全 文 ：西北林学院学报 2008 , 23(5):18 ～ 21
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
盐旱交叉胁迫对君迁子渗透调节物质含量的影响
①张慎鹏 , 　孙明高＊ , 　张　鹏 , 　马万侠 , 　吕廷良
(山东农业大学林学院 ,山东 泰安 271018)
摘　要:以 1 a生君迁子(Diosp yros lotus)实生苗为研究对象 ,采用盆栽试验的方式研究盐旱交叉
胁迫对君迁子渗透调节物质的影响 。结果表明 ,君迁子的渗透调节物质含量基本上为先上升后下
降 ,但在各交叉胁迫处理末期 ,渗透调节物质含量均维持在较高的水平 ,说明渗透调节物质在君迁
子的抗逆性上起到了积极的调节作用。可溶性糖和可溶性蛋白在整个胁迫过程中上升趋势显著。
渗透调节物质之间在整个胁迫过程中均达到正相关水平 ,说明在逆境下渗透调节物质相互作用 ,对
君迁子起到了很好的调节作用 。
关键词:盐旱交叉胁迫;君迁子;渗透调节物质
中图分类号:S718.43　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-7461(2008)05-0018-04
Salt-drought and Cross Stress on Osmo-regulation Substances
in Leaves of Diospy ros lotus Seedlings
ZHANG Shen-peng , 　SUNMing-gao＊ , 　ZHANG Peng , 　MA Wan-xia , 　LV Ting-liang
(Col lege o f Forestr y , Shandong Agr icul tural Universi ty , Ta i′an , Shandong 271018 , China)
Abstract:Lipid perox idation and activity o f cell defense enzymes in the leaves of one-year-o ld Diospy ros lo-
tus seedling s w ere studied unde r drought and salt stresses.The results show ed that unde r drought and salt
st resses , the contents of osmo-regulation substances exhibited an increasing firestly and then a declining
t rends , but they w ere all kept at a high levels at the end of the t reatments indicat ing that the substance
played an act ive ro le on resistance.Soluble suger and soluble protein increased significantly.The correla-
tion analysis indicated that in the course of the st resses , there w ere signif icant po sitive co rrelat ions among
the o smo-regulation substances , which indicated that the osmo-regulat ion substans w orked toge ther and
played an effective regulating role fo r D.lotus seedling s.
Key words:salt-drought intercross st ress;Diospy ros lotus ;o smo-regulation substance
　　逆境胁迫条件下 ,参与渗透调节的物质可分为
两类:一类是细胞自身合成有机溶质 ,主要是含羧基
化合物(蔗糖 、多元醇和寡糖等)和偶极含 N 化合物
(脯氨酸 、其他氨基酸和多胺等),如脯氨酸 、可溶性
蛋白 、可溶性糖等[ 1] ;一类是外界进入细胞的无机离
子如 Na+ 、K +和 Cl-等。近年来关于游离小分子有
机物质在渗透调节 、结构保护和代谢调控方面的作
用和意义受到越来越多的重视[ 2] 。君迁子(Dio-
spy ros lotus)又名黑枣 、软枣 ,为柿树科(Ebenaceae)
柿属(Diospyros L.)树种 。君迁子为落叶乔木 ,深
根性喜光树种 ,侧根发达 ,耐瘠薄 ,抗干旱 ,耐盐碱 ,
怕水湿 ,对土壤适应性强 ,喜 Ca 质土壤 ,是一个比
较理想的耐盐耐旱树种 ,特别适合河北乃至华北 Ca
质土壤地区作为城市绿化树种 ,而且对 SO2 有较强
的耐性 ,是城市优良的抗污染树种。
1　材料与方法
1.1　试验材料
在泰安郊区苗圃选购生长健壮 、无病虫害 、长势
基本一致的君迁子(D.lotus)1 a 生苗木为供试材
①　收稿日期:2007-12-21　修回日期:2008-02-29
　基金项目:国家科技攻关计划重大专项“中国森林网络体系的研究”(2002BA516A15-04);山东省农业良种产业化开发工程项目
(2001500)。
　作者简介:张慎鹏 ,男 ,在读硕士 ,研究方向为林木良种繁育。＊通讯作者:孙明高 ,教授 ,男 ,硕士生导师 ,主要从事林木遗传育种研究。mg sun@sdau.edu.cn
料。试验材料于 2005年 3月底进行盆栽 , 4月下旬
进棚 ,试验开始前正常管理。
1.2　试验设计
本试验采用盆栽试验 ,设在山东农业大学南校
区林学实验站 ,采用完全随机区组试验设计(表 1)。
表 1　胁迫试验设计
T able 1　Experimen t designation of s t ress
干旱 盐分
0 2‰ 4‰ 6‰
CK CK B C D
T1 T1 T1B T1C T 1D
T2 T2 T2B T2C T 2D
T3 T3 T3B T3C T 3D
　　本次试验包括 1个对照 , 9个盐旱交叉胁迫处
理 ,以及 3个单一盐分(NaCl)胁迫处理 , 3个单一干
旱胁迫处理。其中 3个盐分胁迫处理梯度为 2‰、
4‰、6‰。干旱胁迫处理采用划分水分梯度法 ,使土
壤相对含水量符合中生植物水分梯度划分设计[ 3] , 3
个干旱处理水平为轻度胁迫(T 1)55%～ 60%(占土
壤中最大持水量的百分数);中度胁迫(T 2)40%～
45%;重度胁迫(T 3)30%～ 35%。9个盐旱交叉胁
迫处理为 2‰、4‰、6‰与 T1 、T 2 、T 3 的随机组合 。
每一处理共 16棵苗木 ,取样时同一处理 ,同一时间
分 3次取样 ,分别测定其各指标然后取平均数 。
1.3　试验处理
盐旱交叉胁迫处理:在试验前期按照预定设计
向盆中加 NaCl ,使其达到试验所要求的盐分浓度 ,
在试验中要不定期的测定土壤盐分浓度 ,并且及时
对达不到浓度的盆中补充盐分 。然后进行水分胁
迫 ,达到 3个水分梯度 ,试验开始后 ,每天下午测定
土壤容积含水量 ,补充当天失去的水分 ,使各处理保
持设定的含水量 。当水分胁迫和盐分胁迫都达到试
验要求时 ,对苗木进行生理生化等各种指标的测定 。
2005年 5月 28日试验开始 ,每 7 d测定1次 。君迁
子和紫荆在中度 、重度干旱与盐分的交叉下共测定
3次 ,与 6月 11号以后进行 1次复水试验。其他处
理下共测定 5次 。
1.4　测定方法
1.4.1　脯氨酸含量的测定　酸性茚三酮比色法 。
0.5 g 鲜样加 5 mL 磺基水杨酸 ,封口沸水浴 10
min ,冷却 。用滤纸漏斗过滤 ,吸滤液 2 mL(对照吸
蒸馏水 2 mL),加 2 mL 冰乙酸 ,再加 3 mL 酸性水
合茚三酮显色液 ,沸水浴 40 min ,冷却 ,加 5 mL 甲
苯 ,充分振荡 ,取上层甲苯液于 520 nm 下比色 。
1.4.2　可溶性糖含量的测定　0.3 g 鲜样加 10 mL
蒸馏水 ,封口沸水浴 30 min(中间取出摇动 1 次),
滤纸漏斗过滤入 50 mL 容量瓶中 ,冲洗残渣 、定容 。
吸提取液 1 mL ,加蒸馏水 1 mL(对照加 2 mL 蒸馏
水),加蒽酮乙酸乙酯液 0.5 mL 加浓硫酸 5 mL ,振
荡 ,沸水浴 1 min ,自然冷却于 630 nm下比色 。
1.4.3　可溶性蛋白含量的测定　称取 0.5 g 鲜重
叶片 ,加入 1 mL 磷酸缓冲液(pH =7.8 ,0.05 mol·
L-1),冰浴研磨 ,研磨后再加入 4 mL 磷酸缓冲液。
将研磨液倒入离心管中 ,平衡。低温(0 ～ 4℃)离心
20 min ,离心后冷藏保存。取上清液 20 mL(对照加
20 mmol·L-1),加 3 mL 考马斯亮蓝 ,放置 2 min
后 ,马上于 595 mn下比色。
1.5　数据处理
用 SPSS 进行方差分析 。
2　结果与分析
2.1　盐旱交叉胁迫对脯氨酸含量的影响
脯氨酸作为植物在渗透胁迫下一种无毒的渗透
调节剂 ,在细胞质内的大量积累 ,能够降低细胞的水
势 ,避免细胞脱水 ,并在高渗环境中获取水分;同时 ,
脯氨酸还能保护细胞生物大分子的活性结构 ,增加
蛋白质可溶性 ,减少可溶性蛋白的沉淀[ 4] 。试验结
果表明 ,君迁子在交叉胁迫下的脯氨酸含量累积较
大(图 1),均高于对照。轻度 、中度干旱与盐分的交
叉胁迫下其脯氨酸含量表现出先下降再升高的趋
势 ,T 1 B 、T 1C 、T 1D处理末期的增幅分别为 52.1%、
44.1%、86.3%;T 3B 、T3 C 、T 3D 处理下则先升后
降 ,在胁迫 14 d 君迁子对重度胁迫做出了积极响
应 ,脯氨酸含量急剧上升 ,以适应胁迫环境 ,说明此
时脯氨酸是应对逆境的主要因子 ,随着时间的延长 ,
脯氨酸含量又出现较大幅度的下降。对 T2 B 、T2C 、
T2D 、T3B 、T3C 、T 3D复水后 ,脯氨酸含量都有不同幅
度的回升。
2.2　盐旱交叉胁迫对可溶性糖含量的影响
植物遭受逆境时 ,渗透调节是主要途径[ 5] ,可溶
性糖是主要的渗透调节物质[ 6] ,它对细胞膜和原生
质胶体有稳定作用 ,而且它还作为合成其他有机溶
质的碳架和能量来源[ 7] 。图 2表明 ,在各个时期均
高于对照。 T 1B 、T 1C 、T 1D 处理前期低于单盐胁
迫 ,随着时间的延长 ,可溶性糖含量先降再升 ,但总
体上要高于单盐胁迫。说明适度的水分胁迫激发了
君迁子可溶性糖含量的升高。中度 、重度干旱与盐
分的交叉胁迫处理下可溶性糖含量表现出先升后降
的趋势 ,与单旱胁迫相比 ,变化规律不明显 ,在胁迫
前期高于单旱胁迫 ,胁迫 21 d ,出现了急剧下降 ,低
于单旱胁迫 ,大部分君迁子枯萎 ,可能原因是君迁子
能够对重度胁迫产生短期效应 ,但不能忍受长时间
的逆境迫害 。复水后 ,可溶性糖含量出现了回升现
19第 5 期 张慎鹏等　盐旱交叉胁迫对君迁子渗透调节物质含量的影响
象。
图 1　不同胁迫处理下君迁子脯氨酸含量的变化
Fig.1　T he changes of proline contents in D.lotus under th e different st resses
图 2　不同胁迫处理下君迁子可溶性糖含量的变化
Fig.2　Changes of soluble sugar contents D.lotes in under th e different st resses
2.3　盐旱交叉胁迫对可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质 ,可影
响细胞的保水力。通常认为在盐分胁迫下 ,植物的
可溶性蛋白含量下降 ,究其原因可能是盐胁迫条件
下蛋白质的分解加速 ,分解成各种氨基酸 ,尤其是脯
氨酸 ,使得脯氨酸含量升高 ,以降低叶片的水势 ,促
进植物对水分的吸收 ,减轻盐害程度[ 8] 。通过对干
旱胁迫下可溶性蛋白含量的研究[ 9] ,通常认为在干
旱胁迫下 ,蛋白质合成受阻 ,分解加速 ,植物的可溶
性蛋白含量下降 ,但也有研究表明 ,干旱胁迫下植物
的可溶性蛋白含量上升[ 10] 。
图 3　不同胁迫处理下君迁子可溶性蛋白含量的变化
Fig.3　T he ch anges of solub le protein con tents D.lotu s under th e di fferent st resses
　　由图 3看出。 T 1B 、T 1C 、T 1D处理的可溶性蛋
白含量先降后升 ,在胁迫末期 ,分别为对照的 1.99 、
2.04 、2.22倍 ,说明可溶性蛋白对提高君迁子的抗
胁迫能力起到了积极作用。中度 、重度干旱与盐分
20 西北林学院学报 23 卷　
的交叉胁迫下 ,后期可溶性蛋白含量下降 ,达到了显
著水平 , 胁迫 21 d 的降幅依次为:41.37%、
36.62%、50.45%、67.78%、63.35%、53.46%。6
月 11日前 ,各交叉胁迫处理下的可溶性蛋白含量均
高于对照和单旱单盐胁迫 ,随着时间的延长 ,中度 、
重度干旱与盐分的交叉胁迫处理则比单旱单盐胁迫
有所降低 。复水后 ,可溶性蛋白含量表现出了不同
幅度的变化趋势 ,有比前期升高的 ,也有下降的 ,与
前面所述的脯氨酸 、可溶性糖等生理指标变化趋势
不同 ,究其原因还有待于进一步研究。
3　结论与讨论
植物在遭受逆境胁迫时 ,可以通过某些生理生
化的变化来增强自身的抗逆性 ,从而减弱逆境所带
来的伤害 ,如渗透调节物质的合成 、保护酶活性的升
高等[ 9] 。君迁子的渗透调节物质含量在适度的盐旱
交叉胁迫下明显升高 ,说明君迁子增强了自身的抗
逆性 ,表现出了盐旱交叉适应性。
在盐旱交叉胁迫下 ,君迁子的脯氨酸 、可溶性
糖 、可溶性蛋白含量总体上变化趋势为先升后降 ,均
高于对照 ,但在轻度干旱与盐分的交叉胁迫末期 ,君
迁子和紫荆的渗透调节物质含量又出现了升高现
象。在各交叉胁迫处理末期 ,渗透调节物质含量均
维持在较高的水平。复水后 ,君迁子的渗透调节物
质含量出现了不同幅度的回升。可溶性糖和可溶性
蛋白在整个胁迫过程中上升趋势显著 ,产生了大量
的胁迫诱导蛋白 ,因此 ,可溶性糖和可溶性蛋白在逆
境下对君迁子起到了很好的调节作用 。
参考文献:
[ 1] 　杨敏生 ,裴保华.白杨派双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析
[ J] .林业科学 , 2002 , 38(6):36-42.
[ 2] 　曲东 ,王保莉 ,王沛洪 ,等.渗透胁迫下磷对玉米叶片有机渗调
物质的影响[ J] .干旱地区农业研究 , 1996 , 14(2):72-77.
[ 3] 　HS IAO T C.Plant responses to water st ress[ J] .Ann Rev
Plant Phnysiol , 1973 , 24:519-570.
[ 4] 　汤章诚.逆境下植物脯氨酸积累及其可能的意义[ J] .植物生理
学通讯 , 1994 , 30(1):15-21.
[ 5] 　郭卫东 ,沈向 ,李嘉瑞 ,等.植物抗旱分子机理[ J] .西北农林科
技大学学报:自然科学版 , 1999 , 27(4):102-108.
[ 6] 　王锁民.渗透调节在碱茅属幼苗适应盐逆境中的作用初探[ J] .
草业学报 , 1993 , 2(3):40-46.
[ 7] 　张海燕 ,赵可夫.盐分和水分胁迫对盐地碱蓬幼苗渗透调节效
应的研究[ J] .植物学报 , 1998 , 40(1):56-60.
[ 8] 　汪贵斌 , 曹福亮 , 游庆方 , 等.盐胁迫对 4 树种叶片中 K +和
Na +的影响及耐盐能力的评价[ J] .植物资源与环境学报 ,
2001 , 10(1):30-34.
[ 9] 　孙国荣 ,阎秀峰.盐胁迫对星星草幼苗保护酶系统的影响[ J] .
草业学报 , 2001(1):34-38.
[ 10] 　李德全 ,邹琦 ,程炳嵩.抗旱性不同的冬小麦品种渗透调节能
力的研究[ J] .山东农业大学学报 , 1991 ,22(4):376-381.
(上接第 6页)
[ 4] 　贺金生 ,陈伟烈.陆地植物群落物种多样性的梯度变化特征
[ J] .生态学报.1997 , 17(1):91-99 .
[ 5] 　LOMOLINO M V.Elevat ion gradients of species-densi ty:his-
t orical an d perspect ive view s [ J] .Global Ecology & Biogeog-
raphy , 2001 , 10:3-13.
[ 6] 　WHI TT AKER R H .Vegetat ion of the Siskiy ou Mountains ,
Oregon and C alifornia [ J] .Ecological M onog raph s , 1960 , 30:
279-338.
[ 7] 　PEET R K.Fo rest vegetat ion of the C olorado Front Range:
composit ion and dynamics [ J] .Vegetation , 1978 , 37:65-78.
[ 8] 　LIEBERMAN D , LIEBERM AN M , PERALTA R .Tropical
forest s t ru cture and composi tion on a large-scale alt itudinal
g radient in Costa Rica[ J] .Jou rnal of Ecology , 1996 , 84:137-
152.
[ 9] 　江明喜 ,邓红兵 ,唐涛 ,等.香溪河流域河岸带植物群落物种丰
富度格局[ J] .生态学报 , 2002 , 22(5):629-635.
[ 10] 　王国宏.祁连山北坡中段植物群落多样性的垂直分布格局
[ J] .生物多样性 , 2002(1):7-14.
[ 11] 　朱彪 ,陈安平 ,刘增力,等.广西猫儿山植物群落物种组成 、群
落结构及树种多样性的垂直分布格局[ J] .生物多样性, 2004 ,
12(1):44-52.
[ 12] 　任青山 ,王景升 ,张博 , 等.藏东南冷杉原始林不同形态水的
水质分析[ J] .东北林业大学报 , 2002 , 30(2):52-54.
[ 13] 　郑成洋 ,刘增力 ,方精云.福建黄岗山东南坡和西北坡乔木物
种多样性及群落特征的垂直变化[ J] .生物多样性 , 2004(12):
63-74.
21第 5 期 张慎鹏等　盐旱交叉胁迫对君迁子渗透调节物质含量的影响