全 文 ：盐胁迫对芨芨草苗期生长和脯氨酸含量的影响
董秋丽 ,夏方山 ,董宽虎
(山西农业大学 动物科技学院 ,山西 太谷　030801)
　　摘要:以芨芨草(Achnatherum sp lendens)为试验材料 ,分别用浓度为 0 、100 、200 、300 、400 、500
mmo l/L 的 NaCl和 Na2 SO 4对其苗期进行胁迫 ,通过对芨芨草的根长 、株高 、相对生长率(RGR)、根冠比
(R/T)和脯氨酸含量(Pro)进行测定。结果表明:在 N aCl 和 Na2SO 4的胁迫下 ,根长比株高受到的抑制
较大 ,RGR显著低于对照(P<0.05), R/ T 高于对照;随着浓度的增加 ,芨芨草叶片与根系的 Pro 含量
呈上升趋势 ,芨芨草植株叶片的 Pro 含量显著高于根系(P <0.05)。与 NaCl相比 ,在 Na2 SO 4的胁迫
下 ,芨芨草植株的相对生长率及根冠比受到的影响较小 ,Pro 含量的积累较多 ,可见 NaC1对芨芨草的伤
害程度大于 Na2SO 4 。
　　关键词:芨芨草;根长;株高;相对生长率;根冠比;脯氨酸
　　中图分类号:Q 945.78　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2010)03-0029-05
　　土壤盐渍化引起的渗透胁迫已对植物的生长和产
量造成了很大的影响[ 1] 。生长抑制 、生物量降低是盐
胁迫下植物最敏感的生理响应[ 2] 。Pro 是公认的在细
胞中起着无毒渗透保护作用的细胞相溶性物质 ,被广
泛的积累在各种器官中[ 3] 。大量资料表明 , Pro 积累
与植物对干旱和盐胁迫适应性之间表现出正相关[ 4 , 5] 。
　　芨芨草为高大多年生密丛禾草 ,具有广泛的生态
可塑性 ,在复杂的生境条件下 ,可组成有各种伴生种的
草地类型 ,是盐化草甸的重要建群种[ 6 , 7] 。目前 ,关于
芨芨草的研究多见于生态方面 ,关于其耐盐性方面的
报道较少 。因此 ,试验对其苗期盐胁迫下的生长指标
以及体内渗透调节物质进行测定 ,为生物改良盐碱地
草种的选择及进一步研究耐盐机理提供科学依据 。
1　材料和方法
1.1　供试草种及来源
　　试验用芨芨草种子 2008 年 10月 13日采自山西
省偏关县天峰坪镇梨园村的农田地埂 ,海拔 1 018 m ,
　　收稿日期:2010-03-05;修回日期:2010-05-17
　　基金项目:国家“十一五”科技支撑计划课题
(2007BAD56B01)
　　作者简介:董秋丽(1985-), 女 ,山西阳泉人 , 在读硕士研究
生。 E-mail:d394875786@126.com
董宽虎为通讯作者。
E 111°22′, N 39°27′。
1.2　试验处理及方法
　　试验在山西农业大学草业科学系日光能温室进
行。将种子(100粒/盆)播种于蛭石与珍珠岩体积比
为 1∶1的塑料盆(直径 25 cm ,高 20 cm),插入 PVC
管以便浇水及营养液 ,置于昼夜温度为 25 ℃/17 ℃,
相对湿度为 65%～ 80%的温室条件下进行培养 。出
苗后 ,每隔 2 d 用 Hoagland营养液浇灌 1次 ,处理于
17:00 ～ 20:00进行。其余时间用蒸馏水补充失水 ,以
称重法确定失水量 ,当苗龄达 2 ～ 3周时每盆定苗 60
株。7周后对其进行盐分胁迫 ,以分别含有 0(CK)、
100 、200 、300 、400 、500 mmol/L NaCl和 Na2 SO 4的营
养液为处理液 ,隔天按 100 mmo l/L 梯度进行递增 ,直
至达到指定浓度 ,对照只灌完全营养液 。3次重复 ,采
用随机区组设计 。每组盐胁迫 7 d 后 ,分别采集其叶
片和根系 ,置于-80 ℃冰箱保存 ,进行相关指标测定 。
1.3　测定方法及统计分析
　　根冠比(R/ T):植物地下部分与地上部分鲜重的
比值[ 8] ;相对生长率(RGR):(处理后高度-处理前高
度)/ 处理前高度×100%[ 9] ;根长与株高的测定:胁迫
7 d ,小心将其连根取出 ,用自来水冲洗干净 ,再用蒸馏
水冲洗后 ,用吸水纸吸干 ,每盆选取 15 株测定芨芨草
最长叶片与根系伸直后的高度 , 为株高与根长。Pro
含量测定:按照[ 10] Bates等方法进行;试验数据采用
29第 30卷　第 3期　　　　　　　　　　　草 原 与 草 坪 2010年
Excel2003及 SAS8.0统计软件进行分析处理 。
2　结果与分析
2.1　盐胁迫对芨芨草根长与株高的影响
　　不同浓度 NaCl和 Na2 SO 4胁迫下芨芨草根长及
株高的变化见表 1。
　　在 NaCl胁迫下 ,对照浓度达 500 mmol/ L 时 ,芨
芨草根长最低 ,较对照下降了 26.42%;当 NaCl浓度
为 300与 400 mmo l/L 时 ,芨芨草的株高显著高于对
照(P<0.05),其他浓度胁迫下芨芨草的株高与对照
无显著差异(P>0.05)。在 Na2SO 4胁迫下 ,当浓度为
100 mmol/ L时 ,芨芨草的根长和株高分别与对照差异
不显著(P<0.05),且对芨芨草的生长有一定的促进
作用;随着 Na2 SO 4浓度的增加 ,根长与株高的生长受
到了抑制 ,且显著低于对照(P<0.05)。
2.2　盐胁迫对芨芨草根冠比的影响
　　不同浓度 NaCl和 Na2 SO 4胁迫下芨芨草根冠比
的变化见表 2。
　　在 NaCl胁迫下 ,除了浓度为 100 mmol/ L 处理下
的根冠比与对照差异不显著外(P >0.05),其余均显
著高于对照(P <0.05);在 Na2 SO 4胁迫下 ,随着浓度
的增加 ,芨芨草的根冠比均显著高于对照(P <0.05),
当浓度为 100 mmo l/L 时 ,根冠比最大 ,是对照的 1.73
倍。除了 Na2Sa4浓度为 100 mmol/ L 时的根冠比显著
高于相同浓度的 NaC l处理组外(P <0.05),其余浓度
胁迫下均差异不显著(P>0.05)。
2.3　盐胁迫对芨芨草相对生长率的影响
　　不同浓度 N aCl和 Na2 SO4胁迫下芨芨草相对生
长率的变化见表 3。
　　在NaCl不同浓度处理下 ,芨芨草的相对生长率均
显著低于对照(P<0.05),当浓度为 500 mmol/ L 时 ,
相对生长率最低 , 为对照的 41.66%。在相同浓度
NaC l和 Na2SO 4胁迫下 , Na2 SO 4胁迫下芨芨草的相对
生长率要高于 NaCl胁迫下芨芨草的相对生长率 , Na2
SO 4对芨芨草植株相对生长率的影响较 NaCl小。
2.4　盐胁迫对芨芨草 Pro含量的影响
　　不同浓度 N aCl和 Na2 SO4胁迫下芨芨草根系和
叶片中 Pro 含量的变化见表 4。
表 1　盐胁迫下芨芨草根长与株高的变化
Table 1　Root length and plant height of Achnatherums plendens under salinity stress cm
浓度
/ mmol· L -1
NaCl
株高 根长
Na2 SO 4
株高 根长
0(CK) 35.46±1.32BCa 31.64±3.04Aa 35.46±1.32Aa 31.64±3.04Aa
100 38.19±2.10Ba 27.55±0.05Ba 38.94±2.52Aa 31.02±3.70Aa
200 33.15±3.55Ca 26.98±2.43Ba 26.31±2.26Cb 22.31±1.19Bb
300 42.20±0.87Aa 26.12±0.01BCa 30.12±1.66BCb 21.25±1.77Bb
400 43.79±2.69Aa 25.41±0.14BCa 30.63±1.05Bb 22.18±1.08Bb
500 33.97±0.35Ca 23.28±0.57Ca 30.47±3.63BCa 25.04±2.02Ba
　　注:同列不同大写字母表示相同盐分不同浓度之间差异显著(P<0.05), 同行不同小写字母表示不同盐分同一浓度下根长(或
株高)间差异显著(P<0.05), 下表相同
表 2　盐胁迫下芨芨草根冠比的变化
Table 2　Root-Shoot ratio of Achnatherum splendens under salinity stress
处理 浓度/mmo l· L
-1
0(CK) 100 200 300 400 500
NaCl 0.67±0.05Ca 0.76±0.07BCb 1.06±0.12Aa 0.91±0.13ABa 0.98±0.20Aa 1.05±0.06Aa
Na2SO 4 0.67±0.05Ba 1.16±0.18Aa 1.06±0.09Aa 0.98±0.08Aa 0.94±0.12Aa 1.09±0.12Aa
　　注:同行不同大写字母表示相同盐分不同浓度之间差异显著(P<0.05),同列不同小写字母表示不同盐分同一浓度之间差异显
著(P<0.05),不表相同
30 　　　　　　GRASSLAND AND T URF(2010)　　　　　　　　　　　　Vol.30 No.3
表 3　盐胁迫下芨芨草相对生长率的变化
Table 3　RGR of Achnatherum splendens under salinity stress %
处理 浓度 / mmol· L
-1
0(CK) 100 200 300 400 500
NaCl 35.74±0.35Aa 29.78±0.51Ba 17.86±0.11Db 18.76±0.52Da 24.70±0.79Ca 14.89±0.51Eb
Na2SO 4 35.74±0.35Aa 24.07±1.33Cb 20.28±0.67Da 18.79±1.17Da 26.52±1.01Ba 25.27±0.53BCa
表 4　盐胁迫下芨芨草根系与叶片 Pro含量的变化
Table 4　Proline content of Achnatherums plendens under salinity stress μg/g FW
浓度
/ mmol· L -1
NaCl
叶片 根系
Na2 SO 4
叶片 根系
0(CK) 32.31±0.32F a 4.08±0.16Fb 32.31±0.32Ea 4.08±0.16Fb
100 65.53±2.50Eb 22.78±1.04Ed 113.04±2.86Da 30.07±2.90Ec
200 151.84±5.11Db 27.36±0.51Dd 381.57±1.47Ca 83.72±1.97Dc
300 195.96±1.51Cb 62.90±1.91Cd 398.22±8.00Ba 116.19±3.09Cc
400 357.13±0.57Bb 134.05±3.16Bd 406.05±3.34Ba 281.74±3.54Bc
500 585.773±2.01Ab 303.36±1.50Ad 638.36±8.02Aa 356.99±4.49Ac
　　随着 NaCl和 N a2 SO 4浓度的增加 ,芨芨草根系与
叶片中 Pro 含量均呈现出上升趋势 ,且均显著高于对
照(P<0.05);当 NaCl和 Na2SO 4浓度为 500 mmol/L
时 ,芨芨草根系与叶片中 Pro 含量均达到最大值 ,分别
是对照的 74.35 倍 、18.13 倍和 87.50 倍 、19.76 倍。
在 NaCl和 Na2 SO4胁迫下 ,芨芨草叶片的 Pro 含量显
著高于根系(P<0.05), Na2SO4胁迫下 ,芨芨草叶片与
根系的 Pro 含量显著高于相同浓度的 NaCl胁迫组(P
<0.05)。
3　讨论及结果
3.1　盐胁迫对芨芨草苗期生长特性的影响
　　盐分胁迫显著影响植物生长高度 、茎生长 、生物量
积累及生物量分配[ 11] ,导致植物的生长速率降低 ,叶片
受伤以及根冠比的增加等[ 12] 。株高和根长是营养生长
期植物全部生命活动的最终体现 ,也是全面反映各种
胁迫效应的最理想指标[ 13] 。在盐分胁迫下 ,芨芨草的
RGR下降 ,整个植株的生长受到了抑制 。随着 NaCl
和 Na2 SO 4浓度的增加 ,盐分对根的生长产生了抑制作
用 ,这和前人研究的结果一致[ 14 , 15] 。根冠比能反映植
物的生长状况 ,以及环境条件对地上部分和地下部分
生长的不同影响[ 8] 。研究表明:根冠比大 ,草坪草的抗
逆性强 ,耐盐性也强[ 16] 。I tai和 Benzion认为根冠比增
大是植物的一种保护效应 ,有利于其吸收水分和营养
物质 ,降低蒸腾 ,缓解水分胁迫所造成的伤害[ 17] 。试验
结果表明:在 NaCl和 Na2SO4的胁迫下 ,随着浓度的增
加 ,芨芨草的根冠比增加 。可见 ,在盐分胁迫下 ,虽然
芨芨草根长受到的抑制较叶片明显 ,但芨芨草根部植
物量的增加在一定程度上可以缓解胁迫所造成的伤
害 。
3.2　盐胁迫对芨芨草苗期 Pro含量的影响
　　植物在干旱和盐胁迫条件下 ,会产生复杂的生理
生化响应 ,植物细胞会发生水分亏缺现象 , 即渗透胁
迫[ 18 , 19] ,其中 Pro 在植物渗透调节中起着重要的作用 ,
各组织中 Pro 含量的多少 ,直接关系到其抗逆性的强
弱 ,植物体内不同部位游离 Pro 的含量不同 ,光合器官
和生殖器官高于其他部位[ 20] ,这与此项试验研究结果
一致 ,可见在盐逆境下植物优先保护其光合器官和生
殖器官 ,这是植物对盐渍生境的一种生态适应对策[ 21] 。
在 N aCl和 Na2SO4的胁迫下 ,随着盐浓度的增加 ,芨芨
草根系与叶片中的 Pro 含量均逐步增加 ,且显著高于
对照 ,这与田晓艳等人[ 22] 与杨帆等人[ 23] 的研究结果一
致 。Pro 含量的增加 ,有利于维持细胞的膨压 ,同时 ,可
保护酶和膜系统免受毒害 ,从而缓解胁迫压力[ 23] ,这也
说明芨芨草植株具有一定的抗盐性。在同一浓度胁迫
下 ,Na2SO4处理下芨芨草植株根系与叶片的 Pro 含量
31第 30卷　第 3期　　　　　　　　　　　草 原 与 草 坪 2010年
显著高于 NaCl处理 ,可能是由于不同盐分胁迫使 Pro
含量存在差异。因此 ,渗透调节物质的累积可能是芨
芨草具有较强耐盐性的原因之一。
　　(1)芨芨草对 Na2 SO 4胁迫有较强的耐性。与
NaCl相比 ,在 Na2SO 4的胁迫下 ,芨芨草的相对生长率
及根冠比受到的影响较小;随着 NaCl和 Na2 SO 4浓度
的增加 ,芨芨草叶片与根系的 Pro 含量均显著增加 ,叶
片中 Pro 含量显著高于根系;与 NaCl比 ,在 Na2SO4的
胁迫下 ,芨芨草叶片与根系 Pro 含量的积累较多 。
　　(2)NaCl和 Na2 SO 4的胁迫下 ,芨芨草虽然受到一
定伤害 ,但在 500 mmol/ L 胁迫下仍未达到耐受极限。
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(下转 38页)
32 　　　　　　GRASSLAND AND T URF(2010)　　　　　　　　　　　　Vol.30 No.3
Effects of different hormones levels on physiological
and ecological indicators of Festuca arundinacea cv.
Barlexas underheat stress
DENG Lei ,WANG Yan , LI Jian-long
(College of L i fe S cience , Nanj ing Universi ty , Nanj ing 210093 ,China)
　　Abstract:Effects of different hormones levels on phy siological and eco logical indicators of Festuca arund i-
nacea cv.Barlex as w ere studied under high temperature st ress by spray ing di fferent concentrations o f SA , 6-BA
and H 2O 2 .The resul ts show ed that ecolog ical t rait s of Festuca arund inacea cv.Barlexas w ere affected by spra-
y ing 6-BA , SA , and H 2O 2 ,which reduced the ha rm under high temperature st ress.0.1 mmol/ L SA was bet ter
than the other concentration of SA , so it more effectively reduced turfgrass injury caused by high temperature
st ress;and 0.01 mmol/L 6-BA treatment w as the best concentration to colo r , tex ture , coverage , uni fo rmity ,
grow th ra te , chlo rophy ll content and net pho to synthet ic rate of Festuca arundinacea cv.Barlexas.T he ef fect of
H 2O2 fo r improving hea t tolerance of Festuca arundinacea cv.Barlexas w as not obvious compared to SA and
6-BA.spraying SA ,6-BA and H2O2 under high temperature st ress play s a signif icant role in the improvement of
the photosynthetic rate of Festuca arundinacea cv.Ba rlex as.
　　Key words:ho rmone;Festuca arund inacea cv.Barlexas;ecolo gical indicator s;pho to synthet ic rate;regulation
of heat to le rance.
(上接 32页)
The effects of growth performance and proline
content under salt stress at Achnatherum splendens
seedling stage
DONG Qiu-li ,XIA Fang-shan ,DONG Kuan-hu
(College o f Animal S cience and Technology , Shanx i Agricultural Universi ty , Taigu , Shan xi 030801 , China)
　　Abstract:The ro ot leng th , plant height , relative g row th rate , roo t shoot ratio and Pro content of Ach-
natherum splendens under v ary ing levels of salini ty(0 , 100 , 200 , 300 , 400 and 500 mmo l/L NaC l and Na2SO 4)
were de termined.The results showed that there we re g reater inhibit ion on roots o f Achnatherum splendens com-
pared to height , RGR was significantly low er than the control(P <0.05)and R/T w ere higher than the control
under the st ress of NaCl and Na2SO 4 w th the concentration increasing .Pro content in the leaves and roo ts of
Achnatherum splendens increased , and the Pro content in leaves of Achnatherum sp lendens were signi ficant ly
higher than that in the roo ts(P <0.05).RGR and R/T w ere less ef fected , but mo re Pro content under the
Na2SO 4 stress in Achnatherum sp lendens compared to NaCl.T he resul ts suggested that the harm of Na2 SO 4
st ress to Achnatherum splendens was highe r than NaCl st ress at same concentrai ton.
　　Keywords:Achnatherum splendens;roo t leng th;plant height ;RGR;R/ T ;proline
38 　　　　　　GRASSLAND AND T URF(2010)　　　　　　　　　　　　Vol.30 No.3