全 文 ：第 13卷 第 2期
2 0 0 5年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 NO．2
April， 2005
木麻黄幼苗渗透调节物对酸雨胁迫的响应研究*
袁建军 李裕红
(泉州师范学院 泉州 362000)(厦门大学生命科学学院 厦门 361005)
摘 要 对模拟 pH2．5-4．5酸雨胁迫 3个月后木麻黄幼苗渗透调节物含量测定结果表明，pH4．0～4．5酸雨胁迫
后木麻黄幼苗小枝可溶性糖含量显著低于对照，但(pro ．5～3．5)酸雨胁迫后其含量显著高于对 照；与对 照相 比酸
雨胁迫使木麻黄幼苗小枝可溶性蛋 白质含量增加 ，游离脯氨酸和谷胱甘肽含量则极显著增加。酸雨胁迫下木麻黄
幼苗具有积累较高浓度 的有机渗透调节物及改善渗透调节的生理应答能力。
关键词 木麻黄 渗透调节物 酸雨胁迫 抗逆性
Osmoregulation changes in Casuarina equisetifolia seedlings under acid rain stress．YUAN Jian—Jun(Quanzhou Normal
Colege。Quanzhou 362000，China)，LI Yu-Hong(School of Life Sciences，Xiamen University，Xiamen 361005，China)，
G EA，2005，13(2)：82～83
Abstract The osmoregulation matters were investigated in Casuarina equisetifolia seedlings under acid rain stress with a
series of acidity(pH2．5～4．5)for 3 months．The results show that the soluble sugar contents in seedling twigs under acid
rain SteSS with low acidity are lower than that of control，however，it is significantly higher under moderate and intensive
acid rain stress．The soluble protein contents of the twigs increase under the treatment of acid rain，and the proline and
GSH contents increase as wel1．The high concentration of osmoregulation matters in Casuarina equisetifolia seedlings un-
der acid rain stress is accumulated to improve the physiological responses of osmoregulatants．
Key words Casuarina equisetifolia，Osmoregulation，Acid rain stres，Resistance
(Received July 28，2004；revised Aug．20，2004)
酸雨是我国东南沿海地区林业发展所面临的重要环境问题之一 ，本试验研究了酸雨胁迫下木麻黄小枝
可溶性糖、可溶性蛋 白质、游离脯氨酸及谷胱甘肽含量随 pH值的变化 ，为明确酸雨胁迫下木麻黄幼苗渗透
调节物的变化机理及其与木麻黄抗逆性的关系提供理论依据。
1 试验材料与方法
供试普通木麻黄为福建省泉州市惠安赤湖林场木麻黄种苗生产基地扦插 3个月的营养钵小苗，将扦插
苗移人直径 25cm的陶盆中，每盆装当地园土 5kg(土壤 pH6．46、全 N 1．1lg／ 、全 P 0．88g／ 、全 K 23．20g／ 、
Na 0．10g／kg、C1—0．09g／kg和电导率 1．10ds／m)，经室内适应性栽培 4个月后进行酸雨胁迫处理。酸雨设
5个 pH2．5、3．0、3．5、4．0和 4．5酸度处理 ，以清水 (pH6．5)为对照 ，每盆种 3株木麻黄，每处理 10个重复。
酸雨离子成分模拟 自然降雨中各离子浓度 比_6j，用稀硫酸配制 ，酸雨胁迫 3个月后取样测定各相关指标 ，用
蒽酮比色法测定木麻黄幼苗小枝可溶性糖含量⋯ ，按考马斯亮兰 G250法测定其可溶性蛋 白质含量⋯ ，以磺
基水杨酸法测定其游离脯氨酸含量_2 J，用南京建成生物工程研究所谷胱苷肽测定试剂盒测定其谷胱甘肽含
量，均重复 3次以上。所得数据运用 SPSS统计软件多重分析比较个体间差异显著性 。
2 结果与分析
不同 pH值酸雨处理 3个月后木麻黄鲜幼苗小枝可溶性糖含量的变化见表 1，由表 1可知≤pH4．0酸雨
胁迫下木麻黄鲜幼苗小枝可溶性糖含量随酸雨酸度 的增强而呈降低趋势。对数据进行差异显著性多重分
析表明，pH4．5处理组与对照间呈显著性差异(0．01(P<0．01)。但当 pH2．5～3．5酸雨胁迫时 ，其可溶性糖含量极显著增加 ，比对照增加 13．58％～47．63％。
*福建省 自然科学基金重点项 目(I)0120001)与泉州师范学院基金项 目(2002L104)资助
**通讯作者
收穑 日期：2004-07-28 改回 日期：2004-08-20
第 2期 袁建军等 ：木麻黄幼苗渗透调节物对酸雨胁迫的响应研究 83
pH2．5～3．5酸雨胁迫时各处理之间以及各处理与对照间均存在极显著差异(P<0．01)。可溶性糖是木麻
黄能忍耐酸雨胁迫的重要物质基础之一，其含量提高有利于降低渗透势 ，增强植物对酸雨胁迫的耐性。由
表 1可知 pH3．0～4．5酸雨胁迫时木麻黄鲜幼苗小枝可溶性蛋 白质含量随酸雨酸度的增大而增加 ，比对照
增加 12．71％～63．28％，其 中最高值位于 pH3．0处，pH2．5酸雨胁迫时其可溶性蛋 白质含量 比对照增加
25．60％。对 数据 进行 差 异显 著性 分析 表 明，pH4．0处理 与 对照 问存 在 显著 差异 (0．01pH2．5～3．5酸雨胁迫时各处理与对照 表1木麻黄鲜幼苗可溶性糖、蛋白质、游离脯氨酸及谷胱甘肽含量随酸雨pH值的变化
间均存在极显著差异(P<0．O1)。由表 Fig·1 Soluble sugar，soluble protein，proline andGSH contentinthe
1可知酸雨胁迫使木麻黄鲜幼苗小枝游 ——
离脯氨酸含量增加，pH4．0-4．5酸雨胁 pHt~i
twigs of Casuarina eguisetifolia seedlings under acid rain stress
可溶性糖／mg·g 可溶性蛋白质／mg·g一。游离脯氨酸 g·g 谷胱甘肽 g·gI1
迫时其游离脯氨酸含量随酸雨酸度的增 pH Soluble sugarcontent Soluble protein c。ntent Fre proline c。ntent GSH c。ntent
大而增加 ，比对照游离脯氨酸含量增加
9．97％～19．32％，pH3．5酸雨胁迫时其
游离脯氨 酸含量 比对照增 加 27．44％，
pH3．0酸雨胁迫时游离脯氨酸含量又比
对照增加 12．37％，pH2．5酸雨胁迫时比
对照增加 51．83％。各酸雨胁迫处理之 *表中数据为均值±标准差。
间以及各处理与对照间均存在极显著差异(P<0．01)。植物游离脯氨酸的增加亦为酸雨胁迫下渗透调节能力
提高的重要物质基础，游离脯氨酸的增加可提高原生质亲水性，有助于植物细胞或组织持水，也可作为植物受
胁迫期无毒形式的 N源以及过剩的还原力库等。由表 1可知 pH2．5～4．5酸雨胁迫处理后木麻黄鲜幼苗小枝
谷胱甘肽含量均比对照极显著增加(P<0．01)，其增幅为 19．98％～162．86％，且随酸雨酸度的增大而呈“^ ”增
加趋势，高峰值位于 pH3．5处 ，低峰值位于 pH2．5处。pH3．5酸雨胁迫处理与其他处理问存在极显著差异。
3 小结与讨论
酸雨逆境中植物可溶性糖既是渗透调节剂，其含量增加有利于增加植物细胞汁液浓度 、降低细胞水势
和提高植物吸水能力 ，也是合成其他有机溶质 的碳架 和能量来源，并在细胞内无机离子浓度高时起保护酶
类的作用。多种逆境(干旱、盐分、污染物等)胁迫下植物体内正常蛋 白质合成常受到抑制 ，但往往会有一些
被诱导出的新蛋白出现或原有蛋白质含量明显增加[ 。本试验研究结果表明 pH2．5～3．5酸雨胁迫下木麻
黄幼苗可溶性糖累积较多；酸雨胁迫下木麻黄幼苗小枝中可溶性蛋 白质含量增加，可能是 因为合成了对酸
雨胁迫更稳定、活性更强的同工酶 ，而取代对酸雨逆境不稳定的酶。许多研究表明干旱、盐害和空气污染均
可导致植物体内游离脯氨酸含量迅速增加[ ]。逆境下植物体内游离脯氨酸的累积可能源于蛋 白质降解加
强 ；游离脯氨酸合成加强(游离脯氨酸的合成 目前认为主要来 自于谷氨酸和鸟氨酸的合成)；游离脯氨酸的
氧化减弱 3个方面。本试验研究结果表明酸雨胁迫后木麻黄鲜幼苗小枝游离脯氨酸含量增加，但其可溶性
蛋白质含量并未降低 ，因此可推测酸雨胁迫导致的游离脯氨酸积累主要是由于脯氨酸的合成能力加强或氧
化降解能力减弱所致 ，而与蛋 白质降解关系较小。这与 Hansen和 Ruhl等研究认为盐分胁迫下 NaCl可促进
谷氨酸和鸟氨酸合成脯氨酸 ，同时还对促进脯氨酸氧化的酶有显著抑制作用[ 结论相似。自由基清除体系
中还原型谷胱甘肽是非酶促防御体系的重要成员之一 ，具有抵御细胞受活性氧伤害的抗氧化特性，本研究
表明酸雨胁迫下木麻黄幼苗谷胱甘肽含量的增加 ，可减缓酸雨对木麻黄带来的细胞膜脂过氧化伤害等 ，并
可能延伸到保护木麻黄的固 N功能。
参 考 文 献
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