全 文 :·农业科学·
盐胁迫对萱草细胞膜透性和渗透调节物质的影响
邱 收 ,于晓英 ,谢明亨 ,姚 觉 ,李 达
(湖南农业大学 园艺园林学院 ,湖南 长沙 410128)
摘 要:为了探讨盐胁迫对萱草生理特性的影响 , 采用水培方法 , 对四个萱草材料在 0.0%、 0.2%、 0.4%、
0.6%、0.8%、1.0% NaCl水溶液下的渗透调节物质变化进行了研究。 结果表明:在处理第 22 d时 , 随着胁迫浓
度增大 ,钠离子含量增大 , 变化幅度依次为:黄花菜 >玫瑰红萱草 >重瓣大花萱草 >大花萱草;在 1 .0% NaCl处
理浓度下 ,随着胁迫时间延长 ,萱草叶片的质膜相对透性和脯氨酸含量增大 , 可溶性糖含量随处理时间先升高后
降低。研究证实了四种萱草的耐盐能力由强到弱依次为:大花萱草 、玫瑰红萱草 、重瓣大花萱草 、黄花菜 ,其较小
的质膜透性和钠离子含量 ,较高的可溶性糖和脯氨酸含量是萱草 4个重要的抗盐生理指标。
关键词:萱草;盐胁迫;可溶性糖;钠离子含量;脯氨酸;膜透性
中图分类号:Q945 文献标识码:A 文章编号:1008-4916(2008)02-0115-03
EfectsofsaltstressonosmoticadjustmentsubstanceinHemerocalisfulva
QIUShou, YUXiao-ying, XIEMing-heng, YAOJue, LINGDa
(CollegeofHorticultureandLandscape, HunanAgriculturalUniversity, Changsha410128, China)
Abstract:InordertoprobeintotheeffectsofsaltstressonosmoticadjustmentsubstanceinHemerocallisfulva, using
fourkindsofHemerocallisfulvaasmaterials, troughthewaterplantingmethod, theosmoticadjustmentsubstancechange
ofHemerocalisfulvacultivatedintheliquidwhichcontained0.0%、0.2%、0.4%、 0.6%、0.8%、1.0%NaClwerestud-
ied.Theresultsshowthat:after22 days, whentheconcentrationsofsolutionadd, theNa+ contentincrease, andthe
rangeofchangeinorderis:Hemerocalliscitrina>Hemerocalisfulvavar.florepleno>Hemerocallisfulvavar.rosea>
Hemerocallishybrida;Under1.0% NaClstress, whenthestresstimeprolong, themembranepermeabilityandpraline
contentincrease, thesolublesugarcontentincreaseatfirstandthendecrease;.Thestudyshowedthegenotypedifer-
ence, Hemerocalishybrida、Hemerocallisfulvavar.rosea、Hemerocalisfulvavar.florepleno、Hemerocalliscitrina.Low
membranepermeabilityandNa+content, highsolublesugarcontentandpralinecontentarefourimportantphysiological
indexesforsalinityresistanceinHemerocallisfulva.
Keywords:Hemerocalisfulva;salt-stress;solublesuger;theNa+ content;praline;membranepermeability
在盐碱地区 ,土壤盐渍化限制了植物生长 ,植物
种类较少 ,且资源贫乏 ,给城市绿化增加了难度 。萱
草类花卉花色鲜艳 ,栽培容易 ,且春季萌发早 ,绿叶成
丛 ,极为美观 ,在园林花坛 、花镜 、花丛中都有应用 ,因
其耐贫瘠 ,对土壤要求不严 ,适应性强 ,近年来作疏林
地被应用越来越多 ,是观赏价值高 ,开发潜力大的园
林地被材料 [ 1] 。近年来 ,相关工作者在萱草的分类 、
生长和生态习性 、引种 、育种以及栽培方面已开展了
大量的研究工作 ,但有关萱草抗盐性的研究报道很
少 。本文采用水培的方法 ,通过模拟的盐胁迫处理 ,
探讨了盐胁迫对萱草渗透调节物质的影响 ,以期为拓
宽萱草的园林应用范围以及为萱草抗盐栽培和培育
耐盐新品种提供参考依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料:本研究以湖南农业大学观赏园艺教学
基地的重瓣大花萱草(Hemerocalisfulvavar.floreple-
no),玫瑰红萱草 (Hemerocalisfulvavar.rosea),黄花
菜(Hemerocaliscitrina),大花萱草(Hemerocalishybrida)
收稿日期:2008-03-12
基金项目:铁道部项目子课题:开挖地下水对周围植物的影响(BK0767 ).
作者简介:邱 收(1985-), 女 ,湖南长沙人 , 硕士研究生.
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第 18卷 第 2期 信阳农业高等专科学校学报 Vol.18 No.2
2008年 6月 JournalofXinyangAgriculturalColege Jun.2008
DOI :10.16593/j.cnki.41-1433/s.2008.02.014
为材料 。
1.2 试验方法
选生长势一致的萱草植株植于塑料桶内水培 ,
NaCl处理水平分别是:CK(0.0%)、 0.2%、 0.4%、
0.6%、0.8%、1.0%,每一处理 30株 , 3个重复 ,处理
一段时间后 ,测定相关指标 。
膜透性的测定:参考白宝璋 [ 2]电导法 ,取不同处
理植株健壮的叶片 ,流水冲洗 ,再用蒸馏水冲洗 3次 ,
吸干 ,取叶片中部 ,每份 0.5 g,放入小烧杯中 ,准确加
入 20 mL蒸馏水 , 震荡 30 s, 静置 30 min,然后用
DDS-11D型电导仪测定溶液的电导率 R,再将其置于
沸水浴中煮沸 15 min,冷却后测定其电导率 R0。
可溶性糖含量的测定:采用蒽酮比色法。称取新
鲜处理叶片 0.5 g,加入 5 mL蒸馏水于沸水中提取
30 min(提取 2次),提取液定容至 20mL。后向试管
中吸取提取液 0.5 mL加蒸馏水 1.5 mL,再加入 0.5
mL的蒽酮乙酸乙脂和 5 mL浓硫酸 ,充分振荡后立
即将试管放入沸水中 10 min,取出后自然冷却后以
空白作参比 ,在 630 nm波长下测其吸光度 。
Na+含量的测定:将鲜样清洗后 ,烘干 ,制成粉末
样 。用湿法消解 ,原子吸收分光光度计测定。
脯氨酸含量的测定:采用茚三酮法。准确称取不
同处理的待测叶片各 0.5 g,分别置于试管中加入 5
mL3%的磺基水杨酸溶液 ,在沸水浴中提取 10min,
冷却后过滤于干净的试管中 ,滤液即为脯氨酸的提取
液 ,吸取 2 mL提取液于另一干净的带塞的试管中 ,
加 2 mL冰醋酸 、2mL酸性茚三酮及 2 mL蒸馏水 ,在
沸水浴中加热 30 min,冷却后加入 4 mL甲苯 ,振荡
30 s,静置片刻 ,用吸管轻轻吸取上层脯氨酸红色甲
苯溶液 ,以甲苯为空白对照 ,在分光光度计上 520 nm
波长处比色 ,求得吸光度值 。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对萱草膜透性的影响 //图 1
图 1是萱草四个材料在 1.0%的盐 (NaCl)胁迫
下细胞膜透性变化情况。从图 1中可以看出 ,随着胁
迫时间的延长 ,几个材料叶片质膜外渗率在逐渐增
加 ,其中大花萱草的增加相对比较缓慢 ,表明在 1.0%
的盐(NaCl)胁迫下大花萱草叶片质膜较其它几个材
料有较好的稳定性。从图 1中还发现在胁迫前期
(12d前),重瓣大花萱草 、黄花菜和玫瑰红萱草质膜
外渗率随胁迫时间延长呈急速递增的趋势增长 , 12 d
后呈缓慢增张趋势 ,重瓣大花萱草在胁迫 15 d时出
现了较大幅度的下降 ,说明在 1.0%的盐(NaCl)胁
迫 12d时 ,重瓣大花萱草 、黄花菜和玫瑰红萱草细胞
膜损伤严重 ,造成细胞内电解质大量细胞内电解质外
渗 ,之后可能随着细胞的死亡 , 细胞内电解质外渗率
减少 ,或者是因为有了一定的适应性的原因外渗率递
增趋势有所减缓 。
2.2 盐胁迫对萱草可溶性糖含量的影响 //图 2
可溶性糖是很多非盐生植物的主要渗透调节剂 ,
同时可溶性糖也是合成有机物质的碳架和能量来源 ,
对细胞膜和原生质胶体也有稳定作用 ,还可在细胞内
无机离子含量高时起保护酶类的作用[ 3-4] 。图 2是萱
草四个材料在 1.0%的盐(NaCl)胁迫下可溶性糖含
量变化情况 。从图 2中可以看出 ,随着胁迫时间的延
长 ,大部分材料叶片中可溶性糖含量呈先升高后降低
的趋势 ,可能是呼吸作用的增强和光合作用的衰竭所
致。其中大花萱草较其它 3个含量的增加相对迅速 ,
在处理第 14d,大花萱草和重瓣大花萱草叶片可溶性
糖含量达到最大 ,在处理第 19 d,黄花菜和玫瑰红萱
草的叶片可溶性糖含量达到最大 。表明了大花萱草
在盐胁迫下自身调节能力相对较好 。
2.3 盐胁迫对萱草钠离子含量的影响 //图 3
离子毒害主要是由于植物摄取了过量的 Na+,
K+ , Cl-等离子 ,使植物细胞内离子浓度增高 ,而细
胞内许多酶却只能在很窄的离子浓度范围才具有活
性 ,一般认为在无机盐中对植物危害最大的是钠盐 ,
因此对 Na+进行研究对了解盐胁迫的机理有着重要
的意义 。图 3是萱草四个材料在不同盐(NaCl)浓度
胁迫下处理第 22 dNa+含量变化情况。从图 3中可
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第 18卷 第 2期 信阳农业高等专科学校学报 2008年 6月
以看出 ,随着胁迫浓度的升高 ,材料叶片中钠离子含
量也在逐渐增加 ,黄花菜叶片中钠离子含量增幅最
大 ,表明受到离子毒害最大;大花萱草叶片中钠离子
含量增幅最小 ,表明受到离子毒害最小。
2 .4 盐胁迫对萱草脯氨酸含量的影响 //图 4
植物在逆境下 ,游离脯氨酸含量的提高是植物的
自卫反应之一。细胞游离脯氨酸含量的增加 ,维持了
细胞的膨压 ,同时保护酶和细胞膜系统免受毒害。图
4是萱草四个材料在 1.0%的盐(NaCl)胁迫下可溶
性糖含量变化情况。从图 4中可以看出 ,随着胁迫时
间的延长 ,大部分材料叶片中脯氨酸含量也在逐渐增
加 ,其中黄花菜较其它 3个含量的增加相对平缓 ,其
次是重瓣大花萱草 ,在处理第 8 d后 ,玫瑰红萱草叶
片游离脯氨酸含量增加迅速 ,而重瓣大花萱草和大花
萱草的增长幅度比较小。表明了大花萱草和玫瑰红
萱草在盐胁迫下自身调节能力较好 ,而黄花菜的自身
调节能力相对较差。
3 讨论
植物抗盐性指标是研究植物抗盐机理和抗盐能
力的基础。植物对盐分胁迫的反应和适应是一个复
杂的生理过程 ,是植物体内一系列生理生化过程综合
作用的结果 ,不同植物甚至同一种类的不同品种植
株 ,对盐胁迫的反应及其适应机制也不尽相同[ 5-7] 。
渗透胁迫诱导植物产生胁变主要表现为细胞脱水。
植物细胞避免脱水主要是靠增加细胞中的溶质含量
进行渗透调节。
本试验中 ,选用的四个萱草材料之间表现出了一
定的基因型差异。 1.0%的盐(NaCl)胁迫下的质膜
透性变化情况显示了黄花菜和重瓣大花萱草在高浓
度盐(1.0% NaCl)胁迫下细胞膜稳定性较弱 ,易受伤
害 ,而玫瑰红萱草和大花萱草细胞膜稳定性较强 ,耐
受性较好;可溶性糖和脯氨酸含量变化情况也显示了
黄花菜和重瓣大花萱草在高浓度盐(1.0% NaCl)胁
迫下细胞自我调节能力较弱 ,易受伤害 ,而玫瑰红萱
草和大花萱草细胞自我调节能力较强 ,耐受性较好;
在胁迫第 22 d时 ,钠离子含量的变化情况显示了玫
瑰红萱草和大花萱草受到的离子毒害较小 ,耐受性较
好 ,黄花菜和重瓣大花萱草受到的离子毒害较大。
本试验通过对水培条件下盐处理对四个萱草材
料渗透调节物质的影响研究可以得知:萱草对盐胁迫
存在着一定的忍耐能力 ,并且这种耐受能力存在比较
明显的基因型差异 。同时其较小的质膜透性和钠离
子含量 ,较高的可溶性糖和脯氨酸含量是萱草 4个重
要的抗盐生理指标。萱草的栽培品种比较多 ,而本次
供试材料比较少 ,在萱草的栽培品种中是否有更多 、
耐盐性更好的 ,具有向西北干旱 、盐碱地区和沿海盐
碱地区引种驯化潜力的种类品种有待进一步的探讨。
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(编辑:夏新奎)
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邱 收 ,等:盐胁迫对萱草细胞膜透性和渗透调节物质的影响