全 文 ：收稿日期:2015-04-16 修回日期:2015-08-12
基金项目:江苏省生态学“十二五”省重点建设学科和南京市重点建设学科“环境科学”项目资助(2011ZHDXK1)．
作者简介:王小平，硕士，南京晓庄学院食品科学学院副教授，研究方向:植物与生理学，Email:Wangxpb@ 126． com．
2015 年 11 月
第 6 期
南 京 晓 庄 学 院 学 报
JOURNAL OF NANJING XIAOZHUANG UNIVERSITY
Nov． 2015
No． 6
白苏幼苗对盐胁迫的抗性生理响应
王小平，周 峰，毛善国
(南京晓庄学院 食品科学学院，江苏 南京 211171)
摘 要:文章采用室内砂培法研究了不同浓度盐胁迫下白苏幼苗根系活力，植株体内脯氨酸、超
氧阴离子(O． －2 )、丙二醛(MDA)的含量，以及抗氧化酶活性(SOD、CAT)的变化规律．结果表明:植
株在盐浓度≤50 mmol /L的环境下，根系活力有所提高，之后活力呈现下降趋势，且随胁迫的 Na +
浓度增大，下降的幅度变大．植株体内的脯氨酸含量却随着 Na +胁迫的浓度的升高而增加．当 Na +
浓度≤100 mmol /L 时，SOD、CAT 酶的活性呈现上升趋势，植株体内的 MDA、O． －2 含量尽管有所增
加，但增加的幅度不大;之后随着 Na +胁迫的浓度升高，SOD、CAT 的活性呈现下降趋势，且植株体
内的 O． －2 、MDA的含量明显增多．
关键词:白苏幼苗;盐胁迫;抗性生理
中图分类号:S567． 2 文献标识码:A 文章编号:1009-7902(2015)06-0073-04
因工农业生产中存在着不规范等因素而引起土
壤盐渍化或次生盐化污染［1］，土壤中的盐会影响植
株生长、植物代谢等;在盐胁迫下农作物的生长、生
理、产量一直备受关注［2］． 白苏［Perilla frutescens
(L．)Britt］为唇形科紫苏属植物，其茎叶、果实均可
入药［3］;在食品、保健等方面均有应用． 目前，盐胁
迫对植物生长影响的研究较多，而对白苏的研究鲜
见报道．本文采用砂培法对白苏幼苗进行盐胁迫而
探究其抗性生理的变化，这不仅有助于了解植物耐
盐胁迫的生理生化机制，还为蔬菜、药材在盐渍化环
境下的生长等方面研究［4］提供理论依据．
1 材料与方法
1． 1 材料
白苏实生幼苗．
1． 2 测试项目与方法
根系活力的测定采用 α-萘胺氧化法［5］进行;脯
氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法［5］进行，丙二醛
(MDA)含量的测定参照 heath和 parker的硫代巴比
妥酸(TBA)比色法进行［5］，超氧化物歧化酶(SOD)
活性的测定采用南京建成生物工程公司的 SOD 试
剂盒进行，过氧化氢酶(CAT)活性的测定参照张志
良等介绍的氧电极法进行［5］，超氧阴离子(O． －2 )按
照王爱国、罗广华的方法测定［6］．
1． 3 幼苗的培育与胁迫
选取饱满、大小均匀的白苏种子，经 6% 的
H2O2 消毒 1 h 后，用自来水冲洗干净，然后放入清
水浸泡 24 h，播种于装有石英砂的塑料盆中．萌发后
进行移栽，每盆 4 株，6 盆为一试验组，其中 5 盆为
处理组，并编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，另 1 盆编号 I 为
对照(ck) ，每组三个重复．用 Hoagland 培养液浇灌．
待苗长至 3 叶 1 心，开始用 NaCl浓度为 30、50、100、
150 和 200 mmol /L的溶液分别对应浇灌Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、
Ⅴ、Ⅵ盆中的植株，且用等量的蒸馏水浇灌对照，第
7 d开始进行生理生化指标的测定．
2 结果与分析
2． 1 盐胁迫对白苏幼苗根系活力的影响
根是植物吸收水分和矿质元素的重要器官，根
系活力是衡量植物根的生理作用的重要指标． 土壤
中若有盐存在，根系往往是最直接受到影响．由图 1
可知，根在低盐浓度环境下其活力增强，如 Na +浓度
—37—
为 50 mmol /L 时活力为对照组的 110% ． 但随着
Na +胁迫的浓度增大，根的活力则受到抑制，如 100
mmol /L、200 mmol /L 根系活力分别为对照组的
82%、47% ．
图 1 盐胁迫对根系活力的影响
2． 2 盐胁迫对白苏幼苗脯氨酸含量的影响
当植株受到不同环境因素胁迫时，植物体内
细胞就主动形成渗透调节物质，脯氨酸就是其中
之一;这些变化与植物的抗逆性有关［7］． 图 2 表
明，低浓度的 Na +胁迫，植物体内脯氨酸含量与对
照组相比略有增加，如 30 mmol /L 为对照的
112%;但随着 Na +浓度增大脯氨酸的含量也出现
增加，如 150 mmol /L、200 mmol /L时分别为对照组
的 172%、191% ．这种增加提高了植物体内溶液的
浓度，易于从外界吸收水分，是植物对逆境胁迫的
一种适应现象．
图 2 盐胁迫对脯氨酸含量的影响
2． 3 盐胁迫对白苏幼叶中的 O． －2 、MDA 含量
的影响
经 Na +胁迫处理的白苏幼苗，其叶片中 O． －2 含
量有明显变化;随着 Na +胁迫的浓度增大而呈现增
加;在低浓度盐胁迫下其增加的幅度不大，如 Na +分
别为 30 mmol /L、50 mmol /L，其含量为对照的 117%
和 134% ． 随着盐胁迫的浓度进一步增大，O． －2 含量
也相应的增加，如 Na +为 150、200 mmol /L时，O． －2 含
量分别为对照的 211%和 235% ．
植株在逆境条件下，其组织、细胞往往会发生膜
脂过氧化现象，MDA 是膜脂过氧化的产物之一;常
用 MDA含量的变化来表达植物在不良条件下受到
伤害程度及其对逆境条件反应的强弱情况［7］． 由图
4 中知，在低浓度 Na +胁迫时，MDA 含量上升缓慢，
如 30 mmol /L、50 mmol /L 分别为对照组 108%、
121%，随着 Na +胁迫的浓度进一步加大，如浓度为
150 mmol /L、200 mmol /L时分别为对照组的 182%、
209% ． MDA 呈现缓慢升高的趋势，说明在胁迫初
期，植物的应激性和保护机制对植物在逆境下的伤
害起到了缓解作用．
图 3 盐胁迫对白苏幼叶的 O． －2 含量影响
图 4 盐胁迫对白苏幼叶MDA含量影响
2． 4 盐胁迫对白苏 SOD活性的影响
在正常情况下，植物体内活性氧清除系统能有
效地清除体内的活性氧自由基，从而使细胞免受伤
害．但在逆境下，植物体内活性氧自由基的产生速度
超出了植物清除活性氧的能力，便会引起伤害［7］．
由图 5 可见在叶片内，Na +浓度≤100 mmol /L 能促
进叶片 SOD抗氧化酶的活性，导致这种酶的活性上
升，如 30、50 mmol /L 时 SOD 活性分别为对照
149%、183%，且在 Na +浓度为 100 mmol /L 时其活
性最大，为对照的 214%;之后，随着 Na +胁迫浓度
—47—
进一步增大，SOD活性反而降低，如 Na +浓度为 200
mmol /L时其活性为对照的 79% ．
图 5 盐胁迫对 SOD活性的影响
2． 5 盐胁迫对白苏 CAT活性的影响
CAT也是植物抗氧化酶防护系统组成成分之
一，其活性大小也能反映植物抗氧化能力，以及植物
受毒害的程度［7］．图 6 表明 CAT活性随 Na +胁迫浓
度增加出现先升后降的变化规律，如 30 mmol /L、50
mmol /L 和 100 mmol /L 分别为对照组的 133%、
187%、239%;之后随着盐胁迫的浓度增加，其活力
呈现下降趋势，如盐浓度为 200 mmol /L时其活性为
对照的 81%;CAT活性表明植株在一定范围内能缓
解盐胁迫对其造成的伤害．
图 6 盐胁迫对 CAT活性的影响
3 讨论
根系活力大小与其根系代谢强度的大小有
关，活力强、代谢旺盛、根系就越健壮［8］． 植株在
Na +溶液胁迫下，根系往往是最直接受到影响;根
受到低浓度的 Na + 胁迫，反而提高其活力;随着
Na +浓度增加，根的活力逐渐减弱． 这种在低浓度
的盐胁迫下，根系代谢旺盛、活力增强，则有利于
对抗不良环境．
植株在盐渍等不良环境下，根系吸水会出现
困难;脯氨酸是植物体逆境调节物质，脯氨酸含量
的增加具有重要作用，能够降低细胞水势，调节渗
透平衡，是重要的抗逆境指标［9］． 随着 Na +胁迫的
浓度增加，植株体的脯氨酸累积呈现增加趋势;这
种增加不是均匀的，在低浓度胁迫时增加幅度不
大，而高浓度 Na +胁迫时植株脯氨酸的含量增加
幅度较大． 脯氨酸含量的这种变化既是植物对外
界胁迫的一种适应，又是植株遭受逆境胁迫的程
度的一种反映．
SOD、CAT 是植物体内清除活性氧的重要酶
类［10］．在正常情况下，由于植物体内的活性氧清除
系统，细胞内活性氧水平很低，不会引起伤害［11］．当
植株遇到较小程度的逆境胁迫时，植物体内产生的
O． －2 能被 SOD、CAT等抗氧化酶顺利的转化，从而不
发生或较小程度的出现膜脂过氧化;但逆境超过一
定限度时，植物体内活性氧代谢系统的平衡被打破，
活性氧的大量积累，从而破坏或降低活性氧清除剂
SOD、CAT的结构活性和含量，导致活性氧的进一步
积累;并伴随着膜脂过氧化、出现大量的 MDA．可以
看出≤100 mmol /L 浓度的盐胁迫，提高植株体内
SOD、CAT活性，植物体内 O． －2 、MDA 增加的幅度也
不大;但随盐胁迫的浓度进一步加大，SOD、CAT 结
构受损、活性下降，O． －2 明显增加，造成细胞等膜脂
过氧化，MDA 出现大量聚集;这些变化与乔绍俊等
用盐胁迫对紫苏幼苗生理特征研究结果相似［12］．表
明白苏幼苗能在一定程度上通过调节自身来适应环
境和抵御外部伤害．
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(责任编辑:张红琳)
Effects of NaCl Stress on Physiological Responses of Perilla Seedlings
WANG Xiao-ping，ZHOU Feng，MAO Shan-guo
(School of Food Science，Nanjing Xiaozhuang University，Nanjing 211171，Jiangsu)
Abstract:This article adopted indoor sand culture to test physiological the responses of Perilla seedlings with differ-
ent NaCl concentration． When plants were stressed by different concentrations of salt，the root activity，the change
of praline，the content of the ultra oxygen anion (O． －2 ) ，malondialdehyde (MDA) ，and the activity of antioxidant
enzymes (SOD，CAT)were studied． The results showed that the plant root activity was enhanced in the low con-
centration of salt(≤50mmol /L)and then presented a downtrend，and a larger decline occurred with the increase of
stress concentration of Na + ． Enzyme (SOD，CAT )activity showed a trend of rise when the concentration of Na +
was no more than 100 mmol /L． The content of MDA and O． －2 increased no more in this situation． Then activity of
SOD and CAT showed a trend of decline with the concentration of Na + stress increasing． The contents of the O． －2
and MDA inside plants increased obviously． Proline increased with the Na + concentration increasing． It was benefi-
cial to plants absorption of the moisture．
Key words:Perilla seedlings;NaCl Stress;resistance physiology
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