全 文 ：第 28卷第 2期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vo.l 28, No. 2
2006年 4月 Acta Ag ricu lturae Unive rsitatis Jiangx iensis A pr. , 2006
文章编号:1000 - 2286(2006)02 - 0264 -04
厚藤耐盐生理指标研究
王正加1 ,黄有军1 ,龚 宁 2 ,夏国华 1 ,吕联江 2 ,程 柯 1
(1.浙江林学院 林业与生物技术学院 , 浙江 临安 311300;2. 浙江省绍兴市 林业局 , 浙江 绍兴 312000)
摘要:用 N aC l溶液作为渗透胁迫剂的 Hong land溶液模拟盐胁迫环境 , 测定厚藤盐胁迫下相关生理指标。研究
表明厚藤是一种耐高盐植物 ,盐胁迫下呈现出的抗盐生理机制主要有:随着盐浓度的升高 , 可溶性糖 、游离脯氨
酸 、可溶性蛋白以及 N a+ /K +升高 , 膜透性增加;随着胁迫时间的延长 , 游离脯氨酸含量下降 , N a+的吸收促进
了 K+离子的吸收 , Na+ /K +增大缓慢 ,电导率下降。
关键词:厚藤;盐胁迫;生理机制
中图分类号:S681. 6　　文献标识码:A
A Study on Physiological Ind ices of Ipomoea pescaprae
Under Salt Stress
WANG Zheng - jia
1 , HUANG You - jun1 , GONG N ing2
XIA Guo - hua
1 , LU Lian - jiang2 , CHENG Ke1
　　(1. Department of Forestry and B iotechno logy, ZFC , Lin ’ an 311300, Ch ina;2. Forestry Bureau o f
Shaox ing C ity, Shaoxing 312000, China)
　　Abstract:Railroad vine ( Ipomoea pescaprae )was cultiva ted inHongland solutions w ith differen t leve ls
of NaC l concentra tion, and a number of physio log ica l charac teristics of the Ra ilroad v inew ere tested and com-
pared. The resu lts show ed tha tRailroad vine w as a high sa lt - toleran t plan t, and themechanism o f sa lt resist-
ance included tw o aspects. F irstly, when the concen tration o fNaC lw as increased, so luble sugar, free proline
and so luble prote in w ere accumula ted, Na+ /K+ was ascended and the pene tra ting of ce ll membrane w as en-
hanced in the lea.f Secondly, when the time of salt stressw as pro longed, the concentra tion o f free pro line and
electrica l conductivity dec lined, the absorption o fN a+ acce le ra ted the absorp tion of K + and the Na+ /K + in-
creased g radua lly.
Key words:Ipomoea pescaprae;salt stress;physio log ica lmechan ism
厚藤(Ipomoea pescaprae)又称马鞍藤 ,旋花科牵牛花属多年生匍匐草木 [ 1] 。匍匐茎极长 ,节处易生
不定根 ,根系发达 ,入土深 ,抗盐性强 ,有良好的定砂能力和耐海水冲刷能力 。常成片生长于贫瘠的沙砾
滩涂 ,与其他耐盐植物形成滨海沙滩植被景观 ,是一种很有潜力的沿海滩涂绿化先锋植物 。
我国盐碱土 0. 333亿多 hm2 ,另外有次生盐渍化土 0. 066亿多 hm2 ,广泛分布于长江以北的广阔内
陆 ,以及辽东半岛 、渤海湾和苏北滨海狭长地带 ,浙江 、福建 、广东等省沿海以及台湾和南海诸岛的沿岸
也有零星分布[ 2] 。植物抗盐性的研究已成为植物生理学研究的重点之一 ,厚藤作为东部沿海重要的盐
生植物 ,对其研究甚少 。本试验以不同浓度梯度的 N aC l溶液作为渗透物质 ,一定时间后取其叶片测定
收稿日期:2005 - 12 - 07
基金项目:国家自然科学基金(30371124)和校内基金(2351000230)
作者简介:王正加(1972 -), 男 ,讲师 , 博士研究生 ,从事植物生物技术研究。
第 2期 王正加等:厚藤耐盐生理指标研究
相关抗盐生理指标 ,研究有机渗透调节物质 (可溶性糖以及游离脯氨酸含量)、可溶性蛋白 、N a+ /K +以
及细胞膜透性的变化 ,进一步揭示厚藤抗盐的生理机制 。
1　材料与方法
1. 1　材料
试验材料采自浙江温州市苍南县滨海滩涂 ,剪取正常生长的厚藤植株 ,采回后将其扦插在砂床上 ,
20 ～ 25 d生根后 ,选取生长良好 、长势基本一致的苗木栽植于简易水培槽培养 ,培养液系 N aC l浓度梯
度分别为 0, 10‰, 15‰, 20‰的 Hong land培养液 (pH为 6. 0)。将水培苗按株行距 10 cm ×10 cm插入
已经开好孔的塑料泡沫板上 ,用棉球固定植物 ,放入培养液中 ,开启增氧泵 ,保证氧气供应;同时注意补
充水分使其保持原定水位 。水培时间 2004年 6月 10日 ～ 2004年 7月 30日 ,每 6 ～ 7 d更换 1次培养
液 ,以保证培养液的盐浓度并防治病原菌滋生 。用清水冲洗植物根部 ,洗去黏液 ,并观察植物的生长情
况 。分别于 6月 22日和 7月 13日采集植物样品 ,测定抗盐相关生理指标 ,主要有可溶性糖 、游离脯氨
酸 、可溶性蛋白含量 ,细胞膜透性以及 Na+ /K+值。
1. 2　方法
考马氏亮蓝染色法[ 3]测定可溶性蛋白含量 ,蒽酮比色法测定 [ 4] 可溶性糖含量 ,酸性茚三酮比色
法 [ 3]测定游离脯氨酸含量 ,电导法 (DDS - 1 IA电导仪 )测定膜透性 ,火焰光度计测定 Na+、K+含量并计
算 N a+ /K +。试验数据用 Exce l2000作图分析。
2　结果与分析
2. 1　有机渗透调节物质 、可溶性蛋白的变化
目前普遍认为植物体在渗透胁迫压力下 ,植物体内有机渗透物质 (主要是可溶性糖和游离脯氨酸)
积累 ,相应的可溶性蛋白含量也增加 。厚藤在长期盐浓度胁迫条件下 ,经过 10, 30 d测定有机渗透调节
物质和可溶性蛋白的含量 ,测定结果见表 1。
表 1　盐胁迫下渗透调节物质和可溶性蛋白含量的变化
Tab. 1　The conten ts of osmot ica and solub le prote in s under the cond it ion of sa lt stress
盐胁迫时间
t /d
盐浓度
ρ/‰
可溶性蛋白
/μg g- 1
可溶性糖
/μg g - 1
游离脯氨酸
/μg g - 1
有机渗透调节物质总量
/μg g - 1
CK 297. 33 9. 56 4. 10 13. 66
10 10 372. 99 9. 82 14. 29 24. 11
15 356. 78 9. 91 17. 68 27. 59
20
CK 167. 62 11. 00 2. 11 13. 11
30 10 189. 23 10. 17 7. 60 17. 77
15 400. 01 15. 57 9. 51 25. 08
20
　　注:厚藤在 20‰NaC l培养液中栽植 10 d后即死亡 ,相应数据缺失;本表数据系植物体鲜重测量。
厚藤不耐 20‰NaC l的 Hong land高渗溶液 ,栽培 10 d后即死亡 。由表 1可知 ,在 10‰、15‰NaC l胁
迫下生长表现良好 ,第 10 d测定 ,可溶性蛋白含量在 10‰N aC l溶液中最高 ,为 372. 99 μg /g, 15‰NaC l
溶液中较前者略低;可溶性糖 、游离脯氨酸的含量随着盐浓度的提高而增加 ,游离脯氨酸含量上升明显 ,
15‰N aC l溶液中含量为对照的 4. 31倍 ,而可溶性糖增加不明显。在长期盐胁迫后第 30 d测定 ,可溶性
蛋白在 15‰N aC l溶液中含量达到 400. 01 μg /g,为对照的 2. 39倍 ,较同等条件下第 10 d测定的高 1. 12
倍;而对照及 10‰N aC l溶液中可溶性蛋白较第 10 d测定的低 ,分别为前者的56. 38%和 50. 73%。可溶性
糖和游离脯氨酸的变化趋势与前者相近 ,可溶性糖含量略微增加 ,游离脯氨酸含量则明显较前者
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 28卷
　　图 1　盐协迫下电导率的变化
F ig. 1　Change o f conduc tivity under
the sa lt stre ss
　　图 2　盐胁迫下 N a+ /K +变化
F ig. 2　Change o f Na+ /K + unde r the salt stress
测定值低 ,对照 、10‰、15‰N aC l溶液中分别为第 10 d测定
的 51. 46%, 53. 18%, 53. 79%。表明长期盐胁迫条件下 ,
厚藤游离脯氨酸的积累并不是抵抗渗透胁迫的最有效方式
之一。
2. 2　盐胁迫下膜透性的变化
膜透性直接反映植物细胞对细胞内环境的稳定能力和
对外界环境的适应与抵御的能力 ,是抗渗透胁迫的主要生
理指标之一 [ 5] 。膜透性越大 ,质膜受损伤的程度越高 ,植
物在胁迫条件下膜透性的危害程度可以受冻或者加温处理
的相对电导率与对照的电导率之比表示。
由表 1可知 ,盐胁迫条件下 ,厚藤电导率随盐浓度的升
高而增加 ,表明膜透性增加 ,伤害程度增加 。处理 10 d后 ,
10‰条件下电导率与对照相近 , 15‰条件下明显高于对照 ,
为对照的 2倍左右;处理 30 d后 ,电导率普遍下降 ,趋势与
第 10 d测定结果基本一致。这可能是长期胁迫条件下 ,植物体内自身对膜的修复作用 ,使膜完整性增
加 ,达到胁迫条件下适合植物体内微环境的代谢平衡。从厚藤膜透性的变化看 ,厚藤是耐高盐的植物 ,
膜透性的主动调节能力强 ,随着高盐胁迫时间的延长 ,膜透性降低 。
2. 3　Na+、K+含量及 Na+ /K +变化
盐生植物有较强的渗透调节能力 。盐胁迫下通常以吸收和积累大量盐离子 ,尤其是 N a+和 C l-作
为自身的渗透调节物质[ 6] 。间隔 10 d、30 d分别测定厚
藤叶片 N a+、K +的含量 ,均呈现随盐浓度而升高 ,表明随
着盐浓度的增加 ,厚藤对 N a+、K+的吸收均增加 。培养
10 d后测定 , 10‰、15‰盐浓度中 ,厚藤 Na+ /K+值均接
近 1. 0, 15‰条件下略高 ,两者均明显高于对照;培养
30 d后测定 ,盐胁迫条件下 Na+ /K +值明显较培养 10 d
的测定值要高 ,接近 2. 0。在 10‰、15‰盐胁迫条件下
N a
+
/K
+分别为 1. 74和 2. 23,表明随盐胁迫时间的延
长 ,植物体对 Na+、K+元素的吸收明显增加 ,但 Na+的吸
收量明显大于 K +。长时间的盐胁迫对植物生长是不利
的 ,耐盐能力弱的植物 N a+ /K +值在盐胁迫条件下升高
迅速 ,而厚藤在栽培 30 d后 , Na+ /K+值仍比较小。因
此 ,厚藤是一种耐盐性好的物种 ,盐胁迫下形成体内新的
离子平衡浓度 ,对 N a+、K+等离子的调节吸收能力强 ,同
时也在一定程度上减轻了单盐毒害作用。
3　讨　论
厚藤在 10‰ ～ 15‰条件下培养 30 d后生长基本正常 ,各项生理指标呈现规律性变化 ,在不同盐浓
度下形成体内新的物质代谢平衡 。以 N aC l溶液作为渗透物质的水培条件下 ,致死盐浓度在 15‰ ～
20‰。因此 ,厚藤是一种比较理想的耐盐植物的研究模式 。
植物的抗盐性是综合性状的表现 ,不同植物由于其耐盐方式和耐盐机理不同 ,其组织或细胞内的生
理代谢和生化变化也不同 。所以对植物抗盐生理指标的研究 ,应当是多种指标的综合 [ 7] 。以 N aC l作为
渗透物质造成的胁迫主要有 N a+、C l-离子过量 , Ca2 +、、K+离子亏缺以及渗透胁迫 [ 8] 。植物在逆境条件
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第 2期 王正加等:厚藤耐盐生理指标研究
下 ,打破了体内原有的微环境平衡(酶活性 、离子 、电子平衡等 ),造成碳水化合物的代谢产物的变化 ,随
着胁迫程度的加深 ,与渗透压相关的调节物质的积累趋势明显 ,可溶性糖 、游离脯氨酸以及可溶性蛋白
含量增加。盐胁迫下 ,蛋白质合成受到抑制而分解被促进 ,高含量的可溶性蛋白可帮助维持植物细胞较
低的渗透势 ,抵抗水分胁迫带来的伤害[ 9] 。随着厚藤盐胁迫时间的延长 ,游离脯氨酸含量下降 ,电导率
下降 ,生物膜膜逐渐修复;Na+ /K+增大 , Na+离吸收也促进了 K+离子的吸收 ,这是厚藤对长期盐胁迫的
一种适应机制。
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