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金露梅耐盐生理特性的研究



全 文 :文章编号:1000-1573(2009)02-0034-04
金露梅耐盐生理特性的研究
刘 行 ,  张彦广 ,  安军超 ,  常二梅
(河北农业大学 园林与旅游学院 , 河北 保定 071001)
摘要:研究了金露梅在不同浓度的 NaCl胁迫下的生理生化效应。结果表明:随着 NaCl处理浓度的增加以及胁
迫时间的延长 ,金露梅叶片中的膜透性 、游离脯氨酸含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈缓慢下降
趋势;过氧化物酶(POD)活性呈先下降后上升趋势;丙二醛(MDA)、可溶性糖含量呈先上升后下降趋势。研究证
实了膜透性 、丙二醛含量 、游离脯氨酸含量 、SOD 及 POD 活性是金露梅 5 个重要的耐盐生理指标;可溶性糖含量
变化幅度较小 ,可作为金露梅耐盐性鉴定的参考指标。
关 键 词:金露梅;耐盐性;NaCl胁迫;生理生化指标
中图分类号:S 685.99 文献标识码:A
NaCl stress on the physiological characteristics
in Potntilla f ruticosa L.
LIU Hang , ZHANG Yan-guang , AN Jun-chao , CHANG Er-mei
(College of Landscape Architecture and Tourism , Agricultural University of Hebei , Baoding 071001 , China)
Abstract:The physiological ef fects of NaCl st ress in Potent il la frut icosa L.were studied.The
results showed that , with the increase of salt concentration and the prolonging time of NaCl-st ress ,
membrane permeability and free proline content increased gradually ;supero xide dismutase(SOD)of
Potenti lla frut icosa L .leaves decreased slowly;the peroxidase (POD)had high-low-high t rend;
the contents of MDA , soluble sugar had low-high-low trend.This research confirmed that
membrane permeability , MDA content , f ree proline content , SOD and POD activi ty w ere five
important phy siological indexes for salt tolerance in Potenti lla fruticosa L.;but range of soluble
sugar content w as narrow , so the content of soluble sugar should be the reference index of salt
tolerance in Potenti lla fruticosa L.
Key words:Potenti lla fruticosa L.;salt tolerance;NaCl st ress;index of physiological process
  全世界有 1/3的土地是盐碱地 ,我国约有 3 000
万 hm2 ,主要分布在东北 、华北和西北[ 1] 。土壤盐化
是影响和限制植物生长的重要环境因素之一 。针对
盐分胁迫对植物的影响已有大量的研究 ,也取得了
巨大的成就 ,为生产实际提供了许多理论依据 。但
以往的工作多数是以农作物 、牧草 、蔬菜和经济树种
为研究对象 ,而在园林绿化树种方面研究较少 。园
林植物耐盐性的提高 、盐渍土的生物治理和综合开
发是未来园林发展和城市绿化的重大课题 。
金露梅(Potenti lla frut icosa L.),又名金老梅 、
金蜡梅 ,蔷薇科委陵菜属落叶小灌木[ 2] 。金露梅花
期从 5月到 9月 ,观赏性良好 ,被誉为“花寿之王”。
金露梅可作为绿篱或栽植于草坪 、花境边缘;可配植
于高山园或岩石园 ,是极具开发价值的野生花卉资
源[ 2-3] 。
到目前为止 ,金露梅在华北平原地区的引种驯
收稿日期:2008-04-28
基金项目:河北省林业局资助项目(0209218)
作者简介:刘 行(1983-),女 , 河北望都县人 ,在读硕士生 , 主要从事野生花卉引种栽培研究.
通讯作者:张彦广(1957-),男 , 河北石家庄人 ,教授 , 主要从事园林植物资源与栽培研究.
第 32卷第 2期
2 0 0 9年 3月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICU LT URAL UNIVERSI TY OF HEBEI
    Vol.32 No.2
M ar .2 0 0 9
化已经获得成功 。对金露梅的研究主要集中在繁殖
和栽培技术方面 。芦维忠等[ 4] 以金露梅嫩茎为外
植体进行簇生芽诱导 ,得到了效果较好的培养基配
方;郑健等[ 5]研究了金露梅扦插繁殖技术 ,提出了
药剂巴巴安(BBA)促进硬枝扦插和嫩枝扦插生根的
最适浓度等。但目前对野生花卉金露梅的耐盐生理
机制研究未见报道 ,本研究旨在通过对金露梅在不
同盐浓度下生理生化指标的变化情况来评定其耐盐
性 ,为盐碱化地区选择适宜的园林植物提供理论依
据。
1 材料及方法
1.1 材料
试验于 2007年 6 月至 8月中旬在河北农业大
学苗圃进行。供试的材料为 2年生金露梅扦插苗 。
2007年 4月中旬选整齐一致 、健壮 、无病虫害 2 年
生扦插苗 ,定植于直径 21 cm 、深 25 cm 、盆底有排水
孔并置托盘的花盆中 ,盆土为苗圃园土 。
1.2 方法
分别用 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的
NaCl溶液对金露梅进行处理 ,清水为对照 。分别在
处理 0 、1 、3 、7 、13 d后采取叶片测定各项生理指标 ,
试验重复 3次。
1.3 测定指标
蒽酮比色法测定[ 6] 可溶性糖含量 ,酸性茚三酮
比色法[ 7]测定游离脯氨酸含量 ,电导法(DDS -11A
电导仪)测定膜透性 ,硫代巴比妥酸(TBA)比色法
测定[ 8]MDA(丙二醛)含量 。
SOD活性的测定采用氮蓝四唑 (NBT)光化还
原法[ 9] ;POD活性的测定采用愈创木酚法测定 。
1.4 数据处理方法
数据主要采用 SPSS 软件进行方差分析(P <
0.01)和相关性分析 。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫下金露梅叶片膜质过氧化的变化
2.1.1 盐胁迫下金露梅叶片细胞膜透性的变化 
由表 1可知 ,在 NaCl胁迫下 ,随着盐浓度的增加和
胁迫时间的延长 ,金露梅叶片的膜透性呈上升趋势 。
在各盐浓度胁迫下 ,金露梅叶片的膜透性均显著高
于对照 。在盐胁迫 7 ~ 13 d 后 ,各盐浓度处理后的
膜透性与对照差异达极显著水平(P <0.01),且膜
透性在不同处理间存在极显著差异(P <0.01),说
明盐胁迫对叶片膜透性有明显的影响。
表 1 NaCl胁迫对金露梅叶片膜透性的影响
Table 1 Effct of NaCl stress on electrolytic leakage
of Potentilla f ruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concent ration
膜透性/(S·m-1) Electorlytic leakage
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 0.050 bc 0.049 a 0.035 a 0.080 a 0.068 a
0.2 0.036 a 0.068 b 0.066 b 0.115 b 0.083 b
0.4 0.059 cd 0.090 c 0.132 d 0.157 c 0.160 c
0.6 0.047 b 0.120 d 0.113 c 0.203 d 0.213 d
0.8 0.057 cd 0.134 de 0.178 f 0.271 e 0.240 e
1.0 0.062 d 0.142 e 0.158 e 0.299 f 0.343 f
  注:用不同字母标记的数字在 P<0.01水平差异极显著 ,下同.
2.1.2 盐胁迫下金露梅叶片中丙二醛含量的变化
 如表 2所示 ,在相同 NaCl浓度下 ,随着胁迫时间
的延长 ,金露梅叶片中 MDA 含量呈先增加后降低
的趋势 。在各次取样中 ,金露梅叶片中 MDA 含量
均表现出随着盐分水平的增加而增加的趋势 ,并且
这种变化趋势随着处理时间的延长而逐渐趋于显
著 。同时发现 ,随着处理时间的延长 ,与对照相比导
致 MDA 含量发生显著差异的最低盐分水平基本上
呈逐渐降低趋势。这说明 , NaCl对金露梅叶片中
MDA 含量的影响程度与处理时间有关 ,经过较长的
处理时间 ,即便较低的盐分水平也能表现出对 MDA
含量的显著影响。
在盐胁迫前期(0 ~ 1 d),金露梅叶片中 MDA含
量基本趋于稳定 。在胁迫 1 d后 ,不同浓度盐处理
对叶片中 MDA 含量的影响仅在最高浓度(1.0%)
时与对照有显著差异 ,其它各处理间差异不显著。
而在盐胁迫中后期(3 ~ 13 d),随着盐浓度的增加 ,
MDA含量呈上升趋势 。盐胁迫 3 d后 ,在盐浓度低
时(0.2%、0.4%),MDA含量与对照无显著差异 ,至
盐浓度高于 0.6%, MDA 含量与对照的差异极显
著 ,可见盐浓度越高对叶片细胞的破坏作用越大 ,
MDA 积累越多。
表 2 NaCl胁迫对金露梅叶片丙二醛含量影响
Table 2 Effect of NaCl stress on MDA content
of Potentilla f ruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concent ration
丙二醛含量/(μg·g -1) MDA content
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 2.300 a 2.090 a 2.200 a 2.090 a 2.450 a
0.2 2.430 a 2.285 a 2.620 a 2.276 a 2.587 a
0.4 2.520 a 2.770 ab 2.850 ab3.110 b 2.910 ab
0.6 2.160 a 2.582 ab 3.320 bc 3.410 bc2.940 ab
0.8 2.160 a 2.500 ab 3.450 bc 3.800 bc3.110 ab
1.0 2.460 a 3.393 b 4.000 c 3.950 c 3.300 b
35 第 2期  刘 行等:金露梅耐盐生理特性的研究
2.2 盐胁迫下金露梅叶片中保护酶活力的变化
2.2.1 盐胁迫下金露梅叶片中超氧化物歧化酶
(SOD)活力的变化 如表 3所示 ,在盐胁迫前期 ,盐
浓度低于 0.6%,金露梅叶片中 SOD活性较高并保
持相对稳定 。在盐高浓度(0.8%、1.0%)下 ,随着盐
胁迫时间的延长 , SOD活性迅速下降 。在相同胁迫
时间下 ,盐浓度高于 0.4%的各处理 SOD活性(与
对照相比)极显著降低 ,而 0.2%盐胁迫对金露梅叶
片中SOD活性影响不大。
表 3 NaCl胁迫对金露梅叶片 SOD酶活性影响
Table 3 Effect of NaCl stress on SOD enzyme activities of Potentilla f ruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concentration
SOD活性/(unit·g-1FW)
SOD activity
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 88.133 a 101.731 d 105.063 f 98.000 c 85.600 e
0.2 83.139 a 103.747 d 88.933 d 98.004 c 77.600 d
0.4 89.753 a 88.846 c 83.411 c 93.543 b 49.800 c
0.6 89.889 a 87.667 c 100.932 e 96.067 bc 29.067 b
0.8 95.276 a 70.048 b 65.959 a 58.694 a 27.200 b
1.0 84.633 a 59.588 a 74.200 b 58.886 a 17.133 a
2.2.2 盐胁迫下金露梅叶片中过氧化物酶(POD)
活力的变化 如表 4 所示 ,金露梅叶片随盐胁迫时
间的延长 ,POD活性变化在总体上呈现先降低后上
升的趋势 ,而在特定盐浓度胁迫条件下 , POD 活性
上下波动幅度不同。方差分析表明 ,盐胁迫 7 d后 ,
在盐浓度低于 0.6%,叶片中 POD活性与对照的差
异不显著 ,而盐浓度达到 0.8%、1.0%时 ,POD活性
与对照有极显著差异。盐胁迫 13 d后 ,不同盐浓度
处理与对照差异均达极显著水平 。说明高浓度和长
时间的 NaCl胁迫对金露梅叶片中 POD活性有较大
影响。
表 4 NaCl胁迫对金露梅叶片 POD酶活性影响
Table 4 Effect of NaCl stress on POD enzyme activities of Potentilla fruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concentration
POD活性/(A470·min-1·g -1FW) POD activity
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 29.098 a 25.887 b 8.498 a 14.318 a 17.955 a
0.2 24.801 a 20.833 a 9.361 b 17.647 ab 28.313 b
0.4 20.755 a 23.574 ab 12.315 ab 18.833 ab 52.133 c
0.6 25.026 a 21.442 a 14.833 b 15.815 a 49.100 c
0.8 23.676 a 24.076 ab 16.158 b 21.968 b 58.293 d
1.0 23.904 a 22.466 ab 20.554 c 28.126 c 60.256 d
2.3 盐胁迫下金露梅叶片中渗透调节物质含量的
变化
2.3.1 盐胁迫下金露梅叶片中游离脯氨酸含量的
变化 如表 5所示 ,在盐浓度低于 0.6%时 ,随着处
理时间的延长 ,金露梅叶片中游离脯氨酸含量有所
增加 ,但无一定的规律性。当浓度为 0.8%、1.0%
时 ,叶片中游离脯氨酸含量随处理时间的延长而明
显增加 ,尤其在长时间盐胁迫下其增加量更明显。
在同一处理时间下 ,随盐浓度的增加 ,游离脯氨酸含
量随之上升。经方差分析 ,不同盐浓度处理的游离
脯氨酸含量与对照之间存在极显著差异 ,并且游离
脯氨酸含量在不同处理间也存在极显著差异。
表 5 NaCl胁迫对金露梅叶片游离脯氨酸含量影响
Table 5 Ef fect of NaCl treatment on free proline content of Potentilla fruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concentration
脯氨酸含量/(μg·g-1) F ree proline content
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 90.046 a 67.675 b 53.125 a 77.265 b 67.179 a
0.2 103.605 b 56.432 a 61.558 b 63.377 a 65.361 a
0.4 103.274 b 81.067 c 95.034 c 93.335 c 90.063 b
0.6 104.266 b 90.044 d 114.092 d 122.087 d 114.849 c
0.8 95.856 ab 104.260 e 130.258 e 163.952 e 168.737 d
1.0 95.999 ab 119.377 f 172.180 f 195.982 f 212.440 e
36      河 北 农 业 大 学 学 报 第 32卷
2.3.2 盐胁迫下金露梅叶片中可溶性糖含量的变
化 如表 6所示 ,金露梅叶片中可溶性糖含量随着
盐胁迫时间的延长 ,整体上呈先升高后降低的趋势 。
而随着盐浓度的增加 ,其含量整体上呈增加趋势 ,尤
其在盐胁迫中后期 (3 ~ 13 d),盐浓度高于 0.2%的
各处理 ,可溶性糖含量与对照差异均达极显著水平。
表 6 NaCl胁迫对金露梅叶片可溶性糖含量影响
Table 6 Effect of NaCl stress on soluble sugar content of Potentilla f ruticosa L.leaves
NaCl浓度/ %
Concentration
可溶性糖含量/(mg·g-1) Soluble sugar content
0 d 1 d 3 d 7 d 13 d
CK 4.074 a 4.076 a 3.899 a 4.220 b 4.123 a
0.2 4.200 a 4.130 ab 4.270 b 4.053 a 4.070 a
0.4 4.149 a 4.270 ab 4.504 c 4.586 c 4.606 d
0.6 3.960 a 4.400 b 4.630 d 4.623 c 4.278 b
0.8 4.070 a 4.671 c 4.664 d 4.886 d 4.432 c
1.0 4.186 a 4.707 c 4.847 e 5.148 e 4.749 e
2.4 NaCl胁迫下金露梅各项生理生化指标间的相
关性分析
盐胁迫对植物的危害最直接的表现在膜透性的
变化上。通过对膜透性的变化与其它指标间的相关
性分析可知 ,金露梅叶片的膜透性与 MDA 含量 、
POD活性均呈极显著正相关 ,而与 SOD 活性呈极
显著负相关。在盐处理下细胞质膜透性增大的同
时 ,MDA含量有极显著的增加 , POD活性也极显著
升高 ,而 SOD活性极显著降低。
表 7 NaCl胁迫下金露梅叶片各指标间的相关分析
Table 7 The correlations among the indices of Potentilla f ruticosa L.leaves under NaCl stress
膜透性
Membrane permeability
MDA 含量
MDA content
SOD 活性
SOD activity
POD活性
POD activity
膜透性 1
MDA含量 0.912** 1
SOD活性 -0.891** -0.756** 1
POD活性 0.785** 0.639** -0.813** 1
  注:**表示在 P<0.01水平上的相关性分析.
3 结论与讨论
1)在相同 NaCl浓度胁迫下 ,随胁迫时间的延
长 ,金露梅叶片质膜透性呈上升趋势;在同一胁迫时
间下 ,随 NaCl浓度的增加 ,叶片质膜透性也显著增
加。肖雯等[ 10]的研究证实细胞膜透性的大小反映
膜受伤害的程度 , 数值越大膜受到的伤害也越大 。
因此细胞膜透性可作为评定金露梅叶片耐盐性的生
理指标之一。
2)在 NaCl胁迫前期 ,金露梅叶片中 SOD 活性
相对比较稳定 ,对膜系统具有一定的保护功能 ,但随
盐胁迫时间的延长 , SOD 活性迅速下降 ,膜透性增
大 ,膜系统受害程度增强 。因此 , SOD 酶活性的变
化是一种短期的保护性反应 ,更长时间的盐稳定性
还有赖于膜结构本身的调整和细胞的渗透调节 ,这
与马焕成等11观点一致。
3)研究表明 ,脯氨酸含量可以作为耐盐的一个
很好的指标 。随着 NaCl胁迫浓度的增加和时间的
延长 ,金露梅叶内的游离脯氨酸含量显著增加 。肖
雯等[ 10]测定了 7种盐生植物中脯氨酸含量都高于
对照组 ,说明脯氨酸对渗透调节的作用较大。
4)金露梅的膜透性 、MDA 含量和 SOD活性呈
极显著负相关 ,也就是说SOD活性在盐处理后降低
的同时 ,MDA含量 、细胞质膜透性有极显著的增大 。
许多研究[ 13]均表明了这一点 。金露梅在无盐或盐
分很低时 ,均主要利用酶类清除剂清除活性氧 ,盐胁
迫后 ,受细胞质内盐分变化的影响 ,酶类清除剂的结
构活性或含量水平下降 ,活性氧对膜脂造成过氧化
伤害 , MDA 含量上升 ,膜透性增加 。本研究结果表
明对于金露梅而言 ,盐渍引起的膜损伤 、膜脂过氧化
作用以及酶类之间关系密切 。
5)事实上植物耐盐机理是一个复杂的过程 ,是
由多基因控制 ,各生理生化指标协同作用的结果。
因而要综合分析 NaCl胁迫对金露梅各生理指标的
影响 ,才能较为准确地了解金露梅的耐盐机理 。综
上所述 ,质膜透性 、MDA含量 、SOD活性 、POD活性 、
游离脯氨酸含量均可作为金露梅耐盐性的鉴定指标;
可溶性糖含量变化幅度较小 ,可作为参考指标 。
(下转第 41页)
37 第 2期  刘 行等:金露梅耐盐生理特性的研究
及逆境生理指标(MDA),考虑到节约生产成本 ,提
高经济效益方面 ,本试验结果表明配方 B是较理想
的火鹤水培营养液。
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(上接第 37页)
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41 第 2期  秦丽娟等:不同营养液对水培火鹤幼苗生长及相关生理指标的影响