鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期生長(zhǎng)及生理特性的影響

陸安橋 ，張峰舉 ，許興 ，王學(xué)琴 ，姚姍

（1. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏大學(xué)環(huán)境工程研究院，寧夏 銀川 750021；3. 寧夏千葉青農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，寧夏 石嘴山 753400）

土壤鹽漬化和次生鹽漬化問(wèn)題已經(jīng)成為世界灌溉農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的資源制約因素［1］。全球鹽漬土地面積約為8.0×109hm2，占全部土地面積的6%［2］，我國(guó)鹽漬土總面積約為3.6×107hm2，占全國(guó)可利用土地面積的4.88%，我國(guó)西北部地區(qū)鹽漬土面積占全國(guó)的69.03%［3］。土壤鹽漬化導(dǎo)致的土壤理化性質(zhì)改變，嚴(yán)重抑制了植物的生長(zhǎng)發(fā)育，其已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要制約因素之一。鹽脅迫逆境條件對(duì)植物的傷害主要表現(xiàn)在滲透脅迫、離子毒害、營(yíng)養(yǎng)失衡和氧化應(yīng)激［4］，它影響各種離子在植物細(xì)胞內(nèi)的分布，破壞胞內(nèi)離子平衡［5］。當(dāng)遭受鹽脅迫時(shí)植物會(huì)通過(guò)合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、提高抗氧化酶活性及耐鹽基因的上調(diào)表達(dá)等一系列的響應(yīng)機(jī)制來(lái)緩解由于鹽脅迫造成的損傷［6］。不同植物在鹽脅迫下的耐鹽響應(yīng)機(jī)制表現(xiàn)各異，因此通過(guò)研究植物在鹽脅迫條件下的響應(yīng)，揭示其耐鹽機(jī)理，對(duì)鹽漬化生境中植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的理論指導(dǎo)與現(xiàn)實(shí)意義。

湖南稷子（Echinochloa frumentacea）是我國(guó)寧夏農(nóng)業(yè)科學(xué)院萬(wàn)力生［7］先生于1964 年在寧夏中部荒漠草原上發(fā)現(xiàn)的一年生禾本科稗屬牧草，屬于C4、喜溫中生作物，具有適應(yīng)性廣、耐逆性強(qiáng)、產(chǎn)草量和產(chǎn)籽量高等優(yōu)良特性［8］。前人研究結(jié)果顯示，在重度鹽堿無(wú)產(chǎn)值的棄耕荒地上可以種植湖南稷子并有所收獲［9］，且其能夠在含鹽量為 0.6%、pH 值為 9.3 的鹽堿荒地上正常發(fā)芽和生長(zhǎng)［10］。武之新等［11］、陳彬等［12］對(duì)湖南稷子的耐鹽性和耐鹽生理響應(yīng)方面進(jìn)行了初步鑒定和研究。張金林等［13］、王鎖民等［14］通過(guò)施加外源激素研究了湖南稷子對(duì)Na+、K+的選擇性吸收運(yùn)輸分配規(guī)律。目前，關(guān)于湖南稷子的研究主要集中在引種栽培利用與適應(yīng)性、產(chǎn)量品質(zhì)及耐鹽適應(yīng)性等方面，而湖南稷子耐鹽性的相關(guān)研究相對(duì)缺少。不同植物不同生育時(shí)期對(duì)鹽堿脅迫的耐性有所差異。李品芳等［15］研究認(rèn)為，牧草一般在發(fā)芽期和苗期對(duì)鹽分最為敏感，是進(jìn)行耐鹽性鑒定及其機(jī)理研究的最佳時(shí)期。因此，為了揭示湖南稷子對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)機(jī)制，本試驗(yàn)以NaCl 和Na2SO4作為鹽脅迫處理對(duì)湖南稷子苗期進(jìn)行鹽脅迫研究，根據(jù)湖南稷子苗期的生長(zhǎng)和生理生化指標(biāo)變化情況來(lái)探討鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期生長(zhǎng)及生理特性的影響，以期為湖南稷子的耐鹽生理及分子機(jī)制研究以及為其適應(yīng)性推廣栽培和有效綜合開(kāi)發(fā)利用鹽堿土地資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

試驗(yàn)于2019 年7?9 月在寧夏大學(xué)生態(tài)中心人工氣候室進(jìn)行。供試材料為湖南稷子（海子一號(hào)），由寧夏千葉青農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。選取籽粒飽滿、大小均勻一致的種子用4%NaClO 消毒15 min，蒸餾水沖洗4～5次，用濾紙吸干表面水分備用。

1.2 試驗(yàn)方法

采用盆栽法進(jìn)行，盆栽裝置為長(zhǎng)方形塑料盆及規(guī)格為530 mm×280 mm 的育苗盤。將處理好的種子播種在裝有蛭石的育苗盤中，每孔5 粒種子，覆蓋約0.5 cm 蛭石，對(duì)照及每種鹽脅迫處理均設(shè)3 次重復(fù)，置于溫度為（25±1）℃/（20±1）℃（晝/夜）、光照周期為14 h/10 h（晝/夜）的人工氣候室中進(jìn)行試驗(yàn)。用水澆灌至萌發(fā)后間苗每孔留1 株并以Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液澆灌，待幼苗長(zhǎng)至2 葉1 心后，進(jìn)行鹽脅迫處理。以NaCl、Na2SO4作為鹽脅迫處理，鹽處理濃度設(shè)置為 0、25、50、75、100、125、150 和 200 mmol·L?1。為避免鹽激效應(yīng)，鹽脅迫溶液（將鹽充分溶于Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液中）以每天遞增25 mmol·L?1的鹽濃度澆灌，對(duì)照只澆Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液，待鹽脅迫溶液達(dá)最終濃度后，每2 d 更換一次鹽脅迫溶液（期間采用稱重法補(bǔ)充所蒸發(fā)的水分），培養(yǎng)15 d 后取樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo) 鹽脅迫處理結(jié)束后，直接用尺子測(cè)量湖南稷子的株高和主根長(zhǎng)，每個(gè)試驗(yàn)處理重復(fù)均取3株，求取平均值；將每株幼苗表面水分擦干稱其重量，然后將每株幼苗的根和地上部分開(kāi)，分別稱重，再置于烘箱中于105 ℃殺青30 min，然后用75 ℃烘干至恒重，稱量其質(zhì)量。并計(jì)算出含水量=（鮮重?干重）/鮮重×100%。

1.3.2 生理指標(biāo) 采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法［16］測(cè)定丙二醛含量；采用茚三酮比色法［15］測(cè)定脯氨酸含量；采用蒽酮法［16］測(cè)定可溶性糖含量；采用氮藍(lán)四唑（NBT）法［16］測(cè)定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性；采用愈創(chuàng)木酚法［16］測(cè)定過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性；采用紫外吸收比色法［16］測(cè)定過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）活性；采用乙醇浸提法［17］測(cè)定葉綠素含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差；采用DPS 7.05 Duncan 分析法對(duì)不同鹽濃度下各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析；采用Origin 2018 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)幼苗湖南稷子苗期生長(zhǎng)的影響

隨著鹽脅迫濃度的增加，湖南稷子幼苗株高、根長(zhǎng)和地上部干重均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，而植株鮮干比、植株含水量和根干重呈逐漸降低的變化趨勢(shì)（表1）。NaCl 和Na2SO4脅迫下，在鹽濃度為25 mmol·L?1時(shí)，株高為最高，分別較對(duì)照增加1.08%和4.98%，但無(wú)顯著差異；在鹽濃度為50 mmol·L?1時(shí)根長(zhǎng)和地上部干重達(dá)到最大值，根長(zhǎng)分別較對(duì)照增長(zhǎng)8.39%、9.59%，與對(duì)照沒(méi)有顯著差異（P＞0.05），地上部干重分別較對(duì)照顯著增加了14.53%、21.37%（P＜0.05）；在鹽濃度為 200 mmol·L?1時(shí)，NaCl 脅迫下湖南稷子幼苗枯萎死亡，Na2SO4脅迫下湖南稷子幼苗株高、根長(zhǎng)較對(duì)照顯著降低了51.42%、25.95%（P＜0.05）。在 NaCl 和 Na2SO4脅迫 濃度為 75 mmol·L?1時(shí)除根長(zhǎng)差異不顯著外其余各指標(biāo)均顯著低于對(duì)照（P＜0.05）；鮮干比、植株含水量和根干重在NaCl 脅迫濃度為150 mmol·L?1時(shí)較對(duì)照顯著降低了46.43%、7.95% 和 90.63%（P＜0.05），在 Na2SO4脅迫濃度為 200 mmol·L?1時(shí) 較 對(duì) 照 顯 著 降 低 了 47.68%、8.23% 和71.88%（P＜0.05）。

表1 鹽脅迫對(duì)幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 1 Effects of salt stress on seedling growth and development

2.2 鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期葉片葉綠體色素含量的影響

隨著NaCl 和Na2SO4脅迫濃度的增加，葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素均呈先上升后降低的變化趨勢(shì)，而葉綠素a/b 呈不規(guī)律性變化（表2）。在NaCl 脅迫濃度為 50 mmol·L?1時(shí)，葉綠素 a、葉綠素 b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量均達(dá)到最大值，葉綠素a 和總?cè)~綠素含量分別較對(duì)照顯著增加了16.06%和16.19%（P＜0.05），葉綠素b 和類胡蘿卜素含量分別較對(duì)照增加了16.95% 和17.24%，但與對(duì)照沒(méi)有顯著差異（P＞0.05）；當(dāng)鹽濃度為150 mmol·L?1時(shí)，葉綠素 a 和總?cè)~綠素含量較對(duì)照顯著下降（P＜0.05），葉綠素b 和類胡蘿卜素含量與對(duì)照沒(méi)有顯著差異（P＞0.05）。在 Na2SO4脅迫濃度為 75 mmol·L?1時(shí)，葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量均達(dá)到最大值，與對(duì)照有差異但不顯著（P＞0.05），分別較對(duì)照提高了9.63%、15.25%、10.43%、17.24%；當(dāng)鹽濃度為200 mmol·L?1時(shí)，葉綠素 a、葉綠素 b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量較對(duì)照顯著降低（P＜0.05）。葉綠素a/b 在不同鹽不同濃度之間沒(méi)有顯著差異（P＞0.05）。

表Ta 3ab 3a 1a 5a 1b 4b 3b 4c 1）O4.0±0.0±0.0±0.0±0.0±0.0±0.0±0.0±0素g·g?Na2S 29 32 33 34 25 25 24 13卜0.0.0.0.0.0.0.0.蘿胡類tenoid（m Caro NaCl 3ab .0 9ab 1a 1ab 3ab 2ab 3ab±0.1.0.0.0.0.0 29±0±0±0±0±0±0?0.30 0.34 0.21 0.21 0.18 0.23 0.mg·g?1）c O4 7ab .1 9a 5a.0 2a 7b 3cd 3cd 8d Na2S±0.0±0±0.4±0.1±0.3±0.3±0.3±0素93 78 99 07 37 12 98 82綠2.2.2.3.2.2.1.1.葉總yll（a+b）（ph 7b 9b 5a 4c 3c 3cd 6d ro.1.2.0.1.0.1.1 lo Ch NaCl±0 78±0±0±0±0±0±0?2.83 2.23 3.25 2.25 2.15 2.97 1.1）7 a 5a 2a 3a 8a 4a 6a 7a g?O4.0.3.0.0.0.0.3.4 g· ±0±0±0±0±0±0±2±0 b Na2S 65 66 59 52 50 62 34 45 a/3.3.3.3.3.3.4.4.素綠葉yll a/b（m ph 7a .0 8a .8 4a .0 2a .0 7a .4 5a .0 9a .1 loro Ch NaCl±0 65±1±0±0±0±0±0?3.99 3.62 3.42 3.19 3.45 3.54 3.cd e 1）O4 4abc 3ab 1ab 9a 4b 7cde 7d 4e g?.0.0.0.0.0.0.1.0 g·Na2S±0±0±0±0±0±0±0±0 b 59 63 65 68 53 46 41 33素0.yll b（m 0.0.0.0.0.0.0.綠葉ph ro 4ab .0 8ab .2 2ab .0 3ab .0 6ab .0 2b .0 3b .0 tent lo Ch NaCl±0 59±0 63±0 69±0 51±0 54±0 48±0 43?ments con 0.0.0.0.0.0.0.2ab 1a 4a 3a c 3b 6c 8c 3c ig 1）O4.1.1.0.3.1.2.3.3 st p g?Na2S g· ±0±0 18±0±0 30±0±0 34±0±0 39 a 84 66 56 49的n chloropla素2.yll a（m 2.2.2.1.1.1.1.響 綠影 葉p h ro 2b .1 9b .0 4a .0 1c .1 6c .0 0cd .1 3d .1量lo含Ch NaCl±0 18±0 19±0 53±0 74±0 71±0 67±0 54?素2.2.2.1.1.1.1.色體綠f salt stress o葉對(duì)度centration迫f(wàn)fects o濃l·L?1）0 25 50 75 0 5 0 0脅 理t con mo 10 12 15 20鹽 處e n（m 2 ble 2 E Treatm

2.3 鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.3.1 鹽脅迫下湖南稷子葉片脯氨酸含量的變化 不同鹽脅迫下（圖1A），湖南稷子葉片脯氨酸含量隨著鹽濃度的增加均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，鹽脅迫下脯氨酸含量均顯著高于對(duì)照（P＜0.05）。在NaCl 脅迫濃度為100 mmol·L?1時(shí)脯氨酸含量達(dá)到最大值，較對(duì)照顯著升高了 691.93%（P＜0.05）；在 Na2SO4脅迫濃度為 125 mmol·L?1時(shí)脯氨酸含量達(dá)到峰值，較對(duì)照顯著升高了878.59%（P＜0.05）。在 NaCl 和 Na2SO4脅迫濃度為 150 mmol·L?1和200 mmol·L?1時(shí)，脯氨酸含量仍分別較對(duì)照顯著高出237.89%和317.89%（P＜0.05）。同一鹽濃度下，Na2SO4脅迫較NaCl 脅迫脯氨酸含量分別高出33.03%、16.35%、12.75%、10.83%、56.72%和28.93%。

2.3.2 鹽脅迫下湖南稷子葉片可溶性糖含量的變化 可溶性糖含量在不同鹽脅迫下均表現(xiàn)出隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)（圖1B）。在NaCl 脅迫濃度為75 mmol·L?1時(shí)可溶性糖含量出現(xiàn)峰值，較對(duì)照顯著升高 81.27%（P＜0.05），當(dāng)濃度為 150 mmol·L?1時(shí)較對(duì)照降低了 11.69%；在 Na2SO4脅迫濃度≤75 mmol·L?1時(shí)可溶性糖含量呈緩慢上升趨勢(shì)，與對(duì)照無(wú)顯著差異（P＞0.05），在濃度為100 mmol·L?1時(shí)出現(xiàn)峰值，較對(duì)照顯著增加了 181.53%（P＜0.05），當(dāng)脅迫濃度為 200 mmol·L?1時(shí)仍顯著高于對(duì)照 111.96%（P＜0.05）。在鹽濃度≤75 mmol·L?1時(shí)，NaCl 脅迫下湖南稷子葉片可溶性糖含量高于同一濃度下的Na2SO4脅迫，當(dāng)鹽濃度＞75 mmol·L?1時(shí)，Na2SO4脅迫下湖南稷子葉片可溶性糖含量高于同一濃度下的NaCl 脅迫。

圖1 鹽脅迫對(duì)脯氨酸和可溶性糖含量的影響Fig.1 Effect of salt stress on proline and soluble sugar content

2.4 鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期葉片丙二醛含量的影響

不同鹽脅迫對(duì)丙二醛含量的影響均隨著鹽濃度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)（圖2）。在NaCl 和Na2SO4脅迫濃度為 100 mmol·L?1時(shí)，丙二醛含量均達(dá)到峰值，分別較對(duì)照顯著增加了49.07%和37.94%（P＜0.05）；在 NaCl 脅迫濃度為 150 mmol·L?1時(shí)丙二醛含量較對(duì)照高出13.59%，而在Na2SO4脅迫濃度為200 mmol·L?1時(shí)丙二醛含量較對(duì)照高出3.21%。在鹽濃度≤50 mmol·L?1時(shí)，NaCl 脅迫下湖南稷子葉片丙二醛含量的上升幅度大于Na2SO4脅迫。丙二醛含量除在鹽濃度為125 mmol·L?1時(shí)Na2SO4脅迫下略高于NaCl 脅迫外，其余同一鹽濃度下NaCl 脅迫均高于Na2SO4脅迫。

圖2 鹽脅迫對(duì)丙二醛含量的影響Fig.2 Effect of salt stress on MDA content

2.5 鹽脅迫對(duì)湖南稷子苗期葉片抗氧化酶活性的影響

2.5.1 鹽脅迫下湖南稷子葉片SOD 活性的變化 在NaCl 和Na2SO4脅迫下，隨著鹽濃度的增加湖南稷子葉片SOD 活性均呈上升的變化趨勢(shì)（圖3A）。在NaCl 脅迫濃度為150 mmol·L?1時(shí)SOD 活性達(dá)到最大值，較對(duì)照顯著提高了234.65%（P＜0.05）；在Na2SO4脅迫濃度為200 mmol·L?1時(shí)SOD 活性達(dá)到最大值，與對(duì)照相比顯著提高了242.92%（P＜0.05）。SOD 活性在鹽濃度小于125 mmol·L?1時(shí)，Na2SO4脅迫下高于同一鹽濃度的NaCl脅迫；而在鹽濃度為125～150 mmol·L?1時(shí)，NaCl 脅迫下略高于 Na2SO4脅迫。

2.5.2 鹽脅迫下湖南稷子葉片POD 活性的變化 在NaCl 和Na2SO4脅迫下，湖南稷子葉片POD 活性均隨著鹽濃度的增加呈先上升后降低的變化趨勢(shì)（圖3B），在鹽濃度為0～75 mmol·L?1時(shí)，POD 活性緩慢上升，與對(duì)照差 異 不 顯 著（P＞0.05）；在 NaCl 脅 迫 濃 度 為 100 mmol·L?1時(shí) POD 活性最高，與對(duì)照相比顯著提高了36.71%（P＜0.05），之后顯著下降，在濃度為 125 和150 mmol·L?1時(shí) 與 對(duì) 照差 異 不 顯著（P＞0.05）；在Na2SO4脅迫濃度為 125 mmol·L?1時(shí) POD 活性達(dá)到峰值，較對(duì)照顯著提高了42.54%（P＜0.05），之后顯著下降，在鹽濃度為200 mmol·L?1時(shí)較對(duì)照顯著降低了49.61%（P＜0.05）。在鹽濃度 ≤100 mmol·L?1時(shí) ，POD 活性在NaCl 脅迫下高于同一鹽濃度的Na2SO4脅迫，隨著鹽濃度的增加NaCl 脅迫下其活性低于Na2SO4脅迫。

2.5.3 鹽脅迫下湖南稷子葉片CAT 活性的變化在NaCl 和Na2SO4脅迫下，湖南稷子葉片CAT 活性均隨著鹽濃度的增加呈先上升后降低的變化趨勢(shì)（圖3C）。NaCl 脅迫下，CAT 活性在濃度≤50 mmol·L?1時(shí)與對(duì)照沒(méi)有顯著差異（P＞0.05），在濃度為75 mmol·L?1時(shí) CAT 活性達(dá)到峰值，較對(duì)照顯著提高了94.19%（P＜0.05），在濃度為 150 mmol·L?1時(shí)，其較對(duì)照降低了24.31%，且與對(duì)照差異不顯著（P＞0.05）。 Na2SO4脅 迫 下 ，CAT 活 性 顯 著 提 高（P＜0.05），在 濃 度 為 100 mmol·L?1時(shí) CAT 活 性 達(dá) 到 峰值，較對(duì)照顯著提高了122.32%（P＜0.05），之后顯著下降，在濃度為 200 mmol·L?1時(shí)，較對(duì)照顯著降低了47.25%（P＜0.05）。湖南稷子幼苗葉片CAT 活性在Na2SO4脅迫下均高于同一鹽濃度下的NaCl 脅迫。

圖3 鹽脅迫對(duì)抗氧化酶活性的影響Fig.3 Effect of salt stress on anti-oxidase activity

3 討論

鹽分對(duì)植物的影響在不同植物中表現(xiàn)不同。許興等［18］、Liu 等［19］的研究表明，鹽脅迫下植物的株高、葉片數(shù)、根生物量、根冠比及地上部生物量等均有所下降。而白玉娥［20］的研究發(fā)現(xiàn)，低濃度鹽脅迫對(duì)根莖類禾草生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，本研究結(jié)果表明，在鹽濃度為25 mmol·L?1和50 mmol·L?1時(shí)，湖南稷子株高、根長(zhǎng)和地上部干重均高于對(duì)照，而植株鮮干比、植株含水量和根干重與對(duì)照沒(méi)有差異，總體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)高濃度抑制生長(zhǎng)，這與前人對(duì)柳枝稷（Panicum virgatum）［21］、冰草（Agropyron cristatum）［22］鹽脅迫的研究結(jié)果類似。本研究中，NaCl 脅迫下各指標(biāo)的下降幅度均大于Na2SO4脅迫，200 mmol·L?1的NaCl 脅迫致使湖南稷子死亡。可見(jiàn)，NaCl脅迫對(duì)湖南稷子生長(zhǎng)發(fā)育的抑制作用強(qiáng)于Na2SO4脅迫，這與徐靜等［22］對(duì)冰草、董秋麗等［23］對(duì)芨芨草（Achnather?um splendens）的研究結(jié)果一致，但與朱毅等［21］對(duì)柳枝稷的研究結(jié)果相異。說(shuō)明NaCl 和Na2SO4對(duì)不同植物影響不同。

植物為應(yīng)對(duì)鹽脅迫傷害所發(fā)生的一系列生理生化變化是一個(gè)綜合過(guò)程，不同植物種類和品種的生理響應(yīng)不同，不同生理指標(biāo)的變化也不同［24］。葉綠體色素是綠色植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量變化可以反映光合生產(chǎn)的變化和脅迫因子對(duì)植物的作用程度［25］，鹽脅迫對(duì)植物凈光合速率的影響大部分歸因于葉綠素含量的下降［26］。葉綠素含量在鹽脅迫下不同植物表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，張強(qiáng)等［27］的研究表明，鹽脅迫下葉綠素含量呈下降趨勢(shì)，而杜軍華等［28］研究表明，鹽脅迫下葉綠素含量呈先增加后降低的趨勢(shì)。本研究結(jié)果顯示，隨著鹽濃度的升高，葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量呈先上升后降低的變化趨勢(shì)，這與賈文慶等［29］的研究結(jié)果一致。而葉綠素 a/b 變化不規(guī)律，在 NaCl 和 Na2SO4脅迫濃度高于 50 mmol·L?1和 75 mmol·L?1時(shí)葉綠素 a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量顯著降低。同一鹽濃度下，NaCl 和Na2SO4對(duì)湖南稷子葉綠體色素含量的影響差異不顯著。據(jù)此說(shuō)明，低鹽濃度下，湖南稷子幼苗通過(guò)提高葉綠體色素的合成來(lái)促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成，從而提高其抗鹽性。

鹽逆境脅迫下，外部環(huán)境的低水勢(shì)破壞了植物體內(nèi)的滲透平衡，造成其生理干旱狀態(tài)，即滲透脅迫。植物可通過(guò)積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)緩解由逆境環(huán)境造成的滲透?jìng)Γ彼岷涂扇苄蕴亲鳛橹参矬w內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)維持細(xì)胞質(zhì)滲透壓，確保細(xì)胞正常的生理功能具有重要作用［30］。脯氨酸是植物體細(xì)胞質(zhì)內(nèi)水溶性最大的小分子游離氨基酸，作為一種優(yōu)質(zhì)的滲透調(diào)節(jié)劑，可緩解鹽脅迫逆境傷害、維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、保護(hù)葉綠體光合系統(tǒng)，可作為植物耐鹽篩選指標(biāo)［31］。可溶性糖是植物主要的光合產(chǎn)物之一，不僅為植物體內(nèi)有機(jī)物的合成提供物質(zhì)和能量，還作為一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及信號(hào)分子參與調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育，在逆境脅迫中起著重要作用［32］。郭瑞等［5］對(duì)亞麻（Linum usitatissimum）、王保平等［30］對(duì)苜蓿（Medicago sativa）的研究結(jié)果顯示，脯氨酸和可溶性糖含量均隨鹽濃度的增加而提高。而本研究結(jié)果顯示，湖南稷子幼苗脯氨酸和可溶性糖含量隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，這與王旭明等［33］對(duì)水稻（Oryza sativa）的研究結(jié)果一致，這可能與高鹽濃度下湖南稷子葉片積累過(guò)多的Na+破壞了其體內(nèi)的離子穩(wěn)態(tài)，引發(fā)生理代謝紊亂而產(chǎn)生大量活性氧，對(duì)細(xì)胞內(nèi)的酶類造成傷害［34］，從而降低了湖南稷子植株體內(nèi)脯氨酸和可溶性糖的積累。同一鹽濃度下，脯氨酸含量在Na2SO4脅迫下高于NaCl脅迫；可溶性糖含量在低鹽濃度下NaCl 脅迫高于Na2SO4脅迫，在高鹽濃度下Na2SO4脅迫高于NaCl 脅迫，這說(shuō)明湖南稷子的滲透調(diào)節(jié)能力在Na2SO4脅迫下高于NaCl 脅迫。

在遭受逆境脅迫時(shí)，植物體內(nèi)產(chǎn)生大量具有強(qiáng)化學(xué)活性的活性氧自由基，引發(fā)細(xì)胞膜的膜脂過(guò)氧化作用，丙二醛是膜系統(tǒng)被破壞分解的膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量可反映植物受逆境傷害的程度［35］，而作為清除活性氧物質(zhì)中起主要作用的抗氧化酶系統(tǒng)活性被激活，SOD、POD 和CAT 是活性氧清除酶系統(tǒng)的重要保護(hù)酶，可有效清除自由基氧化損傷［36?37］。一般情況下，植物體內(nèi)的丙二醛含量會(huì)隨著鹽脅迫濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)［30，35］，丙二醛含量的提高誘導(dǎo)了抗氧化保護(hù)酶活性的顯著增強(qiáng)，且不同植物間的丙二醛含量和抗氧化酶活性大小不同。繆珊等［36］研究表明，隨著鹽濃度的增加狼尾草（Pennisetum alopecuroides）丙二醛含量呈先上升后下降再上升的變化趨勢(shì)，SOD、CAT 活性先升高后降低。本研究結(jié)果顯示，在鹽濃度≤100 mmol·L?1時(shí)，丙二醛含量、SOD、POD 和CAT 活性都呈上升趨勢(shì)，而大于此濃度時(shí)，丙二醛含量、POD 和CAT 活性開(kāi)始下降，SOD 活性持續(xù)升高，這與陳彬等［12］的研究結(jié)果類似，說(shuō)明湖南稷子幼苗在低鹽脅迫時(shí)可通過(guò)體內(nèi)的各種調(diào)節(jié)機(jī)制緩解鹽脅迫對(duì)細(xì)胞膜的損傷；而在中、高鹽脅迫下，湖南稷子SOD 活性持續(xù)增強(qiáng)，清除了部分自由基，使得過(guò)氧化程度降低，使丙二醛含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這可能是湖南稷子適應(yīng)鹽脅迫的一種表現(xiàn)。趙穎等［37］的研究結(jié)果表明，藜麥（Che?nopodium quinoa）在低鹽堿濃度脅迫時(shí)主要依靠POD，高濃度時(shí)依靠CAT 和POD 共同作用來(lái)提高活性氧的清除，而本研究結(jié)果表明，低鹽脅迫時(shí)SOD 和CAT 在抗氧化清除酶系統(tǒng)中共同作用于活性氧的清除，而在高鹽脅迫下，SOD 起主要作用。在NaCl 脅迫下，湖南稷子丙二醛含量高于同一鹽濃度下的Na2SO4脅迫，而SOD、CAT活性低于Na2SO4脅迫，POD 活性在中、低鹽脅迫時(shí)高于Na2SO4脅迫，高鹽脅迫時(shí)低于Na2SO4脅迫，這說(shuō)明湖南稷子的抗氧化保護(hù)能力在Na2SO4脅迫下高于NaCl 脅迫。

綜上，湖南稷子對(duì)NaCl 和Na2SO4脅迫均表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)高濃度抑制生長(zhǎng)。不同鹽對(duì)湖南稷子幼苗生理指標(biāo)的影響變化趨勢(shì)存在差異。NaCl 對(duì)湖南稷子生長(zhǎng)及生理生化特性的影響比Na2SO4較為顯著，可能是因?yàn)镹aCl 脅迫下湖南稷子幼苗同時(shí)受到了高濃度Na+和Cl?的脅迫［38］。鹽脅迫下，脯氨酸、SOD 和CAT 在湖南稷子耐鹽性生理機(jī)制中發(fā)揮重要作用；中、低鹽濃度下湖南稷子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化保護(hù)酶活性的提高是其具有較強(qiáng)耐鹽性的生理因素，高鹽濃度嚴(yán)重導(dǎo)致了湖南稷子的生理代謝功能紊亂，進(jìn)而抑制了湖南稷子的生長(zhǎng)發(fā)育。