全 文 ：四翅滨藜耐盐生理指标的测定及分析
雷钧杰1 ,聂新辉2 ,尤春源2 ,赛力汗·赛1 ,乔旭1
(1.新疆农业科学院粮食作物研究所 ,乌鲁木齐 830091;2.石河子农业科技开发研究中心棉花研究所 ,新疆石河子 832000)
摘 要:【目的】研究不同盐分胁迫下四翅滨藜耐盐生理指标 , 探明四翅滨藜的耐盐生理机制。【方法】采用不
同浓度的NaCl溶液进行盐胁迫 ,测定不同浓度盐胁迫下四翅滨藜叶片五项生理指标。【结果】四翅滨藜的致
死盐胁迫浓度为 2.3%～ 2.7%。随着 NaCl盐溶液胁迫浓度升高 , 四翅滨藜叶片可溶性糖含量逐步增加 , 但在
NaCl盐溶液浓度为 2.7%时 , 可溶性糖含量保持平稳;四翅滨藜在较大浓度盐分胁迫下 , 四翅滨藜叶片游离脯
氨酸保持较高的含量 ,整体趋势缓慢下降;四翅滨藜叶片过氧化氢酶含量不断增加 , 尤其在起始受到胁迫时含
量明显增加 ,直至极限 2.3%胁迫浓度时下降;丙二醛含量增加幅度较小;水势在逐步减小 , 且低于盐溶液渗
透势。【结论】四翅滨藜耐盐生理机制研究表明 ,四翅滨藜是一种耐高盐的植物。
关键词:四翅滨藜;盐胁迫;NaCl盐溶液;耐盐生理
中图分类号:S793.01 文献标识码:A 文章编号:1001-4330(2010)10-2112-05
Determing and Analyzing Physiological Indices
of Atriplex canescens Under Salt Stress
LEI Jun-jie1 ,NIE Xin-hui2 ,YOU Chun-yuan2 ,Sailihan·Han1 ,QIAO Xu1
(1.Institute of Grain Crops , Xinjiang Academy of Agricultural Sciences , Urumqi 830091 , China ;2.Cotton
Institule , Shihhotze Agricultural Reserach Center of Scientific and Technological Development , Shihottze Xinjiang
832000 , China)
Abstract:【Objective and Method】To lay a foundation for further studying clarifying the physiological
mechanism of Atriplex canescens , which are stressed by different concentration NaCl and identified of five
physiological indices.【Result】the deadline of the salt stress is 2.3%-2.7%.when the concentration of NaCl was
increased , the content of soluble sugar is increasing but staying balanced at 2.7%, the content of praline is staying
much higher in much higher concentration of NaCl and decling slowly;the content of POD is increasing all the time
especially in the beginning and Decling at 2.3%;the content of MDA is increasing little;infiltration is increasing
gradually , and at the low of standard salt solution.【Conclusion】Atriplex canescens was a high salt-tolerant plant.
Key words:Atriplex canescens;salt stress ;NaCl solution;physiology of resist salt
0 引 言
【研究意义】四翅滨藜(Atriplex canescens)属藜科滨藜属 ,原产美国中西部地区 ,具有耐干旱 、耐盐碱 、
速生等优良特性[ 1] 。【前人研究进展】四翅滨藜的引种 、扦插 、驯化及繁育等方面已进行了研究[ 2～ 6] 。
【本研究切入点】以不同浓度的 NaCl溶液作为渗透物质 ,确定其耐盐的极限浓度范围 ,同时测定相关耐
盐生理指标[ 2 , 3]的 ,而较少研究有机渗透调节物质(可溶性糖 、脯氨酸的含量)、过氧化氢酶含量 、丙二醛
含量及渗透势的变化 。【拟解决的关键问题】研究不同盐分胁迫下四翅滨藜耐盐生理指标 ,探明四翅滨
藜的耐盐生理机制。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验选用四翅滨藜当年扦插苗 ,2009年在石河子农科中心生物实验室进行 。
收稿日期:2010-10-26
基金项目:新疆农业科学院青年基金项目“四翅滨藜耐盐机理及其修复盐碱地效应研究(院 2007Q06号)”
作者简介:雷钧杰(1972-),男 ,甘肃人 ,副研究员 ,硕士研究生 ,研究方向为粮食作物高产栽培 ,(E-mail)leijunjie@sohu.com.
新疆农业科学 2010 ,47(10):2112-2116
Xinjiang Agricultural Sciences
1.2 方 法
利用Hoagland营养液沙培技术 ,将四翅滨藜苗木移栽在基质 pH=8.0的花盆培养 15 d;然后用不同
浓度梯度(0.0%、0.3%、0.7%、1.1%、1.5%、1.9%、2.3%、2.7%)的盐溶液(NaCl)浇灌盆栽苗木 ,设 8
个处理 ,3个重复;在盐溶液处理 24 h后采取四翅滨藜叶片进行有关指标测定。
1.3 测定指标及方法
可溶性糖含量:蒽酮法;脯氨酸含量:茚三酮显色法;过氧化氢酶含量:高锰酸钾滴定法;丙二醛含
量:硫代巴比妥酸反应法;渗透势:质壁分离法 。
2 结果与分析
2.1 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜可溶性糖含量的变化
随着NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片可溶性糖含量增加 。在浓度为 2.3%的 NaCl盐溶液
处理后 ,叶片可溶性糖含量为 2.65%,随着 NaCl盐溶液胁迫浓度继续增加 ,达到 2.7%时 ,叶片可溶性
糖含量基本保持不变 。图 1
图 1 不同浓度NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜可溶性糖含量
Fig.1 The content of soluble sugar in Atriplex canescens
inducing under different concentration NaCl stress
2.2 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜脯氨酸含量的变化
随着NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片脯氨酸含量增加 ,在浓度为 2.3%的 NaCl盐溶液处
理时 ,四翅滨藜叶片脯氨酸含量为 125.34μg/g;但在浓度为 2.7%的 NaCl盐溶液处理时 ,四翅滨藜叶片
脯氨酸含量有所下降 。图 2
图 2 不同浓度NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜脯氨酸含量
Fig.2 The content of proline in Atriplex canescens
inducing under different concentration NaCl stress
2.3 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜过氧化氢酶含量的变化
在NaCl溶液浓度低于 2.3%情况下 ,随着 NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片过氧化氢酶含
量在不断增加 ,尤其是NaCl盐溶液浓度在 0.7%增加到 1.1%时四翅滨藜叶片过氧化氢酶含量增加幅
度较大 ,从1.019mg/(g·min)增加到1.175mg/(g·min);当NaCl盐溶液浓度在2.70%时四翅滨藜叶片过
氧化氢酶含量略下降 。图 3
·2113·10期 雷钧杰等:四翅滨藜耐盐生理指标的测定及分析
图 3 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜过氧化氢酶含量
Fig.3 The content of POD in Atriplex canescens inducing under different concentration NaCl stress
2.4 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜丙二醛含量的变化
随着NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片中丙二醛含量逐渐缓慢增加 ,变化幅度十分小 ,浓度
梯度之间仅以大约 0.001μmol/g幅度增加。图4
图 4 不同浓度NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜丙二醛含量
Fig.4 The content of MDA in Atriplex canescens inducing under different concentration NaCl stress
2.5 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜渗透势的变化
随着NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片水势在不断降低 ,当盐溶液浓度在 2.3%～ 2.7%时
四翅滨藜叶片水势保持不变;NaCl盐溶液的渗透势也在不断减低 。但在同一盐浓度胁迫处理下 ,四翅
滨藜叶片的水势低于盐溶液渗透势 ,表明在一定盐溶液浓度范围内胁迫四翅滨藜植株 ,四翅滨藜仍处于
吸水状态 。图 5 ,图 6
图 5 不同浓度 NaCl盐溶液胁迫下四翅滨藜水势
Fig.5 The content of the flower of water in Atriplex canescens
inducing under different concentration NaCl stress
·2114· 新疆农业科学 47卷
图 6 不同浓度 NaCl盐溶液渗透势
Fig.6 The content of infiltration in solution under different concentration NaCl
3 讨 论
3.1 盐分胁迫下植物可溶性糖的积累多少 ,反映植物抗盐胁迫能力的强弱 ,与胁迫强度存在着一定正
相关;对植物体渗透调节而言 ,严重盐胁迫会使植物体渗透调节能力丧失[ 6 ,7] 。因此 ,四翅滨藜可溶性
糖在胁迫后期的大量积累可能是对脯氨酸等调节物的补偿 ,即增强细胞渗透调节能力。
3.2〗植物在正常条件下 ,游离脯氨酸含量很低 ,但遇到干旱 、低温 、盐碱等逆境时 ,植物体内游离脯氨酸
会大量积累[ 8～ 10] 。四翅滨藜在较大浓度盐分胁迫下能保持较高含量的游离脯氨酸 ,表明四翅滨藜自身
具有较强的渗透调节能力 。
3.3 过氧化氢酶是细胞内有害物质H2O2的清除剂 ,过氧化氢酶与其它酶协同作用防御活性氧或其它
过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害 ,提高植物体抗氧化水平[ 11 ,12] 。四翅滨藜植株随着盐胁迫浓度的
增大 ,过氧化氢酶含量不断增加 ,尤其在起始受到胁迫时 ,含量明显增加 ,直至极限 2.3%胁迫浓度时下
降 ,表明四翅滨藜受到胁迫时可提高其自身体内抗氧化水平 ,抵御对细胞膜系统的伤害。
3.4 植物器官衰老或在逆境下遭受伤害 ,往往会发生膜脂过氧化作用。丙二醛是膜脂过氧化的最终分
解产物 ,其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度 。丙二醛含量与植物遭受逆境伤害的程度高度相
关[ 13 ～ 15] 。随着NaCl盐溶液胁迫浓度增加 ,四翅滨藜叶片中丙二醛含量增加幅度十分小 ,反映四翅滨藜
遭受盐胁迫伤害的程度小 。
3.5 当植物与外液接触时 ,如果植物组织的水势低于外液的渗透势(溶质势),组织吸水 、重量增大而使
外液浓度变大;反之 ,则组织失水 、重量减小而使外液浓度变小[ 16 ,17] 。当盐溶液浓度在 2.3%～ 2.7%时
四翅滨藜的水势保持不变 ,表明此胁迫浓度下 ,四翅滨藜处在一个盐胁迫逆境伤害的临界线 ,盐溶液浓
度超过该范围 ,四翅滨藜有可能失水 ,最终导致死亡。
4 结论
通过不同浓度NaCl盐溶液胁迫四翅滨藜植株并对其叶片进行 5项抗逆生理指标测定及分析 ,测定
的五项生理指标均在一定程度上反映四翅滨藜的耐盐生理特征:随着 NaCl盐溶液胁迫浓度的增加 ,可
溶性糖的不断积累对脯氨酸等调节物进行补偿 ,增强了细胞渗透调节能力;过氧化氢酶含量增加提高了
四翅滨藜自身体内抗氧化水平 ,抵御外界对细胞膜系统的伤害;丙二醛含量极小的增加幅度表明四翅滨
藜叶片遭受盐胁迫伤害的程度小;四翅滨藜叶片保持较低的水势 ,维持体内一定的水分含量 。以NaCl
盐溶液为渗透物质 ,致死盐浓度为 2.3%～ 2.7%。因此 ,四翅滨藜的耐盐生理及耐盐程度体现其具有
较强的耐盐性。
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·2116· 新疆农业科学 47卷