全 文 ：第 33卷第 3期
2 0 1 0年 5月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNA L OF AGRICULT URAL UNIVERS IT Y OF HEBEI
　 　 Vol.33 No.3
May .2 0 1 0
文章编号:1000-1573(2010)03-0052-05
NaCl胁迫对紫叶李(Prunus cerasi f era var.
atropurea)叶片生理生化特性的影响
胡晓立1 , 　王中华1 , 　李彦慧1 , 　陈东亮2 ,
冯晨静1 , 　孟庆瑞1 , 　杨建民1
① (1.河北农业大学 园林与旅游学院 , 河北 保定 071001;
2.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所 , 浙江 富阳 311400)
摘要:为研究紫叶李的抗 NaCl特性 , 以盆栽 4 年生紫叶李为试材 , 设置土壤的 NaCl 含量为 CK(0.042%),
0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%,研究 NaCl胁迫对紫叶李的膜质过氧化程度 、抗氧化酶活性 、渗透调节物质含量的影
响。结果表明:随着土壤中 NaCl含量的增高 ,细胞膜透性增大 , 丙二醛(MDA)含量增加 , 氧自由基的产生速率
加快;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势一致 , 均为先上升后下降;
脯氨酸含量呈增加趋势 ,可溶性糖含量先增加后减少 ,可溶性蛋白含量呈下降趋势 ,说明脯氨酸和可溶性糖可能
是盐胁迫下紫叶李的主要渗透调节物质。结合各项生理指标和盐害表现可以得出 ,紫叶李抗 NaCl胁迫的阈值
为 0.3%土壤含盐量。
关　键　词:紫叶李;NaCl胁迫;膜透性;抗氧化酶;渗透调节物质
中图分类号:Q 945;S 687 文献标志码:A
Effects of NaCl stress on physiological and biochemical characteristics
of leaves of Prunus cerasi f era var.atropurea
HU Xiao-li1 , WANG Zhong-hua1 , LI Yan-hui1 , CHEN Dong-l iang2 ,
FENG Chen-jing1 , MENGQing-rui1 , YANG Jian-min1
(1.Co llege of Landscape A rchitectur e and Tourism , Agricultur al Unive rsity of H ebei , Baoding 071001 , China;
2.Resea rch Institute of Subtropical Fo restry , Chinese Academy of Fore st ry , Fuyang 311400 , China)
Abstract:To study the characterist ics of salt re sistance o f P runus cerasi f era var.atropurea ,
4-year-old pot ted Prunus cerasi f era var.atropurea treated by NaCl w as used.T he soil salt
contents w ere CK(0.042%), 0.1%, 0.2%, 0.3%and 0.4%respect ively .The effects of NaC l
stress on membrane lipid pero xidat ion , antio xidant enzyme act ivity , and o smo tic adjustment
substance contents w ere researched.The resul ts w ere as fo llow s:With the increase of soi l
NaCl content , membrane lipid pe ro xidation , MDA content and the generating rate of f ree radi-
cal increased;SOD , POD and CAT increased f irst and then decreased w i th the increase o f soi l
NaCl content;Proline w as increased , Soluble sugar increased at f irst , and then decreased , and
Soluble pro tein decreased , indica ting that the Proline and So luble sugar might be the main os-
motic adjustment contents in Prunus cerasi fera var.atropurea.Resul ts f rom the physio logical
①收稿日期:2009-09-16
基金项目:国家“948”项目(2001-40);河北省农业综合开办项目“新优彩色园林植物品种及繁育技术推广”;河北农业大学科
学研究基金项目.
作者简介:胡晓立(1984-),女 , 在读硕士生 , 从事园林植物抗盐生理研究.E-mail:huxiaoli3721@163.com.
通讯作者:杨建民(1962-),教授 ,博士生导师 , 主要从事园林植物资源及利用方向的研究.E-mail:yangjm@hebau.edu.cn.
　第 3期 胡晓立等:NaCl胁迫对紫叶李(Prunus cerasi f era var.atropurea)叶片生理生化特性的影响
index and performances of sal t harm show that the soil salt content 0.3%i s the threshold con-
centrat ion of Prunus cerasi f era var.atropurea.
Key words:Prunus cerasi f era var.atropurea;N aCl st ress;membrane pero xida tion;ant ioxi-
dant enzyme activity;osmot ic adjustment substance contents
　　据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计 ,
全世界盐渍土面积约为 10亿 hm2 ,亚洲约为 3.99
亿 hm2[ 1] 。土地盐碱化严重影响了植物的生长发
育[ 2] ,这不但限制了农业生产的发展 ,也成为限制城
市绿化的一个重要因素 。因此 ,耐盐性较强的园林
植物的开发和研究 ,在城市发展旅游业以及改善生
态环境 、城市绿化建设中具有十分重要的意义[ 3] 。
随着城市园林绿化事业的发展 ,人们迫切希望
提高城市的绿化质量 ,丰富绿化的景观层次。绿化
工作者不断引进新奇的造景材料 ,紫叶李以其鲜艳
的色彩 ,较长的观赏期而倍受人们的青睐。紫叶李
的开发和广泛应用在一定程度上弥补了传统的绿化
植物材料色彩单一 、形成景观单调的缺点。
为了掌握紫叶李对环境的适应能力 ,李彦慧[ 4] ,
刘丛霞[ 5] ,许丽颖[ 6] 等分别就紫叶李的抗 SO2 、抗寒
性和抗旱性进行了研究 ,有关其抗盐性的研究 ,未有
报道 。本研究以 4 年生紫叶李(Prunus cerasi f era
var.atropurea)为材料 ,探讨不同浓度的 NaCl处理
对紫叶李叶片生理特性的影响 ,以期为拓宽紫叶李
的园林应用范围以及紫叶李抗盐栽培和培育耐盐新
品种提供参考依据。
1　材料与方法
1.1　材料
试验于 2009年 5月在河北农业大学科研基地进
行。试材为长势一致的 4年生嫁接苗紫叶李 ,砧木为
毛桃(P.davidiana)。试验盆高 40 cm ,上 、下直径分
别为 30 cm 和 26 cm ,每盆 1 株。盆内装 7.0 kg 基
质;基质由草炭土 、洗净河沙和园土按 1∶1∶3的比
例混合而成;基质含盐量为 0.42 g/kg 。盆栽苗木
在露地常规管理 。
1.2　试验设计
选取长势一致 ,生长健壮 ,无病虫害的植株进行
NaCl处理 。依据预试验的筛选结果 , 试验共设置
5个盐分梯度:CK(含 NaCl量0.042%),土壤含 NaCl
量 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%。施盐前控制浇水几
天 ,以使土壤干燥有利于盐分迅速扩散。加入 NaCl
溶液使各处理达到相应的含量 ,土壤田间持水量维持
在60%～ 80%。每处理 6盆 , 3次重复 ,随机排列 。
每 5 d采样 1次 ,于早晨取样 ,从植株不同方向取新
稍中上部功能叶 2 ～ 3片 。采后用冰壶立即带回实
验室进行各项生理指标的测定。每次取样时采集盆
土样品 ,测定其含盐量 ,并根据测定值补充 NaCl ,使
盆内土壤保持相应的盐分含量。
1.3　生理指标测定方法
叶片膜透性的测定用相对电导法;SOD 活性的
测定用 NBT 光化学还原法 ,以抑制 NBT 光化还原
的 50%为一个酶活性单位(U);POD活性的测定用
愈创木酚法 ,以每分钟内 A 470变化 0.01为 1个酶活
性单位;CAT 活性的测定用高锰酸钾滴定法 ,以每
克鲜重样品 1 min内分解的 H 2O 2 的毫克数表示酶
活性;脯氨酸含量的测定用茚三酮法;可溶性糖含量
的测定用蒽酮比色法;可溶性蛋白含量的测定用考
马斯亮蓝G-250染色法 ,各项指标的具体测定方法
见参考文献[ 7] ,氧自由基含量的测定参考李彦慧[ 3]
的方法 。
每个指标测定均重复 3次 ,试验数据为平均值±
标准误 ,数据处理采用 ECXEL 2003和 SPSS 13.0 ,
采用 Duncan法进行多重比较。
2　结果与分析
2.1　NaCl胁迫对紫叶李叶片伤害指标的影响
由图 1 、2 、3可以看出 ,随着 NaCl胁迫时间的
延长 ,各盐处理下紫叶李叶片的细胞膜透性 、MDA
含量和氧自由基的产生速率都在逐渐增大 ,在处理
的第 25天时达到高峰值。
相关分析表明 ,各盐处理下紫叶李的细胞膜透
性的增大与胁迫时间的延长均呈极显著正相关 ,相
关系 数 分别 为 0.962＊＊ 、 0.961＊＊ 、 0.975＊＊ 和
0.967＊＊。且 NaCl胁迫越严重 ,紫叶李细胞膜透性
增大的越明显。在处理第 25 天 , 0.3%与 0.4%的
NaCl处理之间细胞膜透性差异不显著 ,但与其他各
处理间差异均达极显著水平(P <0.01)。
NaCl含量为 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%处理
下的 MDA 含量在第 25 天时分别比对照增加了
70.79%、77.88%、119.72%和 121.04%。相关性
分析表明 ,紫叶李叶片 MDA 含量(FW)的增加与
NaCl含量的增加呈显著正相关关系 ,处理 25 d时
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　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 33卷
的相关系数为 0.934＊＊ ,且各处理均与对照间差异
达极显著水平(P<0.01)。
紫叶李叶片中氧自由基(FW)的产生速率随土
壤中 N aCl含量的增加也呈上升的变化趋势。以处
理 25 d时为例 ,NaCl含量为 0.1%、0.2%、0.3%、
0.4%的处理下 ,紫叶李的氧自由基产生速率分别比
对照 增 加 了 73.90%、 82.39%、 108.96% 和
124.7%。相关性分析表明 ,紫叶李叶片氧自由基产
生速率与 NaCl含量的增加呈极显著正相关关系 ,
处理 25 d时的相关系数为 0.920＊＊ ,且各处理与对
照间差异均达极显著水平(P <0.01)。
图 1　NaCl胁迫下紫叶李叶片细胞膜透性的变化
Fig.1　The variation of membrane lipid peroxidation
under NaCl stress
图 2　胁迫下紫叶李MDA含量的变化
Fig.2　The variation of MDA under NaCl stress
图 3　NaCl胁迫下紫叶李氧自由基产生速率的变化
Fig.3　The variation of O ·-2 generating
rate under NaCl stress
2.2　NaCl胁迫对紫叶李叶片抗氧化酶活性的影响
随着 NaCl 胁迫时间的延长 , 0.1%, 0.2%,
0.3%, 0.4%的 NaCl处理下紫叶李叶片中 SOD 、
POD 、CAT 酶活性(FW)均呈现先上升后下降的变
化趋势(图 4 、5 、6)。且 NaCl处理下 SOD 、POD酶
活性(FW)均在处理的第 15 天时达到高峰值 ,而
CA T 酶活性 ,除 0.4%NaCl处理在胁迫 15 d时达
到峰值 398.78 U/(g ·min)外 ,其余处理均在胁迫
20 d时达到峰值。方差分析表明 ,各处理梯度下
SOD 、POD 、CAT 酶活性的高峰值都极显著高于对
照(P<0.01)。随 N aCl处理浓度的增加 ,紫叶李叶
片中的 SOD 、POD 、CAT 酶活性也呈先上升后下降
的变化趋势 ,并在 NaCl含量为 0.3%时 ,达到峰值 。
图 4　NaCl胁迫下紫叶李叶片 SOD酶活性变化
Fig.4　The variation of SOD under NaCl stress
图 5　NaCl胁迫下紫叶李叶片 POD酶活性变化
Fig.5　The variation of POD under NaCl stress
图 6　NaCl胁迫下紫叶李叶片 CAT酶活性变化
Fig.6　The variation of CAT under NaCl stress
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　第 3期 胡晓立等:NaCl胁迫对紫叶李(Prunus cerasi f era var.atropurea)叶片生理生化特性的影响
2.3　NaCl胁迫对紫叶李叶片有机渗透调节物质的
影响
由图 7可知 ,紫叶李叶片中脯氨酸含量(FW)
随 NaCl胁迫时间的延长呈先上升后下降的变化趋
势 ,各处理均在胁迫 20 d 时达到高峰值;紫叶李叶
片中的脯氨酸含量随着 NaC l含量的增加呈增加的
趋势 。相关分析表明 ,紫叶李叶片脯氨酸含量与
NaCl含量的增加呈极显著正相关关系 ,处理 25 d
的相关系数为 0.974＊＊ ,且各处理与对照间差异均
达极显著水平(P<0.01)。
图 7　NaCl胁迫下紫叶李脯氨酸含量的变化
Fig.7　The variation of proline contents under NaCl stress
紫叶李叶片中可溶性糖含量(FW)随处理时间
的延长和胁迫程度的加重都呈先上升后下降的变化
趋势(图 8)。除 0.4%NaCl处理在胁迫 20 d 时达
到峰值 , 0.1%、0.2%、0.3%处理均在胁迫 10 d 时
达到峰值 , 各处理的峰值分别比对照增加了
99.34%、122.27%、71.49%和 66.96%。
图 8　NaCl胁迫下紫叶李可溶性糖含量的变化
Fig.8　The variation of soluble sugar
　contents under NaCl stress
由图 9可见 ,对照中可溶性蛋白维持在比较稳
定的状态 ,NaCl处理后可溶性蛋白含量(FW)呈下
降的趋势。以处理 25 d为例 , 0.1%,0.2%,0.3%,
0.4%的 N aCl处理下可溶性蛋白含量分别比未处
理时降低了 58.51%、54.81%、53.07%和 42.65%,
且随 NaCl胁迫的加重可溶性蛋白含量呈下降的变
化趋势 。
图 9　NaCl胁迫下紫叶李可溶性蛋白含量的变化
Fig.9　The variation of soluble protein
　contents under NaCl stress
2.4　NaCl胁迫下紫叶李的盐害表现
从表 1看出 ,随着 NaCl处理时间的延长和胁
迫程度的加重 ,紫叶李受盐害的影响程度不断加重。
0.1%的盐处理下 ,紫叶李受害较轻 ,直到处理的第
20天才开始出现轻度盐害 ,并维持这一受害水平;
0.2%和 0.3%处理 ,均在胁迫的第 10天开始出现
轻度盐害 ,并随胁迫时间延长盐害程度加重 ,在胁迫
的第 25天时 ,0.2%处理出现植株部分叶尖 、叶缘焦
枯 ,0.3%处理则出现植株大部分叶尖 、叶缘焦枯和
落叶的现象;0.4%处理在胁迫的第 5天就出现叶尖
和叶脉变黄的现象 ,并在胁迫第 20 天时 ,紫叶李植
株开始死亡 。各梯度盐处理之间表现出的盐害症状
差异明显。
表 1　不同程度 NaCl处理下紫叶李的盐害表现
Table 1　Performances of salt harm from different NaCl contents in Prunus cerasi f era var.atro purea
土壤含盐量/ %
Soil salt contents
盐害表现　Per formances of salt harm
胁迫 5 d 胁迫 10 d 胁迫 15 d 胁迫 20 d 胁迫 25 d
CK 0 级 0级 0 级 0 级 0 级
0.1 0 级 0级 0 级 1 级 1 级
0.2 0 级 1级 1 级 2 级 2 级
0.3 0 级 1级 2 级 3 级 3 级
0.4 1 级 2级 3 级 4 级 4 级
　　注:盐害分级标准为[ 8] :0级-无盐害症状;1级-轻度盐害 ,有少部分叶尖 、叶缘或者叶脉变黄;2级-中度盐害 , 有大约 1/ 2的叶尖 、叶缘
焦枯;3级-重度盐害 ,大部分叶尖 、叶缘焦枯或落叶;4级-极重度盐害 ,枝枯 、叶落 、最终死亡。
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　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 33卷
3　讨论与结论
大量研究表明 ,膜系统是植物受到盐胁迫后的
原初部位[ 9] 。本研究中 ,紫叶李在 NaCl胁迫后 ,随
着土壤中盐分含量的增加 ,细胞膜透性不断增大 ,
MDA 的含量增加 ,氧自由基的产生速率加快 ,说明
NaCl胁迫使紫叶李叶片膜脂过氧化作用加强 ,膜系
统受到破坏 ,膜透性增加 ,这与杜中军等[ 8] 在苹果上
的研究结果一致 。
盐胁迫对植物的抗氧化酶系统和渗透调节系统
产生影响 ,植物通过自身的保护系统酶的协同作用
清除体内过多的氧自由基 ,通过渗透调节物质的调
节以保持正常的膨压[ 12-13] ,从而提高植物对逆境的
抵御能力。本研究发现 , 紫叶李叶片中的 SOD 、
POD 、CA T 酶活性均随胁迫时间的延长先升高后降
低 ,这与 Koca.H [ 10] 、李会云[ 11] 等的研究结果基本
一致 。在胁迫中期 , 3 种酶的活性都有了大幅度升
高 ,此时 3种酶能很好的相互调节从而保护膜系统 ,
而此时紫叶李的 MDA 含量和膜透性上升缓慢也能
验证这一点。在整个处理过程中 , 3种酶活性均随
土壤中 NaCl含量的增加不断上升 ,但当 N aCl含量
增加到 0.4%时 , SOD 、POD和 CAT 酶活性开始下
降 ,紫叶李叶片 MDA 的含量也开始逐渐增加 ,膜透
性也急剧增大 ,说明 0.4%NaCl处理下 ,抗氧化酶
已不能很好的保护膜系统 ,膜系统受到了破坏 。
通过研究发现 , NaC l胁迫后 ,紫叶李的脯氨酸
含量显著增加 ,且与 NaCl含量的增加呈显著正相
关;可溶性糖含量随着盐胁迫的增强先上升后下降;
可溶性蛋白含量随盐胁迫增强呈下降趋势 ,说明脯
氨酸可能是紫叶李的主要渗透调节物质 ,这与前人
对葡萄[ 14]的研究结果一致。而可溶性糖含量下降
可能是细胞膜受到 NaCl 的破坏 , 吸收了大量的
Na
+而造成 ,具体原因有待进一步考证 。可溶性蛋
白的含量变化与 NaCl 含量变化的相关性较弱 ,因
此 ,NaCl胁迫后可溶性蛋白是否对紫叶李具有渗透
调节作用有待进一步研究 。
从盐害对紫叶李生长的影响来看 ,在胁迫初期 ,
只有 0.4%的 NaC l处理出现轻度盐害症状 。随处
理时间延长 ,各处理植株均出现了不同程度的盐害
症状 ,且胁迫程度越重盐害症状越明显 。0.3%处理
在胁迫后期 ,出现了植株大部分叶尖 、叶缘焦枯和落
叶的现象。而 0.4%处理从胁迫的第 20天开始出
现植株死亡现象 。
结合紫叶李叶片的各项生理指标和盐害表现可
以发现 ,紫叶李的耐盐阈值为 0.3%土壤含盐量。
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(编辑:宗淑萍)
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