全 文 ：第 24 卷总第 51期　　　　　　　　　西 北 民 族 大 学 学 报(自然科学版) Vol.24 , No.4
2 0 0 3 年 1 2 月 　　　 　Journal of Northwest University for Nationalities(Natural Science) Dec.,2003
杂交酸模耐盐性鉴定的生理指标筛选
牛　锋 ,赵宗蕃 ,杨宪孝 ,徐继芳
(西北民族大学 动物科学与食品科学系 ,甘肃 兰州 730030)
[ 摘　要] 通过砂培试验研究杂交酸模耐盐性鉴定的生理指标 , 对杂交酸模在不同盐胁迫浓度 、时间下的叶片脯氨
酸含量 、细胞质膜透性 、叶绿素含量和根系活力进行了测定.结果表明 , 随着盐胁迫浓度的增加 , 叶片脯氨酸含量增加 ,
积累量增大 ,细胞质膜透性增大 , 根系活力降低.以上 3 个指标可作为杂交酸模今后耐盐性鉴定的生理指标.
[ 关键词] 杂交酸模;耐盐性鉴定;脯氨酸;细胞质膜透性;根系活力
[ 中图分类号] S540.23　　　[ 文献标识码] A　　　[ 文章编号] 1009-2102(2003)04-0056-03
杂交酸模是一个国外引进品种 ,其原名为酸模 K—1(Pymekc K —1),也称为饲料酸模 ,属蓼科酸模
属.它是由原苏联乌克兰国家科学院中心植物园作物研究所乌捷乌什博士以巴天酸模(Rumex patien-
tia)为母本 、天山酸模(R .tianschanicus)为父本 、通过远缘杂交 ,长期选育而来的牧草新品种[ 2] ,1995年
引入中国 ,俗称高秆菠菜 ,在中国混同原生酸模“洋铁叶子”.1997年 11月该品种在国内正式定名为鲁
梅克斯 K —l杂交酸模(Rumex patientia ×R.t ianschanicus , cv .Rumex K —1)[ 1].本文以下均简称杂
交酸模.自从杂交酸模引种以来 ,其耐盐能力众说纷纭 ,也没有统一的耐盐性鉴定的生理指标.我们经
盆栽和大田试验研究表明 ,随盐胁迫浓度的增加 ,杂交酸模地上部生物量有所降低 ,根冠比增大 ,但仍可
获得较高的生物量和干物质.
本文通过砂培试验 ,测定了杂交酸模盐胁迫下的 4项生理指标 ,为筛选其耐盐性鉴定的适宜生理指
标 ,并进一步被推广 、利用提供依据.
1　材料与方法
1.1　材料培养
试验分两批 ,第一批于 2002年 4月进行 ,将杂交酸模种子直播于装有洗净沙子的瓷盆( 30 cm 、H
40 cm),网室自然光照下培养 ,生长期间避雨水.出苗后及时浇灌植物营养液 ,15 d后每盆定苗至 3株 ,
30 d后进行盐处理.盐处理 60 d后收获.
第二批试验于 2002年 8月进行 ,用20%温水将杂交酸模种子浸泡 20 min后播于室内沙盘育苗 ,长
出第一片真叶时移栽至装有洗净沙子且底部带孔的塑料盆( 20 cm ,H 18 cm)内 ,每盆 6株 ,每天浇灌植
物营养液 ,网室自然光照条件下培养 ,避雨水.15 d后每盆定苗至 3株 ,30 d后进行盐处理 ,盐处理 3 d 、
6 d和 10 d时分别取样测定.
[ 收稿日期] 2003-10-31
[ 基金项目] 国家民委 1999 年科研资助项目(1999—018—D8);国家民委 2001 年重点科研资助项目(2001—016—
D4).
[ 作者简介] 牛锋(1960—), 男 ,青海化隆人 ,教授 ,主要从事动物生产 、农业生态学及农副产品加工工艺学的教学与
科研工作.
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DOI :10.14084/j.cnki.cn62-1188/n.2003.04.014
1.2　盐处理
按试验设计将不等量的 NaCl溶解于植物营养液 ,每次试验分 5个处理 ,各处理 NaCl浓度分别为 0
(对照)、50 mmol/L 、100 mmol/L 、150 mmol/ L 、200 mmol/L ,每个处理进行 4次重复.为了降低盆内盐
分积累 ,每次均浇至盆底有一定营养液渗出即止.
1.3　分析方法
取样时把盆内沙子缓缓倒出 ,将杂交酸模整株取出 ,用水洗净.将地上部和根系剪开 ,分别用蒸馏
水漂净 、吸水纸吸干水分 ,测定鲜叶的脯氨酸含量 、细胞质膜透性 、叶绿素含量和根系活力.细胞质膜透
性用电导法[ 3] ;脯氨酸含量按张殿忠等的方法测定[ 4] ;叶绿素含量用丙酮提取法;根系活力用四氮唑法
比色测定.
2　结果与分析
2.1　杂交酸模叶片中有机渗透剂脯氨酸的积累状况
脯氨酸是一种无毒的植物渗透调节剂 ,它可以降低细胞渗透势以抵抗外界水势胁迫 ,有利于植株抵
抗不良环境.从表 1可看出 ,杂交酸模在低盐浓度下即开始积累脯氨酸 ,随着盐溶液浓度的增加 ,积累
量相应增加 ,二者有显著相关性;同等盐含量处理下 ,随盐处理时间的延长而增大.当叶片脯氨酸含量
达 639.6 mg/kg 、积累量达 422.9 mg/kg 时表现出受害状态.相同盐浓度下 ,胁迫 6 d时叶片中脯氨酸
含量及积累量比胁迫 3 d时要高出 200 mg/kg 左右 ,盐胁迫 6 d至 60 d时叶片中脯氨酸含量及积累量
趋向缓和.
　　　　　　　　　　　表 1　盐胁迫条件下杂交酸模叶片游离脯氨酸含量及积累量　　单位:mg/kg(鲜重)
NaCl处理
(mmol/ L)
盐胁迫 3 d 盐胁迫 6 d 盐胁迫 10 d 盐胁迫 60 d
含量 积累量 含量 积累量 含量 积累量 含量 积累量
0 146.64 0 141.50 0 157.2 0 236.70 0
50 158.16 11.52 309.70 168.20 319.00 161.00 339.30 102.60
100 223.36 76.72 469.40 327.90 546.50 389.30 625.90 389.20
150 336.24 189.60 577.80 436.30 586.20 429.00 639.60＊ 422.90＊
200 413.40 266.80 689.80＊ 548.20＊ 701.10＊ 543.90＊ 775.10＊＊ 538.40＊＊
　　　　　注:＊严重受抑制 、＊＊濒临死亡
2.2　盐胁迫条件下杂交酸模叶片细胞质膜透性的变化
植物质膜透性是细胞生理功能的一个重要生理指标.随着盐胁迫浓度的增加 ,细胞内的无机离子
外渗率提高 ,外界盐离子大量进入细胞(以 Na+代替 K+),使细胞内的离子平衡受到破坏 ,细胞的正常
代谢发生紊乱 ,生长发育受到影响.经测定 ,盐胁迫下杂交酸模叶片中离子外渗后溶液的电导率(表
2),随着盐浓度的提高 ,叶片透性相对增加 ,叶片中盐离子不同程度外渗.鲜叶电解质外渗电导率 、电解
质全部渗出的电导率(质膜完全被破坏后)和电解质外渗百分率均随着盐处理浓度的增加而增大 ,随盐
胁迫时间的延长而增大.
表 2　杂交酸模细胞质膜透性的变化状况
NaCl处理
(mmol/ L)
盐胁迫 3 d 盐胁迫 10 d 盐胁迫 60 d
煮前电导 煮后电导 电解质外 煮前电导 煮后电导 电解质外 煮前电导 煮后电导 电解质外
率(μs/ cm)率(μs/ cm) 渗率(%) 率(μs/ cm)率(μs/ cm) 渗率(%) 率(μs/cm)率(μs/cm) 渗率(%)
0 183 1 166 15.7 367 1 100 33.4 500 1 450 34.5
50 199 1 188 16.7 470 1 350 36.3 640 1 550 41.3
100 317 1 349 23.5 617 1 487 41.5 1 000 1 703 58.8
150 448 1 425 31.4 1 026 1 530 67.3 1 270 1 750 72.6＊
200 531 1 435 37.0 1 250 1 630 76.7＊ 2 000 2 500 80.0＊＊
　　　注:＊严重受抑制 、＊＊濒临死亡
盐胁迫 3 d时 ,150 mmol/ L和 200 mmol/L NaCl处理的电解质外渗百分率为对照的 2倍以上.随
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着盐胁迫时间的延长 ,电解质外渗百分率相应增加 ,当外渗百分率达到 70%以上时 ,地上部表现出盐害
症状:植株矮小 、老叶提前死亡.杂交酸模在 150 mmol/ L NaCl 处理 60 d时表现出严重受害 , 200
mmoL/L NaCl处理 10 d时表现出严重受害 ,60 d时濒临死亡.
2.3　叶绿素含量在盐胁迫条件下的变化
叶绿素含量采用丙酮提取 ,比色测定其在 663 、645 、652 nm 波长下的光密度 ,按公式 CT =20.2D645
+8.02D663和 CT =(D652×1000)/34.5分别计算叶绿素 a、b总量(见表 3).随盐溶液浓度的增加 ,叶绿
素含量增加 ,但增长幅度不大 ,叶绿素含量能否作为杂交酸模耐盐性鉴定的生理指标还需进一步研究.
　　　　　　　　　　　　　　　　表 3　盐胁迫条件下杂交酸模叶绿素含量变化　　　单位:mg/kg(鲜重)
NaCl处理
(mmol/ L)
按 CT=20.2D645+8.02D663计算 按 CT=(D652×1000)/34.5计算
叶绿素含量度 相当于对照(%) 叶绿素含量度 相当于对照(%)
0 959 100.0 1 013 100
50 1 073 111.9 1 101 108.7
100 1 134 118.2 1 139 112.4
150 1 155 120.4 1 162 114.7
200 1 160 121.0 1 194 117.9
2.4　盐胁迫对杂交酸模根系活力的影响
盐胁迫下杂交酸模根系活力受到影响 ,随盐胁迫浓度增加 ,根系活力降低(表 4).在 150 mmol/L
NaCl胁迫 60 d时 ,四氮唑还原强度降至 0.577 g/(g·h),为对照白勺 50.2%,此时植株地上部生长受到
严重抑制 ,老叶变黄脱落 ,仅有 3 ～ 4片绿叶 ,且生长不良.在 200 mmoL/L NaCl处理 60 d时 ,四氮唑还
原强度降为 0.465 g/(g.h),此时地上部分濒临死亡.
表 4　四氮唑法测定的杂交酸模根系还原强度
NaCl处理(mmol/ L) 还原强度(g/ g.h) 相当于对照(%)
0 1.148 100
50 1.090 94.9
100 1.063 92.6
150 0.577＊ 50.2＊
200 0.465＊ ＊ 40.5＊ ＊
　　　　注:＊植株严重受抑制 、＊＊植株濒临死亡
3　结语
　　杂交酸模盐胁迫下 ,叶片脯氨酸含量增加 ,积累量增大;细胞质膜透性增大 ,电解质外渗百分率最高
可达 80%;叶绿素含量增加 ,但幅度不大;根系活力降低.
杂交酸模在 150 mmol/L NaCl胁迫 60 d时 ,植株生长严重受抑制 ,此时叶片中游离脯氨酸含量为
639.6 mg/kg 、积累量为 422.9 mg/kg ,细胞电解质外渗百分率为 72.6%,根系活力 、四氮唑还原强度为
0.577 mg/(g.h).以上 3个指标可作为杂交酸模耐盐性鉴定的生理指标.
盐胁迫条件下 ,杂交酸模叶片叶绿素含量呈增加趋势 ,但处理间差异不大(P >0.05),叶绿素含量
能否作为杂交酸模耐盐性鉴定的生理指标有待进一步研究.
参考文献:
[ 1] [ 2] 牛锋 , 杨宪孝.一种极富开发推广价值的新物种———杂交酸模[ J] .西北民族学院学报(自然版), 1999 , 20(1):48
-53.
[ 3] 赵可夫.植物抗盐生理[ M] .北京:中国科学技术出版社 , 1993.230-231.
[ 4] 张殿忠.测定小麦叶片脯氨酸含量的方法[ J].植物生理学通讯 , 1990 , (4):25-27.
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