全 文 ：书第 43卷 第 7期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol．43 No．7
2015年 7月 JOUＲNAL OF NOＲTHEAST FOＲESTＲY UNIVEＲSITY Jul． 2015
1)广西林业科技项目(桂林科字［2012］第 25号)。
第一作者简介:滕维超，男，1984 年 10 月生，广西大学林学院，
博士研究生。E－mail:vincentt@ yeah．net。
通信作者:王凌晖，广西大学林学院，教授。E－mail:wangling-
hui97@ 163．com。
收稿日期:2014年 10月 29日。
责任编辑:程 红。
大花紫薇幼苗对盐胁迫的生理响应1)
滕维超 郑绍鑫 覃梅 尹婷 王艺锦 王凌晖
(广西大学，南宁，530004) (广西区六万林场) (广西大学)
摘 要 研究了不同 NaCl质量分数胁迫处理下，大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)幼苗的地上和地下生长指
标、保护酶活性、脯氨酸、叶绿素以及电导率含量等各项生理指标的变化规律。结果表明:①0．2% ～ 0．4% NaCl 胁
迫对幼苗生长有一定的促进作用，0．6%～1．0% NaCl胁迫则抑制其生长，且对地上部分的抑制作用大于地下部分。
②随着胁迫质量分数的增加和时间的延长，SOD、POD、CAT等活性呈先升后降的趋势，电导率、丙二醛摩尔质量分
数持续上升。③随着胁迫时间的延长，脯氨酸质量分数在 0．2%～0．6% NaCl胁迫下呈现持续升高的趋势，在 0．8% ～
1．0% NaCl胁迫下呈现先升后降的趋势。④总叶绿素质量分数随胁迫质量分数的增加呈现先增后减的趋势。研
究表明，大花紫薇幼苗对 NaCl胁迫具有一定的抵抗能力，在较低质量分数胁迫下，幼苗通过优化各器官的生物量
分配以及提高体内的抗氧化保护系统缓解盐胁迫的伤害，而随着胁迫质量分数的增加和胁迫时间延长，超出抗氧
化系统的保护范围之后，生长会受到较大影响。
关键词 大花紫薇;盐分胁迫;保护酶活性;叶绿素;丙二醛
分类号 S685．99;Q945．78
Physiological Mechanism of Lagerstroemia speciosa L． Seedlings under Salt Stress / /Teng Weichao(Guangxi Universi-
ty，Nanning 530004，P． Ｒ． China);Zheng Shaoxin，Qin Mei(Guangxi Liuwan Forest Farm) ;Yin Ting，Wang Yijin，
Wang Linghui(Guangxi University)/ / Journal of Northeast Forestry University，2015，43(7) :31－34．
A hydroponic experiment was conducted to investigate the physiological mechanism of Lagerstroemia speciosa L． in re-
sponse to salt stress． Six treatments with various salt contents (0，0．2，0．4，0．6，0．8 and 1．0%)were employed and ar-
ranged by a completely randomized design with ten replications． Low contents (0．2 to 0．4%)of the stress had some roles in
promoting to seedling growth，but high contents (0．6 to 1．0%)of the stress had inhibited seedling growth，while the effect
of salt stress on the aerial parts was more than that on the roots． With the extension of stress time and the NaCl content ris-
ing，the protective enzyme (SOD，POD and CAT)activities were increased at the beginning and decreased afterwards，
conductivity and MDA content were continuously increased． With the extension of stress time，the proline content increased
at the low and medium concentrations，while increased and then decreased at the severe concentrations． With the increas-
ing of NaCl，the total chlorophyll content increased and then decreased． Lagerstroemia speciosa L． had a certain ability to
resist the salt stress． Lagerstroemia speciosa L． improved the characteristic of resistance to salt stress by increasing the activ-
ities of protective enzyme and optimizing the biomass allocation of organs． Under the severe contents，beyond the scope of
the antioxidant system protection，salt stress on the plants also increased the damage，and the growth was severely affected．
Keywords Lagerstroemia speciosa L．;Salt stress;Activities of protective enzyme;Chlorophyll;MDA
盐渍化是土地退化的主要类型之一，其影响绿
洲生态系统稳定的同时也制约农林业的发展。土壤
过度积累交换性钠，会造成土壤物理性状恶化、植物
蛋白质合成受限等不良影响［1－2］。通过对植物耐盐
机理的研究，选择培育优良的耐盐树种，可以为改良
利用盐碱地提供技术支持［3］。
大花紫薇(Lagerstroemia speciosa) ，属桃金娘目
(Myrtales)、千屈菜科(Lythraceae)、紫薇属(Lager-
stroemia)，原产于中国、印度及澳大利亚，极具观赏
价值，是我国南方地区常见的乔木树种［4］。目前对
大花紫薇的抗逆性研究较少，对抗盐性研究报道尚
无。本试验研究其在盐分胁迫下部分生长和生理生
化指标的变化规律，探索其抗盐能力及其机理，为其
栽培管理和改良土壤盐渍化提供科学指导。
1 材料与方法
1．1 试验材料及培养
试验于 2013年 6月 25日在广西大学林学院苗
圃教学实习基地内进行，统一采用当年生、长势基本
一致的大花紫薇播种苗植株作为试验材料。先将腐
殖质土与苗圃熟土按照比例(3 ∶ 1)充分混合搅拌
均匀，杀菌消毒烘干至恒质量，然后装入塑料花盆中
(口径 28 cm、底径 25 cm、盆高 32 cm)，每盆装 8 kg
烘干土壤，土壤 pH 值为 5． 21 ± 0． 34，有机质、全
氮、速效磷、速效钾质量分数分别为(10．23±0．78)、
(0．68±0．04)、(14．20±0．82)、(5．68±0．75)g·kg－1。
然后将苗植株移入盆内，每盆 1 株。对盆栽苗进行
定期浇水、松土、除害等正常管理。
1．2 盐胁迫处理
缓苗后，于 2013 年 8 月 1 日开始进行盐分胁
迫处理，设置 6 个 NaCl 盐分胁迫梯度:CK(不含
NaCl)、0．2%、0．4%、0．6%、0．8%、1．0%，具体配制
方法见表 1。采用完全随机试验设计，每个处理 10
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.20150703.009
个重复，每盆为 1 个重复。每个处理用土 8 kg，其
NaCl质量分数为 0．09%。计算出各处理需要加入
的 NaCl质量，为缓解 NaCl 的冲击效应，分 4 次等
量加入，每隔 3 d浇灌 1 次，9 d 后达到胁迫质量分
数，具体胁迫处理见表 1。试验于温室内进行，以
避免幼苗淋雨。每天称质量补充当天失去的水
分，使各处理土壤含盐量恒定。盆底置有托盘，浇
水时，用水冲洗塑料托盘倒入盆中保持盆内盐分
含量的恒定。
表 1 试验用土壤盐分梯度配置
盐胁迫质
量分数 /%
加入 NaCl
总质量 / g
每次加入的
NaCl质量 / g
0．2 8．8 2．20
0．4 24．8 6．20
0．6 40．8 10．20
0．8 56．8 14．20
1．0 72．8 18．20
CK 0 0
1．3 指标测定
1．3．1 生理指标
在处理达到设计质量分数后当天、第 10天、第 20
天、第 30天，取健康功能叶片测定超氧化物歧化酶
(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶
(CAT)活性、脯氨酸(PＲO)质量分数、叶绿素质量分
数、丙二醛(MDA)摩尔质量分数以及电导率［5］。
1．3．2 生长指标
在处理达到设计质量分数后第 30天，测量苗高
和地径相对增量、根长、根平均直径、地上和地下部
分生物量、根茎比。生物量测定采用烘干法［6］，总
根平均直径、根总长度用 Epson 根系扫描仪及配套
WinＲHIZO分析软件测定。
相对增量=((苗木生长指标最终值－初始值)/
初始值)×100%。
1．4 数据处理及分析
利用 Microsoft Excel、SPSS、DPS 进行试验数据
的统计处理和方差分析，多重比较采用 LSD方法。
2 结果与分析
2．1 盐胁迫对大花紫薇幼苗生长的影响
由表 2可知，随胁迫质量分数增大，各生长指标
均呈先升后降的趋势，苗高和地径相对增量、根平均
直径、地上和地下部分生物量等指标均在 0． 4%
NaCl胁迫下达到最大值，根长在 0．2%NaCl 胁迫下
达到最大值，根茎比则随着胁迫质量分数的增大而
逐渐上升。0．2%至 0．4%的 NaCl 胁迫促进幼苗生
长，与对照差异显著(P＜0．05)，0．6%至 1．0%的胁迫
则严重抑制植株生长，生长指标迅速下降，与对照差
异显著(P＜0．05)。
表 2 NaCl胁迫对大花紫薇幼苗生长的影响
盐胁迫质
量分数 /%
苗高相对
增量 /%
地径相对
增量 /%
根长 /
cm
根平均直
径 /mm
地上部分
生物量 / g
地下部分
生物量 / g
根茎比
CK (34．60±4．41)b (55．75±3．20)c (2508．27±281．55)a (0．56±0．04)b (12．39±1．15)a (2．47±0．27)b (0．20±0．01)b
0．2 (36．76±6．34)a (58．34±6．55)b (2615．32±267．73)a (0．60±0．22)a (10．76±0．83)b (2．44±0．16)b (0．23±0．01)ab
0．4 (40．44±2．05)a (68．53±4．31)a (2354．90±436．97)a (0．64±0．28)a (12．71±2．41)a (3．05±0．35)a (0．24±0．03)a
0．6 (32．61±0．48)b (50．74±4．09)d (2173．63±201．64)b (0．48±0．05)c (8．60±1．97)c (2．27±0．09)c (0．26±0．05)a
0．8 (27．74±3．62)c (42．99±2．33)e (1969．24±192．31)c (0．40±0．07)d (7．33±0．28)d (1．81±0．10)d (0．25±0．02)a
1．0 (19．45±1．19)d (29．12±4．85)f (1649．42±156．97)d (0．30±0．11)e (5．67±0．73)e (1．49±0．07)e (0．26±0．04)a
注:表中数据为平均值±标准误。同列数据后不同字母表示差异显著(P＜0．05)。
2．2 盐胁迫对大花紫薇幼苗叶片中保护酶活性影响
2．2．1 对 SOD活性的影响
由表 3可知，无胁迫状态下，30 d内幼苗叶片的
SOD活性保持稳定，平均为 142．2 U·g－1·h－1。随
着胁迫质量分数的增加，SOD 活性呈现先增后降的
趋势。胁迫当天，各处理间 SOD 活性差异不显著。
胁迫 10 d时，0．2%至 0．8%处理的 SOD 活性分别比
CK增高 7．03%、11．59%、25．59%和 18．16%，1．0%处
理比 CK下降 5．92%。胁迫 20 d 时，各处理相对 10
d前 SOD活性均有不同程度的下降。随胁迫时间
延长，各处理 SOD 活性继续下降，第 30 天与第 10
天相比差异显著(P＜0．05)，NaCl 质量分数越大，下
降越显著，0．8%和 1．0%胁迫下 SOD 活性分别下降
48．82%和 39．24%。
2．2．2 对 POD活性的影响
无胁迫状态下，30 d内幼苗叶片的 POD活性保
持稳定，平均为 5．15 mmol·min－1·g－1。随时间的
延长，各胁迫处理叶片的 POD活性呈现先升后降的
趋势，均在第 10 天时达到峰值，0．2%、0．4%、0．6%、
0．8%和 1．0%胁迫处理分别比 CK 提高 28． 52%、
33．13%、32．50%、42．57%和 5．37%。随着胁迫时间
延长，各处理 POD活性迅速下降，第 30天时，0．2%、
0．4%、0．6%、0．8%和 1．0%胁迫下的 POD 活性分别
为 3．78、3．03、1．88、2．12、1．74 mmol·min－1·g－1，相
比 CK下降比例为 26．17%、39．52%、63．35%、58．67%、
66．08%(表 3)。
23 东 北 林 业 大 学 学 报 第 43卷
表 3 NaCl胁迫对大花紫薇幼苗叶片中保护酶活性影响
盐胁迫质
量分数 /%
SOD活性 /U·g－1·h－1
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (147．81±13．94)a (153．61±10．89)a (140．01±22．34)a (133．00±12．12)a
0．2 (149．18±17．04)a (164．39±25．96)a (150．03±11．27)a (141．11±19．15)a
0．4 (151．15±19．84)a (171．45±27．68)a (156．30±16．05)a (101．84±26．33)b
0．6 (146．43±8．49)b (192．98±20．81)a (128．60±18．85)bc (108．59±43．18)c
0．8 (149．40±22．98)a (181．55±30．16)a (155．41±12．60)a (92．90±10．75)b
1．0 (150．09±4．01)a (144．53±39．17)a (78．12±28．91)b (87．83±17．58)b
盐胁迫质
量分数 /%
POD活性 /mmol·min－1·g－1
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (4．91±0．45)a (4．83±0．38)a (5．49±0．80)a (5．13±0．25)a
0．2 (5．12±0．75)b (6．58±0．29)a (4．58±1．95)bc (3．78±0．99)c
0．4 (5．01±0．81)b (6．67±0．32)a (4．10±0．36)c (3．03±0．17)d
0．6 (5．23±0．98)b (6．93±0．16)a (4．86±0．46)b (1．88±0．26)c
0．8 (4．98±0．80)b (7．12±0．35)a (3．98±0．34)c (2．12±0．60)d
1．0 (5．21±0．20)a (5．49±0．54)a (2．96±0．77)b (1．74±0．14)c
盐胁迫质
量分数 /%
CAT活性 /U·g－1·min－1
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (115．46±16．64)a (128．21±12．12)a (114．581±28．63)a (103．05±13．65)a
0．2 (122．08±22．65)b (134．61±29．10)b (178．00±19．52)a (202．18±9．66)a
0．4 (97．01±20．95)c (186．61±20．29)b (158．31±16．52)b (254．35±16．92)a
0．6 (103．15±7．81)c (155．01±26．00)b (216．39±11．53)a (208．09±6．06)a
0．8 (124．98±21．66)b (193．80±13．11)a (130．98±19．00)b (145．12±25．17)b
1．0 (131．21±15．72)a (122．24±27．73)a (52．91±5．11)b (31．74±11．84)b
注:表中数据为平均值±标准误。同列数据后不同字母表示差
异显著(P＜0．05)。
2．2．3 对 CAT活性的影响
随胁迫时间延长，0．2%、0． 4%和 0． 6%处理下
CAT活性普遍呈现逐渐增大的趋势，0．8%处理下呈
现先增后减的趋势，1．0%处理下呈现出逐渐减小的
趋势。胁迫 10 d时，0．8%胁迫下 CAT 活性最大，为
193．80 U·g－1·min－1，比对照提升 51．56%。胁迫
20 d时，0．6%胁迫下 CAT 活性最大，为 216．39 U·
g－1·min－1，比对照提升 88．64%。胁迫 30 d 时，0．4%
胁迫下 CAT活性最大，为 254．35 U·g－1·min－1，比
对照提升 146．48%(表 3)。
2．3 盐胁迫对大花紫薇幼苗叶片中 MDA摩尔质量
分数的影响
处理当天至 30 d内，CK的幼苗叶片 MDA 摩尔
质量分数在 0．96 μmol·g－1左右，随着胁迫时间延
长，0．2%和 0．4%胁迫处理 MDA 摩尔质量分数缓慢
上升，差异不显著(P＞0．05) ，0．6%、0．8%和 1．0%胁
迫处理 MDA摩尔质量分数迅速上升，差异显著(P＜
0．05)。第 30 天时，0．6%、0．8%和 1．0%胁迫处理的
MDA摩尔质量分数分别相对 CK 提升了 121．59%、
170．11%和 191．32%(表 4)。
2．4 盐胁迫对大花紫薇幼苗叶片中脯氨酸质量分
数的影响
处理当天至 30 d 内，CK 的叶片脯氨酸质量分
数变化不大，基本保持在 0．74 mg·g－1。随胁迫时
间延长，0．2%、0．4%和 0．6%处理下脯氨酸质量分数
呈升高趋势，在第 30 天达到最大值，分别为 1．09、
1．08、1．45 mg·g－1;0．8%和 1．0%处理下脯氨酸质量
分数呈现先升后降趋势，分别在胁迫后第 20天和第
10天达到最大值，分别为 1．71、1．48 mg·g－1(表 5)。
表 4 NaCl胁迫对大花紫薇幼苗叶片中 MDA摩尔质量分数
的影响
盐胁迫质
量分数 /%
MDA摩尔质量分数 /μmol·g－1
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (0．98±0．13)a (0．92±0．19)a (1．11±0．11)a (0．82±0．29)a
0．2 (0．89±0．16)a (0．93±0．02)a (1．01±0．25)a (0．95±0．24)a
0．4 (1．08±0．05)a (1．15±0．14)a (1．31±0．19)a (1．24±0．18)a
0．6 (0．97±0．11)d (1．37±0．13)c (1．69±0．12)b (1．95±0．14)a
0．8 (0．95±0．19)d (1．27±0．07)c (1．80±0．10)b (2．10±0．17)a
1．0 (1．08±0．06)d (1．69±0．04)c (2．14±0．06)b (2．38±0．07)a
注:表中数据为平均值±标准误。同列数据后不同字母表示差
异显著(P＜0．05)。
表 5 NaCl胁迫对大花紫薇幼苗叶片中脯氨酸质量分数的
影响
盐胁迫质
量分数 /%
脯氨酸质量分数 /mg·g－1
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (0．74±0．09)a (0．78±0．10)a (0．75±0．06)a (0．69±0．10)a
0．2 (0．82±0．09)c (0．92±0．05)bc (0．97±0．05)b (1．09±0．04)a
0．4 (0．77±0．09)c (0．94±0．02)b (1．03±0．06)ab (1．08±0．07)a
0．6 (0．77±0．03)c (1．13±0．04)b (1．03±0．05)b (1．45±0．10)a
0．8 (0．82±0．09)c (1．37±0．04)b (1．71±0．06)a (1．38±0．09)b
1．0 (0．85±0．08)c (1．48±0．03)a (1．09±0．08)b (1．07±0．06)b
注:表中数据为平均值±标准误。同列数据后不同字母表示差
异显著(P＜0．05)。
2．5 盐胁迫对大花紫薇幼苗叶片细胞膜透性的影响
处理当天至 30 d 内，CK 的叶片细胞膜透性差
异不大，均值为 7．68%。随着时间的延长，各胁迫处
理下叶片电导率普遍呈现升高趋势，均在第 30 天
达到最大值，分别为 15． 80%、19． 79% g、21． 45%、
24．08%和 27．59%(表 6)。
表 6 NaCl胁迫对大花紫薇幼苗叶片电导率的影响 %
盐胁迫质
量分数 /%
电导率 /%
胁迫当天 胁迫 10 d 胁迫 20 d 胁迫 30 d
CK (7．90±0．35)a (7．41±1．45)a (6．88±0．96)a (8．54±0．56)a
0．2 (6．82±0．54)c (8．22±1．35)c (10．17±0．30)b (15．80±0．44)a
0．4 (7．77±0．09)c (7．24±1．57)c (16．93±1．13)b (19．79±0．75)a
0．6 (7．03±0．03)c (8．23±1．08)c (18．09±1．06)b (21．45±0．44)a
0．8 (8．82±0．09)d (11．17±0．98)c (20．01±0．32)b (24．08±0．79)a
1．0 (8．55±0．08)d (15．28±0．79)c (23．29±0．58)b (27．59±0．16)a
注:表中数据为平均值±标准误。同列数据后不同字母表示差
异显著(P＜0．05)。
2．6 盐胁迫对大花紫薇幼苗叶片叶绿素质量分数
的影响
CK、0．2%、0．4%、0．6%、0．8%、1．0%盐分胁迫处
理第 20天，大花紫薇幼苗叶片叶绿素质量分数分别
为(0．49±0．35)、(0．53±0．54)、(0．60±0．09)、(0．55±
33第 7期 滕维超，等:大花紫薇幼苗对盐胁迫的生理响应
0．03)、(0．47±0．09)、(0．44±0．08)mg·g－1。可见，
随着盐胁迫质量分数的增加，大花紫薇幼苗叶片叶
绿素质量分数呈现先升后降的趋势。0．4%处理的
叶绿素质量分数最大，比对照提高 22．45%，而后
随着胁迫质量分数的增加，叶绿素质量分数下降，
1．0%胁迫下叶绿素质量分数降到最低值，比对照值
下降了 10．61%。
3 结论与讨论
盐分胁迫通过对植物地下根系和地上部分组织
产生作用，影响植物的生长发育和生理活动［7］。研
究中常用植物在盐胁迫下的生长和生理、生物量等
指标以及干物质在植物体内的分配规律来表示植物
对盐胁迫的耐性和适应能力，其中，生物量指标对盐
胁迫的反应最为直接［8］。本试验中，随着 NaCl质量
分数的升高，地上和地下生长指标、生物量均出现先
升后降的趋势，NaCl 质量分数在 0．2%至 0．4%之间
的处理对大花紫薇幼苗的生长有一定的促进作用，
但质量分数超过 0．6%以上的处理明显抑制生长，而
陈彦［9］的研究表明大于 0．1% NaCl的胁迫会对紫薇
的生长产生抑制，这可能是不同植物的耐受性差异
所致。根冠比随着胁迫质量分数的增大而呈现上升
趋势，说明在不良生长环境下植物体自主调节生物
量的分配，使根系获得较多的物质补充，进而提高根
系吸收养分的能力，这体现了植物利用生物量最优
化分配来抵御逆境［10］。
相对电导率反映叶片电解质的外渗情况，这在
一定程度上可以反映植物细胞膜透性的变化［11］。
过度胁迫会破坏植株细胞内自由基的产生与消除机
制，致使植物体内的自由基大量积累，导致膜脂发生
过氧化，伤害细胞膜系统［12］。本试验中，胁迫初期
(第 10 天)保护酶系统 SOD、POD、CAT 等被激活，
活性氧清除系统正在发挥保护作用，胁迫后期(第
30天)3种酶活性均显著下降(P＜0．05)。说明在大
花紫薇可以忍受范围之内的低盐分胁迫下，保护酶
的协同作用使 MDA 摩尔质量分数维持在较低水
平，随胁迫质量分数的提高和胁迫时间的延长，保护
酶结构受到破坏，保护功能下降，导致 MDA 大量生
成［13］。
研究表明，盐胁迫激活植物体内脯氨酸等含氮
化合物的生物合成，并通过维持渗透调节，稳定蛋白
质，增强植物对逆境的适应能力［14］。也有研究人员
用脯氨酸积累量来表征胁迫伤害程度［15］。试验中
后期(20 d、30 d) ，脯氨酸质量分数随着胁迫的加重
呈现先升后降的趋势。这是一种逆境适应机制，过
高的胁迫质量分数使得大花紫薇产生了耐受性，导
致脯氨酸质量分数降低［16］。
有研究表明盐胁迫破坏叶绿体结构，使叶绿素
含量下降［17］。本试验中，在胁迫质量分数为 0．8%
和 0．4%时，脯氨酸和总叶绿素质量分数分别达到最
大值，而在 0．4%至 0．8%之间，脯氨酸质量分数上升
而叶绿素质量分数下降，这与董晓霞的理论相异，有
可能是不同树种的耐盐性不同所致，同时也说明了
抗盐机理的复杂性［18－19］。
综上所述，轻度盐胁迫下(质量分数 0． 4%以
下)的大花紫薇幼苗通过降低体内活性氧自由基的
毒害、优化自身器官生物量分配来应对逆境，缓解伤
害，但是这种缓解作用有一定限度，超出耐性范围之
外的胁迫会对大花紫薇幼苗产生严重的伤害。
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