全 文 ：收稿日期:2009-11-20
基金项目:河南省创新人才工程(2005-126-49);河南科技学院博士基金(050106);河南科技学院重点项目基金(5046)
作者简介:刘会超(1964-),男 ,河南南阳人 , 教授 ,博士 , 硕士生导师 ,主要从事观赏植物生物技术研究 。
＊通讯作者:贾文庆(1979-), 男 ,河南淮阳人 , 讲师 ,硕士 , 主要从事观赏植物生物技术研究。 E-mail:jiawq99@126.com
盐胁迫对三色堇 CAT 、POD活性及
细胞质膜透性的影响
刘会超 ,贾文庆＊ ,朱婷婷
(河南科技学院 园林学院 ,河南 新乡 453003)
摘要:以三色堇幼苗的茎为材料 ,研究了不同浓度 NaCl胁迫对三色堇过氧化氢酶(CA T)、过氧化
物酶(POD)活性及细胞质膜透性的影响。结果表明:随着 NaCl胁迫浓度的升高 ,细胞质膜透性呈
逐渐上升趋势;CAT 活性呈先下降后上升的趋势;POD活性呈下降 -上升-下降的趋势。当
NaCl浓度为 250mmol/L 时 ,植株全部萎蔫 ,此浓度为三色堇的致死浓度。
关键词:盐胁迫;三色堇;CAT ;POD;细胞质膜透性
中图分类号:S681.9　　文献标识码:A　　文章编号:1004-3268(2010)04-0098-03
Effects of Salt St ress on CAT , POD and the Cell M embrane
Permeability of Viola tricolor
LIU Hui-chao , JIA Wen-qing＊, ZHU Ting-ting
(Landscape Co lleg e , Henan Institute of Science and Techno log y , Xinxiang 453003 , China)
Abstract:The seedling s of Viola tricolor with 5-6 euphylla we re subjected to different concen-
t rat ions o f NaCl.The stems from the seedling t reated w ith NaC l were used as mate rial to ex amine
the variation t rendency of CA T 、POD and membrane permeability of the stem under dif ferent con-
centrations of N aCl.With the increase of N aCl concentrat ion , the CAT activi ty first ly decreased
and then increased , POD activi ty appeared decreasek-increase-decrease t rendency , and the mem-
brane permeability w as increased when the NaCl concentrat ion w as 250mmol/L , the plant w ilted
completely , the refore ,250mmol/L NaCl w as the lethal concentration fo r stems o f Viola tricolor.
Key words:Salt st ress;Viola tricolor ;CA T ;POD;Membrane permeabili ty
　　三色堇(Viola tricolor)别名蝴蝶花 、鬼脸 、猫
儿脸等 , 为堇菜科堇菜属多年生草本植物 , 常作 2 a
生栽培。三色堇是花坛 、花镜 、盆花及图案 、景观设
计的首选材料之一[ 1] 。由于其花形奇特 , 还可剪取
做艺术插花的素材[ 2] 。国内外对三色堇的研究大多
集中在栽培 、繁殖技术等方面[ 1-4] , 有关其抗盐机制
方面的研究尚未见报道。本试验通过测定盐胁迫处
理的三色堇茎的过氧化氢酶(CA T)活性 、过氧化物
酶(POD)活性和细胞质膜透性 , 探讨其在盐渍土壤
条件下的抗盐性 , 以期为开发利用盐碱地资源进行
绿化植物栽培提供理论依据 。
1　材料和方法
1.1　材料的培养
三色堇种子购自上海市农科院。以砂土 、蛭石
和腐叶土为基质 ,按 1.5∶1∶1的比例混合均匀 ,用
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2010年第 4期
DOI :10.15933/j.cnki.1004-3268.2010.04.023
50%可湿性多菌灵粉剂 10 g 进行灭菌 ,密封堆放 5 d
待用 。选用健壮饱满 、均匀一致 、无病虫害的三色堇
种子 ,用纱布包裹好 ,放在容器中进行温汤浸种 ,然
后置于 25℃的恒温箱内催芽 8 ～ 12 h直至露白。称
取 272.00 g 烘干基质放入营养钵 ,定量浇水后将催
好芽的种子播于带有底盘的营养钵中 ,播后置于窗
台上培养 。为满足三色堇生长发育的要求 ,确保生
长条件的均匀性 ,生长期间可以进行人工补光 ,光照
时间为 14 h/d ,光强约为 2 500 lx 。待幼苗长出5 ～ 6
片真叶时 ,控水 4 d ,选择生长一致的 36 盆用 N aCl
溶液处理 。
1.2　试验方法
1.2.1　NaCl浓度处理　设 NaCl浓度为 0(对照)、
50 、100 、150 、200 、250mmol/ L 6个处理 。每天浇灌
1次 ,浇灌量为基质持水量的 2倍 ,使约 2/3的溶液
流出 ,从而将以前的积余盐冲洗掉 ,以保持 NaCl浓
度恒定。处理 5 d后测定有关指标。
1.2.2　生化指标测定　CA T 活性的测定参考李合
生等的方法[ 5] ,略有变动;POD活性的测定参照李
合生的方法[ 5] ;细胞质膜透性的测定参考贾文庆的
方法[ 6] ,略有变动 。
1.3　数据处理
利用 Excel软件对试验数据进行相关分析和作
图 ,SPSS V13软件进行方差分析 。
2　结果与分析
2.1　不同浓度 NaCl对三色堇茎 CA T 活性的影响
由图 1可以看出 ,不同浓度的 NaCl处理对三
色堇茎 CA T 的活性有显著影响 , 50mmol/ L 处理
与对照相比 CA T 活性显著下降(P <0.05),说明低
浓度盐胁迫对三色堇伤害较大。方差分析表明 ,对
照与各处理之间差异显著(P <0.05)。50 ～
250mmol/ L N aCl 处理之间差异不显著(P >
0.05)。
2.2　不同浓度 NaCl对三色堇茎 POD活性的影响
从图 2可以看出 ,随着 NaCl胁迫浓度的增加 ,
POD活性呈下降-上升-下降的趋势。50mmol/ L
处理的 POD活性显著低于对照(P<0.05),说明低
浓度盐胁迫对三色堇茎伤害较大;100mmol/L 处理
下 POD 活性是对照的 1.5 倍 , 差异显著(P <
0.05),随着 NaCl胁迫浓度的增加 , POD 活性也增
加 , 在 200mmol/L 时 POD 活 性 达 到 最 大 。
250mmol/ L处理与 0 ～ 200mmol/L 各处理相比 ,
POD活性有所下降 , 统计分析表明 , 在 100 、150 、
图 1　不同浓度 NaCl对三色堇茎 CAT活性的影响
200 、250mmol/L 处理之间存在极显著差异(P <
0.01),并与对照和 50mmo l/L 处理之间存在显著
差异(P<0.01),可能是高浓度盐胁迫对三色堇造
成严重伤害 ,使三色堇自我调节能力逐渐减弱 ,保护
酶系统受到破坏 ,从而导致 POD活性下降。
图 2　不同浓度 NaCl对三色堇茎 POD活性的影响
2.3　不同 N aCl浓度对三色堇茎细胞质膜透性的
影响
由图 3可以看出 ,随着 NaCl浓度的增加 ,三色
堇茎的相对电导率呈逐渐上升趋势 。50mmo l/L
NaCl处理 ,相对电导率是对照的 1.18倍 ,差异显著
(P<0.05),说明此 NaCl胁迫浓度对细胞膜伤害严
重 。随着盐浓度的增加 ,相对电导率也增加 ,细胞膜
图 3　不同 NaCl浓度胁迫对三色堇茎细胞膜透性的影响
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河南农业科学
受损程度增大 , 在 250mmo l/L NaCl处理时 ,相对
电导率达到最大 ,此时三色堇茎的细胞质膜已遭受
严重伤害 。方差分析显示 , 对照与 50 、100 、150 、
200 、250mmol/L NaCl 处理之间差异显著(P <
0.05),250mmol/L NaC l处理与对照之间差异极显
著(P<0.01)。表明盐分胁迫浓度越高 ,三色堇细胞
膜透性的增幅越大 ,较大的盐分浓度和较长的盐分
胁迫时间大大破坏了三色堇的膜系统。
3　讨论
盐胁迫下植物体内活性氧的积累是导致盐害的
主要原因之一。正常情况下 ,细胞内活性氧的产生
和清除处于一种动态平衡[ 7 , 8] 。但植物在遭受逆境
胁迫时 ,这种平衡遭到破坏 ,引起活性氧的积累 ,导
致膜脂过氧化 ,并造成膜系统的伤害 ,最终导致植物
伤害 。本试验结果显示 , 在 50mmo l/L NaCl胁迫
浓度下 ,POD活性先下降 ,随着 NaCl胁迫浓度的增
加和胁迫时间的延长 ,机体内重新达到新的平衡 ,
POD活性迅速上升 ,在 200mmol/ L 时达到最大 ,可
能是由于三色堇经过从低到高对不同盐浓度胁迫的
适应 ,调节自身生理机能逐渐适应了较高浓度盐胁
迫 ,但 NaCl浓度达到 250mmol/L 时 ,POD活性下
降 ,不能有效地清除氧自由基从而启动膜脂过氧化
作用 ,破坏膜的结构。在 NaCl胁迫浓度下 ,三色堇
茎中的 CAT 活性始终低于对照 ,这与其他学者研
究的在 NaCl胁迫下结荚期毛豆叶片 CAT 活性变
化趋势基本一致[ 9] ,N aCl胁迫对其产生较严重的伤
害 ,使三色堇自我调节能力逐渐减弱 ,植株抗盐能力
迅速下降 ,出现萎蔫现象 。
生物膜是外界盐离子进入细胞的第 1道屏障 ,
在植物抗盐生理中有重要作用 ,当细胞组织受到
NaCl胁迫危害时 , 细胞膜的结构和功能受到伤害 ,
表现相对电导率升高 ,膜的稳定性降低 ,细胞内的离
子和大分子物质被动外渗 , 影响植物的正常代
谢[ 1 0] 。本试验结果显示 ,随着 N aCl胁迫浓度的增
加 ,三色堇相对电导率呈递增趋势 ,且 NaCl胁迫浓
度越大 ,相对电导率越高 。这与孙方行等研究的在
盐胁迫下紫藤幼苗相对电导率的变化趋势一致[ 11] 。
NaCl浓度为 250mmo l/L 时质膜透性达到最大 ,细
胞膜受到严重伤害 ,三色堇本身的调节作用已很难
保持膜系统的完整性。
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2010年第 4期