免费文献传递   相关文献

盐胁迫对锦带花幼苗生长特性的影响



全 文 :第 12卷 第 2期 北华大学学报(自然科学版) Vol.12 No.2
2011年 4月 JOURNALOFBEIHUAUNIVERSITY(NaturalScience) Apr.2011
文章编号:1009-4822(2011)02-0219-05
盐胁迫对锦带花幼苗生长特性的影响
任志彬 ,王志刚 ,聂庆娟 ,马向超 ,黄大庄
(河北农业大学林学院 , 河北 保定 071001)
摘要:以锦带花为材料 ,采用盆栽法研究了不同土壤盐质量分数对锦带花生长的影响.结果表明:锦带花在盐质
量分数≤0.3%时 ,盐胁迫对其生物量 、相对新梢生长量及根冠比的抑制作用不显著 , 在盐质量分数为 0.1%时还
略有增加 , 当盐质量分数为 0.4%时才显著下降.随着土壤盐质量分数的增加 , 叶片及根部的相对含水率逐渐减
少 , 细胞膜透性及丙二醛含量逐渐增大.脯氨酸的含量在盐质量分数≤0.4%时呈现逐渐增加的趋势 , 在盐质量
分数为 0.5%时有所下降.可溶性糖含量变化趋势与脯氨酸基本一致.因此可知锦带花具有一定的耐盐性.
关键词:盐胁迫;锦带花;生长特性;盐质量分数
中图分类号:S731.2 文献标志码:A
收稿日期:2010-12-08
作者简介:任志彬(1985-),男 ,硕士研究生 ,主要从事城市林业研究;
通信作者:王志刚(1956-),男 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事城市林业 、森林保护研究.
EfectofSaltStressontheSeedlingGrowthofWeigelaflorida
RENZhi-bin, WANGZhi-gang, NIEQing-juan, MAXiang-chao, HUANGDa-zhuang
(CollegeofForest, AgriculturalUniversityofHebei, Baoding071001 , China)
Abstract:EfectofsaltstressonthegrowthofWeigelafloridawasstudied.Theresultsshowedthattheefectsof
saltstressonthebiomas, root/shootratioandthegrowthofnewtresswerenotsignificantwhenmassfractionof
salt≤ 0.3%.Therewasalitleincreaseonthebiomaswhenmasfractionofsaltwas0.1%.Whenthemass
fractionofsaltwas0.4%, theydecreasedobviously.Thewatercontentdecreasedgradualybuttheelectrolyte
leakageandMDAincreasedgradualywiththeincreasingofmassfractionofsalt.Thecontentofprolineincreased
gradualywhilethemassfractionofsalt≤0.4%, butdecreasedwhenthemassfractionofsaltwas0.5%.
Keywords:saltstress;Weigelaflorida;growthcharacter;saltmassfraction
锦带花(Weigelaflorida)为忍冬科锦带花属落叶灌木 ,花为淡红紫色或玫瑰色 ,枝叶繁茂 , 5月开花 ,叶
浓花艳 ,花期长达 2个月.与夏 、秋花混栽 ,三季花开不谢 ,效果更佳.锦带花适应性强 ,可丛植于草坪 、路旁
及庭园 ,因其对氟化氢 、氯化氢有一定的抗性 ,也可作工厂 、矿区的绿化 、美化植物.
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题 ,在我国人口最密集 、经济最发达的沿海地区分布着
大面积的盐碱地 ,大部分的沿海城市都面临着盐碱化的威胁 ,大面积盐渍土和次生盐渍化土壤 ,严重危害
植物生长 ,限制农 、林业的生产和发展 ,影响生态环境[ 1] .因此 ,通过研究植物的耐盐机制 ,采用生物措施
筛选 、引种和培育新的耐盐植物 ,并对现有盐渍化土壤的生态环境进行改良已成为国内外研究的热点 [ 2] .
锦带花作为一种淡土植物 ,其耐盐性如何尚未见报道.本文以锦带花为研究对象 ,通过盆栽控盐试验 ,对其
在盐胁迫下的生长状况及相关指标进行分析 ,以期探讨锦带花的耐盐能力 ,为锦带花在盐碱化城市园林绿
化中的应用推广提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择当年生的锦带花扦插苗作为盆栽的试验材料 ,插穗于 2010年 3月份采于河北省雾灵山 ,在河北农
业大学标本园内扦插繁殖.于 6月份选择大小一致 、生长良好的苗木进行盆栽 , 8月份开始进行盐处理.
1.2 试验方法
1.2.1 试验处理
本试验采用盆栽法 ,在河北农业大学标本园内进行 ,选择的基质为园圃熟土(3份)和沙(1份),其混
合干重为 3kg,盆栽容器为泥盆 ,上口径 ×小口径 ×高为 10cm×15cm×10cm.采用随机区组试验 ,设 6个
区组即 0(CK)、0.1%(A)、0.2%(B)、0.3%(C)、0.4%(D)、0.5%(E)(干土中盐的质量分数),每个区组
设 6个重复.每晚用称重法使土壤含水率控制在田间持水量的 70% ~ 80%左右.泥盆下设有托盘 ,在每晚
称重补水后将托盘中渗漏的水返回到泥盆中以防止泥盆中盐分的流失.
1.2.2 生长指标的测定
在盐胁迫 90d后进行采样 ,把盆中的土慢慢倒出取出植物样 ,先用清水冲洗掉植物根部的土 ,再用蒸
馏水冲洗整个植株 ,最后用滤纸吸干植株表面的水分 ,称出植物的鲜重.然后将植株分成根 、茎 、叶 3部分
分别进行称重 ,放入 105℃的烘箱中进行杀青 15min, 75℃下烘干至恒重 ,称出根 、茎 、叶 3部分的干重.生
长指标测定:根冠比 =(地下部位干重 /地上部位干重)×100%,相对含水率 =[ (鲜重 -干重)/鲜重 ] ×
100%,相对新梢生长 =盐胁迫后新梢长度 -盐胁迫后新梢长度 ,采用饱和称重法测定相对含水率 [ 3]
1.2.3 生理指标的测定
分别在盐胁迫 10、20、30d后取叶进行生理指标测定:采用酸性茚三酮比色法测定脯氨酸含量 [ 4] ,采
用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[ 4] ,参照李合生 [ 4]方法测定细胞膜透性及丙二醛含量.
1.3 数据统计与分析
数据通过 Excel与 SPSS统计软件进行分析.
2 结果与讨论
2.1 结  果
图 1 盐胁迫对锦带花生物量的影响
Fig.1 Efectofsaltstressonthebiomass
ofWeigelaflorida
2.1.1 盐胁迫对锦带花幼苗生物量的影响
生物量的高低是反映植物综合抗盐能力的指
标 [ 5] .如图 1所示 ,当盐质量分数为 0.1%时 ,生物量与
对照相比增加 14.4%;当盐质量分数为 0.2%、0.3%时
开始下降 ,分别下降 10.3%、14.6%,经方差分析(P<
0.05),与对照差异不显著;当盐质量分数为 0.4%时 ,
总生物量与对照相比下降 40.54%,经方差分析差异显
著(P<0.05).
2.1.2 盐胁迫对锦带花幼苗根冠比的影响
由图 2可知:锦带花的根冠比呈现先增加后降低
的变化趋势 ,与对照相比 ,在盐质量分数为 0.1%时增加 11.6%;当盐质量分数≥0.2%时开始下降 ,在盐
质量分数为 0.2%时下降 11.5%, 在盐质量分数为 0.3%时下降 17.8%, 两者都未达到显著水平
(P<0.05),当盐质量分数为 0.4%才达到显著水平(P<0.05),下降 56.3%.
2.1.3 盐胁迫对锦带花幼苗新梢生长量的影响
由图 3可知:锦带花的相对新梢生长量在盐胁迫下总体呈现出逐渐降低的变化趋势 ,与对照相比 ,当
盐质量分数为 0.1%时锦带花的相对新梢生长略有增加 ,但未达到显著水平(P<0.05);当盐质量分数为
0.2%时下降 11.7%,与对照相比未达到显著水平;当盐质量分数为 0.3%、0.4%时分别下降 31.1%、
68.1%,与对照相比差异显著(P<0.05).
220 北华大学学报(自然科学版) 第 12卷
图 2 盐胁迫对锦带花根冠比的影响
Fig.2 Efectofsaltstressonroot/shootratio
ofWeigelaflorida
图 3 盐胁迫对锦带花相对新梢生长的影响
Fig.3 Efectofsaltstressontherelativegrowth
ofnewtressofWeigelaflorida
图 4 盐胁迫对锦带花相对含水率的影响
Fig.4 Effectofsaltstressontherelativecontentof
waterofWeigelaflorida
2.1.4 盐胁迫对锦带花幼苗相对含水率的影响
盐胁迫对植物产生渗透胁迫 ,从而使植物吸水困
难导致植物生理干旱 [ 6] .如图 4所示:锦带花根部与叶
部呈现相同的变化趋势即总体呈现出随着盐质量分数
的增加其相对含水率逐渐降低的变化趋势 ,锦带花茎部
的含水率变化不明显.具体表现:与对照相比 ,锦带花根
部及叶部在盐质量分数为 0.1%时相对含水率分别增
加 11.3%、7.9%,都未达到显著水平(P<0.05);在盐
质量分数≥0.2%时相对含水率开始下降 ,在盐质量分
数为 0.2%时 ,根部相对于对照降低 10.4%,经方差分
图 5 盐胁迫对锦带花叶片质膜透性的影响
Fig.5 Effectofsaltstressontheelectrolyte
leakageofleafofWeigelaflorida
析未达到显著水平(P<0.05),此时叶部相对含水率与
对照相比下降 29.1%, 经方差分析差异显著 (P<
0.05);在盐质量分数为 0.4%时 ,根部及叶部的相对含
水率分别下降 25.9%、65.8%,经方差分析与对照差异
显著(P<0.05).
2.1.5 盐胁迫对锦带花幼苗细胞膜透性的影响
膜系统是植物盐害的主要部位 ,细胞膜透性是反
映植物受伤害程度的一种重要指标 [ 7] .如图 5所示:随
着盐质量分数的逐渐增加 ,细胞膜透性增大.盐胁迫
10d时 ,与对照相比 ,细胞膜透性在各盐处理下分别上
升了 4.3%、2.7%、27.1%、67.7%、368%,经方差分析
图 6 盐胁迫对锦带花叶片丙二醛含量的影响
Fig.6 EfectofsaltstressontheMDAofleaf
ofWeigelaflorida
盐质量分数为 0.1%、0.2%时与对照差异不显著(P<
0.05),盐质量分数为 0.3%、0.4%、0.5%时差异显著
(P<0.05),盐质量分数为 0.5%时增幅高达 368%,这
直接导致锦带花在盐质量分数为 0.5%时第 11天全部
死亡.随着时间的延长 ,与盐胁迫 10d后相比 ,在盐处
理 20d后细胞膜透性在盐质量分数为 0.1%、0.2%、
0.3%、0.4%下分别增加 6.1%、9.5%、22.6%、25.1%,
经方差分析在盐质量分数为 0.1%、0.2%时差异不显
著(P<0.05),在盐质量分数为 0.3%、0.4%时差异显
著(P<0.05).由此可见:随着时间的延长 ,锦带花在盐
质量分数为 0.3%、0.4%时的受伤害程度大于盐质量
分数为 0.1%、0.2%.在盐胁迫 30d后 ,与盐胁迫 20d后相比 ,盐质量分数为 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%
时分别增加 -8.1%、2.1%、8.9%、16.8%.经方差分析 ,盐质量分数为 0.4%时差异显著(P<0.05).由此
221第 2期 任志彬 , 等:盐胁迫对锦带花幼苗生长特性的影响
可见:随着时间的延长 ,除盐质量分数为 0.4%时锦带花的伤害加重外 ,其他盐质量分数(0.1%、0.2%、
0.3%)下的锦带花都可以通过自我调节适应盐胁迫.
丙二醛是植物质膜过氧化后的产物 ,也是植物受伤害程度的一个重要指标 [ 8] .由图 6可知:在盐胁迫
10d后 ,与对照相比 ,各盐处理下丙二醛的质量摩尔浓度分别增加 1.1%、23.9%、 63.4%、121.6%、
254.2%,经方差分析(P<0.05), 盐质量分数为 0.1%时差异不显著 ,在盐质量分数为 0.2%、 0.3%、
0.4%、0.5%时差异显著(P<0.05).在盐胁迫 20d后 ,与盐胁迫 10d后相比 ,丙二醛质量摩尔浓度在盐
质量分数为 0.1%、0.2%、0.3%时有所下降 ,分别下降 9.1%、19.8%、7.9%,在盐质量分数为 0.4%时有
所增加.随着时间的延长 ,在盐胁迫 30d后 ,在盐质量分数为 0.1%、0.2%时的丙二醛质量摩尔浓度下降
到对照水平 ,盐质量分数为 0.3%时的丙二醛质量摩尔浓度也是略高于对照 ,而盐质量分数为 0.4%时的
丙二醛质量摩尔浓度却一直保持较高水平.
2.1.6 盐胁迫对锦带花幼苗渗透调节物质的影响
脯氨酸是植物体内一种重要的渗透调节物质[ 9] .如图 7所示:在盐胁迫 10d后 ,锦带花叶中脯氨酸含
量在盐质量分数小于 0.5%时逐渐升高 ,与对照相比盐质量分数为 0.1%、 0.2%、0.3%时分别增加
10.1%、11.2%、45.3%、113%,经方差分析盐质量分数为 0.1%、0.2%时差异不显著 , 盐质量分数为
0.3%、0.4%时差异显著 ,在盐质量分数为 0.5%时有所下降.随着时间的延长 ,脯氨酸的含量在低盐质量
分数(0.1%、0.2%)增长的幅度小于在高盐质量分数(0.3%、0.4%)下增加的幅度 ,但在各个盐质量分数
下其增加幅度逐渐减小 ,在时间梯度上经方差分析差异显著(P<0.05).
可溶性糖也是植物体内一种重要的渗透调节物质 [ 10] .如图 8所示:可溶性糖的变化趋势与脯氨酸基
本一致.在盐处理后 10d,随着盐质量分数的增加而逐渐增加 ,当盐质量分数为 0.5%时又有所下降.随着
时间的延长 ,在各个盐质量分数下都呈现逐渐增加的趋势 ,经方差分析(P<0.05),在时间梯度上差异
显著.
图 7 盐胁迫对锦带花叶片脯氨酸含量的影响
Fig.7 Effectofsaltstressontheproline
contentofleafofWeigelaflorida
图 8 盐胁迫对锦带花叶片可溶性糖含量的影响
Fig.8 Effectofsaltstressonthesoluble
sugarofleafofWeigelaflorida
2.2 讨  论
有研究 [ 11]表明:盐胁迫显著抑制植物的生长 ,使植物的生物量减少.本研究通过对生长指标 ,即生物
量及新梢生长量的研究认为低盐胁迫(0.1%)对锦带花的生长有一定的促进作用 ,当盐质量分数为
0.2%、0.3%时对锦带花的生长有一定的抑制作用 ,但其生物量及新梢生长量都维持在对照水平 ,当盐质
量分数为 0.4%时生长才受到显著的抑制作用.此外 ,对锦带花根冠比的分析表明:当盐质量分数≤0.3%
时 ,锦带花的根冠比都维持在对照水平 ,且在盐质量分数为 0.1%时略有增加 ,当盐质量分数为 0.4%时才
显著下降 ,这也是锦带花提高耐盐性的一个重要的方式 ,这与大多数的研究结果一致 [ 12] .因此可以看出:
锦带花作为淡土植物具有一定的耐盐能力.
盐胁迫下植物组织的相对含水率是植物受盐胁迫程度的重要标志之一.本试验结果表明:只有当盐质
量分数大于 0.3%时才对锦带花叶片含水率产生显著影响且叶部受盐胁迫程度大于根部 ,茎部的含水率
受盐胁迫的影响不大.
细胞膜透性的大小反映了植物的受伤害程度 ,细胞膜透性及丙二醛质量摩尔浓度越大 ,其受到的伤害
越大[ 13] .丙二醛是膜质过氧化的分解产物 ,它本身对植物细胞具有明显的毒害作用 ,它的积累能对膜和细
222 北华大学学报(自然科学版) 第 12卷
胞造成进一步的伤害 ,可以用它作为膜质过氧化的指标 ,以反映细胞膜质过氧化程度和植物对逆境条件反
应的强弱[ 14] .本试验的结果表明:随着土壤盐质量分数的增加 ,锦带花的细胞膜透性及丙二醛含量都逐渐
增加.随着时间的延长 ,细胞膜透性逐渐增加.但其增加的幅度逐渐减小.丙二醛含量在盐质量分数为
0.1%、0.2%、0.3%时也随着时间的延长而逐渐降低 ,这也说明了随着时间的延长 ,在一定的盐质量分数
范围内锦带花可以通过自我调节逐渐适应盐胁迫环境.
渗透调节是植物适应盐胁迫的基本特征之一.脯氨酸作为植物体内一种重要的调节物质 ,其水溶性很
好 ,能降低植物的水势 ,提高植物的吸水能力 ,维持细胞质的水分状况 [ 15] .本试验的结果表明:在盐质量分
数为 0.1%、0.2%时对锦带花几乎无影响 ,盐质量分数为 0.3%、0.4%时对锦带花产生了显著影响 ,盐质
量分数为0.5%时植物的自调节系统已经完全丧失 ,从而对锦带花产生了破坏性的影响.在时间梯度上 ,随
着时间的递增高盐胁迫下的锦带花比低盐胁迫下的锦带花所受胁迫严重 ,但其递增的幅度却在逐渐减小 ,
说明锦带花能够通过自身调节系统适应盐胁迫.盐胁迫下可溶性糖也是植物体内一种重要的渗透调节物
质 ,胁迫 10d后 ,与对照相比在盐质量分数为 0.4%时达到显著水平 ,在盐质量分数为 0.5%时又显著下
降.随着时间的延长 ,可溶性糖含量在各个盐质量分数下都呈现上升趋势 ,但盐质量分数 0.4%胁迫 30d
后可溶性糖含量有所下降但仍高于对照 ,这说明盐质量分数为 0.4%时随着时间的延长锦带花的自调节
系统能力有所下降.
3 结  论
锦带花在盐质量分数≤0.3%时 ,盐胁迫对其生长抑制作用不显著 ,在盐质量分数为 0.1%时还略有
增加 ,当盐质量分数为 0.4%时才显著下降 ,因此可以得出锦带花具有一定耐盐性的结论.
参考文献:
[ 1] 赵可夫 ,李法曾.中国盐生植物 [ M] .北京:科学出版社 , 1999.
[ 2] 王勋陵 ,王静.植物形态结构与环境 [ M] .兰州:兰州大学出版社 , 1989.
[ 3] 邹琦.植物生理学实验指导 [ M] .北京:中国农业出版社 , 2000.
[ 4] 李合生.植物生理生化实验原理和技术 [ M] .北京:高等教育出版社 , 2000:164-169.
[ 5] 夏阳 ,林杉 , 张福锁 ,等.淋洗对盐胁迫下大豆生长和矿质营养基因型差异的研究 [ J] .土壤学报 , 2003, 40(1):155-159.
[ 6] 许祥明 ,叶和春 , 李国风.植物抗盐机理的研究进展 [ J] .应用与环境生物学报 , 2000, 6(4):379-387.
[ 7] LeopoldAC, WilingRP.SalinityToleranceinPlant[ M] .北京:高等教育出版社 , 2000:150-170.
[ 8] 陶晶 ,陈士刚 , 秦彩云 ,等.盐碱胁迫对杨树各品种丙二醛及保护酶活性的影响 [ J] .东北林业大学学报 , 2005, 33(3):
13-15, 37.
[ 9] 翟凤林 ,曾鸣庆.植物的耐盐性及其改良 [ M] .北京:农业出版社 , 1989.
[ 10] 赵可夫 , 王韶唐.作物抗性生理 [ M] .北京:农业出版社 , 1990.
[ 11] 陈兰周 , 刘永定 , 李敦海.盐胁迫对爪哇伪枝藻(Scytonemajavanicum)生理生化特性的影响 [ J] .中国沙漠 , 2003,
23(3):285-288.
[ 12] 曹帮华 ,郁万文,吴丽云 ,等.盐胁迫对刺槐无性系生长和离子吸收 、运输、分配的影响 [ J].山东农业大学学报:自然科学版 ,
2005, 36(3):353-358.
[ 13] 李玉全 , 张海艳 ,沈法富.作物耐盐性的分子生物学研究进展 [ J] .山东科学 , 2002, 15(2):8-15.
[ 14] 王玉凤.玉米苗期对 NaCl胁迫的响应与耐盐性调控机理的研究 [ D] .沈阳:沈阳农业大学 , 2008.
[ 15] 肖雯 , 贾恢先 ,蒲陆梅.几种盐生植物抗盐生理指标的研究 [ J] .西北植物学报 , 2000, 20(5):818-825.
【责任编辑:郭 伟】
223第 2期 任志彬 , 等:盐胁迫对锦带花幼苗生长特性的影响