免费文献传递   相关文献

NaCl和Na_2SO_4对金露梅叶片胁迫效应



全 文 :第36卷第2期
2 0 1 3年3月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI
Vol.36No.2
Mar.2 0 1 3
   
文章编号:1000-1573(2013)02-0050-04
NaCl和Na2SO4对金露梅叶片胁迫效应
刘 行1,2, 高月琴3, 张彦广2
(1.江苏畜牧兽医职业技术学院 园林科技系,江苏 泰州225300;
2.河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定071000;
3.河北省涉县职业技术教育中心,河北 邯郸056400)
摘 要:以不同浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%)NaCl和 Na2SO4 溶液分别处理金露梅(Potentilla
fruticosa L.)2年生盆栽扦插苗,测定盐胁迫第7、13天后金露梅叶片的各项生理生化指标,为盐碱地区研究和
开发具有耐盐性的野生花灌木提供参考依据。结果表明:在NaCl和Na2SO4 胁迫下,随盐胁迫强度的增加和盐
胁迫时间的延长,金露梅叶片的细胞膜透性,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量均呈增加的趋势;可溶性蛋白含量随盐
浓度的增加呈先增后降的趋势,随盐处理时间延长而有所下降。Na2SO4 对金露梅的盐害超过NaCl的盐害。
关 键 词:金露梅(Potentilla fruticosa L.);盐胁迫;生理生化指标
中图分类号:S685.99 文献标志码:A
Stress effects of NaCl and Na2SO4on leaves of
Potentilla fruticosa L.
LIU Hang1,2,GAO Yue-qin3,ZHANG Yan-guang2
(1.Jiangsu Animal Husbandry &Veterinary Colege,Taizhou 225300,China;
2.Colege of Landscape Architecture and Tourism,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China;
3.Vocational and Technical Education Center of Shexian,Handan 056400,China)
Abstract:Tow-year-old Potentilla fruticosa L.cuttings grown in pots were treated with solu-
tion containing 0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%and 1.0%of NaCl and Na2SO4,respectively.
Changes in physiological and biochemical indicators of leaves associated with salt tolerance were
investigated at the 7th and 13th day.In order to research and develop salt tolerance of wild
shrubs for saline areas.The results showed that with the increasing of NaCl and Na2SO4con-
centrations and the prolonging of salt-stress time,cel membrane permeability,praline and
MDA contents of Potentilla fruticosa L.leaves increased.Soluble protein content showed a
low-high-low trend with the strengthening of salt stress and then decreased slightly with more
treating days.The harm ratio in leaves of Potentilla fruticosa L.under Na2SO4stress was
higher than that under NaCl stress according to the varieties of physiology and biochemistry
characteristics.
Key words:Potentilla fruticosa L.;salt stress;physiological and biochemical index
           
收稿日期:2012-09-28
基金项目:河北省林业局资助项目(0209218).
作者简介:刘 行(1983-),女,河北省望都县人,助教,主要从事野生花卉引种栽培研究.
第2期 刘 行等:NaCl和Na2SO4 对金露梅叶片胁迫效应 51    
  土壤盐渍化造成了可用土地面积的减少,已成
为全球关注的问题[1]。据不完全统计,我国目前盐
碱地面积约9 913万hm2[2],主要分布在华北平原、
东北平原、西北内陆地区及滨海地区。盐碱地区由
于含盐量较高,大多为不毛之地,迫切需要改善绿化环
境面貌。花灌木作为城市园林绿地的重要组成部分之
一,研究和开发具有耐盐性的野生花灌木,对丰富盐碱
地区的植物种类及改善生态环境具有重要意义。
野生花灌木金露梅(Potentilla fruticosa L.),
别名金老梅,蔷薇科(Rosaceae)委陵菜属(Potentil-
la L.)落叶小灌木[3]。花单生或数朵成伞房状,花
黄色,花瓣圆形,形似梅花,花期5-9月,观赏价值
很高。金露梅在园林中应用形式多样,如可作为绿
篱分隔园林空间,丛植或片植于草坪,点缀于花境边
缘,能大大提高园林的观赏性,是极具开发价值的野
生花卉资源[4]。目前金露梅在华北、东北地区已成
功引种驯化并在园林绿化中推广应用。另一方面,
金露梅结实能力差,所获得的苗木数量有限,远远满
足不了市场的需求,所以大量文献对金露梅的繁殖
和栽培技术方面进行了研究[3-11],而金露梅耐盐性
方面的研究较少。通过金露梅盐胁迫的研究可以丰
富盐碱地区园林绿化的植物种类,对推动盐碱地区
的园林事业以及绿地建设具有一定的实用价值。本
研究拟以金露梅为试验材料,探讨其在盐胁迫下的
生长及生理生化响应,为筛选及培育耐盐性野生花
灌木提供理论依据。
1 材料与方法
试验于2007年6-8月中旬在河北农业大学苗
圃进行。试验材料为盆栽2年生金露梅扦插苗,树
体健壮,长势一致。2007年4月中旬进行试验,花
盆直径21cm、深25cm,盆土为苗圃园土。
试验使用浓度为0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,
1.0%的 NaCl和 Na2SO4 溶液分别处理金露梅小
苗,清水为对照。分别处理0,1,3,7,13d后对金露
梅植株进行观察和数据采集,尤以盐胁迫7,13d
后,不同处理情况下的植株出现明显差异。因而,在
盐处理7,13d后,采取叶片进行细胞膜透性、MDA
(丙二醛)、游离脯氨酸和可溶性蛋白含量的测定和
分析,试验重复3次。以A1代表不同浓度NaCl胁
迫7d后植株的状况,以A2代表不同浓度NaCl胁
迫13d后植株的状况;以B1代表不同浓度Na2SO4
胁迫 7d后植株的状况,以 B2 代表不同浓度
Na2SO4 胁迫13d后植株的状况。
细胞膜透性的测定采用电导法(DDS-11A电导
仪)[12],MDA(丙二醛)含量的测定采用硫代巴比妥
酸(TBA)比色法[13],游离脯氨酸含量的测定采用酸
性茚三酮比色法[14],可溶性蛋白含量的测定考马斯
亮蓝染色法[15]。
数据整理及绘图采用EXCEL软件,差异显著
性测验采用SPSS软件(P=0.05水平)。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对金露梅叶片细胞膜透性的影响
随NaCl、Na2SO4 胁迫浓度提高或胁迫的持续,
金露梅叶片的膜透性不断提高,但不同 NaCl、
Na2SO4 浓度或胁迫天数,其电导率上升幅度不同,
尤以盐胁迫7d和13d后呈明显上升趋势(图1)。
盐处理7d和13d后,金露梅叶片的膜透性均在盐
浓度为1.0%时达到最大值,植株受害最为严重。
在盐浓度为1.0%时,A1,A2,B1,B2分别为对照
(CK)的3.74,5.04,6.17和6.67倍。与NaCl胁迫
下金露梅叶片膜透性变化相比,Na2SO4 胁迫下叶
片电导率的上升幅度较大,表明 Na2SO4 对金露梅
的盐害明显超过NaCl。方差分析表明,不同NaCl、
Na2SO4 浓度间及不同胁迫天数间,金露梅叶片的
膜透性差异达到极显著水平,说明盐胁迫对叶片膜
透性有明显的影响,之前亦有很多学者做出相应的
研究[16-18]。
图1 NaCl和Na2SO4 胁迫对金露梅叶片膜透性的影响
Fig.1 Effect of NaCl and Na2SO4stress on the electrolytic
leakage of P.fruticosa L.leaves
2.2 盐胁迫对金露梅叶片中 MDA(丙二醛)含量的
影响
图2表明,NaCl、Na2SO4 胁迫下,金露梅叶片
MDA含量与膜透性变化规律一致,均随盐浓度提
高或胁迫的持续而不断提高。方差分析表明,NaCl
胁迫7d后,盐浓度为0.2%水平胁迫下,MDA含
量与CK无显著差异,质膜过氧化较轻,至盐浓度高
52  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
于0.4%,MDA含量与CK的差异均达显著水平,
说明NaCl浓度越高,质膜过氧化程度迅速加重。
随Na2SO4 浓度提高或胁迫的持续,金露梅叶
片的 MDA含量迅速升高,并且不同 Na2SO4 浓度
间及不同胁迫天数间,叶片的 MDA含量均达到显
著水平。相比较可知,Na2SO4 胁迫下金露梅叶片
MDA含量的增幅较 NaCl要大,表明 Na2SO4 对金
露梅叶片质膜的破坏程度更大。
图2 NaCl和Na2SO4 胁迫对金露梅叶片丙二醛含量的影响
Fig.2 Effect of NaCl and Na2SO4stress on MDA
content of P.fruticosa L.leaves
2.3 盐胁迫对金露梅叶片中游离脯氨酸含量的影响
不同种类、不同浓度盐分和胁迫时间的长短对
金露梅叶片中脯氨酸含量的影响程度不同,均随浓
度的增加和胁迫时间的延长脯氨酸含量升高。盐胁
迫7,13d后对叶片中脯氨酸含量影响较大,随浓
度的增加,脯氨酸含量迅速增加。当 NaCl浓度为
0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,胁迫7d后,与CK相比,
叶片中脯氨酸含量分别增加了20.80%,92.64%,
112.19%,153.65%;当胁迫13d后,与CK相比,
叶片中脯氨酸含量分别增加了34.06%,75.72%,
151.17%,216.23%(图 3)。比较可见,在相同
NaCl浓度下,胁迫13d的金露梅叶片中脯氨酸含
量明显高于胁迫7d的叶片中脯氨酸含量。方差分
析表明,NaCl胁迫13d后,0.2%的盐浓度对叶片
中游离脯氨酸含量影响不大,与CK无显著差异,而
在盐浓度高于0.4%时,不同NaCl浓度间金露梅叶
片的游离脯氨酸含量差异达到显著水平。可见
NaCl浓度越高对叶片细胞的破坏作用越大,游离脯
氨酸含量积累越多。
Na2SO4 对叶片脯氨酸含量影响较小,随浓度
的增加脯氨酸含量迅速增加。当 Na2SO4 浓度为
0.2%,0.4%,0.6%,0.8%和1.0%,胁迫7d后,与
CK相比,叶片中脯氨酸含量分别增加了21.83%,
47.94%,64.02%,133.69%和186.32%;当胁迫13d
后,与CK相比,叶片中脯氨酸含量分别增加了
27.13%,57.11%,75.61%,158.91%和236.63%。
可见,在相同 Na2SO4 浓度下,胁迫13d的叶片中
脯氨酸含量始终高于胁迫7d的叶片中脯氨酸含
量,说明在同种盐的相同浓度下,随着胁迫时间的延
长,金露梅叶片的脯氨酸积累量逐渐增加。在相同处
理时间下,不同Na2SO4 浓度间及不同胁迫天数间,
金露梅叶片的游离脯氨酸含量差异均达到显著水平。
在2种盐胁迫下,与 NaCl胁迫比较来看,
Na2SO4 胁迫后金露梅叶片中脯氨酸含量的增加幅
度明显大于NaCl,说明Na2SO4 对金露梅造成的伤
害较大。
图3 NaCl和Na2SO4 胁迫对金露梅叶片游离脯氨酸含量的影响
Fig.3 Effect of NaCl and Na2SO4stress on the free praline
content of P.fruticosa L.leaves
2.4 盐胁迫对金露梅叶片中可溶性蛋白含量的影响
金露梅叶片可溶性蛋白含量与 NaCl、Na2SO4
胁迫和胁迫时间相关,随盐浓度的增加和胁迫时间
的延长均呈先上升后下降的趋势。盐胁迫7d和13d
后,可溶性蛋白含量先升后降趋势更加显著。在叶
片中可溶性蛋白含量增加,可能低浓度的盐促进了
可溶性蛋白的合成。从图4可看出,NaCl胁迫7d
和13d后,金露梅叶片的可溶性蛋白含量在盐浓度
为0.4%时均达到最大值,分别比CK增加了8.22%
和6.66%,随后有所下降,但胁迫时间不同,可溶性
蛋白含量下降趋势不同,0.6% NaCl浓度已超过金
露梅所能承受的 NaCl浓度,导致蛋白质降解大于
合成速度,可溶性蛋白含量开始下降。
金露梅在Na2SO4 胁迫7d和13d后,其叶片
中可溶性蛋白含量均在盐浓度为0.4%时达到最大
值,分别比对照增加了16.30%和11.95%。在相同
Na2SO4 浓度下,与胁迫7d后相比,胁迫13d的叶
片可溶性蛋白含量分别减少了1.10%,8.40%,
12.69%,10.72%和15.67%。可见,随着胁迫时间
的延长,金露梅可溶性蛋白含量比前期有所下降。
方差分析表明,不同NaCl和 Na2SO4 浓度间及不同胁
迫天数间,金露梅叶片的可溶性蛋白含量达显著水平。
第2期 刘 行等:NaCl和Na2SO4 对金露梅叶片胁迫效应 53    
图4 NaCl和Na2SO4 胁迫对金露梅叶片可溶性蛋白含量的影响
Fig.4 Effect of NaCl and Na2SO4stress on the soluble
protein content of P.fruticosa L.leaves
3 讨论与结论
通过盐胁迫下生理生化特性的变化趋势比较,
本次研究初步认为,Na2SO4 胁迫对金露梅的盐害
超过了NaCl对其造成的盐害。植物耐盐性受多因
素控制,不同植物的耐盐机理不同,即使是同一植物
在不同生长时期的耐盐机制或方式也可能不尽相
同,这也决定了耐盐机制的复杂性。从上面各单指
标与耐盐性的分析中可看出,没有哪一个生理指标
能够最终决定金露梅耐盐性的大小,同时各单指标
之间也存在着一定的关系。研究表明,在低盐浓度
(NaCl、Na2SO4≤0.2%)胁迫下,金露梅叶片细胞膜
透性、MDA、游离脯氨酸和可溶性蛋白含量变化不
大,但在高浓度NaCl、Na2SO4 胁迫下发生了较大的
变化,而且在盐胁迫13d后,变化明显较大。这一
现象说明在盐胁迫初期,金露梅能通过提高自身的
渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性蛋白)的积累,对
膜系统起到保护作用,减轻了盐引起的伤害,但渗透
物质的调节是有限的。随盐胁迫浓度的增加及胁迫
时间的延长,过氧化物过分积累,超出了金露梅的自
我调节能力范围,从而造成不可逆的损伤。这在很
多研究中得到验证[19-20]。
本研究通过对金露梅耐盐性分析,初步掌握了
金露梅相关生理生化指标的变化规律,为植物耐盐
性研究提供一定的理论依据,同时为筛选和培育耐
盐性野生花灌木提供参考依据。然而金露梅内部生
理调节机制是一个复杂的过程,各耐盐性指标间的
变化并不总是步调一致的。另外本试验试材为盆内
栽植,若将其种植到大田中必将受到更多外在因素
的影响,因而应从多方面深入研究并结合其实际生
长情况进行综合评定。
参考文献:
[1] 李雪,尚忠海,孔维鹤,等.NaCl胁迫下青竹复叶槭
的生理反应[J].上海农业学报,2008,24(4):79-82.
[2] 王秀玲,程序,谢光辉,等.NaCl胁迫对甜高粱发芽
期生理生化特性的影响[J].生态环境学报,2010,19
(10):2285-2290.
[3] 柴长宏.金露梅栽培技术[J].特种经济动植物,2002
(11):33.
[4] 谢晓蓉.祁连山野生花卉金露梅的人工育苗栽培技
术[J].农业科技通讯,2002(12):18.
[5] 耿生莲,王占林,王海,等.高原野生花卉金露梅和银
露梅的育苗方法[J].青海农林科技,1999(3):60-61.
[6] 郑健,张彦广.野生花卉金露梅种子萌发特性研究
[J].河北科技师范学院学报,2004,18(2):62-64.
[7] 姚芙蓉.金露梅及其栽培技术[J].特种经济动植物,
2004(9):29.
[8] 芦维忠,雷颖,孙建波.金露梅嫩茎离体培养再生植
株的研究[J].西北林学院学报,2004,19(2):73-74.
[9] 任发生,王尚雄.祁连山高寒林区金露梅育苗技术
[J].林业实用技术,2005(6):45.
[10] 郑健,郑勇奇,苑林,等.金露梅扦插繁殖技术研究
[J].林业科学研究,2007,20(5):736-738.
[11] 张忠微,张彦广,王志刚,等.3种外源激素对金露梅
嫩枝扦插的影响[J].河北林果研究,2007,22(2):
146-148.
[12] 潘瑞炽,董愚得.植物生理学[M].4版.北京:高等教
育出版社,2001.
[13] 张治安,张美善,蔚荣海.植物生理学实验指导[M].
北京:中国农业科学技术出版社,2004:132-133.
[14] 张振清.植物生理学实验手册[M].上海:上海科学技
术出版社,1985:134-138.
[15] Bush S R,Earle E D,Langhans R W.Plantlets from
petal segments from petal segments,petal epidermis
and shoot tips of the periclinal chimera,Chrysante-
mun morifolium ‘Indianapoles’[J].Amer J Bot,
1976,63(6):729-737.
[16] 张志,刘敏,梁艳,等.盐胁迫对3种冷季型草坪草生
长的影响[J].生态环境学报,2009,18(5):1877-
1880.
[17] 金雅琴,李冬林,李荣锦,等.盐胁迫对乌桕幼苗某些
生理指标的影响[J].江西农业大学学报,2009,31
(5):874-878.
[18] Daneshmand F,Arvin M J,Kalantari K M.Physiolog-
ical responses to NaCl stess in three wild species of
potato in vitro[J].Acta Physiologiae Plantarum,
2010,32(1):91-101.
[19] 吴幼容,郑郁善.观音竹对盐胁迫的生长及生理生化
响应[J].福建林学院学报,2012,32(1):23-27.
[20] 刘新星,罗俊杰.豌豆幼苗在盐胁迫下的生理生态响
应[J].草业科学,2010,27(7):88-93.
(编辑:宗淑萍)