全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2011, 46 (3): 302–310, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2011.00302
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收稿日期: 2010-10-08; 接受日期: 2011-02-16
基金项目: 973计划(No.2006CB100102)和“十一五”国家科技支撑计划(No.2009BADA3B01)
* 通讯作者。E-mail: zqliu733@yahoo.com.cn; jinganwang899@126.com
利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力
张颖1, 杨迎霞1, 郏艳红2, 周祥明2, 聂莉莉2, 张越2, 陈受宜3, 王景安1*, 刘仲齐2*
1天津师范大学生命科学学院, 天津 300384; 2天津市农业生物技术研究中心, 天津 300192
3中国科学院遗传与发育生物学研究所, 北京 100101
摘要 以受体杨树107和转基因杨树18-1的一年生枝条为材料, 采用Hoagland营养液水培方法, 添加不同浓度的NaCl, 检
测二者植株生长以及叶中Na+和K+含量的变化。结果表明, 在0.6%NaCl处理下18-1生根率明显高于107, 生物量较大, 叶片
中Na+积累量是107的1.45倍左右。以107和18-1离体叶片为材料, NaCl处理下测定其生理活性指标, 发现18-1叶盘的失绿
速度和相对电导率都显著低于107叶盘。把离体叶片接种在改良MS培养基上, 1.2%NaCl处理可使107叶盘几乎停止伸长,
细胞大小不再增加; 而18-1叶盘培养7天后伸长了近50%。以上结果表明利用离体叶片可以鉴定出不同基因型杨树的耐盐
潜力。
关键词 离体叶片, Na+积累, 杨树, 耐盐性
张颖, 杨迎霞, 郏艳红, 周祥明, 聂莉莉, 张越, 陈受宜, 王景安, 刘仲齐 (2011). 利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力. 植物
学报 46, 302–310.
盐害是影响植物生长和作物产量以及森林面积
的主要因素, 全世界盐碱地面积约为9.54×108 hm2
(宋杰等, 2000; 买买提·阿扎提等, 2008), 并且由于
次级盐渍化, 世界盐碱地面积还在进一步扩大。我国
盐碱土主要分布于西北、华北、东北和滨海地区, 随
着大棚面积的逐年增长和栽培年代的推移, 土壤盐渍
化日趋严重(何毅敏等, 2009)。因此, 开发利用盐碱地
显得越来越重要。林木在维护和改善生态环境及水土
保持方面发挥着重要的作用, 杨树属于杨柳科落叶乔
木, 是世界上广泛栽培的重要造林树种和防护林之
一。在缺林少木的盐碱、干旱、贫瘠地区栽植杨树, 可
迅速恢复植被, 减少地表蒸发和地下水位的降低, 保
护农田, 增加森林覆盖率从而减少风沙危害, 同时也
能为纸浆用材林和工业商品林建设提供足够的原材
料。因此, 耐盐杨树的选育一直是世界各国的研究重
点。目前通过杂交技术、转基因技术和耐盐突变体筛
选, 已经获得了许多耐盐能力不同的杨树新品种(陈
述, 2010)。
在盐胁迫环境中, 杨树逐渐出现生长缓慢、叶片
失绿、叶缘褐化和枝条干稍等特点, 所以, 长期以来
主要是通过田间实验比较其存活率、相对生长量、鲜
干重比等进行直接的耐盐碱筛选鉴定。但是由于杨树
生长周期长, 评价其生长性状、物候性状和生长期等
需要的时间相应较长, 因此实验费时费力, 效率低,
而且受环境因素的影响较大(Allen et al., 1994; 教忠
意等, 2008; Li et al., 2009)。盆栽实验是许多实验室
广泛采用的耐盐性鉴定方法。但是由于盆栽过程中所
用的草炭来源及草炭和蛭石的比例不同, 且盐分浓度
不易控制, 对同一植物耐盐潜力的鉴定结果差异很
大。液体培养能准确控制溶液中的盐浓度并保持容器
内均匀一致, 可重复性较好, 是目前鉴定植物耐盐潜
力最常用的方法之一 (Garthweite et al., 2005;
Gévaudant et al., 2007)。有研究表明有些杨树的根
系对水温特别敏感, 在高温季节无法进行液体培养,
因此溶液温度成为利用水培方法鉴定杨树耐盐能力
的限制因素(苏雪辉等, 2008)。最近的一些研究结果
表明离体叶片对盐胁迫的反应更加敏感, 耐盐和不耐
盐基因型的离体叶片在细胞存活率、膜透性及叶绿素
含量的变化等方面存在明显差异(Lv et al., 2008;
Smethurst et al., 2009; 杨迎霞等, 2009)。本研究以
·研究报告·
张颖等: 利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力 303
受体杨树107和转基因杨树18-1为材料, 在进一步确
定其耐盐潜力的基础上, 重点以离体叶片为材料, 测
定其在NaCl处理下的生理特性变化及其在基因型间
的差异, 并探讨利用离体叶片快速鉴定杨树耐盐能力
的可行性。
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料为杨树107(Populus×euramericana ‘Neva’)
和转基因杨树18-1。后者为张劲松等(1999)以杨树
107为受体 , 转化烟草NTHK1(Nicotiana tabacum
histidine kinase-l)基因筛选获得的耐0.8%NaCl的转
基因新品系。
1.2 方法
1.2.1 材料培养
将受体杨树107和转基因杨树18-1一年生枝条截成长
度为15–20 cm的插条(每个插条上有3–4个芽), 扦插
到Hoagland营养液中, 培养50天。整个实验在天津市
农业科学院生物中心人工气候室中进行, 平均温度
28°C/22°C(昼/夜), 平均湿度65%, 光照强度为135
μmol·m–2·s–1, 光照时间14 h·d–1。

1.2.2 植株生根率的测定
分别选取受体杨树107和转基因杨树18-1一年生枝
条, 截成长度为15–20 cm的插条, 采用随机分组的
方法将植株分别培养在含有0%、0.4%、0.6%和0.8%
NaCl的Hoagland营养液中。每个处理重复3次, 每次
重复100株。处理20天后, 统计生根率。

1.2.3 植株生物量的测定
选用预培养叶片数及株高相近的植株, 采用随机分组
的方法将植株分别培养在含有0%、0.4%、0.6%和
0.8% NaCl的Hoagland营养液中, 每个处理重复3次,
每次重复15株。处理2周后, 收集植株, 于105°C下杀
青, 80°C下烘干至恒重, 测定其根、茎和叶的生物量。

1.2.4 Na+、K+含量的测定
选用生长叶片数及株高相近的植株, 采用随机分组的
方法将植株分别培养在含有0%、0.4%和0.6%NaCl
的Hoagland营养液中。处理后的第0、3、6、9、12、
15、18、21和24天分别取各处理的老叶和新叶(枝条的
上部1/3定义为新叶, 下部1/3定义为老叶), 用去离子
水冲洗叶片3次, 于105°C下杀青, 80°C下烘干至恒重
并研磨。精确称取0.1 g样品置于坩埚中后放入马弗炉
中, 程序设置为: 200°C 1小时, 550°C 4小时进行灰化,
然后用浓硝酸硝化, 定容至25 mL。用PE-640火焰光度
计测定Na+和K+的含量(杨迎霞等, 2009)。

1.2.5 叶绿素含量和相对电导率的测定
以107和18-1水培插条为材料, 从枝条顶端起, 取第
4、5片全展叶, 用去离子水冲洗2次, 用剪刀剪成长
1.5 cm、宽1.5 cm的叶盘。分别置于含有0%、1.2%
和2.4%NaCl的MS营养液中, 第2、4、6、8、10天分
别测定叶盘叶绿素含量, 营养液每天更换1次。另取
第4、5片全展叶, 用去离子水冲洗2次, 用剪刀剪成长
1.5 cm、宽0.5 cm的叶盘, 置于8.0% NaCl溶液中, 胁
迫3、6、9、12、15、18、21、24、27、30分钟后
取出, 用蒸馏水冲洗后, 再用去离子水冲洗2次, 装
入大试管中, 加入20 mL去离子水, 抽气2次, 每次10
分钟。抽气结束后静置30分钟, 测定初电导S1; 沸水
浴15分钟, 冷却至室温后测定终电导S2。相对电导率
=初电导(S1)/终电导(S2)(李合生, 2000)。

1.2.6 离体叶片长度的测定和表皮细胞的观察
以杨树107和18-1水培插条为材料, 从枝条顶端起,
取第1、2片全展叶为外植体 , 自来水冲洗30分钟 ,
70%乙醇消毒10秒 , 无菌水冲洗2次 , 每次1分钟 ,
0.1%HgCl2浸泡4分钟 , 无菌水漂洗4遍 , 每次2分
钟。以叶片中脉为中线, 沿其垂直方向, 将叶片剪成
0.5 cm × 1.5 cm大小的长方形, 叶背向下接种在含
不同浓度NaCl的MS固体培养基中(添加0.8 mg·L–1
GA3)。共设置7个NaCl浓度梯度 , 分别为CK(0%
NaCl)、T1(0.2%NaCl)、T2(0.4%NaCl)、T3(0.6%
NaCl)、T4(0.8%NaCl)、T5(1.0%NaCl)和T6(1.2%
NaCl)。培养7天后, 测量其叶片的长度变化, 并参照
张宪政(1989)的方法, 用刀片轻刮杨树叶片, 直至刮
成透明的薄层为止, 得到下表皮。用中性红染色15分
钟 , 然后放入去离子水中脱色 10分钟 , 显微镜
(Nikon, 日本)下观察杨树下表皮细胞形状和大小的
变化。
304 植物学报 46(3) 2011
每个处理重复3次, 每次重复接种15片叶盘, 所
有实验数据用SPSS13.0软件进行统计分析 , EX-
CEL2003作图。
2 结果与讨论
2.1 NaCl处理对植株生根率和生物量的影响
如表1所示, 杨树18-1和107的生根率随着NaCl处理
浓度的增加而下降, 但降低程度在二者之间有显著差
异。在含有0.4%、0.6%NaCl的Hoagland营养液中培
养2周后, 杨树18-1的生根率分别为64.4%和33.3%,
而杨树107的生根率仅为38.9%和14.4%, 说明杨树
107在0.6%NaCl溶液中大量死亡, 而杨树18-1在此
浓度下仍能保持较高的生根率, 直至NaCl浓度增加
到0.8%时, 其生根率仍能达到11.1%。
NaCl处理对杨树叶片和根生长的影响显著, 对
茎的影响不明显。含有0.4%NaCl的Hoagland营养
液轻度抑制杨树107的生长, 其叶片和根的干重较
对照略有减少; 随着NaCl浓度升高至0.8%后, 杨树
107出现大量死亡, 2周后其叶片、根干重较对照降
低了81%和57%。与107相比, 转基因杨树18-1表现
出更好的耐盐性。0.6%NaCl胁迫2周后, 18-1的叶片
和根干重分别比 107高 62.51%和 66.67%; 0.8%
NaCl胁迫2周后, 杨树18-1的总干重为对照的51%,
而107的总干重仅为对照的13.21%。显然, 在NaCl
处理下, 转基因杨树18-1的生长量明显大于受体品
种107。
2.2 NaCl处理对杨树叶片中Na+、K+积累的影响
NaCl处理下Na+在2种基因型杨树叶片中的积累随着
盐浓度的增加及处理时间的延长呈上升趋势, K+则呈
下降趋势。由图1A可知: 0.4%NaCl处理下, 新叶中
Na+的积累速度较为缓慢, 叶片出现枯萎症状的时间
较晚, 受体杨树107第9天出现叶片干枯萎蔫的症状,
12天后大量死亡; 转基因杨树18-1第15天才出现叶
片枯萎的症状, 21天后叶片大量死亡。当NaCl浓度增
加到0.6%时, 叶片中Na+积累速度加快, 处理6天后,
107新叶中Na+积累到23.4 mg·g–1DW时叶片开始死
亡, 之后Na+的积累速度变缓, 死亡叶片数量越来越
多。而0.6%NaCl胁迫12天后18-1的叶片才开始萎蔫,
此时新叶中的Na+含量达到36.4 mg·g–1DW(图1A),
叶片开始大量死亡。老叶与新叶有相同的变化趋势
(图1B)。NaCl处理后, 杨树叶片中K+含量下降, 且随
着NaCl浓度的增加, K+含量的下降速率也明显加快。
如图1A所示, 0.6%NaCl开始处理后受体杨树107新
叶中的K+含量快速下降, 而18-1则在处理第6天后出
现快速下降, 之后二者新叶中的K+含量以每天2.2
mg·g–1DW的速率减少, 直至叶片出现干枯萎蔫时,
下降速率变缓, 最终K+含量维持在15 mg·g–1DW左
右。在老叶中, K+含量的降低趋势比较平缓, 并且未
经NaCl处理的老叶中K+含量为22.5 mg·g–1DW,
仅为新叶中的50%(图1B)。盐胁迫12天后, 受体杨树


表1 Hoagland营养液中的NaCl浓度对107和18-1杨的生根率及叶片、茎和根干重的影响
Table 1 Effect of NaCl concentration in Hoagland solution on the rooting percentage, dry weight of leaves, stems and roots per
plant of poplar 107 and 18-1
NaCl concentration (%) Traits of different genotypes
0 0.4 0.6 0.8
107 87.8±5.1 a 38.9±1.9 b 14.4±1.9 c 2.2±1.9 d Rooting percentage
(%) 18-1 94.4±1.9 a 64.4±5.1 b 33.3±3.3 c 11.1±1.9 d
107-leaf 0.544±0.034 a 0.443±0.024 b 0.276±0.015 c 0.106±0.018 d
18-1-leaf 0.641±0.076 a 0.556±0.025 ab 0.486±0.084 b 0.258±0.048 c
107-stem 0.098±0.005 a 0.081±0.014 a 0.084±0.025 a 0.073±0.009 a
18-1-stem 0.096±0.008 a 0.105±0.009 a 0.104±0.014 a 0.097±0.013 a
107-root 0.029±0.003 a 0.032±0.003 a 0.026±0.013 a 0.016±0.002 b
Dry weight
(g·plant–1)
18-1-root 0.032±0.003 a 0.039±0.003 a 0.046±0.007 ab 0.025±0.004 c
同一行中不同字母表示处理之间差异显著(P<0.05)。
Data are means ± SE and values with different letters in each line represent significant difference between different treatments
(P<0.05).
张颖等: 利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力 305


图1 不同浓度NaCl处理下杨树107和18-1叶片中Na+和K+含量的变化
(A) 新叶; (B) 老叶

Figure 1 Changes of Na+ and K+ contents in leaves from poplar lines of 107 and 18-1 under NaCl treatment of different con-
centrations
(A) New leaf; (B) Old leaf


107的叶片全部枯死, 所以图1中没有15天以后的数
据。以上结果表明, 转基因杨树18-1的叶片对NaCl的
耐受能力远远高于受体杨树107, 使叶片致死的Na+
浓度能够客观地反映不同基因型杨树的耐盐潜力。
2.3 NaCl处理对杨树离体叶片生理特性的影响
如图2所示, 将杨树107和18-1的叶盘置于MS培养液
中, 其叶绿素含量随时间的延长未发生明显变化, 表
明叶片在此培养条件下可以保持良好的生理活性。将
受体杨树107和转基因杨树18-1的叶盘置于含有
NaCl的MS培养液中, 其叶绿素含量随处理时间的延
长而逐渐降低, 但二者的降低速率存在明显差异。置
于含有1.2%NaCl的MS培养液中, 18-1叶片叶绿素的
减少速率约为0.09 mg·g–1FW·d–1, 胁迫6天后, 其叶
片与对照相比未发生明显变化(图3); 而107叶片叶绿
素的减少速率约为2.5 mg·g–1FW·d–1, 胁迫6天后,
叶盘开始变黄(图3), 第8天时叶盘几乎完全失绿(结
果未显示)。叶盘的失绿速率随着NaCl浓度的增加而
加快。置于含有2.4%NaCl的MS培养液中处理6天,
杨树107叶盘大部分失绿(图3), 其叶绿素含量与对照
相比约减少了72.3%(图2); 而杨树18-1叶盘仅边缘
变黄(图3), 其叶绿素含量为1.75 mg·g–1 FW, 与对照
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图2 不同浓度NaCl处理下杨树107和18-1叶盘中叶绿素含量的变化

Figure 2 Change of chlorophyll content in leaf sections from poplar lines of 18-1 and 107 under NaCl stress of different con-
centrations




图3 在不同浓度的NaCl溶液中处理6天后杨树107和18-1叶盘
的形态变化

Figure 3 The morphological changes of leaf sections from
poplar lines of 107 and 18-1 treated in the NaCl solution of
different concentrations for 6 days


相比仅下降了30%(图2)。
逆境条件下细胞膜首先受到影响, 造成膜透性改
变或丧失, 因此膜透性常被作为植物抗性研究中的一
个重要生理指标。由图4可知: 将转基因杨树18-1和
受体杨树107的离体叶片分别置于8.0%NaCl溶液中,
在开始的3分钟内, 二者的相对电导率均迅速升高,
之后增长速度减缓; 但随着处理时间的延长, 107叶
盘相对电导率的增加速度明显高于18-1。8.0%NaCl
溶液处理后, 杨树107叶盘受到严重损伤, 其相对电
导率明显高于18-1; 而18-1叶盘表现出极佳的耐盐
性, 其相对电导率的增加比较缓慢。
2.4 培养基中的NaCl浓度对杨树叶片生长的影响
将杨树107和18-1的叶片剪成0.5 cm × 1.5 cm大小的
叶盘, 接种在含有GA3的MS固体培养基上, 培养7天
后其长度增加了近80%, 但宽度没有明显变化。如图
5所示 , 107叶盘对NaCl敏感 , 叶盘伸长的速度随
NaCl浓度的增加而降低; 当将叶盘接种在含有1.2%
NaCl的MS培养基上时, 叶片停止伸长, 并逐渐萎蔫。
18-1叶盘伸长受NaCl抑制的程度较轻, 当在MS培养
基中加入0.2%NaCl时, 可促进叶盘的伸长; 当将叶
盘接种在含有1.2%NaCl的MS培养基上时, 叶盘仍能
伸长, 培养7天后, 其长度增加0.37 cm。对未接种于
改良MS培养基的杨树叶盘表皮细胞进行显微观察,
发现细胞的大小和形状在107和18-1之间无明显差
张颖等: 利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力 307



图4 8.0%NaCl处理下杨树107和18-1叶盘相对电导率的变化

Figure 4 Change of the relative electrical conductivity in
leaf sections from poplar lines of 107 and 18-1 under 8.0%
NaCl treatment




图5 在含不同浓度NaCl的MS培养基上培养7天后杨树107和
18-1离体叶片长度的变化
*和**表示经LSD检测分别在0.05水平和0.01水平上差异显著。

Figure 5 Changes of the length of leaf sections from poplar
lines of 107 and 18-1 after plated on MS medium containing
different concentrations of NaCl for 7 days
* and ** represented significant difference between different
treatments at P<0.05 and P<0.01, respectively.
异, 在41.67 μm2的范围内, 约有30个细胞、2–3个气
孔(图6A, E)。将叶盘接种在含有0.4%NaCl的培养基
中培养7天后, 107和18-1叶盘表皮细胞的长度显著增
加, 在41.67 μm2的视野范围内, 只有约16个细胞、1
个气孔(图6B, F)。将叶盘接种在含有0.8% NaCl的培
养基上培养7天后, 18-1的叶盘表皮细胞明显大于107
的叶盘表皮细胞(图6C, G)。将107叶盘接种在含1.0%
NaCl的MS培养基上时, 叶盘几乎不再伸长, 在显微
镜下观察其细胞数目和气孔数目与对照相近, 然而
1.0%NaCl对18-1叶盘伸长的抑制程度较小, 表皮细
胞仍继续增大(图6D, H)。
2.5 讨论
盐胁迫下植物的一个重要耐盐机制是将过量的盐离
子限制在液泡内或区域化分布在不同组织中, 以降低
地上部(尤其是叶片)的盐分浓度, 维持光合功能, 从
而保证新陈代谢的正常进行(Zhu, 2003)。盐胁迫环境
中杨树首先积累Na+的器官是叶片。本实验结果表明,
将植株置于含有不同浓度NaCl的Hoagland培养液中,
其叶片中的Na+含量随着盐浓度的增加及处理时间的
延长而增加。在含有0.6% NaCl的Hoagland培养液中,
杨树107叶片第6天开始出现萎蔫症状, 而杨树18-1
叶片9天后才开始萎蔫。盐胁迫环境中转基因杨树
18-1叶片中积累Na+的潜力显著高于受体杨树107,
107新叶中能积累的最大Na+浓度为34.4 mg·g–1DW,
而 18-1新叶片中的 Na+可以持续积累到 51.4
mg·g–1DW, 老叶也表现出相同的趋势。这一结果表
明, 耐盐性好的转基因杨树叶片必然存在某些机制或
途径来减轻Na+的积累对细胞造成的伤害。目前普遍
认为 , 将过量的Na+快速有效地泵进液泡内 , 实现
Na+区域化, 缓解Na+毒害对叶片的损伤, 是植物抵
御盐胁迫的重要机制之一(教忠意等, 2008; Plett and
Møller, 2010)。
在盐胁迫条件下, 叶细胞超微结构的变化主要
表现在叶绿体和细胞膜系统等细胞器上, 叶绿素不仅
与植物光合同化过程直接相关, 而且也是鉴定植物耐
盐性的重要生理指标之一(丁丽娜等, 2006)。细胞质
膜结构和功能的紊乱以及膜透性的变化是逆境胁迫
作用的关键因素(贾文庆和刘会超, 2009)。电解质的
外渗可以反映细胞质膜的完整性, 相对电导率越大说
明电解质外渗越多, 膜系统的受迫害程度越严重。本
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图6 在含不同浓度NaCl的改良MS培养基上培养7天后杨树107和18-1叶片表皮细胞的形态变化
(A) 杨树107下表皮 (未处理对照 ); (B) 杨树107下表皮 (0.4%NaCl); (C) 杨树107下表皮 (0.8%NaCl); (D) 杨树107下表皮
(1.0%NaCl); (E) 杨树18-1下表皮(未处理对照); (F) 杨树18-1下表皮(0.4%NaCl); (G) 杨树18-1下表皮(0.8%NaCl); (H) 杨树18-1
下表皮(1.0%NaCl)。Bar=20 μm

Figure 6 The morphological change of epidermal cells of leaf sections from poplar lines of 107 and 18-1 plated on modified MS
medium containing different concentrations of NaCl for 7 days
(A) Original cells of 107 epidermis from leaf sections before plated on medium; (B), (C) and (D): Epidermal cells of 107 leaf sec-
tions after plated on modified MS medium with 0.4%, 0.8% and 1.0% NaCl for 7 days, respectively; (E) Original cells of 18-1
epidermis from leaf sections before plated on medium; (F), (G) and (H): Epidermal cells of 18-1 leaf sections after plated on
modified MS medium with 0.4%, 0.8% and 1.0% NaCl for 7 days, respectively. Bar=20 μm


研究发现, 在高盐浓度的MS培养液中, 107和18-1的
叶盘中叶绿素含量随着胁迫时间及盐浓度的增加而
下降, 但18-1的叶绿素丧失速率明显低于107, 2.4%
NaCl处理6天后还能维持较高的叶绿素含量, 表明
18-1的叶盘与107相比具有较高的耐盐性, 细胞受损
程度较轻。8.0%NaCl溶液对转基因杨树18-1叶盘膜
透性的伤害程度较轻, 其相对电导率的增加比较缓
慢, 表现出较强的耐盐能力; 而受体杨树107叶盘的
膜透性受损严重, 短时间内其相对电导率即达到最大
值。
不同植物对Na+的敏感性在细胞水平上的差异也
很明显。利用含盐培养基衡量细胞耐盐性的主要指标,
是筛选耐盐突变体的主要方法(李金花等, 1997; 陶
晶等, 2000)。在本研究的离体叶片实验中, 107叶盘
对培养基中的NaCl浓度很敏感, 叶盘伸长的速度随
NaCl浓度的增加而降低, 当NaCl浓度增加至1.2%后,
叶片停止伸长, 并逐渐萎蔫。与107相比, 18-1叶盘伸
长受NaCl抑制的程度较轻, 低浓度NaCl可促进叶盘
的伸长, 当浓度达到1.2%时, 叶盘仍能伸长, 表现出
较强的耐盐性。显微观察发现, 杨树18-1叶片表皮细
胞受NaCl的影响相对较轻, 细胞增大, 形态规则, 而
107叶表皮细胞受NaCl影响程度大, 其细胞数目和气
孔数目与对照相近, 且细胞形态不规则, 几乎不再生
长。上述结果从细胞学水平表明, 转基因杨树18-1与
受体杨树107相比具有更高的耐盐性。
叶片是植物制造有机养料的重要器官, 它通过光
合作用为其它器官(如根和芽)提供生长所需的能量。
当受到盐胁迫时, 离体叶片对盐胁迫的反应更加敏感
张颖等: 利用离体叶片鉴定杨树耐盐潜力 309
(Lv et al., 2008; Smethurst et al., 2009)。本实验结
果表明, 生长部位一致、年龄相同的离体叶片可以在
人工控制条件下准确鉴定杨树的耐盐潜力。经过反复
实验, 发现离体叶片的叶绿素含量、膜透性和细胞生
长状况等生理特性在同一基因型内的变化很小, 而这
些特性在107与18-1之间存在明显差异, 说明离体叶
片的生理学特性和细胞学特征能够准确反映不同基
因型植株耐盐能力的差异。
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310 植物学报 46(3) 2011
Using Leaf Sections to Identify Different Salt Tolerance
Potential of Poplar Plants
Ying Zhang1, Yingxia Yang1, Yanhong Jia2, Xiangming Zhou2, Lili Nie2, Yue Zhang2, Shouyi Chen3,
Jingan Wang1*, Zhongqi Liu2*
1College of Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300384, China; 2Tianjin Research Center of Agricultural
Bio-technology, Tianjin 300192, China; 3Institute of Genetics and Developmental Biology,
Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
Abstract Plant dry weight and changes in Na+ and K+ contents in leaves were investigated in 1-year-old cuttings from
the receptor poplar 107 (Populus × euramericana ‘Neva’) and transgenic poplar 18-1 after cuttings were cultured in
Hoagland solution with different NaCl concentrations. The growth and rooted percentage of 18-1 was higher than that of
107 with 0.6%NaCl, and the accumulation of Na+ in 18-1 leaves was about 1.45 times higher than that in 107. Physio-
logical characteristics in leaf sections from 107 and 18-1 under NaCl stress were determined. Leaf sections from 18-1
displayed lower chlorophyll decreasing speed and relative electrical conductivity than that from 107. When sections of
young poplar leaves were plated on MS medium with 1.2%NaCl, leaf sections from 107 stopped growing, but those from
18-1 grew continuously and their length increased nearly 50% after 7 days. Thus, salt tolerance between different geno-
types can be identified in leaf sections.
Key words leaf sections, Na+ accumulation, poplar, salt tolerance
Zhang Y, Yang YX, Jia YH, Zhou XM, Nie LL, Zhang Y, Chen SY, Wang JA, Liu ZQ (2011). Using leaf sections to
identify different salt tolerance potential of poplar plants. Chin Bull Bot 46, 302–310.
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* Author for correspondence. E-mail: zqliu733@yahoo.com.cn; jinganwang899@126.com
(责任编辑: 刘慧君)