn,Tr,Gs,Fv/Fm,Ψ0andΦE0valuesintheleavesweredecreased,butthoseforVkandΦD0increased.ExceptNa+,thecontentsofK+,Ca2+andtheratioofK+/Na+weredecreased.ThegrowthandmetabolismweresignificantlyaffectedbyhigherconcentrationofNaCl.ApplicationofexogenousABAsignificantlyabatesthepoisonouseffectofNaClonsweetpotatoseedlings,andthebesteffectwasobtainedinABAconcentrationof70μmol/L.【Conclusions】ExogenousABAcouldsignificantlypromotetherootgrowthofsweetpotatoseedlings,reducethedegreeofmembranelipidoxidation,andkeephighervaluesofFv/Fm,Ψ0andΦE0,butlowervaluesofVkandΦD0.Threrfore,leafsprayingwith70μmol/LofABAisrecommendedtoalleviatethetoxicitydamageofsweetpotatoseedlings.

sweetpotato;NaClstress;ABA;abatingeffects

2014-07-04接受日期: 2014-08-28網絡出版日期: 2015-05-21

國家甘薯產業技術體系甘薯營養與栽培生理崗位(CARS-11-B-14); 國家自然科學基金項目(31270314); 青島農業大學人才基金項目(630743); 山東省泰山學者崗位項目資助。

肖強(1988—)，男，山東濰坊市人，碩士研究生，主要從事植物逆境生理研究。E-mail:exiaoqiang@126.com

Tel: 0532-86080631,E-mail:qdliujiayao@163.com

S531;S482.8+7

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1008-505X(2016)01-0201-08