全 文 ：第 20 卷　第 1 期　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2000 年　1 月
Vol.20　No.1　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Jan., 　2000
Na2CO3 胁迫对星星草幼苗游离氨基酸含量的影响
孙国荣1　关　 1　阎秀峰2
(1.哈尔滨师范大学生物系 , 哈尔滨　150080)
(2.东北林业大学森林植物生态学开放研究实验室 , 哈尔滨　150040)
摘　要　对 Na2CO3 胁迫下星星草幼苗游离氨基酸含量的研究结果表明 ,星星草幼
苗游离氨基酸总含量随盐浓度的增加而增加。各组分中 Ala 、Cys、Gly 、leu 、Met 、
Pro、Phe 、Val的含量随着 Na2CO3 浓度的增加而增加 ,其中 Ala、Cys 、Gly 、leu 、Met 、
Pro与 Na2CO3 浓度呈极显著正相关关系。Na2CO3胁迫下星星草幼苗体内氨累积 ,
同时 Asp-NH2的含量明显增加 ,有效降低氨对幼苗的毒害。
关键词　星星草幼苗 ,游离氨基酸含量 ,碳酸钠胁迫 ,氨含量 ,Asp-NH2
EFFECTOF SODIUM CARBONATE
STRESS ON AMINO ACID CONTENTS OF
PUCCINELLIA TENUIFLORA SEEDLINGS
SUN Guo-rong 1　GUAN　Yang1　YAN Xiu-feng 2
(1.Department of Biology , Harbin Normal University , Harbin　150080)
(2.Open Research Labo rato ry of Forest Plant Ecology , Northeast Forestry University , Harbin　150040)
Abstract　Contents of f ree amino acid of Puccinell ia tenui f lora seedling s w ere studied
under sodium carbonate st ress.The results showed that free amino contents increased
and had a positive correlationship wi th sodium carbonate concentration.Contents of
Ala , Cys , Gly , Leu , Met , Pro , Phe and Val increased w ith increasing sodium carbon-
ate concentration.Contents of Ala , Cys , Gly , Leu , Met and Pro had a signif icant pos-
itive co rrelationship with sodium carbonate concentrantion.Contents of NH3 aaccumu-
lated under Na2CO3 stress.In the meantime contents of Asp-NH2 increased.It can
reduce the harm of NH3 to seedling s and enhance salt-alkali resistance.
Key words　Puccinellia tenui f lora seedlings , f ree amino acid contents , sodium car-
bonate stress , contents of NH3 , contents of Asp-NH2
收稿日期:1999-8-26
游离氨基酸具有高度的生理活性 ,除参与蛋白质合成外 ,一些氨基酸能直接或间接地对
代谢活动和生长发育进行调节 。近年来氨基酸类物质在渗透条节 、结构保护和代谢调控等
方面的作用和意义也受到越来越多的重视[ 1] 。
1　材料与方法
供试材料:供试星星草种子由黑龙江省肇州县草原实验场提供。
幼苗的培养及处理:幼苗的培养采用建筑用珍珠岩做培养基 ,按文献[ 2] 的方法。待幼
苗长到二叶期以上时进行盐胁迫处理。处理时用漏斗将所需 Na2CO3 母液加至珍珠岩底
层 ,并补充相应数量的Hoagland培养液至原湿润程度 ,使 Na2CO3 浓度分别为 0%、0.5%、
1.0%、2.0%、3.0%、4.0%。
游离氨基酸含量测定:分别取 1g 叶片 ,按 1:4(W/V)加入 4%磺基水杨酸溶液研磨 ,
10 ,000×g离心 15min ,取上清液 ,在日立 835 ～ 50氨基酸分析仪上测定样品的氨基酸含量 ,
氨基酸含量以每克样品中含有各种氨基酸的微克数表示。
2　结果与分析
2.1　Na2CO3胁迫对星星草幼苗游离氨基酸含量的影响 游离氨基酸含量
F ree amino acid content
Na2CO3 浓度
Na2CO3 concentration
　图 1　Na2CO3 胁迫对总游离氨基酸含量的影响
　 Fig 1　Effect of Na2CO 3 stress on total free amino
acid content of P .tenuiflara seedlings
　　从图 1 可以看出 , Na2CO3 胁迫下星星
草幼苗游离氨基酸总含量随盐浓度增加而
增加 ,二者呈正相关关系显著(Y=863.44X
+3970.8 , r=0.8312＊＊)。
2.2　Na2CO3 胁迫对星星草幼苗游离氨基
酸各组分的影响
星星草幼苗叶片中的游离氨基酸组成
以Asp 、Thr 、Ser 、Glu 、Pro 、Ala、Val为主要成
分 ,占 80%以上。盐胁迫下(图 2), Ala 、
Cys 、Gly 、leu 、Met 、Pro 、Phe 、Val的含量随着
Na2CO3 浓度增加而增加 , 其中 Ala 、Cys 、
Gly 、leu 、Met 、Pro 与 Na2CO3 浓度呈极显著
正相关关系(表 1)。His Thr Trp的含量随
着 Na2CO3浓度的增加先增加(0 ～ 3.0%),
当 Na2CO3 浓度为 4.0%时 , 含量降低 。
Try 、Glu 、 Ser、Asp 、Arg 、 Lys 的含 量随
Na2CO3浓度增加变化不大。随 Na2CO3 浓度增加 , NH3 、Asp-NH2 的含量明显增加 ,并与
Na2CO3浓度呈极显著正相关关系(表 1)。
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游离氨基酸含量
F ree amino acid content
Na2CO 3浓度
Na2CO3 concentration
图 2　Na2CO3 胁迫对星星草幼苗游离氨基酸各组分的影响
Fig.2　Effect of Na2CO3 stress on free amino acid contents of P.tenuif lora seedlings
3　讨　论
一般来说 ,植物在逆境条件下 ,体内蛋白质含量降低 ,而小分子的有机化合物如氨基酸 、
单糖等积累 ,这是由于蛋白质 、碳水化合物的分解加快 ,而合成受到抑制的结果[ 3] 。其中游
离小分子物质(如多胺 、糖醇 、甜菜碱和氨基酸类物质)在渗透调节 、结构维护和代谢调控方
面的作用和意义受到越来越多的重视。
沈黎明(1996)[ 4]测得山黧豆体内游离氨基酸在盐胁迫下含量增加 ,认为胁迫下产生的
游离氨基酸可能起着维持细胞水势 、消除物质毒害和储存氮素的功能 。本研究中星星草幼
苗在盐胁迫下游离氨基酸总含量与 Na2CO3 浓度呈显著正相关关系(Y=863.44X+3970.8
711 期　　　　　　　　孙国荣等:Na2CO 3胁迫对星星草幼苗游离氨基酸含量的影响
r=0.8312＊＊),与其结果相一致 ,因此认为星星草幼苗盐胁迫下游离氨基酸含量增加 ,可能
是其抵抗盐碱胁迫的途径之一 。
在氨基酸中以 Pro的渗透调节作用最有效。盐胁迫下不论是低等植物 ,还是高等植物;
盐生植物 ,还是非盐生植物 ,都有 Pro 的累积[ 5] 。Pro 具有多种生理功能 ,如作为细胞渗透
调节物质 、稳定生物大分子结构 、降低细胞酸度以及作为能量库调节细胞氧化还原势等 ,目
前 Pro 已经被公认为是一种有效的渗透调节物质 。星星草幼苗在盐胁迫下也表现出这一特
点。Pro 大量累积 ,并且与 Na2CO3 浓度呈显著正相关关系(Y=407.2X+282.53 , r=0.
9607
＊＊)。另外Gly 作为一种渗透调节物质在盐胁迫下含量增加 ,与 Na2CO3浓度呈显著正
相关关系(Gly Y=2.0701X+3.619 , r=0.8476＊＊)。星星草的这些生理生化变化 ,对其体
内进行渗透调节 ,有效地抵抗盐碱胁迫 ,具有一定的意义。
表 1　 游离氨基酸各组分含量(Y)与 Na2CO3浓度(X)相关关系分析
Table 1　Relation ship analysis between free amino acid content(Y)and Na2CO3 con-
centration(X)
氨基酸
Amino acid
回归方程
Regressin equation
相关系数
Corelation coefficient
Ala Y=33.449X+108.92 r=0.9686
Cys Y=2.1768X+0.2505 r=0.8827
Gly Y=2.0701X+3.619 r=0.8476
Ile Y=10.266X+38.26 r=0.8488
Phe Y=24.463X+71.147 r=0.6665
Pro Y=407.2X+282.53 r=0.9607
Val Y=26.398X+105.55 r=0.6292
Leu Y=7.84154X+17.263 r=0.8671
NH3 Y=6.9834X+17.547 r=0.8343
Asp-NH2 Y=295.66X+1631.5 r=0.6651
高等植物中 ,谷氨酰胺和天门冬酰胺是氨的临时储存形式 ,当植物体内氨过多时就形成
谷氨酰胺和天门冬酰胺 ,解除游离氨的毒害;当植物体内氨不足时 ,酰胺又分解出氨供植物
利用[ 6] 。Na2CO3胁迫下星星草幼苗体内氨累积 ,从某种程度上对星星草有毒害作用 ,但是
Asp-NH2的含量明显增加 ,并与 Na2CO3 浓度呈显著正相关关系(表 1),这样就有效地降
低了氨对幼苗的毒害作用 ,使其正常生长。
参　　考　　文　　献
1.DiTomas J.M.et al.Membrane-mediated putrescine transport and its role in stress-induced phytooxicity.
Plant Phy siol.1989 , 86:338 ～ 340
2.阎秀峰等.盐胁迫下星星草幼苗的生理反应.I.盐胁迫对星星草幼苗生长的影响.黑龙江畜牧兽医 ,
1994(3):1 ～ 3
3.赵可夫等.作物抗性生理.北京:农业出版社 , 1990 , 249 ～ 313
4.沈黎明.水分胁迫 、盐胁迫和热激对林生山黧豆体内游离基酸含量的影响.中国农业 , 1996 ,(1):23～ 26
5.汤章城.植物在逆境条件下脯氨酸的积累及其可能的意义.植物生理学通讯 , 1984 ,(1):15 ～ 26
6.潘瑞炽等.植物生理学.北京:高等教育出版社 , 1989
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