全 文 ：　湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES） 2015年 12月　
18· · 作物资源育种　
干旱是世界范围内危害植物最为严重的逆境因子
之一。干旱条件下，植物的生理代谢会发生较大的变
化，降低经济作物的产量，影响其品质。中国柑橘大
多栽培于丘陵或山地地带，常因不同程度水分胁迫而
影响柑橘产量和品质，严重制约了柑橘业的发展。因
此，研究柑橘的抗旱机理有重要的理论价值和实践意义。
聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）是一种惰
性的、非离子型的高分子渗透调节剂，其最大特点
是本身不能穿越细胞壁进入细胞质，不会引起质壁分
离，也不会被植物细胞吸收，从而使植物组织和细胞
处于类似于干旱的水分胁迫之中。PEG6000 诱导水分
逆境的效果与土壤逐步干旱是类似的，许多报道认为
用 PEG 模拟植物干旱逆境是可行的 [1-5]。研究选取长
势一致的金柑（Fortunella margarita）试管苗，在不同
浓度的 PEG6000 胁迫下对其生长和生理指标变化进
行了测定，以期为柑橘的抗旱育种和栽培提供可行的
研究方法和理论指导。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验材料为在 MT 培养基上生长 1 月、长势一致
的金柑试管苗，即取金柑果实剥皮取种后放入 1 mol/
L NaOH 浸泡 5 min，期间用玻璃棒不停搅拌以去除种
子上果胶。自来水冲洗 10 min 后，将种子用 0.1% 的
升汞浸泡 15 min，之后再用无菌水冲洗 3~5 遍。在超
净工作台去种皮后接种在 MT 培养基（含 30 g/L 蔗糖、
7.5 g/L 琼脂，pH 值 5.8）上。培养条件为光照 14 h，
黑暗 8 h，光强 2 000 lx 左右，温度为 25℃。
1.2　试验方法
1.2.1　试验设计　将上述生长 1 月、长势一致的小苗
取出（除去固体培养基），置于液体生根培养基（1/2
MT ＋ IBA 0.1 mg/L ＋ NAA 0.5 mg/L ＋蔗糖 20 g/L）
中。待小苗长出更多侧根后，在超净工作台内，将试
管内剩余的液体培养基倒掉，分别注入 30 mL 含 0%、
10%、20%、30%、40% PEG6000 的 MT 液体培养基
进行水分胁迫处理。培养 20 d 后从各处理中取出试管
苗，液氮速冻，超低温冰箱中保存。
1.2.2　生理指标测定方法　　观察植株形态并拍照，
用直尺测量小苗株高 ；可溶性蛋白质含量测定采用考
　DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.12.006
 PEG6000 胁迫对金柑试管苗生长的影响 
 李松丽，王　耀，曾　丽，蔡小东 
（长江大学园艺园林学院，湖北 荆州 434025）
摘　要：以生长 1 个月的金柑（Fortunella margarita）试管苗为外植体，以 MT 为基本培养基，研究了不同浓度 PEG6000（0%、10%、20%、
30% 及 40%）对金柑试管苗生长发育、叶绿素含量、脯氨酸含量、根系活力及蛋白质含量的影响。结果表明：随着 PEG6000 浓度增高，幼苗的
形态表现为矮小、粗壮、叶片增厚的趋势，蛋白质含量逐渐降低，而脯氨酸含量逐渐增加，根系活力也逐渐降低，幼苗的叶绿素含量先上升后
急剧下降，浓度为 10% 时含量最高。
关键词：金柑（Fortunella margarita）；PEG6000；胁迫；脯氨酸；根系活力
中图分类号：S666.4　　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1006-060X（2015）12-0018-03
 PEG6000 Stress Effects on Growth of Kumquat Plantlet in Vitro 
LI Song-li，WANG Yao，ZENG Li，CAI Xiao-dong
（College of Horticulture and Landscape Architecture, Yangtze University, Jingzhou 434025, PRC）
Abstract：This study was conducted with one-month-old kumquat (Fortunella margarita) plantlets in vitro as explants and MT as basic
culture medium to determine how different concentrations of PEG6000 at 0%, 10%, 20%, 10% and 40% would influence the growth,
chlorophyll content, proline content, root vigor and protein content of kumquat plantlets in vitro. The results showed that as the PEG6000
concentration increased, the plantlets grew short, small, thick and solid with thickening leaves, the protein content reduced and the proline
content increased gradually, the root vigor gradually reduced, and the chlorophyll content fell sharply after rising first to the maximum at
the 10%.
Key words： kumquat (Fortunella margarita); PEG6000; stress; proline; root vigor
收稿日期：2015-07-19
基金项目：长江大学引进人才启动项目（801190010101）
作者简介：李松丽（1979-），女，河南南阳市人，中级实验师，主
要从事园艺植物逆境生理研究。
通讯作者：蔡小东
2015，（12）： 8-20
19· ·
李松丽 等：PEG6000胁迫对金柑试管苗生长的影响
作物资源育种　
马斯亮蓝 G-250 法 [6] ；脯氨酸含量采用磺基水杨酸比
色法测定 [7] ；根系活力的测定用 TTC 法 [6] ；叶绿素含
量用研磨法测定 [6]。
1.2.3　数据分析　数据采用 DPS V 3.01 和 Excel 2003
软件进行分析。用完全随机设计单因素统计方差分
析，差异显著性水平（P<0.05）和差异极显著性水平
（P<0.01）采用 Duncan 新复极差分析。
2　结果与分析
2.1　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗幼
苗形态的影响
观察结果表明，随着 PEG6000 浓度的增高，小
苗根茎越来越粗，叶片变厚，根部颜色由白色慢慢向
深灰色过渡。这表明在干旱胁迫下植株吸水性降低，
影响了植株正常生长，致使叶片变厚，数量减少，从
而降低水分散失。
2.2　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗株
高的影响
从图 1 可知，金柑植株高度随着 PEG6000 浓度
的增高而显著减小。在重度胁迫，即 40% PEG6000
处理下，金柑小苗平均高度仅有 8.5 cm，比对照植株
平均高度（14.9 cm）低 6.4 cm。
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
植
株
高
度
（
cm
）
PEG浓度
0 10% 20% 30% 40%
图 1　不同浓度 PEG6000胁迫对金柑试管苗株高的影响
2.3　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗蛋
白质含量的影响
植株体内可溶性蛋白的含量可作为检测植物抗
旱性的指标之一。从图 2 可知，随着液体培养基中
PEG6000 胁迫程度的增加，金柑试管苗的蛋白质含量
显著下降。
2.4　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗脯
氨酸含量的影响
从 图 3 可 知， 金 柑 试 管 苗 在 PEG6000 浓 度 越
高的情况下，脯氨酸的含量也越高。尤其在 20%
PEG6000 处理胁迫下，金柑小苗脯氨酸含量显著升高。
植株渗透调节与体内脯氨酸含量为主，也与可溶性糖、
有机酸等溶质的积累有密切关系。试验中，脯氨酸含
量随胁迫程度的加剧而增加。
0
5
10
15
20
25
30
35
40
蛋
白
质
含
量
（
mg
/g
）
PEG浓度
0 10% 20% 30% 40%
图 2　不同浓度 PEG6000胁迫对金柑试管苗蛋白质含量影响
0
50
100
150
200
250
300
350
脯
氨
酸
含
量
（
ug
/g
）
PEG浓度
0 10% 20% 30% 40%
图 3　不同浓度 PEG6000胁迫对金柑试管苗脯氨酸含量影响
2.5　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗根
系活力的影响
从图 4 可知，在不同浓度 PEG6000 胁迫处理下，
随着 PEG6000 浓度的增加，胁迫处理 20 d 后，金柑
小苗根系活力显著下降。
0
2
4
6
8
10
12
根
系
活
力
（
mg
/g
）
PEG浓度
0 10% 20% 30% 40%
图 4　不同浓度 PEG6000胁迫对金柑试管苗根系活力的影响
2.6　不同浓度 PEG6000 胁迫对金柑试管苗叶
绿素含量的影响
从图 5 可知，在不同浓度 PEG6000 处理下，金
柑小苗叶绿素含量在 10% PEG 浓度下最高，但是随
后随着 PEG6000 浓度的增加，小苗叶绿素含量持续
下降。
　湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES） 2015年 12月　
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叶
绿
素
含
量
（
mg
/g
）
PEG浓度
0 10% 20% 30% 40%
图 5　不同浓度 PEG6000胁迫对金柑试管苗叶绿素含量影响
3　结论与讨论
PEG 是一种惰性的非离子长链多聚体，易溶于水，
是优良的不带电高分子渗透剂，亲水性强，溶于水后
能产生强大的渗透压。因此，PEG 常用作种子的渗调
剂 [8]。在用 PEG 处理幼苗的试验中，浓度是主要因素，
试验探究了不同浓度 PEG6000 处理对幼苗形态、株高、
叶绿素含量、蛋白质含量、根系活力及脯氨酸含量的
影响。结果表明，PEG6000 对金柑试管苗的生理特性
有着显著的影响。
干旱胁迫下，植物主要通过气孔调节、渗透调
节、激素调节、抗氧化防御系统和干旱诱导蛋白的保
护等措施来抵御环境胁迫。干旱胁迫下，植株吸水性
降低影响正常生长，植株的高度也直接受体内水分多
少的影响，这一结果也直接验证了水分对植株生长的
重要性。在生理上表现为叶绿素、可溶性蛋白、游离
脯氨酸等含量的变化。水分胁迫下植物的渗透调节能
力与其抗旱性呈正相关 [9]，渗透调节的关键因素，与
脯氨酸、可溶性糖以及有机酸等溶质的积累有密切关
系。该研究中，脯氨酸含量随胁迫程度的加剧而增加，
这可能是由于植株在受到逆境胁迫时，脯氨酸将会大
量积累以提高植物对逆境的耐力和抵抗力。随胁干旱
迫增强可溶性蛋白含量的下降，可能是由于蛋白合成
受阻、分解加强所致。根系活力明显降低，这说明水
分的多少已经极大地影响了根系的生长，而根的生长
情况和活力水平直接影响地上部的营养状况及产量水
平。因此，在 PEG6000 中度和重度胁迫下，金柑试
管苗生长缓慢，植株生长发育受阻。叶绿素含量可作
为植物抗旱研究的生理指标 [10-12]。研究中叶绿素的含
量在 PEG6000 浓度为 10% 的时候最高，这表明干旱
胁迫对植物能起到抗旱锻炼的作用，但随着胁迫程度超
过植株适应强度，叶绿素结构可能被破坏而逐渐降解。
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（责任编辑：夏亚男）