全 文 ：第 28卷第 3期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.28, No.3
2006年 6月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis June, 2006
文章编号:1000-2286(2006)03-0382-04
盐胁迫对晚松生理特性的影响
程 磊 1 ,刘苑秋 1＊ ,文 娟 2
(1.江西农业大学 园林与艺术学院 , 江西 南昌 330045;2.江西省通用技术工程学校 , 江西 南昌 330306)
摘要:以浓度为 0(CK), 50 mmol/L, 100 mmol/L, 200 mmol/L的 NaCl溶液对晚松盆栽苗进行胁迫 , 测定分析了
晚松针叶的相对含水量 、质膜透性和脯氨酸含量的变化。结果表明:(1)相对含水量随盐分浓度的升高而降
低;(2)晚松针叶的质膜系统能忍耐 100 mmol/L以下的盐胁迫;(3)脯氨酸含量随盐分浓度的增加而增加。
关键词:晚松;盐胁迫;相对含水量;质膜透性;脯氨酸
中图分类号:S791.244.01　　文献标识码:A
TheEfectofSaltStressonPhysiologicalCharacteristicsofPinusrigida
CHENGLei1 , LIUYuan-qiu1＊ , WENJuan2　　
　　(1.ColegeofLandscapeArchitectureandArt, JAU, Nanchang330045, China;2.jiangxiProvinceGener-
alTechnologyProjectSchool, Nanchang330306, China)
　　Abstract:Pinusrigidagrowninflowerpotscontainingsoilsweresubjectedtosalinity(NaCl)treatments.
Salinitylevelis0 mmol/L(CK), 50 mmol/L, 100mmol/Land200mmol/Landrelativewatercontent, mem-
branepermeabilityandprolinecontentofPinusrigida spineneedlesweredetermined.Theresultsshowed
that, relativewatercontentdecreasedasthesalinityincreased, whilemembranepermeabilitywasn tdamaged
atthesalinitylowerthan100 mmol/L, andprolinecontentincreasedapparentlywiththesalinityincreased.
Keywords:Pinusrigida;saltstress;relativewatercontent;membranepermeability;proline
晚松(PinusrigidaMil.var.serotina)原产美国东南部沿海平原 、丘陵和低山区 。我国 20世纪 60年
代作为薪炭林 、用材林树种开始引进种植。目前 ,晚松的研究主要侧重于生长规律和引种繁殖方
面 [ 1 ～ 5] ,对其抗性生理方面研究较少 ,陈顺伟等曾利用盐雾胁迫的方法研究了 11个树种的耐盐性 ,表明
晚松的耐盐雾性仅次于木荷和杜英 [ 6] 。
1　材料和方法
1.1　试验材料与试验设计
2004年 12月采自江西省永丰县官山林场的 1年生实生苗 ,在江西农业大学园林艺术学院苗圃进
行盆栽 ,于 2005年 4月份移入大棚内 ,防止自然降水 ,进行试验 。采用完全随机试验设计 , 4种浓度的
NaCl溶液进行胁迫处理 ,即 0(CK), 50 mmol/L, 100 mmol/L, 200 mmol/L。将试验苗木用盐溶液浇透 ,
以后每隔 7 d施 1次相同浓度的 NaCl溶液 ,每处理 6个重复 ,每重复苗木数量为 3盆。处理 2个月后进
行各项指标的测定。采样时间为上午 08:00 ～ 09:00。
收稿日期:2006-02-17　　修回日期:2006-05-10
基金项目:江西省教育厅项目
作者简介:程磊(1982-), 男 ,硕士生 , 主要从事林业生态工程研究;＊通讯作者:刘苑秋 , 教授 , E-mail:liuyq404@
163.com。
DOI :10.13836/j.j jau.2006085
第 3期 程 磊等:盐胁迫对晚松生理特性的影响
表 1　不同处理晚松相对含水量方差分析表
Tab.1　Analysisofvarianceofrelativewatercontentat4 salinitylevels
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 显著程度
处理间 0.620 2 3 0.206 7 848.460 ＊＊
处理内 0.004 9 20 0.000 2
总变异 0.625 0 23
　　　　注:＊＊表示 1%极显著水平。
表 2　相对含水量 Duncan多重比较
Tab.2　Multiplecomparisonsofrelativewatercontentat4 salinitylevels
处理 CK 50 mmol/L 100 mmol/L
50 mmol/L (0.072 3)＊＊
100 mmol/L (0.221 4)＊＊ (0.149 1)＊＊
200 mmol/L (0.420 1)＊＊ (0.347 8)＊＊ (0.198 7)＊＊
　　　注:括号内为均值差;＊表示 5%显著 , ＊＊表示 1%极显著。
1.2　有关指标的选择及测定方法
1.2.1　相对含水量　采用称重法 [ 7] :相对含水量 =(鲜重 -干重)/(饱和鲜重 -干重)
1.2.2　质膜透性　采用电导仪法 [ 8]测定膜透性的变化 ,代表植物的抗逆性 ,即以叶片杀死前的电导率
占杀死后电导率的百分比表示膜受伤害的程度 。
质膜透性(伤害率)=杀死前的电导率 /杀死后的电导率。
1.2.3　脯氨酸含量　用磺基水杨酸提取样品 ,酸性茚三酮法染色 ,然后用分光光度计测定含量 [ 9] 。
2　结果分析
不同处理的晚松外部形态表现为 , 200 mmol/L处理的晚松针叶普遍失绿 ,茎顶端和针叶萎蔫下垂 ,
与对照相比 , 长势衰弱。 100 mmol/L处理的晚松部分出现针叶尖端失绿现象 , 但长势未受影响。
50 mmol/LNaCl处理的晚松与对照相比 ,外部形态无明显区别 ,这种外部形态的变化是内部生理指标
如含水率 、质膜透性 、脯氨酸含量等变化的外在反映 。
2.1　相对含水量
通常情况下 ,土壤的水势高于植物根细胞的水势 ,根易于吸水 ,如果盐分过多使土壤水势下降 ,造成
植物根系吸水困难 ,阻碍植
物生长发育 ,影响植物正常
的生理代谢 。
与无盐的对照处理相比
较 ,经过盐胁迫处理的试验
苗木的相对含水量随盐浓度
的 增 加 而 下 降 , 其 中
200 mmol/L处理的苗木下
降程度最大 , 只有对照的
52.47%(表 1)。方差分析
表明 ,各处理间达到极显著
差异水平 。进行进一步的
Duncan多重检验表明 , 4种
处理彼此之间均达到极显著
差异水平(表 2)。
2.2　质膜透性
细胞膜是细胞与环境发生物质交换的主要通道 ,也是感受环境胁迫最敏感的部分 [ 10] 。植物的细胞
膜具有选择透性 ,能有效阻止膜内电解质的外渗 ,维持细胞内各细胞器生理代谢的正常进行。在盐胁迫
下 ,使细胞膜透性增加 ,电解质外渗 ,影响了细胞的正常生理过程 。同时 ,盐离子又是电解质 ,长期的盐
胁迫 ,使土壤中单盐含量过高 ,当高浓度的带电荷单价离子存在时 ,生物膜结果的稳定性必然会受到影
响 ,也就是所谓的离子专性毒害(Osmoticstress)[ 11] 。因此 ,膜结构稳定能力的大小直接影响到植物对
盐分胁迫的抗性强弱 。
表 3的方差分析结果可以看出 ,各处理间差异极显著。经进一步 Duncan多重比较 , 50 mmol/L和
100 mmol/L的处理与 CK之间差异不显著 ,这说明尽管 100 mmol/L处理的晚松针叶的受到一定程度的
伤害 ,但与对照比较这种伤害没有达到显著水平 ,说明 100 mmol/L的盐胁迫处理并未使晚松针叶的膜
系统遭显著破坏 。 200 mmol/L的盐处理的晚松针叶质膜透性与其它 3种处理之间达到极显著水平(表
4)。经 200 mmol/L的盐处理的晚松针叶的质膜透性增加显著 ,约为对照的 2倍 。但经 50 mmol/L的盐
处理的晚松针叶的质膜透性不仅没有增加 ,反而比对照有所下降 ,有待于进一步实验 。
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 28卷
表 3　不同处理的质膜透性方差分析表
Tab.3　Analysisofvarianceofmembranepermeabilityat4salinitylevels
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 显著程度
处理间 0.090 3 3 0.030 1 43.639＊＊
处理内 0.013 8 20 0.000 7
总变异 0.104 1 23
　　　　注:＊＊表示 1%极显著水平。
表 4　质膜透性 Duncan多重比较
Tab.4　Multiplecomparisonsofmembranepermeabilityat4 salinitylevels
处理 200 mmol/L 100 mmol/L CK
100 mmol/L (0.138 1)＊＊
CK (0.140 4)＊＊ (0.002 3)
50 mmol/L (0.146 0)＊＊ (0.007 9) (0.005 6)
　　　　注:括号内为均值差 , ＊表示 5%显著 , ＊＊表示 1%极显著。
表 5　不同处理的晚松脯氨酸含量方差分析表
Tab.5　Analysisofvarianceofprolinecontentat4 salinitylevels
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 显著程度
处理间 0.000 6 3 0.000 2 459.015 ＊＊
处理内 0.000 0 20 0.000 0
总变异 0.000 6 23
　　　　注:＊＊表示 1%极显著水平。
表 6　脯氨酸含量 Duncan多重比较
Tab.6　Multiplecomparisonsofprolinecontentat4 salinitylevels
处理 200 mmol/L 100 mmol/L 50 mmol/L
100 mmol/L (0.1381 )＊＊ ＊＊
50 mmol/L (0.140 4)＊＊ (0.002 3)＊＊
CK (0.146 0)＊＊ (0.007 9)＊＊ (0.005 6)＊＊
　　　　注:括号内为均值差。 ＊表示 5%显著 , ＊＊表示 1%极显著。
2.3　脯氨酸含量
渗透调节是植物在逆境
条件下降低渗透势 ,抵抗逆
境胁迫的一种重要方式。目
前已知 ,许多植物都具有渗
透调节能力 ,不同植物及其
品种渗透调节能力的大小不
同;参与渗透调节的物质种
类及作用不同。研究较多渗
透调节物质主要有脯氨酸 、
可溶性糖 、无机离子 、甜菜碱
等 。脯氨酸在抗逆中有两个
作用:一是作为渗透调节物
质 ,用来保持原生质体与环
境的渗透平衡;二是与蛋白
质相互作用能增加蛋白质的
可溶性和减少可溶性蛋白的
沉淀 ,增强蛋白质的水合作
用 [ 12] 。脯氨酸积累是植物
为了对抗胁迫而采取的一种
保护性措施。在正常情况
下 ,植物中游离的脯氨酸含
量仅为 0.2 ～ 0.6 mg/g干
重 ,占总游离氨基酸的百分
之几 ,而在干旱条件下 ,脯氨
酸可成 10倍地增加 ,占总游
离氨基酸的 30%。水分胁
迫下脯氨酸的积累一方面增
强了植物的渗透调节作用 ,
使组织的抗脱水力加大;另一方面脯氨酸的偶极性保护丁膜蛋白结构的完整性 ,同时增强了膜的柔韧
性 。
晚松针叶的脯氨酸含量随盐分浓度的增加而增加 , 如表 5所示 , 50 mmol/L, 100 mmol/L和
200 mmol/L处理的晚松针叶的脯氨酸含量分别为对照的 1.5倍 , 3.8倍 , 5.3倍 。方差分析表明 ,处理
间的脯氨酸含量达到极显著差异水平 ,多重比较也表明 , 50 mmol/L, 100 mmol/L, 200 mmol/L处理与对
照之间均达到极显著差异水平(表 6),说明晚松的脯氨酸合成系统能灵敏地对盐胁迫作出反应 ,进行渗
透调节 。
3　讨论与结论
(1)晚松在遭受盐胁迫时相对含水量下降 ,盐分浓度越高 ,相对含水量的下降也越显著 ,各处理间
达到了极显著差异水平 ,这说明盐胁迫影响了晚松的正常水分代谢 ,阻碍了晚松根系从土壤中吸取水
分 ,从而使晚松针叶的相对含水量下降。
(2)在 50 mmol/L和 100 mmol/L的较低浓度的盐分胁迫下 , 晚松的质膜透性增加不显著 , 而
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第 3期 程 磊等:盐胁迫对晚松生理特性的影响
200 mmol/L浓度的盐分胁迫使晚松针叶的质膜透性增加极显著 ,达到了对照的 2倍 ,这表明晚松的膜
系统在浓度低于 100 mmol/L的盐分胁迫下并未被破坏 , 依然在其可自我调节的范围之内 , 而
200 mmol/L高浓度的盐分处理使晚松的膜系统受损严重 。
(3)在盐胁迫发生时 ,抗盐植物还可通过一系列的代谢变化来进行调节 [ 13] ,如产生较多的脯氨酸 、
多氨 、提高过氧化物酶活性等。晚松在遭受盐胁迫时 ,能产生较多的脯氨酸来进行自我调节(表 6),在
200 mmol/L的盐分处理下 ,脯氨酸含量增加到对照的 5倍以上 。
由以上内容可知 ,在 50 mmol/L和 100 mmol/L盐胁迫下 ,晚松针叶的相对含水量较对照有所降低 ,
但质膜系统的稳定性未遭破坏 ,并通过体内代谢物质的调节维持了本身的正常生命活动 。 200 mmol/L
的高盐胁迫使晚松针叶相对含水量下降极显著 ,质膜系统受损也达到了极显著水平 ,虽然积累了较多的
脯氨酸 ,晚松的生理活动依然遭到严重破坏 ,这说明植物通过代谢变化进行自我调节也是有一定限度
的 。当然 ,植物对盐胁迫的抗性还表现在其它多方面的协同调节 ,本研究只是对其中一部分进行了初步
探讨 ,其它方面在提高植物抗盐性中的作用还有待于进一步研究。
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