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盐胁迫对中华补血草生长及体内Na~+、K~+、Cl~-含量的影响



全 文 :盐胁迫对中华补血草生长及体内 Na+ 、K+ 、Cl-含量的影响
李 妍1, 2 , 张 霞1
(1.山东师范大学逆境植物研究所,山东济南 250014;2.德州学院生物系 ,山东德州 253023)
  摘要:就中华补血草在不同浓度盐(NaCl)胁迫条件下的地上部及根部的干重 、鲜重 、含水量及肉质化程度 ,
以及地上部和根部的 Na+、K+、Cl-含量进行了测定 , 研究盐胁迫对中华补血草生长的影响 , 结果表明 , 中华补血
草在 100 mmol/LNaCl条件下生长最好 ,其耐受性可能与 K+对渗透的调节作用有关。
  关键词:中华补血草;盐胁迫;影响
  中图分类号:S688.401  文献标识码:A  文章编号:1002-1302(2007)05-0179-02
收稿日期:2007-03-06
作者简介:李 妍(1975—),女 , 山东陵县人 , 硕士 ,讲师 ,主要从事
植物生理与分子生物学研究工作。 Tel:(0534)8982127;E-mail:
lylxy0524@ 163.com。
  中华补血草(Limoniumsinense)是一种能耐强
盐碱的多年生草本植物 ,能在 pH值 8.5 ~ 9的碱性
土壤中正常生长 ,是碱化较严重地区的理想绿化植
物 。此外 ,中华补血草花序着生于枝端 ,花色艳丽 ,
花期长且不脱落 ,是插花艺术中不可多得的花材 。
中华补血草还具有止痛 、消炎 、补血等药用功能 ,具
有较高的经济价值 ,因此 ,中华补血草的开发利用及
研究具有极其重要的生物学和经济意义。
盐生植物根据其耐盐机理的不同 ,可以分为稀
盐盐生植物(salt-delutionhalophytes)、泌盐盐生植
物(salt-secretionhalophytes)和拒盐盐生植物(salt
-exclusionhalophytes)[ 1 -2] 。中华补血草是一种具
有特殊泌盐结构———盐腺的泌盐盐生植物 ,可耐受
高达 600 mmol/LNaCl的浓度并完成其生活史 。该
植物可通过地上部分的多细胞盐腺结构排出体内过
多的盐分[ 3-4] 。 Na+、K+、Cl-这几类离子是引发植
物胁迫的主要离子 ,研究中华补血草在盐胁迫条件
下的生长及无机渗透调节物质的变化 ,对于研究植
物耐盐生理机制和提高植物耐盐性的遗传改良具有
重要的现实意义和参考价值。
1 材料与方法
1.1 植物材料的培养与处理
中华补血草种子采自山东省东营市市郊。经
0.1% HgCl2消毒 10 min,用自来水充分冲洗后 ,挑
选籽粒饱满的种子播种于装有细沙的塑料盆中。 3
d后萌发 ,置于温室中 ,用 Hoagland营养液浇灌 ,温
室的昼夜温度分别为 30 ℃、20 ℃,光照 15 h/d,光
强约 700 ~ 900 μmol/(m2· s),相对湿度为 70% ~
80%。 20 d后 ,待苗长至 4 ~ 5片真叶时 ,移栽入装
有干净细沙的盆中 ,每盆 4株 ,用 Hoagland营养液
浇灌 。继续培养 1个月后 ,选生长一致的幼苗进行
盐胁迫处理 ,处理浓度分别为 0、100、200、400、500、
600 mmol/LNaCl,采用每 12h递增 50mmol/LNaCl
的方式处理直至终浓度 , 达到终浓度后 , 浇灌 1
次 /d,浇灌量为细沙持水量的 2倍 ,处理 4周后测定
相关生理指标 。
1.2 试验方法
1.2.1 生长相关指标的测定与计算方法 到达处
理时间当天 ,将植株从小盆中完整取出 ,用自来水将
根部细沙轻轻漂去 ,用蒸馏水快速冲洗干净地上部
分表面的灰尘 ,并小心地将根部冲洗干净。用吸水
纸吸干表面水分 ,分别称取地上部和根部的鲜重。
将鲜材料置 110 ℃烘箱杀青 20 min后 80 ℃烘干至
恒重 ,称得干重 。
植物含水量 =(鲜重 -干重)/鲜重 ×100%
肉质化程度 =鲜重 /干重
1.2.2 无机离子含量的测定 将烘干的植物材料
分别磨碎后取适量于马伏炉中 550 ℃灰化 ,灰分用
浓硝酸溶解 、定容后用原子吸收光谱仪(日立 Z-
8000型)测定 Na+、K+、Ca+含量 ,滴定法测定 Cl-
含量 [ 5] 。
—179—江苏农业科学 2007年第 5期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2007.05.047
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对中华补血草生长的影响
  试验结果(图 1、图 2、图 3)表明 ,在不同盐浓度
处理条件下 ,中华补血草的生长呈现出明显的不同 ,
在 100mmol/LNaCl浓度处理条件下 ,其地上部和
根部的干重和鲜重 、含水量 、肉质化程度都达到了最
高水平 ,说明中华补血草生长的最适盐浓度是 100
mmol/LNaCl,较低的盐浓度不利于其生长 , 高于
100mmol/L的盐浓度对其会产生胁迫 ,且胁迫程度
随盐浓度的增加而加强。结果说明中华补血草是一
种耐盐碱的植物 ,适量的盐浓度利于其生长 ,并且它
可以耐受较高的盐浓度 ,虽然在高盐度时生长受到
抑制 ,但仍可以正常生长并完成生活史。
2.2 盐胁迫对中华补血草 Na+、K+含量的影响
试验结果(图 4、图 5)表明 ,中华补血草地上部
及根部的 Na+含量随盐浓度的升高而逐步升高 ,与
外界盐浓度呈正相关;而 K+含量则在 100 mmol/L
NaCl浓度时达到最大值 , 在较低及较高盐浓度时
K+含量都呈现下降趋势 , 这也反映中华补血草在
100 mmol/LNaCl浓度处理时生长最好与 K+代谢
的生理调节直接有关。
2.3 盐胁迫对中华补血草 Cl-含量的影响
中华补血草地上部及根部的 Cl-含量都随外界
盐处理浓度的增加而呈上升趋势 ,其中地上部增加
更明显(图 6)。这可能与其地上部具有泌盐功能有
关 ,钠的不断泌出使得氯离子不断随其向上运输而
在地上部分积累。
3 结论
不管盐生植物还是非盐生植物 ,在适应盐渍环
境的过程中 ,为了避免失水 ,采取的最有效措施就是
(下转第 181页)
—180— 江苏农业科学 2007年第 5期
真菌对蛇足石杉扦插生根的影响及其机理研究
李 娜 1 , 陈 钧1 , 承 曦 1 , 朱大元 2
(1.江苏大学药学院 ,江苏镇江 212013;2.中国科学院上海生命科学研究院
上海药物研究所 /新药研究国家重点实验室 ,上海 201023)
  摘要:研究了真菌对蛇足石杉插条生根效应的影响 ,及其生根过程中吲哚乙酸(IAA)、酚类化合物(儿茶酚 、
槲皮素 、绿原酸 、阿魏酸)含量 、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明 ,真菌能够提高蛇
足石杉的生根率 ,增加生根条数 ,原因是真菌提高了蛇足石杉扦插生根过程中 IAA及儿茶酚 、槲皮素 、绿原酸等
酚类化合物含量。
  关键词:蛇足石杉;内生真菌;根表真菌;扦插生根;机理
  中图分类号:Q945.52  文献标识码:A  文章编号:1002-1302(2007)05-0181-04
(上接第 180页)
渗透调节[ 6] ,盐生植物和一些非盐生植物 ,在逆境
中均有利用细胞内的无机盐作为渗透调节剂的能
力 。试验结果表明 ,中华补血草是一种盐生植物 ,在
100mmol/LNaCl浓度条件下生长最好 , 干重与鲜
重 、含水量 、肉质化程度都达到了最大值 ,较低或较
高的盐浓度都不利于其生长 ,但其耐受范围较大 ,可
以在非胁迫条件下正常生长 ,在 400 mmol/LNaCl
浓度下也只是表现出胁迫症状 ,但仍可完成生活史 。
其植株内 Na+含量随外界盐处理浓度的升高而
增加 ,与外界盐浓度成正相关 。植株 K+浓度则在
100mmol/LNaCl浓度时达到最大值 ,表明中华补血
草在 100 mmol/lNaCl浓度处理时生长最好直接与
体内 K+代谢的生理调节有关 。 Cl-浓度也随外界
盐浓度增加而增加 ,但地上部分增加较明显 ,推测与
该植物泌盐有关。因此 ,中华补血草是一种有较大
耐受范围的泌盐盐生植物。
参考文献:
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[ 6]赵可夫.植物抗盐生理 [ M] .北京:中国科学技术出版社 , 1993.
  蛇足石杉 [ Huperziaserrata(Thunb.)Trev.] ,属
蕨类植物门石杉科石杉属 ,由于从蛇足石杉中提得
的石杉碱甲是治疗早老性痴呆症的新药 ,因而成为
重要的药用植物 [ 1] 。蛇足石杉生长缓慢 ,发育成 20
cm的成年植株至少要 8年[ 2] 。野生资源已不能满
足市场需求 ,人工栽培是解决蛇足石杉资源短缺问
收稿日期:2007-03-22
基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目子课题(编号:KSCX1
-SW-11-6)。
作者简介:李 娜(1978—),女 ,辽宁沈阳人 ,博士生 ,从事药用内生
真菌研究。 E-mail:lina81377@ 163.com。
通迅作者:陈 钧。 Tel:(0511)88780196;E-mail:shchen@ujs.
edu.cn。
题的重要途径 。蛇足石杉人工繁殖比较困难 ,还没
有大面积种植的报道 [ 3] 。文献报道孢子体和配子
体均与真菌共生 ,形成菌根才能生长[ 4-6] 。本试验
研究真菌对蛇足石杉生根能力的影响及其机理 ,为
蛇足石杉引种栽培提供理论参考 。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
1.1.1 试验仪器 LC-1500高效液相色谱仪(日
本 JASCO公司), MGC-300H人工气候箱(上海一
恒科技有限公司), UV-2120PCS型紫外可见分光
光度计(尤尼柯仪器有限公司), QYC211全温空气
摇床(上海福玛实验设备有限公司), BeckmanCoul-
—181—江苏农业科学 2007年第 5期