全 文 ：牧草研究 盐胁迫对碱茅幼苗叶片内源激素 、NAD　激酶及 Ca2+-ATPase的效应　
刘延吉1 ,张 蕾1 ,田晓艳2 ,陈丹1
(1.沈阳农业大学生物科学技术学院 ,辽宁沈阳 110161;2.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院 ,辽宁抚顺 113001)
摘要:为了研究盐渍生境对盐生植物碱茅 Puccinellia chinam poensis体内部分信号分子的影响 , 采用不同浓
度 NaCl溶液处理碱茅植株 , 对幼苗叶片中部分信号分子及相关蛋白测定和分析。结果发现 , 低盐下碱茅无
胁迫反应 ,高盐胁迫下 , 碱茅脱落酸(ABA)含量升高 , 生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量均下降 , 细胞分裂素
(ZR)含量趋于稳定;碱茅 NAD 激酶(NADKase)活性升高 , 提高代谢调节能力;同时 Ca2+-ATPase 活性增
加 , 是对盐胁迫引起 Ca2+浓度升高而做出的胁迫反应。 表明了碱茅通过胞间信号相对含量的变化 , 调节
NADKase活性 、Ca2+-ATPase活性 , 提高耐盐能力。
关键词:盐胁迫;碱茅;内源激素;NAD 激酶;Ca2+-ATPase
中图分类号:S543.034　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2008)04-0051-04
＊ 　碱茅 Puccinel lia chinampoensis 是改良盐渍
地的先锋植物 。早在 20世纪 80 年代 ,就以其适
应性强 、分布广 、改良效果好等特点在我国 10多
个省(区)大面积的种植推广 ,并取得了显著的经
济效益 、社会效益和生态效益。国内学者对其耐
盐生理生态学特性及耐盐机制进行了广泛的研
究[ 1-4] 。盐胁迫下植物体内信号转导机制一直是
逆境生理的研究热点 ,近年来关于这方面的研究
报道很多 ,然而大多数都侧重于非盐生植物 ,而关
于盐渍生境对盐生植物体内信号物质影响的报道
甚少[ 5-8] 。研究对碱茅在盐胁迫下激素组分和
NAD激酶(NADKase)等信号物质测定和分析 ,
为进一步揭示盐生植物耐盐机理提供理论依据。
1　材料与方法
1.1 材料与处理　试验用碱茅种子由吉林省农
业科学院草地所提供 。试验在沈阳农业大学植物
生理实验室进行 ,粒选种子水培出苗后用 Hoag-
land完全营养液培养 40 d ,选取长势一致的幼苗
进行盐处理 。处理溶液由 Hoag land 营养液配制
不同浓度的 NaCl 溶液组成。盐浓度分别为 0
(CK),50 ,200 ,400 mmo l/L ,分别于处理 0 , 1 , 3 ,
5 ,7 , 15 d取样测定。采样重复3次并测定。所得
数据用统计软件 SPSS11.0分析。
1.2 测定方法
1.2.1激素含量测定　激素的提取与含量测定采
用酶联免疫吸附方法(ELISA),由中国农业大学
提供试剂盒及测定方法。
1.2.2酶活性测定　NAD激酶活性和Ca2+-ATPase
测定方法参见文献[ 9] 。
2　结果与分析
2.1 盐胁迫对碱茅幼苗叶片内源激素含量
的影响　由图 1可以看出 ,盐处理导致幼苗叶
片中碱茅脱落酸(ABA)含量显著上升 ,其中 ,盐
处理 50和 200 mmol/L 的 ABA 含量在处理 15 d
中始终呈上升趋势 ,盐处理 400 mmo l/L 的 ABA
含量在 5 d时出现最高峰 ,然后随处理时间增加
而下降(图 1-A)。同时 ,对照和 50 mmol/ L 幼
苗叶片中生长素(IAA)含量也都呈上升趋势 ,但
是 200和 400 mmo l/L幼苗叶片中 IAA 含量初期
上升 ,后期下降(图 1-B)。200 和 400 mmo l/L
盐处理 ,幼苗叶片中赤霉素(GA)含量总体呈下降
趋势 , 400 mmol/ L 盐处理 15 d导致伤害(图 1-
C)。细胞分裂素(ZR)含量受低盐浓度影响不大 ,
25 卷 4 期
Vol.25.No.4 草　业　科　学PRA TACULTU RA L SCIENCE 514/ 2008
＊收稿日期:2007-03-22
　　基金项目:辽宁(营口)沿海产业基地耐盐植物绿化工程项目
(A20060921)
　　作者简介:刘延吉(1959-),男 ,辽宁大连人 ,副教授 ,博士 , 主
要从事植物生理和细胞信号转导研究工作。 E-
mail:yanjiliu@yah oo.com .cn
初期波动后期稳定(图 1-D)。图 1中变化趋势
表明随盐处理浓度的增大和时间延长 ,碱茅幼苗
叶片中 ABA 含量显著增加 , IAA 、GA 含量下降 、
ZR含量稳定;对照和 50 mmol/L 低盐浓度处理
的幼苗叶片内源激素含量变化幅度相差不大 ,而
400 mmol/ L 高盐浓度处理的含量变化最显著。
图 1　NaCl胁迫对碱茅幼苗叶片内源 ABA、IAA、GA、ZR含量的影响
2.2 盐胁迫对碱茅幼苗叶片 NAD 激酶活
性的影响　由图 2可以看出 ,盐胁迫处理使碱
茅幼苗叶片 NADKase 活性升高。与对照相比 ,
200和 400 mmol/L 处理的 NADKase 活性升高
显著 。表明盐胁迫显著提高了 NADKase 的活
性。在 400 mmo l/L 处理7 d时 , NADKase 活性
达到高峰值 63 ΔOD/(μL ·min)。随后降低 ,表
明盐胁迫强度已超过碱茅自身的调节机制而影响
酶活性。
2.3盐胁迫对碱茅幼苗叶片质膜Ca2+-AT-
Pase 活性的影响　质膜 Ca2+-ATPase对盐胁
迫所引起 Ca2+浓度的升高做出反应 ,从而控制细
胞内钙离子浓度变化 。由图 3 可以看出 , 前期
400 mmol/ L 盐处理的碱茅 幼苗叶片质膜
Ca
2+-AT Pase活性急剧增加 ,处理 7 d 时比对照
图 2　盐胁迫对碱茅幼苗叶片 NADKase活性影响
高 87.93%。后期急剧下降 , 表现出伤害反应。
200 mmol/ L 处理 Ca2+-A TPase 活性稳定增加;
对照和 50 mmo l/L 低盐浓度处理无应激反应 。
2.4 盐胁迫对碱茅幼苗生长的影响　与对
52
PRATACULT URAL SCIENCE(Vo l.25.No.4) 4/ 2008
照相比 ,幼苗叶片在不同盐浓度处理时期表现出
不同的生长状态。其中 , 50 mmo l/L 处理的幼苗
基本上未表现出盐胁迫的伤害状态 ,200 mmo l/L
处理的幼苗从处理 7 d开始逐渐表现出盐胁迫的
伤害状态 , 在处理 15 d 时 , 叶尖萎蔫。 400
mmo l/L处理的幼苗从处理开始就表现出受胁迫
的状态 ,并随处理时间的延长而不断加剧 ,处理
15 d时 ,叶片严重的萎蔫卷曲变黄 ,表现出严重
盐胁迫的状态。
图 3　盐胁迫对碱茅幼苗叶片质膜
Ca2+-ATPase活性影响
表 1　盐胁迫对碱茅幼苗生长的影响
处理
(mmol/ L)
0
(d)
1
(d)
3
(d)
5
(d)
7
(d)
15
(d)
CK + + + + + + +
50 + + + + + +
200 + + + + - -
400 + - - - - - - - -
　注:“ +”表示正常生长;“ -”表示生长受抑制。
3　讨论
3.1 盐胁迫时 ,内源激素 ABA 作为胞间信号被
根系细胞感知 ,在胞内引起 ABA 大量合成 ,作为
胞间信使由根系运抵叶片 , 在叶片中大量积
累[ 10] 。内源激素 IAA 、细胞分裂素(CTK)、总体
水平均随盐胁迫浓度和时间增大而降低 ,而 ZR
水平波动后趋于稳定。ABA 与细胞上的激素受
体结合 ,开启 Ca2+通道 ,导致胞内第二信使 Ca2+
浓度迅速增加 ,Ca2+与 CaM 及其他 Ca2+结合蛋
白调节细胞代谢或基因表达[ 11] 。
3.2 NAD激酶是目前已知的唯一能催化 NAD
磷酸化为 NADP 的酶 ,是高等植物中重要的调节
蛋白[ 1 3] 。NAD激酶调节 NADP/NAD的相对水
平 ,与光合磷酸化 、代谢途径的调控 、植物细胞信
号转导 、逆境反应等很多重要生理过程有关[ 13] 。
Jarret t H W 等[ 14] 认为 NAD激酶的催化活性绝
对依赖于钙调素。在干旱 、Al3+等逆境下 ,植物
NAD激酶活性会发生变化[ 15] 。试验结果表明钙
信号系统通过 CaM 传递盐胁迫 ,导致 NADKase
活性提高 ,并且活性随盐胁迫程度的增大而增加。
3.3 Ca2+-A TPase 在逆境条件下可以将胞质
Ca
2+往质外体或细胞 Ca2+库中运输 ,有利于保持
胞质 Ca2+稳态[ 16] 。Perez-Prat E 等[ 17] 研究表明
盐胁迫下 ,烟草悬浮细胞中耐盐品种的 Ca2+-A T-
Pase水平和 Ca2+-ATPase 基因表达均增加。
ABA 作为盐胁迫下植物调节其生长的信号
物质 ,将胁迫信号传至胞内 ,导致胞内第二信使
Ca2+浓度增加 , 从而活化 CaM , 进一步激活
NADKase ,同时 , 质膜 Ca2+-A TPase 活性增大 ,
将盐胁迫所诱导的胞内 Ca2+升高重新恢复到静
息水平 ,从而保证细胞的正常代谢活动 。本试验
结果表明激素作为胞间信号 , 通过 ABA/ IAA ,
ABA/GA 比值的变化提高盐胁迫能力 ,通过钙信
号系统活化 CaM [ 12] , 激活 NADKase 和 Ca2+-
ATPase活性 ,调节细胞 Ca2+平衡 ,提高抗盐胁迫
能力 。
4　结论
4.1 200 mmol/ L 高盐胁迫下 ,碱茅 ABA 含量升
高 , IAA 、GA含量均下降 ,ZR含量波动后趋于稳
定 ,碱茅通过胞间信号相对含量的变化 ,提高耐盐
能力 ,50 mmol/ L低盐下碱茅无胁迫反应。
4.2 高盐胁迫下 ,碱茅 NADKase 活性升高 ,提高
代谢调节能力;Ca2+-A TPase 活性增加 ,是对盐
胁迫引起 Ca2+浓度升高而做出的胁迫反应 。
4.3 低盐 50 mmo l/L 盐浓度下 ,碱茅正常生长;
高盐 200 mmo l/L 盐浓度下 ,碱茅生长虽受到抑
制 ,但仍可生长;高盐 400 mmol/L 盐浓度下 ,碱
茅生长受到显著抑制 ,15 d后导致死亡 。
53
4/2008 草　业　科　学(第 25 卷 4 期)
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The Effects of Salt Stress on endogenous hormones , NADKase and Ca2+-ATPase
in Leaves of Puccinel lia chinampoensis seedlings
LIU Yan-ji1 , ZHANG Lei1 ,T IAN Xiao-yan2 , CHEN Dan1
(1.Biotechnolo gy College , Shenyang Ag ricultural University , Shenyang 110161 ,China;
2.Environmental Techno logy and Biotechno logy Col lege , Liaoning University o f Pet roleum
&Chemical Techno logy , Fushun 113001 ,China)
Abstract:In o rder to study the inf lu ence of halomo rphic habi tat on partial signaling mo lecule of leave s
in Puccinel lia chinampoensis seedling s , dif ferent concentrations of NaCl So lutions w ere used to t reat
the plants and part ial signal mo lecules and relative proteins in leaves of seedling w ere determined.Re-
sults showed that there w as no stress response unde r low sal t st ress.ABA content increased under
high sal t st ress , while IAA , GA decreased , ZR content w as stable;P.chinampoensis increased NAD-
Kase activi ty to improve its metabo lic regulation.Meanwhile , the activity of Ca2+-A TPase increased
to respond to increasing Ca
2+
concentration under salt st ress , indicating that P.chinampoensis can im-
prove its salt tolerance by changing relat ive content of intercellular signal , regulating NADKase and
Ca2+-AT Pase activity.
Key words:sal t st ress;Puccinel lia chinampoensis;endogenous ho rmones;NADKase;Ca2+-ATPase
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