全 文 :第 4 1 卷第 6 期 江 苏 林 业 科 技 Vol . 4 1 No . 6
2 0 1 4 年 1 2 月 Journal of Jiangsu Forestry Science & Technology Dec . 2 0 1 4
文章编号:1001 - 7380(2014)06 - 0001 - 03
盐胁迫对灌木柳 2个无性系渗透调节物质含量的影响
隋德宗,王保松,王伟伟
(江苏省林业科学研究院,江苏 南京 211153)
收稿日期:2014-09-15;修回日期:2014-09-23
基金项目:江苏省自然科学基金项目“灌木柳无性系耐盐蛋白组学研究”(BK2011873) ;江苏省科技支撑(农业)项目“耐盐高生物量灌木
柳新品种选育及高效栽培技术研究”(BE2013449)
作者简介:隋德宗(1978 -) ,男,辽宁朝阳市人,助理研究员,硕士,从事林木遗传育种工作。
摘要:以灌木柳 2 个无性系(盐敏感型 JW9-6 和耐盐型 JW2372)为试验材料,研究其在水培盐胁迫(0,3,6 g /L)条
件下渗透调节物质的动态(2 h,1,3,7,10 d)变化情况。结果表明:灌木柳 2 个无性系渗透调节物质含量受盐胁迫
影响的变化趋势相似,在 3,6 g /L盐处理下脯氨酸含量与对照相比均显著增加,并随着盐质量浓度的升高和处理时
间的延长逐渐增大;可溶性糖含量在盐处理 3 d时显著高于对照并随处理时间的延长先增大后减小;可溶性蛋白含
量在 3 g /L盐处理下未出现明显变化,6 g /L盐处理下显著高于对照并随处理时间延长先增大后减小;相同盐质量
浓度处理条件下,JW2373 的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白相对含量均高于 JW9-6,表现出更强的渗透调节能力。
关键词:灌木柳;盐胁迫;柳树;渗透调节物质
中图分类号:S792. 12 文献标识码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1001 - 7380. 2014. 06. 001
Effects of salt stress on osmotic adjustment
substances in 2 shrub willow clones
SUI De-zong,WANG Bao-song,WANG Wei-wei
(Jiangsu Academy of Forestry,Nanjing 211153,China)
Abstract:The contents of osmotic adjustment substances of two shrub willow clones(W9-6,JW2372)were studied under
different concentration salt stress by the solution culture. The results showed that the contents of proline significantly in-
creased under salt stress,compared with the contrast,with the increase of salt concentration and the duration of time. The
content of soluble sugar was significantly increased firstly on the third day of treatment,then decreased on the seventh day.
The content of soluble proteins was significantly increased under 6 g /L salt concentration. The content of osmotic substances
in JW2372 was higher than that in JW9-6 under the same treatment condition,reflecting a greater osmotic adjustment abili-
ty.
Key words:Shrub willow;Salt stress;Salix;Osmotic adjustment substance
我国有各种类型的盐渍土面积约9 900万 hm2,
其中滩涂盐土面积约 267 万 hm2,盐害是制约当地
农林业生产的重要因素。加快耐盐碱植物筛选和培
育对于改善利用盐碱土,绿化滩涂改善沿海生态环
境具有重要战略意义。
植物生长在盐渍土壤中,既受到水分胁迫,又有
离子胁迫和离子毒害[1],从而引起细胞内水分向外
倒流。为了避免渗透胁迫,植物细胞通过积累渗透
调节物质来降低水势,维持正常的生理活动[2]。目
前,植物普遍积累的渗透调节物质有脯氨酸、可溶性
糖、可溶性蛋白和甜菜碱等,这些低分子量的有机物
不仅起到渗透调节的作用,还会保护细胞内膜蛋白
质的活性[3],因此其含量的变化与植物的耐盐性密
切相关。
灌木柳品种多,根系浅,生长快,抗逆性强,适于
在沿海地区进行栽植,是开展速生耐盐树种选育的
理想选择[4]。目前关于盐胁迫对灌木柳无性系生
长、光合、抗氧化酶类的影响已有研究[5 - 6],但关于
盐胁迫下灌木柳无性系的渗透调节物质的动态响应
情况还未见报道。课题组以耐盐性有差异的 2 个灌
木柳无性系为试验材料,研究盐胁迫下其渗透调节
物质的动态变化情况,以期为耐盐灌木柳无性系筛
选和耐盐机理研究提供资料。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为江苏省林业科学研究院选育的 2 个
灌木柳无性系:盐敏感无性系 JW9-6(Sailx intergra
× Salix suchowensis)和耐盐无性系 JW2372(Salix al-
berti × Salix leucopithecia)。
1. 2 试验方法
培养及盐处理方法见文献[7]。盐胁迫质量浓
度分别为 3 g /L(T1)和 6 g /L(T2) ,盐处理 2 h,1,3,
7,10 d时分别采样进行渗透调节物质含量的测定,
采样时从苗木不同方向采取成熟叶片混匀,并标记
后带回实验室待测。
1. 3 测定指标与方法
采用茚三酮比色法测定脯氨酸含量,采用蒽酮
比色法测定可溶性糖含量,采用考马斯亮蓝 G-250
法测定可溶性蛋白质含量[8]。各指标均重复测定
3 次。
1. 4 数据处理
利用 DPS和 Excel软件统计分析数据。
2 结果与分析
2. 1 盐胁迫对灌木柳无性系脯氨酸含量的影响
由结果(见图 1)可知,2 个灌木柳无性系脯氨
酸含量随盐处理质量分数和胁迫时间变化的规律相
似,均在 T2 处理 2 h、T1 处理 1 d后开始显著高于对
照,并随胁迫时间的延长逐渐增加,在盐处理 10 d
时达到最大值。相同盐质量分数胁迫时间处理条件
下,JW2372 叶片脯氨酸的含量相对值高于 JW9-6;
T2 处理 2 h时 JW9-6 和 JW2372 脯氨酸含量分别为
对照的118. 34%和 125. 28%,T2 处理 10 d 时分别
为对照的 141. 94%和 158. 36%。
2. 2 盐胁迫对灌木柳无性系可溶性糖含量的影响
由结果(见图 2)可知,2 个无性系可溶性糖含
量在 T1、T2 处理初期(2 h,1 d 时)和对照相比均无
显著变化,在 3 d时比对照显著增加,T1 在处理 10 d
时达到最大值,JW9-6 和 JW2372 的可溶性糖含量分
别为对照的 133. 8%和 144. 8%,T2 处理 10 d 时 2
同一无性系内不同小写字母表示 P < 0. 05 水平上存在显著性
差异
图 1 盐胁迫下 2 个灌木柳无性系脯氨酸含量的变化
者可溶性糖含量与对照相比又出现不同程度的下
降,其中 JW9-6 显著低于对照,为对照的 82. 7%,
JW2372 和对照间无显著差异,为对照的 96. 3%。
2. 3 盐胁迫对灌木柳无性系可溶性蛋白含量的
影响
由结果(见图 3)可知,2 个灌木柳无性系可溶
性蛋白含量随盐质量分数升高及胁迫时间延长的变
化规律相似。T1 盐处理下和对照相比均未出现显
著变化,T2 盐处理 2 h 时 2 无性系可溶性蛋白含量
即显著高于对照,后随着胁迫时间的延长逐渐增加,
在 3 d时达到峰值,10 d 时又显著低于对照。相同
盐处理下,JW2372 的可溶性蛋白含量相对值均高于
JW9-6;T2 处理 2 h 时分别为对照的 120. 57% 和
121. 11%,T2 处理 10 d 时分别为对照的 69. 23%和
85. 38%。
3 结论与讨论
脯氨酸是植物体内的一种重要渗透调节物质,
对盐和干旱胁迫反应较敏感,累积数量的多少可作
为衡量植物抗逆能力的生理指标[9]。也有学者认
为脯氨酸的累积是对盐胁迫受伤害程度的一种反
应,但不是植物对渗透调节的响应[10]。本研究结果
表明,2 个灌木柳无性系脯氨酸含量在盐胁迫下显
著增加,并随着盐质量分数的增加和处理时间的延
长而逐渐增大,相同处理条件下耐盐无性系 JW2372
脯氨酸积累量大于敏盐无性系 JW9-6。这与于金平
等[11]NaCl盐胁迫对白蜡幼苗和武香等[12]对白刺的
研究结果一致。
2 江 苏 林 业 科 技 第 41 卷
同一无性系内不同小写字母表示 P < 0. 05 水平上存在显著性
差异
图 2 盐胁迫下 2 个灌木柳无性系可溶性糖含量的变化
同一无性系内不同小写字母表示 P < 0. 05 水平上存在显著性
差异
图 3 盐胁迫下 2 个灌木柳无性系可溶性蛋白含量的变化
可溶性糖在植物受到盐胁迫时是渗透调节剂,
也是合成其他有机溶质碳架和能量的来源,还可在
细胞内无机离子浓度升高时起保护酶类的作用[13]。
本试验结果为盐胁迫初期 2 个无性系可溶性糖含量
和对照相比未出现显著变化,在处理 3 d 时出现显
著增加,在 10 d时与对照相比又出现明显下降。这
说明灌木柳无性系可溶性糖含量对盐胁迫的响应不
如脯氨酸敏感,主要在胁迫中、后期才开始累积,这
与潘昕等[14]对华南地区 3 种苗木和韩蕊莲等[15]对
沙棘的研究结果一致。高盐胁迫后期 2 个无性系可
溶性糖含量出现下降原因可能是随盐害加重,2 个
无性系的光合作用受到抑制,导致碳水化合物合成
减少,使可溶性糖含量降低。
为了避免盐胁迫造成伤害,植物会诱导产生一
些抗逆蛋白质,高含量的可溶性蛋白可帮助维持植
物细胞较低的渗透势,抵抗水分胁迫导致的伤害,所
以耐盐性强的植物种类或品种的可溶性蛋白含量较
高[16]。本试验结果为,T1 盐处理下 2 个灌木柳无性
系可溶性蛋白含量和对照相比无显著变化,T2 处理
比对照显著增加并随胁迫时间的延长先升高后降
低,相同盐处理条件下无性系 JW2372 增加量高于
JW9-6,这与宰学明等[17]、杨升等[2]的部分研究结果
一致。高盐胁迫下,植物通过增加可溶性蛋白质来
维持细胞渗透势平衡,但随处理时间延长胁迫加剧,
蛋白质合成受阻,从而又导致可溶性蛋白质含量
降低。
综上所述,3 类渗透调节物质在灌木柳无性系
耐盐过程中均起到一定渗透调节作用,脯氨酸对盐
胁迫的响应最为敏感,可溶性糖在胁迫中后期,可溶
性蛋白在高盐胁迫下参与细胞渗透调节功能。相同
盐处理下 JW237 积累脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋
白能力高于 JW9-6,具有较强的渗透调节能力,能保
持更为完整的细胞生理功能。
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(下转第 20 页)
3第 6 期 隋德宗等:盐胁迫对灌木柳 2 个无性系渗透调节物质含量的影响
4 结论
(1)结合森林资源二类调查数据,目视解译全
色 0. 5 m分辨率影像的方法能够实现林地落实到山
头地块的目的,特别是围庄林、耕地间的小面积林地
和道路、河流两边宽度较窄的林带都能够落界。在
二类调查数据的基础上落界,不仅减少了工作量,也
为林地类型的判断提供依据。
(2)从林地落界成果分析,林地边界的的误差
在 1 m以内,落界精度高于二类调查数据。林地上
种植高大植被的有林地和疏林地辨别最为准确,但
是对低矮灌木林地,特别是周围其他植被影响下,识
别误差较大。
(3)林地权属的界线确定为林地保护提供了有
效的技术手段。但是目视解译工作费时费力,工作
效率低,另外,人的经验和主观性会产生误判和漏
判。所以,结合实际调查和其他手段,做好对数据的
更正和及时更新,才能更好地利用本次林地落界
成果。
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