全 文 ：　林业科技开发　2009年第 23卷第 1期 49　
较高 ,蒸腾速率也呈相似趋势 。在光合作用过程中 ,
直接影响作物光合作用的因子包括 CO2浓度和气孔
导度 Gs大气中的 CO2向叶表面传递 ,然后 ,它通过气
孔和细胞间隙扩散到叶绿体中的反应中心 。
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(责任编辑　周贤军)
盐胁迫对灌木柳无性系生长及蛋白表达的影响
隋德宗1 ,田鑫 2 ,施士争1 ,教忠意 1 ,王保松 1＊
(1.江苏省林业科学研究院 ,南京 211153;2.南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室)
摘　要:通过盐胁迫下两个灌木柳无性系水培试验发现 , 盐胁迫对水培苗生长有显著影响。 JW22-2和 JW2345无
性系地上部分(茎叶)生长受到盐胁迫的显著抑制, 地下部分(根)生长在高盐胁迫(3g/L)下也受到明显抑制 , JW2345
的耐盐能力强于 JW22-2。通过 SDS-PAGE电泳对盐胁迫下两无性系特异蛋白表达分析表明 , JW22-2和 JW2345
无性系在盐胁迫下分子量为 38.6kD和 40.6kD的蛋白含量减少, 92.5kD蛋白表达增加。 JW22-2无性系在 2g/L和
3g/L盐处理下合成了分子量为 60.5kD的新蛋白。分子量为 92.5kD蛋白可能与两个灌木柳无性系耐盐性有关。
关键词:盐胁迫;灌木柳;无性系;生长;蛋白表达
EfectsofSaltStresonGrowthandProteinExpresionofTwoShrubWilowClones∥SUIDe-zong, TIAN
Xin, SHIShi-zheng, JIAOZhong-yi, WANGBao-song
Abstract:Basedonthesolutioncultureexperiment, thegrowthandproteinexpressionoftheone-year-oldseedlingsoftwo
shrubwilowclones(cloneJW22-2 andcloneJW2345)werestudiedunderdifferentsaltstressesinthispaper.There-
sultsindicatedthattheheightandshootbiomassoftheseedlingsweredecreasedsignificantlywiththeincreasesofsaltfor
twoshrubwilowclones.Therootsoftwowilowcloneswerenotafectedsignificantlyunderlowersaltconcentrations(1 ～
2 g/L)whileinhibitedunderhighersaltconcentrations(3g/L).CloneJW2345wasbetterthancloneJW22-2inthetol-
eranceofsalinity.BythemethodofSDS-PAGE, theexpressionofprotein38.6kDand40.6kDweredecreasedandthe
expressionofprotein92.5kDincreasedundersaltstressesforthetwoclones.Thesalttoleranceofthecloneswasprobably
associatedwiththeexpressionofprotein92.5kD.Anditwasalsofoundthatanewprotein(protein60.5kD)wassynthe-
sizedunderstressesof2 g/Land3 g/LforcloneJW22-2.
收稿日期:2008-08-28　　　　修回日期:2008-11-08
基金项目:“十一五 ”国家科技支撑项目 “海洋渔业与滩涂高效开发关
键技术研究与示范 ”课题(编号:2006BAD09A04)。
第一作者简介:隋德宗(1978-),男 ,硕士 , 主要从事柳树遗传育种方
面的研究工作。通讯作者:王保松 , 男, 研究员。 E-mail:baosong66@
sohu.com
Keywords:Saltstress;Shrubwilow;Clones;Growth;Proteinexpression
Firstauthor saddress:JiangsuAcademyofForestry, 211153 Nanjing, China
　　生长量和生物量是植物对盐胁迫的综合反应 ,是
评价植物耐盐性强弱的可靠指标 。在盐胁迫下 ,盐浓
度增加 ,生长介质的水势降低 ,植物遭到渗透胁迫 ,从
而导致生长下降 [ 1] 。研究表明:在盐胁迫下毛白杨 、
　应用研究
50　 林业科技开发　2009年第 23卷第 1期
白蜡 、青钱柳等林木种苗高和生物量均显著低于对
照 [ 2 ～ 4] 。植物受到盐胁迫时 ,其体内会发生一系列的
生理生化变化 ,诱导有关基因的表达或相应的关闭某
些基因 ,导致在植物组织中的蛋白质发生变化 [ 5] 。
Sing1985年首次报道了盐胁迫下烟草细胞中盐胁迫
蛋白特别是 26kD蛋白的大量积累与植物耐盐性的
关系[ 6] ,也有报道指出白刺在盐胁迫条件下存在特
异蛋白表达现象[ 7] 。而关于灌木柳杂种无性系在盐
胁迫下蛋白表达的研究 ,国内外尚未见报道。
本研究以江苏省林科院新近杂交培育的两个灌
木柳无性系为试验材料 ,研究水培条件下盐胁迫对灌
木柳无性系生长及蛋白表达的影响 ,为探讨灌木柳无
性系的耐盐机理提供理论基础 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
试验材料为江苏省林业科学研究院培育的 2个灌
木柳杂种新无性系 , JW22-2(Salixintergra×S.leuco-
pithecia)和 JW2345(S.suchowensis×S.intergra)。
1.2　试验方法
2008年 3月 16日至 5月 4日采用营养液水培
法 ,在江苏省林业科学研究院温室内进行 。室内温度
控制在 20 ～ 30℃, 7d更换 1次溶液。用 100%
Hogland全营养液加 NaCl配成 3种盐浓度溶液[ 8] (ρ
=1、2、3g/L)研究盐胁迫对苗木生长和蛋白表达的
影响 ,对照(CK)为不加 NaCl的全营养液。水培容器
为 350mL的玻璃瓶。每瓶为 1个处理 ,每处理内加
280mL溶液 ,水培两根插穗苗。各处理随机排列 ,重
复 3次 。
1.3　指标测定
1.3.1　生长指标的测定
试验处理 40d,测定苗高和根长后分别取水培苗
地上和地下部分 ,洗净擦干 ,称取鲜重 。
1.3.2　SDS-PAGE凝胶电泳分析灌木柳无性系蛋
白表达
蛋白的提取 ,采用改良丙酮沉降提取法[ 9] 。加
适量 PVP及 3倍材料鲜重的提取缓冲液研磨材料 ,
摇匀后 4℃下放置 1h充分溶解 。 12 000rpm离心
20min后去沉淀 ,上清液加入 1∶2.5(v/v)-20℃冰
丙酮在 -20℃下放置 1h沉淀蛋白 , 12 000rpm离心
20min,去上清液 ,沉淀在 -20℃条件下放置 20min,
使丙酮完全挥发 。加入上样缓冲液(缓冲液用量为
每 g植物材料(鲜重)300μL)溶解沉淀 , 12 000rpm
离心 5min。 Bradford法蛋白定量。电泳结束后采用
考马斯亮蓝染色。
1.3.3　电泳凝胶分析
用 Bio-Rad公司的 Quantity-One软件 。
1.4　数据统计分析
实验数据用 Excel软件和 Dps软件进行方差
分析。
2　结果与分析
2.1　盐胁迫对灌木柳无性系生长的影响
盐胁迫对两个灌木柳无性系生长影响见表 1。由
表 1可知 , JW22-2和 JW2345无性系在低盐胁迫(1 ～
2g/L)下根长和根生物量与对照相比没有出现显著下
降 ,而高盐胁迫(3g/L)下根长和根生物量显著低于对
照。JW22-2在 3g/L盐处理下根长和根生物量比对
照分别降低 23%和 25%, JW2345在相同盐浓度处理
下根长和根生物量比对照分别降低 33%和 24%。
表 1　盐胁迫对灌木柳无性系生长的影响
Nacl浓度
/g·L-1
苗高 /cm
JW22-2 JW2345
茎叶生物量 /g
JW22-2 JW2345
根长 /cm
JW22-2 JW2345
根生物量 /g
JW22-2 JW2345
CK 41.00a 34.83a 16.72a 17.95a 13.50a 9.67ab 2.77a 3.57a
1.00 36.47a 29.20b 10.83b 16.65a 13.91a 12.63a 2.56ab 3.80ab
2.00 25.07b 26.77b 10.53b 14.57b 12.12ab 9.50ab 2.92a 4.54b
3.00 20.12b 24.02b 3.34c 11.73c 10.42b 6.50b 2.07b 2.72c
统计分布 F值 20.05 47.45 94.78 20.01 5.02 4.96 4.35 9.41
　注:F临界值为 F0.05 =4.50;数据为平均值 ±标准误差 ,同一列中相同字母表示差异不显著(a=0.05)。
　　由表 1可知 ,盐胁迫对 JW22-2和 JW2345无性
系苗高和茎叶生物量有显著影响 ,盐处理下 JW22-2
和 JW2345的苗高和茎叶生物量均低于对照 ,并随着
盐浓度的提高而逐渐降低 。JW22-2地上部分生长受
盐胁迫影响较大 ,在 3g/L盐处理下苗高和茎叶生物
量分别比对照下降 51%和 80%,耐盐性相对较差 。
JW2345地上部分生长受盐胁迫影响较小 ,相同盐浓
度处理下苗高和茎叶生物量比对照下降 31%和
35%,耐盐性相对较强。
2.2　盐胁迫对灌木柳无性系蛋白表达的影响
盐胁迫下 JW22-2和 JW2345无性系的蛋白表达
发生了明显的变化(见图 1、图 2)。由图 1可知 , JW22
应用研究　
　林业科技开发　2009年第 23卷第 1期 51　
-2无性系在盐胁迫下分子量为 17.5kD的蛋白比对
照有显著增加(F=12.86, F0.05 =4.50),并随着盐浓
度的提高含量逐渐下降。盐胁迫下分子量为
142.3kD的蛋白含量显著低于对照(F=20.19, F0.05
=4.50),并随着盐处理浓度的提高而逐渐增加 。盐
胁迫下分子量为 38.6kD和 40.6kD的蛋白质则未见
表达。 JW22-2在 2g/L在和 3g/L盐处理下合成了
分子量为 60.5kD的新蛋白。
图 1　盐胁迫下 JW22-2无性系蛋白含量
图 2　盐胁迫下 JW2345无性系蛋白含量
　　由图 2可知 , JW2345在盐胁迫下分子量为
17.5kD、38.6kD和 40.6kD蛋白含量低于对照 ,其中
分子量为 38.6kD的蛋白含量随着盐处理浓度的提
高而呈规律性下降;盐胁迫下分子量为 92.5kD和
142.3kD的蛋白质含量均高于对照 ,其中 92.5kD蛋
白含量与对照相比出现显著差异(F=7.48, F0.05 =
4.50),并随着盐处理浓度的提高而呈规律性变化。
3　结　论
(1)JW22-2和 JW2345在低盐胁迫(1 ～ 2g/L)
下根系生长未受到显著影响 ,而高盐胁迫处理下根长
和根生物量与对照相比显著降低。盐处理对 JW22-2
和 JW2345地上部分生长有显著影响。 JW22-2耐盐
性相对较差 ,在 3g/L盐处理下苗高和茎叶生物量比
对照分别下降 51%和 80%。 JW2345耐盐性相对较
强 ,相同盐处理下苗高和茎叶生物量比对照下降
31%和 35%。
(2)JW22-2在 2g/L和 3g/L盐处理下合成了分
子量为 60.5kD的新蛋白 ,而此时 JW22-2地上部分
生长已受到明显抑制 ,茎叶生物量与对照相比分别下
降 35%和 80%。因此 , 60.5kD蛋白可能是与盐胁迫
引起伤害有关的盐伤害蛋白[ 10] 。盐处理下 JW22-2
和 JW2345无性系的 92.5kD蛋白含量均随着盐处理
浓度的提高而增加 ,增加程度 JW2345大于 JW22-2。
由此可见 ,分子量为 92.5kD蛋白可能是与灌木柳无
性系耐盐性相关的盐适应蛋白 [ 10] 。盐处理下 JW22-
2无性系分子量为 38.6kD和 40.6kD的蛋白未见表
达 ,而 JW2345无性系分子量为 38.6kD和 40.6kD蛋
白含量也低于对照 ,这表明 38.6kD和 40.6kD两种
蛋白对盐胁迫反应较为敏感 。
(3)本实验结果与苜蓿 、小麦 、白刺等植物盐胁
迫蛋白测定结果不完全相同 ,这可能是由于不同的植
物对盐胁迫的反应机制不同引起的 [ 7, 10, 11] 。因此上
述研究尚需继续利用双向电泳技术对供试无性系在
盐胁迫下的蛋白做进一步分析 ,了解这些蛋白的结构
与功能以及与耐盐之间的关系。
致　谢:在文章修改过程中得到江苏省林业科学研究院李晓
储研究员的悉心指导 , 谨致谢忱。
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(责任编辑　吴祝华)
　应用研究