全 文 ：盐胁迫对木日皿木孛种子萌发率 、成苗率和酶活性的影响
秦 伟 ,韩晶 ,克热木·伊力
(新疆农业大学园艺学院 ,乌鲁木齐　830052)
摘　要:以新疆苹果型木日皿木孛成熟种子为试材 , 探讨了 Na2SO4 和 NaCl两种盐胁迫对木日皿木孛种子萌芽率 、成苗
率 、SOD、POD、CAT酶活性的影响 , 结果显示:随着两种盐浓度的增大 , 发芽率和成苗率均呈下降趋势;NaCl胁
迫时 , SOD、CAT活性均随着盐浓度的增大呈先上升后下降趋势 , POD 活性呈上升趋势;Na2SO4胁迫时 , 随着盐
浓度的增大 , POD、 CAT 活性呈先上升后下降趋势 , SOD活性呈降低趋势。不同种类盐胁迫下 ,木日皿木孛种子的耐
盐机制不同。
关键词:盐胁迫;木日皿木孛种子;酶活性
中图分类号:S661.9　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-4330(2009)01-0023-05
Effects of Salt Stress on Germination Percentage , Seedling Stand Percent
Enzyme Activity in Cydonia oblonga Mill Seed
QIN Wei ,HAN Jing ,Keremu·Yili
(College of Horticulture ,Xinjiang Agricultural University , Urumqi 　830052 , China)
Abstract:In this paper , Cydonia oblonga Mill(apple model)seeds in Xinjiang were used to study the effect of
Na2SO4 and NaCl stress on their germination percentage , their seedling stand percent , their SOD , POD , CAT
activity.Results showed that in the research of Cydonia oblonga Mill seed , the bud ratio and the seeding rate
were decreased when two kinds salt were increased.Under NaCl stress , SOD activity and CAT activity were
incresased firstly then decreased along with the concentration of the salt increasing , then POD activity went up
gradually.Under Na2SO4 stress , POD activity and CAT were increased firstly then decreased along with the
concentration of the salt increasing , then SOD was dropped.Cydonia oblonga Mill seed has different salt-resistant
mechanism under different kinds of salt stress.
Key words:salt stress;Cydonia oblonga Mill Seed;enzyme activity
木日皿木孛 ,英文 quince ,拉丁文名:Cydonia oblonga Mill ,异名:C.vulgaris Pers。蔷薇科木日皿木孛属 ,别名木
梨 ,维吾尔语叫比也 。木日皿木孛属仅　　一种 ,是落叶灌木或小乔木 ,是古老珍奇稀少的果树之一[ 1] 。 　　
原产于伊朗和土耳其 ,目前在世界各国皆有分布。至今我国只有西北和西南有少量栽培。国内对　　
研究主要集中在品种资源调查及果实成分含量的测定方面 ,对木日皿木孛的耐盐性方面研究国内尚未见报
道[ 2 ～ 5] 。近年来 ,人们对盐胁迫下植物体内抗氧化防御系统进行了大量研究 ,已经确定它由一些能清除
活性氧的酶系和抗氧化物组成 ,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等 ,它
们协同作用共同抵抗盐分胁迫诱导的氧化伤害[ 6] 。研究以木日皿木孛成熟种子为试材 ,探讨了盐胁迫对木日皿
木孛种子萌芽率 、成苗率 、SOD 、POD 、CAT 酶活性的影响 ,旨在为今后在盐碱区开发和利用这一新疆经济
林木树种提供理论参考依据。
1　材料与方法
1.1　材 料
供试材料为新疆轮台县果树资源圃苹果型木日皿木孛成熟种子。
收稿日期:2008-06-06;修回日期:2008-07-17
基金项目:国家自然科学基金项目(C02021003);新疆维吾尔自治区高校科研计划青年启动基金项目(XJEDU2006S20)
作者简介:秦伟(1977-),男 ,四川人 ,讲师 ,硕士研究生 ,研究方向为果树生理与栽培
通讯作者:克热木·伊力(1962-),男(维吾尔族),新疆人 ,教授 ,博士 ,博士生导师 ,研究方向为果树生理 ,(E-mail)kermuli@xjau.edu.cn
新疆农业科学　2009 ,46(1):23-27
Xinjiang Agricultural Sciences
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.2　方 法
将种子沙洗干净后 ,用500 mg/L 的GA3溶液浸泡处理 24 h ,清水冲洗 3次 ,转移到超净工作台中紫
外灯灭菌 30 min ,然后用 75%酒精摇晃灭菌 2 min ,再用 0.1%升汞溶液灭菌 10 min ,同时加入 2滴土温
20 ,最后用无菌水冲洗 6次 ,滤纸吸干表皮水分 ,用解剥刀切掉胚芽处一块种皮后接入耐盐培养基 。耐
盐培养基中盐分种类为Na2SO4和NaCl ,盐分处理浓度分别为 50 、100 、150和 200 mmol/L ,胁迫时间分别
为7 、16和 30 d 。
木日皿木孛种子发芽率和成苗率测定:发芽率(%)=发芽种子数/接种数×100 ,成苗率(%)=正常苗数/
接种数×100%。
保护性酶活性测定:按李合生方法[ 7]提取酶液。称取组培苗样 0.5 g 剪碎 ,放入预冷的研钵中 ,加
入2 mL磷酸缓冲液(pH=7.8 ,0.05 mo1/L),冰浴研磨 ,研磨后再加入 5 mL 磷酸缓冲液。将研磨液倒入
离心管中 ,平衡 。低温(0 ～ 4℃)、12 000 r/m离心20 min ,分离上清液 ,4℃下保存备用 。该上清液即为粗
酶提取液。SOD活性测定按邹琦的NBT(氮兰四唑)显色法测定[ 8] ,POD活性测定按李合生方法测定[ 7] ,
CAT活性测定按邹琦方法测定[ 8] 。
2　结果与分析
2.1　盐分种类 、浓度 、胁迫时间等对木日皿木孛种子发芽率及成苗率的影响
受两种盐胁迫 30 d后 ,随着两种盐浓度的增大木日皿木孛种子发芽率和成苗率均呈下降趋势 ,与对照存
在差异 ,盐胁迫明显抑制种子萌发 。
两种盐在相同浓度下 ,各自对木日皿木孛种子发芽率影响程度不同。在盐浓度皆为 150和 200 mmol/L
时 ,两种盐对木日皿木孛种子发芽率的影响存在差异 ,而盐浓度皆为 100 mmol/L时 ,两种盐对木日皿木孛种子发芽
率的影响无差异 。如当盐浓度为 200 mmol/L 时 ,Na2SO4 处理的种子发芽率仅为 2.4%,基本不发芽;
NaCl处理的种子发芽率为 11.9%,发芽相对略好。
两种盐分和盐浓度对木日皿木孛成苗率影响存在差异 。当 Na2SO4浓度≥100 mmol/L 时 ,木日皿木孛不能成
苗;而 NaCl浓度≥150 mmol/L 时 ,木日皿木孛即不能成苗 。Na2SO4 和NaCl皆为 50 mmol/L 时 ,两种盐各自胁
迫下木日皿木孛种子发芽率分别为 19.4%和 33.3%,说明在相同浓度的两种盐各自胁迫下 ,成苗率存在差
异。
同一种盐对木日皿木孛种子发芽率和成苗率的影响 ,各浓度处理间及各浓度处理与对照间均有差异 。
在Na2SO4 和NaCl的各浓度处理下 ,随盐胁迫时间的延长 , 木日皿木孛种子发芽率均呈先缓慢上升再显
著上升趋势 ,对照木日皿木孛种子发芽率亦呈明显上升趋势;两种盐各自在相同浓度和相同胁迫时间下 ,对木日皿木孛种
子发芽率的影响有差异 ,且各自与对照间均有差异。同一种盐在相同胁迫时间 ,对木日皿木孛种子发芽率的
影响 ,各浓度处理间及各浓度处理与对照间均有差异。同一种盐在相同浓度时 ,对木日皿木孛种子发芽率的
影响 ,各胁迫时间及各胁迫时间与对照间均有差异 。研究表明木日皿木孛种子发芽对盐胁迫有一段适应期 ,
其发芽率既与盐胁迫有关 ,又与种子发芽生理有关 。同时表明盐胁迫是个持续的过程 ,随着胁迫时间的
延长和盐浓度的增加 ,不但影响种子的萌发而且影响其生长 。两种盐的胁迫效果 ,以 Na2SO4 对木日皿木孛种
子萌发和成苗影响相对较为明显。表 1 ,表 2
2.2　盐胁迫对木日皿木孛种子发芽时 POD活性的影响
随着Na2SO4和 NaCl浓度的增大 ,木日皿木孛种子 POD活性变化趋势不尽相同 。Na2SO4胁迫下木日皿木孛种
子POD活性呈先上升后下降趋势 ,当 Na2SO4浓度为150 mmol/L时 ,POD活性达到最高 181.01 unit/gFW ,
当Na2SO4 浓度为 200 mmol/L时 ,POD活性最低 75.822 9 unit/gFW。NaCl胁迫下木日皿木孛种子 POD活性呈
逐渐上升趋势 ,当 NaCl浓度为 20 0mmol/L 时 , POD活性达到最高 141.102 4 unit/gFW ,当 NaCl浓度为
0 mmol/L时 ,POD活性最 95.912 9 unit/gFW。此外 ,分析可知在盐浓度 0 ～ 150 mmol/L ,NaCl胁迫下 POD
活性均低于Na2SO4胁迫下活性。尤其在盐浓度为 200 mmol/L 时 ,两者 POD活性分别达到最高值和最
低值。说明低浓度盐胁下木日皿木孛种子芽苗 POD活性受Na2SO4 盐胁迫影响比较大 ,当盐浓度超过保护酶
承受范围就会引起 POD活性骤降 ,甚至低于对照时 POD活性 ,从而严重影响种子的萌芽和生长。图 1
2.3　盐胁迫对木日皿木孛种子发芽时 SOD活性的影响
随着NaCl浓度的增大 ,木日皿木孛种子发芽时 SOD活性为先上升后下降趋势 ,当NaCl浓度为 100 mmol/L
时 ,SOD活性达到最大值 444.689 unit/gFW , 而NaCl浓度为 200 mmol/L时 ,SOD活性最低 336.337 unit/
·24·　　　　　　　　　　　　　　　新疆农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　46卷
gFW;随着Na2SO4浓度的增大 , 木日皿木孛种子芽苗的SOD活性呈逐渐下降趋势 ,当 Na2SO4 浓度为 0 mmol/L
时 ,SOD活性最高 414.438 unit/gFW ,当Na2SO4 浓度为 200 mmol/L时 ,SOD活性最低 255.476 unit/gFW。
在相同盐浓度下 ,NaCl胁迫下的SOD活性始终高于Na2SO4胁迫下木日皿木孛种子 SOD活性 ,且 Na2SO4 胁迫
下木日皿木孛种子SOD活性呈下降趋势 ,由此可知木日皿木孛种子芽苗的 SOD活性受Na2SO4胁迫影响较大。图 2
表 1　盐胁迫对木日皿木孛种子发芽率及成苗率的影响
Table 1　Effect of different salt stress on germination rate and seedling
rate of Cydonia oblonga Mill seeds
盐种类
Typp of salt
盐浓度(mmol/ L)
Concentration
调查数 30 d发芽率(%)
Germination
percentage for 30 d
30 d成苗率(%)
Seedling stand
percent for 30 d
CK 0 42 76.4 60.6
Na2SO4 50 48 66 19.4
100 46 39.1 0
150 44 20.5 0
200 42 2.4 0
NaCl 50 43 69.8 33.3
100 44 43.2 10.5
150 41 33.3 0
200 47 11.9 0
表 2　盐胁迫时间对木日皿木孛种子发芽率的影响
Table 2　Effect of salt stress time on germination rate of Cydonia oblonga Mill seeds
盐分种类
Type of salt
胁迫时间(d)
Time of salt
st ress(d)
浓度 Concentration
0 50 100 150 200
Na2SO4 7 47.6 20.8 6.5 4.5 0
16 60.5 38.3 17.4 6.8 0
30 76.4 66 39.1 20.5 2.4
NaCl 7 47.6 18.6 9.1 4.9 2.1
16 60.5 39.5 18.2 11.4 6.8
30 76.4 69.8 43.2 33.3 11.9
图 1　盐胁迫对木日皿木孛种子发芽时 POD活性的影响
Fig.1　Effect of different salt stress on POD activity of Cydonia oblong mill seeds
2.4　盐胁迫对木日皿木孛种子发芽时 CAT 活性的影响
随着NaCl 、Na2SO4盐浓度的增大 ,木日皿木孛种子发芽时 CAT 活性变化趋势大体相同 ,均表现先上升后
下降 。但Na2SO4胁迫下 ,CAT 活性变化趋势较显著 ,当 Na2SO4 浓度为 100 mmol/L 时 ,CAT 活性达到最
大值 29.756 unit/gFW ,然后显著下降 ;当NaCl浓度为 150 mmol/L时 ,CAT活性达到最大值 21.533 unit/
gFW ,且 Na2SO4 、NaCl两种盐均在空白处理时CAT活性最低5.729 unit/gFW 。从两种盐胁迫下 CAT 活性
·25·1期　　　　　　秦伟等:盐胁迫对　　种子萌发率 、成苗率和酶活性的影响　　　　　　　
的走势和升降幅度可见 ,在Na2SO4 胁迫下 CAT活性在 0 ～ 200 mmol/L 升降幅度比 NaCl胁迫下的要大 ,
所以木日皿木孛种子芽苗的CAT活性受 Na2SO4 胁迫影响较大。图 3
3　结论与讨论
3.1木日皿木孛种子耐盐性与种子萌发的关系
种子发芽率 、成苗率是评价种子发芽常用的指标。试验结果表明 ,随着 Na2SO4 和NaCl两种盐浓度
的增大 ,木日皿木孛种子发芽率和成苗率均呈下降趋势;相同盐浓度胁迫下 ,Na2SO4 胁迫毒害较大 ,在浓度为
200 mmol/L时 ,木日皿木孛种子基本不发芽;随着盐浓度的增大成苗率显著低于发芽率 ,Na2SO4 和NaCl在浓
度分别为 100 mmol/L 和 150 mmol/L时即不成苗;随着胁迫时间的延长和盐浓度的增加 ,不但影响种子
的萌发而且影响其生长 ,说明盐胁迫是个持续的过程 。这些结果与大多数学者的观点认为盐胁迫对种
子萌发有显著的抑制作用[ 9～ 10]相同 。但与低浓度促进萌发的报道相悖[ 11] 。
3.2木日皿木孛种子耐盐性与保护酶活性的关系
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等是果树体内清除活性氧的重要保
护酶 ,抑制膜质中不饱和脂肪酸过氧化作用产物丙二醛(MDA)的积累 ,维持细胞膜的稳定性和完整性 ,
提高果树对盐分胁迫的适应性 。实验测定了在不同浓度 NaCl 、Na2SO4胁迫下 , 木日皿木孛种子芽苗中 SOD 、
CAT和 POD三种保护酶活性 。所得变化趋势不尽相同 。
在NaCl胁迫下 ,SOD 、CAT活性变化相同 ,呈先上升后下降趋势 ,POD活性呈一直上升趋势 。说明
·26·　　　　　　　　　　　　　　　新疆农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　46卷
木日皿木孛种子虽然可以耐受一定盐浓度 ,但重度 NaCl胁迫会超过其自身保护酶的耐受程度 ,使细胞内自由
基不能正常激活保护酶 ,致使保护酶SOD 、CAT活性下降 ,而 POD酶却可以耐受更高浓度的 NaCl胁迫;
在Na2SO4 胁迫下 ,POD与CAT活性变化相同 ,表现为先上升后下降趋势 ,SOD活性呈一直下降趋势 。同
样说明木日皿木孛种子虽然可以耐受一定Na2SO4 盐浓度 ,但浓度过高会超过其自身保护酶 POD与 CAT 的耐
受极限 ,使其活性下降 ,而 SOD酶是最易受Na2SO4伤害的酶 。可见 ,不同种类盐胁迫下 ,其耐盐机制有
所不同 。但通过对三种酶活性测定均得出Na2SO4胁迫影响较大 。所以认为 , 与Na2SO4胁迫相比 ,
木日皿木孛种子发芽时更能耐受NaCl胁迫 。
总之 ,实验测定盐胁迫下 SOD 、CAT 和 POD三种保护酶活性结果显示 ,结论与大多数学者观点相
符 ,既在高盐下植物叶片活性氧的大量积累可能与 CAT 活性下降有关 ,保持高水平的SOD和 POD活性
是自然盐渍生境中盐生植物所必需的。
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·27·1期　　　　　　秦伟等:盐胁迫对　　种子萌发率 、成苗率和酶活性的影响