全 文 ：林业科学研究!"#$%!"&""#$$) "#$
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!!文章编号!$##$($)&""#$%##"(#$)(#&
唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应
倪建伟$!"! 杨秀艳$!"! 张华新"!! 武海雯$!"! 许秀玉V! 刘!涛"
"$.中国林业科学研究院林业研究所!北京!$###)$+ ".国家林业局盐碱地研究中心!北京!$###)$+
V.广东省林业科学研究院!广东 广州!%$#%"##
收稿日期$ "#$(#:(V#
基金项目$ 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目"G?ElMM"#$"##)+G?ElMM"#$$##% W%#
作者简介$ 倪建伟!河北邢台人!从事耐盐碱植物资源利用等方面的研究.
!
通讯作者$研究员!博士生导师!从事耐盐碱植物遗传育种方面的研究.
摘要!以唐古特白刺悬浮细胞为研究对象!对比分析了不同盐"c1G2#浓度"#%$##%$%#%"##%"%# 0072/JW$#胁迫下
细胞生长状态和可溶性蛋白%可溶性糖%脯氨酸%过氧化物酶"UkP#%超氧化物歧化酶">kP#%丙二醛"eP?#等生理
生化指标随培养时间的动态变化及其相关性) 结果表明$"$#盐胁迫对白刺悬浮细胞生长状态影响明显!细胞生长
符合J76,AD,;生长曲线模型!其中!盐浓度 $## 0072/JW$胁迫下白刺悬浮细胞生长速度最快!之后随着盐浓度的增
加细胞生长逐渐受抑) ""#盐胁迫对白刺细胞生理生化指标影响明显!在培养初期!各指标随盐浓度的增加而增
加!但随着培养时间的延长这种趋势逐渐减弱!其中!脯氨酸%>kP%eP?含量在培养过程中逐渐表现为随盐浓度的
增加呈先增高后降低的趋势+在相同盐浓度胁迫下!渗透调节指标中!可溶性糖含量随培养时间的延长最先达到最
大值!抗氧化酶中的 >kP较UkP更早达到最大值!分别是渗透调节和抗氧化酶调节的第一道防线) "V#白刺细胞
鲜质量分别与可溶性糖%丙二醛含量呈极显著和显著负相关!各生理指标之间的相关性均达极显著正相关!表明盐
胁迫下白刺细胞内生理生化的平衡是通过多种物质的协同作用来调节的)
关键词!唐古特白刺+盐生植物+悬浮细胞+生理指标+盐胁迫+耐盐机理
中图分类号!>*$&.V 文献标识码!?
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B@6<21D@H KFN1B,7
盐胁迫是抑制植物正常生长发育的主要环境因
素之一!主要体现在渗透胁迫%离子毒害以及盐胁迫
的次级反应!如氧化胁迫对细胞核%细胞质或细胞膜
造成危害) 植物通过调节体内的一系列生理生化反
应应激盐分胁迫!如调节细胞代谢的强弱%改变代谢
途径来积累或产生渗透调节类%抗氧化酶类和其他
适应性物质以抵御环境迫害) 通常可以通过检测胁
迫下植物的生理生化指标来探索其胁迫响应机理!
其中!可溶性蛋白%可溶性糖%脯氨酸%无机离子%甜
菜碱等常作为评价植物渗透调节能力的指标!过氧
化物酶"UkP#%超氧化物歧化酶">kP#%过氧化氢酶
"G?L# 等酶类常做为应答胁迫的重要酶类指
标,$ W%- !均能体现逆境胁迫的应答水平或胁迫程度)
许多研究表明!植物的不同组织器官如根%茎%叶等
及不同组织形态如植株%愈伤组织%悬浮细胞等均可
作为研究植物抗性的材料!其中!在悬浮细胞培养过
程中!从接种到分离再培养细胞的时间为 $ 个培养
周期!因此!能在短时间内完成整个细胞培养周期的
取材!且植物悬浮细胞具有分散性好%响应敏感%易
于操控等诸多特点!已广泛应用于冰叶日中花
"A$%$CS#7(0&*$C9C )#7%&(:409C J.#
,: W*-
% 苜 蓿
"A$Q4)(1"%(&4R( J.#
,&-
%毛白杨 "F"P9:9%&"C$0&"%(
G1B.#
,)-
%烟草".4)"&4(0( &(S()9CJ.# ,$# W$$-等多种
植物的抗性研究中) 这从细胞水平研究了植物盐胁
迫下的生理生化变化!探讨了耐盐机理+同时!悬浮
细胞可作为多种生物细胞学的研究材料!如细胞信
号转导%细胞程序化死亡及相关组学的研究,$" W$%- )
因此!利用悬浮细胞实时检测指标变化!研究植物逆
境动态响应及多种检测分析技术的结合使用!对更
全面的探讨植物耐盐机理有重要意义)
白刺属".4&#(#4( J.#是蒺藜科"mF67Q4F21;@1@#
的一个小属!为多分枝耐盐碱%旱生型低矮灌木!适
应干旱%盐碱的能力强!具有耐脱水%抗高温和保水
力强的生理特性,$:- ) 唐古特白刺".4&#(#4( &(019&"2
#9CM7KB.#是我国特有白刺种!主要分布在我国西
北地区的干旱%盐碱化地区!在内蒙古%新疆%宁夏%
甘肃%青海%陕西等地均有分布,$* W$&- ) 前人对其系
统学%生物学%营养开发利用%遗传转化等多方面展
开了研究!取得了可喜的进展 ,$* W$&- ) 在耐盐性上!
前人研究了唐古特白刺大田植株%盆栽幼苗%组培幼
苗和愈伤组织在盐胁迫下的生理效应!均得出唐古
特白刺具有一定的耐盐能力,$) W"#- !但由于对整个生
长过程中取材次数较少!指标动态响应目前尚不清
晰!且利用唐古特白刺悬浮细胞研究其特性的报道
鲜有报道) 本研究以唐古特白刺悬浮细胞为试验材
料!通过研究不同盐浓度在整个培养周期中细胞的
生长及生理指标"可溶性蛋白%可溶性糖%脯氨酸%过
氧化物酶"UkP#%超氧化物歧化酶">kP#%丙二醛
"eP?##的动态变化和各指标间的相关性!探讨了
盐分对白刺细胞生长过程和生理代谢的影响!旨在
揭示白刺细胞对盐环境的适应能力和适应机制!为
盐生植物白刺的突变体筛选%工程育种%细胞遗传转
化%良种选育等提供理论依据)
$!材料与方法
=.=>试验材料与试验设计
唐古特白刺悬浮细胞来源于野生唐古特白刺
"甘肃省张掖市#茎段的愈伤组织) 采用 e> 液体培
养基"e> :`(M?#. 06/JW$ "`!(P$.% 06/JW$
c`??#." 06/J
W$ 肌`醇 $## 06/JW$ `蔗糖 "%
6/J
W$
#!Qj值 %.&!温度 "* d!置于 $"# B/0,5W$
的摇床上黑暗培养) 培养基中加入不同浓度的
c1G2"#%$V%"$%"&:%V%* 0072/J
W$
!即 c1G2含量
为 #%&.V&%$".%"V%$:.:)*%"#.&*$ 6/JW$#的继代
培养液!高压灭菌) 每瓶接种 $% 0J同种母液"细胞
鲜质量为 #.*V 06/0JW$#于 $%# 0J锥形瓶中!分
别加入 V% 0J相应的继代培养液!得到c1G$ 浓度分
别为 #%$##%$%#%"##%"%# 0072/JW$的培养液"即
c1G$ 含量为 #%%.&%&.*::%$$.:&&%$.:$# 6/
J
W$
#) 初期细胞适应培养环境!自培养第 " 天开始!
每 " H 取样 $ 次!每次各处理均取 V 瓶!分别检测各
项指标) 用抽滤法将细胞培养液除去!期间用蒸馏
%)$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
水洗 V 次以去除多余培养基并称质量!计算细胞的
鲜质量"06/0JW$#) 将鲜细胞迅速放置于液氮中!
细胞冷冻失水后研磨成细胞干粉) 以细胞干粉质量
为细胞干质量!测定渗透调节类%抗氧化酶类和
eP?等各项指标)
=.?>试验方法
$.".$!细胞生长 J76,AD,;方程的确定!利用 J76,A(
D,;方程模型MYV
C
\"$ (`$
WS&
# "M为细胞累积鲜质
量+&为细胞培养时间+V
C
为生长极限+(%S为待定
常数#!对不同盐浓度处理的白刺细胞生长过程进行
拟合!确定拟合参数!得到拟合方程和拟合度!分别
对J76,AD,;方程二阶求导!并令其等于 #!解即为细
胞生长拐点"快速生长中期# ,"$- )
$."."!渗透调节类物质的测定!可溶性糖含量采
用蒽酮比色法,""-测定!可溶性蛋白含量采用考马斯
亮蓝T("%# 染色法,""-测定!脯氨酸含量采用酸性茚
三酮比色法,"V-测定)
$.".V!抗氧化酶活性的测定!过氧化物酶"UkP#
活性采用磷酸愈创木酚比色法,""-测定!超氧化物歧
化酶" >kP#活性采用氮蓝四唑 "cML#比色法,""-
测定)
$.".!丙二醛!eP?"含量的测定!丙二醛"eP?#
含量采用硫代巴比妥酸"LM?#比色法,""-测定)
$.".%!数据处理及分析!利用 >U>>$).# 统计软件
和/X;@2"#$# 对各指标进行统计分析和图形绘制!
其中!方差分析取Fr#.#% 为差异显著+多重比较分
析方法采用 P<5;15 法!相关分析采用 U@1BA75 相关
系数!双侧显著性检验) 利用 e1D21K 拟合曲线工具
箱"GED772#对生长动态进行 J76,AD,;曲线拟合!确定
拟合参数和方程)
"!结果与分析
?.=>不同盐处理下唐古特白刺悬浮细胞的生长
特征
!!从细胞鲜质量随培养时间变化的折线图"图 $#
可看到$盐处理下!白刺悬浮细胞生长与对照组差异
明显+培养前 H 细胞处于生长延迟期!生长缓慢!
处理间差别不明显+从第 天开始!细胞鲜质量迅速
增加!其中!$## 0072/JW$c1G2处理下!细胞鲜质
量增长最快+当盐浓度为 $%# 0072/JW$或更高时!
细胞生长比对照缓慢+在 "##%"%# 0072/JW$处理
下!细胞由于受到盐离子毒害或较强渗透胁迫!在整
个培养周期中都受到抑制!生长缓慢!培养 $" H 后
细胞鲜质量分别为 #.$%#.V% 06/0JW$!远低于对
照"鲜质量 #.:) 06/0JW$#和其它处理) $## 0072
/J
W$盐处理!在培养第 $# 天细胞进入稳定期!细胞
数量较高且保持稳定"鲜质量 #.&V 06/0JW$#) 因
此!宜选用第 $# 天的培养周期进行继代培养)
图 $!不同浓度盐胁迫下唐古特白刺悬浮细胞鲜质量
随培养时间的变化
用J76,AD,;方程 MYV
C
\"$ (`$
WS&
#拟合白刺悬
浮细胞生长过程!由各处理拟合方程结果"表 $#可
知$盐处理下细胞生长曲线符合 J76,AD,;模型!各拟
合度""#均达 #.)* 以上!可用该方程模型估测细
胞生长过程的鲜质量变化) 由生长极限值"VC#可
知$盐浓度为 $## 0072/JW$处理的细胞能达到的生
长极限值最大!为 #.)V* ) 06/0JW$!且可最先达到
快速生长中期!为培养后的第 :.$) 天) 对照和盐
浓度高于 $## 0072/JW$的处理!白刺生长极限值均
变小!快速生长中期时间延后!表明细胞生长受到一
定程度的抑制)
表 =>唐古特白刺悬浮细胞生长V*(&29曲线拟合方程
盐浓度_
"0072/J
W$
#
J76,AD,;方程
快速生长
中期_H
拟合度
"
"
#
#
7Y
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$ $`E)"#$
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第 " 期 倪建伟等$唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应
?.?>不同盐处理对白刺悬浮细胞有机渗透物质的
影响
".".$!可溶性糖含量的变化!可溶性糖是植物受
胁迫后的主要渗透调节物质之一!也是合成有机溶
质的碳骨架和能源物质,V- ) 由图 " 可知$在不同盐
浓度下!白刺悬浮细胞的可溶性糖含量均比同期对
照的高!且随盐浓度的增高基本呈增加趋势+对照和
$## 0072/J
W$盐处理下!可溶性糖含量随培养时间
的延长呈增加趋势+$%#%"## 0072/JW$处理下呈先
增加后减少的趋势!分别在第 天和第 : 天 达到最
大值!分别为 :&.: 和 *$."% 06/6W$+"%# 0072/
J
W$处理第 " 天即达到最大值"&".)# 06/6W$#!且
整个培养周期中可溶性糖含量与对照差异显著)
$## 0072/J
W$处理第 天细胞可溶性糖含量略微
降低!可能与白刺细胞适应低盐环境有关) 盐胁迫
促使了细胞内可溶性糖含量的增加!且在高盐浓度
""%# 0072/J
W$
#下其含量增加迅速!随后又逐渐降
低趋于平衡!说明白刺细胞可溶性糖响应盐胁迫迅
速!自我调节能力较强!这对维持细胞渗透平衡起积
极作用)
图 "!不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞可溶性糖含量的影响
"相同培养时间的不同字母表示差异显著"Fr#.#%#!下同#
"."."!可溶性蛋白含量的变化!盐胁迫下!非盐生
植物体内蛋白质合成通常会受到抑制!而盐生植物
与抗逆有关的盐胁迫蛋白合成通常会加强,"- ) 由
图 V 可知$盐胁迫下的白刺悬浮细胞可溶性蛋白含
量始终高于同期的对照!且随盐浓度的增高其含量
基本呈增加趋势+对照和 $## 0072/JW$处理随培养
时间的延长其含量逐渐增加!培养 $" H 后其增加量
分别为 #.)V%".** 06/6W$+$%#%"##%"%# 0072/JW$
处理下!其含量随培养时间的延长呈先增加后降低
的趋势!分别在第 &%&% 天达到最大值!分别为
)h%%%$#.#*%$#.)V 06/6
W$
!比同期对照的高 $$Vh&=%
$"%.%=%$:#.$=) 综上可知!白刺细胞在盐胁迫下
通过产生特定的逆境蛋白以增加渗透势或活性酶类
物质来抵御逆境!而在高盐浓度"$%#%"##%"%# 0072
/J
W$
#下!随培养时间的延长可溶性蛋白含量呈下
降趋势!表明细胞通过降低代谢速率来提高对盐胁
迫的适应能力)
图 V!不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞
可溶性蛋白含量的影响
".".V!脯氨酸含量的变化!脯氨酸是植物抵御盐
胁迫的主要渗透调节物质之一!能与细胞内一些化
合物形成聚合物!保护细胞微环境!同时也参与氮代
谢和能量代谢等作用,"%- ) 由图 可知$在盐胁迫
下!白刺悬浮细胞的脯氨酸含量始终高于同期的对
照) 对照和 $## 0072/JW$处理的脯氨酸含量随培
养时间的延长呈增加趋势!最高分别达 #.V& 和 #.)
"
6/6
W$
!而 $%#%"##%"%# 0072/JW$处理呈先增加
后降低的趋势!且均在培养第 & 天达最高值"与对照
差异显著#!分别为 #.:#%#.*$%#.::
"
6/6
W$
!比同
期对照高 &.:=%$$&.%=%$#V.$=)
图 !不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞脯氨酸含量的影响
*)$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
?.A>不同盐处理对唐古特白刺悬浮细胞抗氧化酶
活性的影响
".V.$!盐处理对过氧化物酶!UkP"活性的影响!
UkP和 >kP" 种活性酶对植物受胁迫后的生物膜
系统修复起重要作用) 由盐处理唐古特白刺悬浮细
胞后UkP活性发生变化"图 %#可知$盐处理细胞的
UkP活性明显比对照的高!且随盐浓度的增加其活
性越强!随培养时间的延长!呈先增加后降低的趋
势!其中!$##%$%# 0072/JW$处理在培养第 $# 天时
UkP活性达到最大值!分别为 $V.&#%$:.:" /^
0,5
W$
/6
W$
!在 "##%"%# 0072/JW$处理下第 & 天达
到最大值!为 $:.:$ 和 $*.:$ /^0,5W$/6W$+培养 &
H后!处理与对照的 UkP活性差异显著!UkP活性
的显著增加对清除细胞内的自由基%维护细胞内代
谢平衡有重要作用)
图 %!不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞UkP活性的影响
".V."!盐处理对超氧化物歧化酶!>kP"活性的影
响!>kP可以催化植物体内超氧自由基的歧化作
用!清除超氧负离子自由基!调节活性氧代谢平衡!
减轻细胞脂膜过氧化作用,":- ) 由图 : 可知$各处理
白刺悬浮细胞的 >kP活性始终比对照的高+对照及
$## 0072/J
W$盐处理的 >kP活性随培养时间的增
加呈增强趋势+$%#%"## 0072/JW$处理的 >kP活
性随培养时间的增加呈先增加后降低的趋势!分别
在第 : 天和第 天达到最大值!分别为 $V.*"%
$V:h* /^6
W$
+"%# 0072/J
W$处理在培养第 " 天
时 >kP活性达到最大值"$"%.#& /^6W$#!之后逐
渐降低) 培养前 $# H!对照与 $## 0072/JW$盐处理
的 >kP活性差异不显著!而与 $%#%"##%"%# 0072/
J
W$处理的差异显著+培养 $" H!对照与各处理均差
异显著!表明细胞通过 >kP活性的变化来适应盐胁
迫环境)
?.B>不同盐处理对白刺悬浮细胞膜损伤的影响
盐胁迫能引起细胞膜的透性增加而使脂膜受
图 :!不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞 >kP活性的影响
损!丙二醛"eP?#是细胞脂膜过氧化主要产物之
一!能体现细胞质膜损伤或变性程度) 由图 * 可知$
盐胁迫和培养时间影响细胞的 eP?积累!其中!对
照的eP?含量随培养时间的延长变化不大!eP?含
量为#.") #.V* 5072/6W$+培养前 : H!$## 0072/
J
W$盐处理细胞的 eP?含量比对照和其他处理的
低!第 & $" 天!细胞的 eP?含量迅速增加!最高
为 #.& 5072/6W$!这可能与白刺细胞适应低盐环
境有关+在 $%#%"##%"%# 0072/JW$处理中!eP?含
量均高于同期的对照!且随培养时间的延长基本呈
先增加后降低的趋势+盐胁迫加速了白刺细胞膜的
过氧化作用!盐浓度越高!膜损伤越严重!导致 eP?
含量越大!但随着培养时间的延长!细胞内膜修复酶
类或其他物质的合成和积累使细胞适应盐环境!
eP?含量呈降低或平衡趋势)
图 *!不同浓度盐胁迫对唐古特白刺悬浮细胞丙二醛"eP?#
含量的影响
?.@>盐胁迫下白刺悬浮细胞各指标间的相关分析
不同盐浓度胁迫下唐古特白刺悬浮细胞鲜质
量%可溶性糖含量%可溶性蛋白含量%脯氨酸含量%
UkP活性%>kP活性%eP?含量等生理指标间的相
&)$
第 " 期 倪建伟等$唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应
关矩阵关系见表 ") 盐胁迫后!白刺细胞鲜质量与
可溶性糖%eP?分别呈极显著"Fr#.#$#和显著负
相关"Fr#.#%#!说明盐胁迫抑制了细胞生长!破坏
了细胞膜的完整性!同时以增加可溶性糖的方式抵
御胁迫损伤) 细胞鲜质量与 UkP活性呈正相关!但
不显著) eP?和UkP%>kP分别表示细胞脂膜损伤
和修复的指标!呈极显著正相关"Fr#.#$#!说明在
膜损伤程度增大的同时细胞也加大了修复能力!但
细胞膜损伤并未被阻止) 可溶性糖%可溶性蛋白%脯
氨酸含量间呈极显著正相关"Fr#.#$#!说明多种
渗透调节物质共同参与了白刺细胞在盐胁迫环境中
的渗透调节!维护了其正常的生理活动) 渗透调节
物质含量和酶类活性之间呈极显著正相关 "Fr
#h#$#!说明白刺细胞通过渗透调节和酶活性调节等
方式协同抵御盐胁迫的逆境环境!维持了细胞的正
常生长)
表 ?>盐胁迫下唐古特白刺悬浮细胞各生理指标的
相关性分析
鲜质量
可溶
性糖
可溶性
蛋白
脯氨酸
UkP
活性
>kP
活性
eP?
鲜质量 $
可溶性糖
W#."))
!!
$
可溶性蛋白 W#.$*&
#.:V*
!!
$
脯氨酸 W#.$%V
#.%**
!!
#.*$
!!
$
UkP活性 #.#%$
#.*V
!!
#.:&#
!!
#.:&)
!!
$
>kP活性 W#.$"$
#.%$*
!!
#.:%%
!!
#.*"
!!
#.::
!!
$
丙二醛
"eP?#
W#."%V
!
#.:$%
!!
#.:*V
!!
#.:)%
!!
#.:$$
!!
#.*$)
!!
$
!!注$
!!
表示在 #.#$ 水平"双侧#上极显著相关!
!
表示在 #.#%
水平"双侧#上显著相关)
V!结论与讨论
植物应激盐胁迫有多种表现形式!如生长速度
的改变%形态特征的变化%生理生化及代谢途径的调
整等) 本试验中!低浓度盐 " $## 0072/JW$ 的
c1G2#刺激下白刺悬浮细胞的鲜质量增加!而高浓度
盐"
)
$%# 0072/J
W$的 c1G2#则抑制其增加!白刺
细胞生长曲线符合 J76,AD,;生长模型!其中!$##
0072/J
W$的 c1G2处理能达到的细胞生长极限最
大!进入快速生长中期的培养时间最短!表明白刺悬
浮细胞生长最佳状态需要适当的盐分刺激!这与苜
蓿悬浮细胞,&- !毛白杨悬浮细胞,)- !白刺幼苗,"*-在
盐胁迫下的生长状态一致) 对部分盐生植物来说!
适当的盐胁迫能提高水分利用率和有机物的积累!
同时!通过快速生长也是降低体内盐分的有效途
径,"&- !这有利于鲜质量的增加+但盐生植物承受盐
胁迫的能力有限!随着盐浓度的增高!渗透胁迫和离
子胁迫加强!同时常常伴随着诸如氧化胁迫的次级
胁迫!植物调节能力不足以平衡胁迫损伤!导致生长
速度减慢) 对非盐生植物!如烟草,$$- %拟南芥"-#(2
S4Q"P%4%&*(:4(0( J.#
,")-
!低盐分已抑制其生长!与盐
生植物生理特性明显不同)
对可溶性糖%可溶性蛋白%脯氨酸等渗透调节物
质与抗盐胁迫的关系已有大量研究,$! V W- !一般认
为!盐胁迫能刺激渗透调节类物质的增加!提高细胞
液浓度!促进细胞调节渗透平衡) 本研究中!白刺悬
浮细胞在盐胁迫下的 V 种渗透调节物含量均比同期
对照的高) 培养初期"第 " 天#已出现明显差异!且
随盐浓度的增加呈增加趋势!之后"培养第 $"
天#V 种渗透调节物质的变化随盐浓度的不同而不
同!但整体动态变化为随培养时间的延长%随盐浓度
的增加"$%#%"##%"%# 0072/JW$的处理#均呈先增
加后降低的趋势!这可能是因为细胞逐渐适应了盐
分环境对代谢重新做了调整) 不同盐胁迫下!可溶
性糖含量较可溶性蛋白和脯氨酸含量最先达到最高
值"图 " #!可溶性糖既调节了渗透平衡!又能为
其他反应提供能源) 可见!可溶性糖是细胞渗透调
节的第一道防线) 一般来说!盐胁迫抑制植物蛋白
质的合成!促进蛋白质分解为氨基酸类!其中!脯氨
酸最为突出,V#- !而盐生植物会加强逆境蛋白的合成
以抵御恶劣环境,V$- !可见!可溶性蛋白和脯氨酸含
量的增加是植物响应逆境的表现!这在白刺愈伤组
织%白刺植株中也均有体现,"#! "*! V*- )
盐胁迫下植物体内产生的自由基对细胞脂膜%
细胞器和细胞内的功能分子均有破坏作用,V"- )
UkP和 >kP是清除自由基的主要酶类!>kP有助于
清除细胞内超氧负离子"k
"
W
#!将 k
"
W歧化为 j
"
k
"
和k
"
!在清除 k
"
W伤害等方面起重要作用+UkP能
分解线粒体及胞浆中的 j
"
k
"
) 盐胁迫下!UkP和
>kP活性的增加可有效降低活性氧等各自由基的积
累!降低脂膜损伤程度) 本研究中!盐胁迫促进了白
刺悬浮细胞UkP%>kP活性的增强!盐浓度高于 $##
0072/J
W$时!UkP%>kP活性随培养时间的延长呈
先增强后降低的趋势!与盐胁迫对唐古特白刺愈伤
组织 >kP活性研究结果一致,"#- !而愈伤组织的
UkP呈逐渐增强趋势"V ) H #!这种差异可能是
因为愈伤组织培养周期长!) H 未能响应整个周
期,"#- !应延长取样时间并增加取样次数!这也突出
了以悬浮细胞为实验材料的优越性) 各盐胁迫中!
))$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
白刺细胞 >kP活性先于 UkP活性达到峰值"图 %
%#!说明 >kP是细胞抗氧化防御系统的第一道防
线!且 >kP和UkP的协同作用抵抗逆境胁迫自由基
对细胞的伤害!这与前人的研究结果一致,VV WV- )
eP?是脂膜过氧化的产物!其含量的多少反应
了细胞脂膜过氧化的程度) 正常情况下植物体内的
eP?含量很少!在盐胁迫过程中!盐浓度的增加和
胁迫时间的延长都会引起细胞膜质的损伤!进而引
起 eP?含量的增加,V% WV:- ) 本研究中!低盐浓度
"$## 0072/J
W$
#培养前 : H细胞中的eP?含量比
对照和其他处理的高!与低盐胁迫的唐古特白刺%西
伯利亚白刺".4&#(#4( %4S4#4)( U12.#幼苗,V*-的表现一
致!说明低盐浓度刺激了 UkP%>kP活性增强!减轻
了脂膜过氧化作用!eP?含量减少+但UkP%>kP活
性的增加并不能完全阻止eP?含量的增加!说明细
胞膜受伤害机理复杂!这和卫矛%沙枣及美国白蜡在
盐胁迫下的表现一致,V&- ) 白刺细胞鲜质量与 eP?
呈显著负相关"Fr#.#%#!eP?含量较高时细胞脂
膜受损严重!细胞生长减慢) 随着盐浓度的增加细
胞膜透性增大!膜损伤程度增大!细胞抗氧化酶的活
性和清除自由基的能力有限!eP?含量仍呈增加趋
势+但随着培养时间的延长!渗透调节和抗氧化酶类
逐步加强!并修复细胞膜!eP?含量呈下降趋势)
也有报道!在高盐浓度下!细胞选择透性体系受损严
重引起eP?外渗而降低细胞内的含量,V) W#- )
植物应答盐胁迫是一个复杂的生理过程!植物
通过多种而非单一的途径响应逆境,$- ) 本研究中!
盐胁迫下!白刺细胞的 : 种生理指标间呈极显著相
关"Fr#.#$#!说明白刺细胞调节各代谢途径协同
完成对机体的保护!一方面积累渗透调节物质平衡
渗透压!另一方面增强 UkP%>kP酶活性清除自由
基!修复细胞质膜的损伤) 从细胞水平研究不同盐
浓度胁迫下各培养阶段的生长和生理动态变化表
明$唐古特白刺悬浮细胞的渗透调节能力较强!抗氧
化系统发达!有较强的清除自由基的能力!从而具有
较强的耐盐能力) 本研究所选用的检测指标均为盐
生植物常用耐性指标!为获得唐古特白刺悬浮细胞
特有的或更全面的耐性机制!增加更多的指标检测!
或者组学技术的应用将成为今后的研究方向)
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