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Physiological role of Na+ in adaption of Zygophyllum xanthoxylum to osmotic stress

Na+在霸王适应渗透胁迫中的生理作用



全 文 :书犖犪+在霸王适应渗透胁迫中的生理作用
蔡建一,马清,周向睿,张金林,王锁民
(兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020)
摘要:采用室内沙培实验,测定了不同强度渗透胁迫下NaCl对多浆旱生植物霸王光合作用、保护酶活性和有机渗
透调节物质含量的影响,探讨了 Na+在霸王抗旱方面所起的作用。结果显示,在轻度(-0.5MPa)、中度(-1.0
MPa)和重度渗透胁迫(-1.5MPa)下,50mmol/LNaCl的加入显著提高了霸王幼苗的净光合速率,增强了叶片中
SOD和CAT活性;霸王体内积累的可溶性糖和游离脯氨酸含量却显著降低,与未加 NaCl的植株相比,在轻度、中
度和重度渗透胁迫下,50mmol/LNaCl使霸王游离脯氨酸含量分别下降了66%,55%和31%,可溶性糖含量分别
下降了41%,33%和30%。由于之前的实验已表明,不同强度渗透胁迫下50mmol/LNaCl使霸王体内的 Na+含
量大量升高,因此认为50mmol/LNaCl显著提高霸王抗旱能力的原因并非是促进了植物体内有机渗透调节物质
的积累,而是在于植物从外界吸收Na+并发挥Na+在植物体内的渗透调节作用。
关键词:霸王;渗透胁迫;脯氨酸;可溶性糖;光合作用;保护酶
中图分类号:Q945.78  文献标识码:A  文章编号:10045759(2011)01008907
  长期以来,人们普遍认为Na+是造成植物盐害的主要因素。土壤中过多的盐分会导致土壤水势下降,产生
水分胁迫,使植物根系吸水困难,从而导致生理干旱,严重时甚至出现细胞内水分外渗,发生质壁分离而死亡。此
外,由于介质中高浓度的单一盐分离子会与有些必需元素发生竞争,从而使植物出现养分缺乏现象[1,2]。因此,
目前对Na+的研究主要集中在其对植物盐害方面。然而,虽然高浓度的Na+对植物有害,但植物的生长也的确
需要一定量的Na+,低浓度的Na+不仅对植物的生长无害,相反,还有利于植物的生长[3]。近年来许多研究也表
明,Na+在荒漠植物的渗透调节中具有重要作用。Song等[4]对荒漠植物梭梭(犎犪犾狅狓狔犾狅狀)的研究中发现,无论是
在干旱环境中还是在室内的渗透胁迫条件下,Na+在梭梭的渗透调节中贡献最大,是梭梭适应干旱环境时最主要
的渗透调节物质。适量Na+的吸收可以降低细胞的渗透势,维持细胞膨压,使细胞吸水膨胀,扩大叶面积以促进
光合作用,有利于植物的生长[5]。
霸王(犣狔犵狅狆犺狔犾犾狌犿狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿)为蒺藜科霸王属强旱生肉质灌木,主要分布在荒漠和草原化荒漠地带[6],
是我国西部荒漠区植被组成的优势植物种[7],在维持荒漠生态系统平衡方面具有重要的作用。Wang等[8]研究
认为,生长在低盐环境下的梭梭和霸王体内积累的Na+含量与生长在盐化草甸上(其土壤有效性Na+含量比梭
梭和霸王分别高38和66倍)的盐地碱蓬(犛狌犪犲犱犪)相当,多浆旱生植物适应干旱环境的最有效策略是积累Na+
而不是拒排Na+。李三相[9]在室内可控条件下的沙培实验中进一步发现,低浓度的Na+(50mmol/L)可以显著
促进霸王的生长,并且在渗透胁迫下,50mmol/LNaCl的加入可以显著提高霸王的抗旱能力,减轻渗透胁迫对
霸王生长造成的伤害。但是,有关Na+在多浆旱生植物适应荒漠生境中的作用机制尚不甚明了。鉴于此,本研
究以霸王为材料,从光合作用、抗氧化酶活性以及细胞有机渗透调节物质的积累三方面探讨了Na+缓解渗透胁
迫对霸王幼苗造成伤害的生理机制,以期为荒漠地区植被恢复和重建提供理论基础,并为今后的深入研究提供更
多的实验支持。
1 材料与方法
1.1 实验材料
霸王种子于2008年7月采自甘肃省民勤治沙综合试验站。
第20卷 第1期
Vol.20,No.1
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
89-95
2011年2月
 收稿日期:20091030;改回日期:20091125
基金项目:863计划(2006AA10Z126),国家自然科学基金(30770347,30671488)和新世纪优秀人才支持计划(NCET050882)资助。
作者简介:蔡建一(1983),男,浙江瑞安人,在读硕士。Email:caijy02@163.com
通讯作者。Email:smwang@lzu.edu.cn
1.2 材料培养
于2008年9月3日挑选籽粒饱满无缺损、均匀一致的霸王种子,用75%的乙醇浸泡1min后,用蒸馏水冲洗
2~3次,随后用赤霉素泡种1d,再在28℃下用蒸馏水浸泡催芽24h。待发芽后,用调整过的1/2Hoagland营养
液[2mmol/LKNO3,0.5mmol/LNH4H2PO4,0.25mmol/LMgSO4·7H2O,0.1mmol/LCa(NO3)2·4H2O,
0.5mmol/LFecitrate,92μmol/LH3BO3,18μmol/LMnCl2·4H2O,1.6μmol/LZnSO4·7H2O,0.6μmol/L
CuSO4·5H2O,0.7μmol/L(NH4)6Mo7O24·4H2O]进行沙培。培养室的昼夜温度为(28±2)℃/(23±2)℃,
光照16h/d,光强度约600μmol/(m
2·s),相对湿度60%~80%。
1.3 实验处理
待霸王幼苗长至2周龄时,把幼苗分成2组,分别用含有0或50mmol/LNaCl的1/2Hoagland营养液处
理,3d后,用含有0或50mmol/LNaCl的1/2Hoagland营养液配成的、渗透势分别为-0.5MPa(轻度渗透胁
迫)、-1.0MPa(中度渗透胁迫)和-1.5MPa(重度渗透胁迫)的聚乙二醇(PEG6000)溶液处理,每天递减-0.5
MPa。每天更换1次处理液,3d后取样,分别测定各项指标,每个处理取6个重复。
1.4 指标测定
1.4.1 光合作用测定 每个处理随机选取6个健康植株成熟叶片,用LI6400光合仪(LiCor,NE,USA)测定
光合相关指标,包括净光合速率(Pn,μmol/m
2·s)和蒸腾速率(Tr,mmol/m2·s),并计算叶片水平水分利用效
率犠犝犈(=犘狀/犜狉)。
1.4.2 抗氧化酶活性测定 称取0.5g新鲜叶片于预冷的研钵中,加10mLpH7.8,50mmol/L预冷的磷酸缓
冲液,在冰浴上研磨成匀浆,匀浆在4°C下12000r/min离心20min,上清液用于超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化
氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的测定。测定方法:超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑(NBT)
光化学还原法[10];过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收法[10];过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚显
色法[10]。
1.4.3 有机渗透调节物质测定 叶片可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[11];叶片脯氨酸含量的测定采用酸
性茚三酮染色法[11]。
1.5 数据处理
用Excel软件制图,SPSS软件进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同渗透胁迫下50mmol/LNaCl对霸王光合作用的影响
在未加NaCl的处理组中,与对照相比,轻度(-0.5MPa)、中度(-1.0MPa)和重度(-1.5MPa)渗透胁迫
使植株净光合速率分别显著下降了21%,41%和81%,蒸腾速率分别显著下降了49%,75%和87%(图1)。在中
度和重度渗透胁迫下,50mmol/LNaCl的加入使植株净光合速率分别显著提高了40%和155%,植物蒸腾速率
分别显著提高了32%和27%,而在轻度渗透胁迫下以上指标变化不显著。
2.2 不同渗透胁迫下50mmol/LNaCl对霸王水分利用效率的影响
霸王幼苗的水分利用效率在轻度、中度胁迫下呈现递增趋势,而在重度胁迫下则显著下降(图2)。50
mmol/LNaCl的加入虽然对轻度和中度渗透胁迫下霸王幼苗的水分利用效率无显著影响,但在重度胁迫下可使
植株水分利用效率增加1倍。
2.3 不同渗透胁迫下50mmol/LNaCl对霸王抗氧化酶活性的影响
SOD、CAT和POD是植物体内清除活性氧的重要酶类,结果表明(图3A,B,C),随着渗透胁迫的加重,SOD
和CAT活性均表现出先上升后下降的趋势。在渗透胁迫下,50mmol/LNaCl的加入可使霸王幼苗叶片中3种
酶的活性均有不同程度的提高。其中,SOD的活性在轻度、中度和重度渗透胁迫下分别升高了75%,84%和
33%,CAT活性分别升高了13%,28%和72%,POD活性在中度和重度渗透胁迫下分别升高了22%和50%,
而在轻度渗透胁迫下没有显著变化。
09 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.1
图1 不同渗透胁迫下犖犪+对霸王净光合速率(犃)和蒸腾速率(犅)的影响
犉犻犵.1 犖犲狋狆犺狅狋狅狊狔狀狋犺犲狋犻犮狉犪狋犲(犘狀)犪狀犱狋狉犪狀狊狆犻狉犪狋犻狅狀狉犪狋犲(犜狉)狅犳犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狅狊犿狅狋犻犮狊狋狉犲狊狊犲狊
0代表未加NaCl处理,50Na代表含有50mmol/LNaCl处理。不同字母者表示在0.05水平上差异显著(犘<0.05)。下同
0meanstreatmentwithoutNaCl,50Nameantreatmenttreatedwith50mmol/LNaCl.Differentlettersindicate
significantdifferencesat犘<0.05level.Thesamebelow
  另外,由以上结果可以发现,在不同强度渗透胁迫
图2 干旱胁迫下犖犪+对霸王水分利用效率的影响
犉犻犵.2 犠犪狋犲狉狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔(犠犝犈)狅犳犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿狌狀犱犲狉
犱犻犳犳犲狉犲狀狋狅狊犿狅狋犻犮狊狋狉犲狊狊犲狊
下霸王体内各个保护酶活性变化是不一致的。整个保
护酶系统防御能力的变化取决于这3种酶彼此协调的
综合结果。在各个不同水分胁迫阶段,3种酶所起的
作用是不一样的,在轻度和中度渗透胁迫下,SOD和
CAT可能起主要作用;在重度渗透胁迫下,起主要作
用的可能是POD。如果活性氧积累超过保护酶系统
清除能力,就会对抗氧化酶系统造成伤害并导致其活
性的下降。
2.4 不同强度渗透胁迫下50mmol/LNaCl对霸王
有机渗透调节物质的影响
在未加NaCl的处理组中,与对照相比,随着渗透
胁迫强度的增强,霸王幼苗叶片中可溶性糖和游离脯
氨酸的含量均显著上升(图4)。其中,轻度(-0.5MPa)、中度(-1.0MPa)和重度(-1.5MPa)渗透胁迫下霸王
叶片可溶性糖含量分别是对照植株的1.4,3.3和4.3倍;游离脯氨酸含量分别是对照植株的6.2,8.3和10.4
倍。
50mmol/LNaCl的加入使中度(-1.0MPa)和重度渗透胁迫(-1.5MPa)下霸王叶片可溶性糖含量分别
显著下降了33%和30%(图4A);在轻度(-0.5MPa)、中度(-1.0MPa)和重度渗透胁迫(-1.5MPa)下,霸王
叶片游离脯氨酸含量分别显著下降了66%,55%和31%(图4B)。
3 讨论
3.1 Na+对渗透胁迫下霸王光合作用的影响
光合作用是植物赖以生存的生理基础。许多研究表明,光合作用对水分胁迫十分敏感,水分胁迫通常导致植
物光合速率降低,对植物光合系统造成不可逆的伤害[12]。由于对干旱环境长期适应,旱生植物在光合作用的调
节运转机制、光合途径等方面会发生相应的改变,从而更好地适应干旱环境。一方面旱生植物以某些特殊的生理
机制来减少水分的散失,另一方面又维持着高效能的光合作用。有研究表明,旱生植物通常以光合速率的降低来
获得高的水分利用效率[13,14]。牛书丽和蒋高明[15]对内蒙古浑善达克沙地97种植物的光合生理特征进行研究,
19第20卷第1期 草业学报2011年
发现随着生境的旱化,灌木和草本植物光合速率降
图3 不同渗透胁迫下犖犪+对霸王超氧化物歧化酶犛犗犇(犃),
过氧化氢酶犆犃犜(犅)和过氧化物酶犘犗犇(犆)的影响
犉犻犵.3 犃犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳犪狀狋犻狅狓犻犱犪狋犻狅狀犲狀狕狔犿犲狊狅犳犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿
狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狅狊犿狅狋犻犮狊狋狉犲狊狊犲狊
低,水分利用效率升高。本研究也得到了类似的结
果,随着水分胁迫的加重,霸王的净光合速率降低
(图1A),水分利用效率升高(图2)。
马清等[16]通过 Na+对渗透胁迫下霸王幼苗光
合特性的研究发现,在-0.5MPa(轻度渗透胁迫)
下,50mmol/LNaCl的加入使霸王幼苗的净光合
速率显著增加,而本实验在相同渗透胁迫强度下,霸
王幼苗的净光合速率变化不显著,造成这种差异的
原因可能是渗透胁迫处理的时间不同,马清等[16]对
霸王幼苗渗透胁迫处理了7d,本研究中只处理了3
d。在中度和重度渗透胁迫下,50mmol/LNaCl的
加入均显著提高了霸王叶片的净光合速率(图1A)。
适量的Na+促进霸王光合作用的原因可能是霸王
对Na+的吸收降低了细胞的渗透势,使细胞吸水膨
胀,一方面促进细胞分裂,另一方面增加了细胞的体
积,扩大了叶面积,从而保证有足够的光合面积进行
光合作用。同时,Na+还能提高细胞原生质的亲水
性,改善光合细胞的水分状况。
3.2 Na+对渗透胁迫下霸王抗氧化酶活性的影响
植物在遭受干旱胁迫时,往往导致体内活性氧
产生与清除机制失衡,造成活性氧大量累积,对植物
膜脂、蛋白质和其他细胞组分造成伤害。植物体内
活性氧的清除依赖于保护性酶系统和非酶系统的共
同作用,其中起主要作用的是活性氧清除酶系统,
SOD、CAT和POD是活性氧清除酶系统的重要保
护酶[1719]。蒋明义等[20]通过PEG6000处理水稻
(犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪)幼苗发现,轻度水分胁迫下SOD、
CAT和POD三种酶活性随处理时间的延长不断增
加。孙彩霞和沈秀瑛[21]认为,SOD和POD活性在
受旱后的升降规律取决于胁迫程度、胁迫时间及植
物自身的反应能力。本研究结果表明,保护性酶的
变化呈一定的规律性,随着渗透胁迫的加重,SOD
和CAT活性先升高后下降,POD活性持续升高。而50mmol/LNaCl的加入显著提高了霸王叶片的上述3种
酶的活性(图3)。由此可见,Na+的吸收显著增强了霸王体内的活性氧清除能力,从而减轻了活性氧对细胞膜的
伤害,有效降低了水分胁迫对植物的伤害。
进一步分析发现,SOD、POD和CAT三种酶在活性氧清除过程中具有较强的协调能力,每种酶在不同的水
分胁迫下所起的作用大小也有所不同。在轻度和中度渗透胁迫下,SOD和CAT的活性较高,说明此时霸王体内
起主要作用的是SOD和CAT;而在重度胁迫下,POD在起主要作用。可见,在渗透胁迫下,当某种酶活性降低
时,其他的酶会被调动起来清除活性氧,而且NaCl的加入可使霸王体内上述3种酶之间的协调能力更强[22]。目
前对于旱生植物活性氧代谢的研究并不多见,由于本实验只测定了POD、SOD和CAT三种酶活性的变化,对于
植物体内存在的非酶促清除系统还有待今后进一步的研究。活性氧清除需要整个防御系统的协调配合,从而维
29 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.1
图4 不同强度渗透胁迫下犖犪+对霸王可溶性糖含量(犃)和游离脯氨酸(犅)的影响
犉犻犵.4 犆狅狀狋犲狀狋狊狅犳狊狅犾狌犫犾犲狊狌犵犪狉(犃)犪狀犱犳狉犲犲狆狉狅犾犻狀犲(犅)狅犳犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿
狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狅狊犿狅狋犻犮狊狋狉犲狊狊犲狊
持细胞膜结构的稳定和生理功能的正常执行。
3.3 Na+对渗透胁迫下霸王有机渗透调节物质的影响
渗透调节作用是植物适应环境,增强抗逆性的基础。植物体内的渗透调节物质基本上分为两大类,一是植物
从外界吸收的无机离子,如Na+、Ca2+、K+、Mg2+和Cl-等,二是在细胞内合成的有机物质[23]。大量研究表明,
多浆旱生植物适应干旱环境的有效策略之一是积累Na+,而不是拒排Na+,且Na+是其适应干旱环境时最主要
的渗透调节物质[4,8]。生长在低盐环境中的梭梭和霸王通过积累Na+以适应干旱环境[8,24]。张金林等[25]研究认
为,脯氨酸的积累是少浆旱生植物适应干旱荒漠的重要机制,而中生植物和多浆旱生植物并不依靠脯氨酸来调节
渗透势。在本研究中,渗透胁迫下加入50mmol/LNaCl可显著降低霸王体内可溶性糖和游离脯氨酸的积累(图
4A,B)。李三相[9]研究发现,50mmol/LNaCl的加入能使霸王在短时间内从外界吸收大量的Na+。可见,多浆
旱生植物霸王主要以无机离子Na+而并非有机渗透调节物质作为主要渗透调节剂。另外,从能耗的角度出发,
霸王以无机离子Na+作为渗透调节剂是在干旱环境下节省能耗的积极响应。研究发现,合成有机渗透调节物是
个非常耗能的过程,要比利用NaCl作为渗透调节物消耗更多的能量:合成和积累各种渗透调节物的ATP消耗,
Na+只需3.5个,甘露醇34个,脯氨酸41个,甘氨酸甜菜碱50个,蔗糖52个[26]。能量的消耗必然影响植株的生
长速率,显然利用无机离子作为渗透调节剂是更为经济的方式。同时,细胞质在此过程中也会积累无机离子,如
K+和少量的有机物质,用以平衡液泡渗透势,然而由于液泡占据细胞的大部分体积,细胞质内只需合成少量的有
机物质和吸收其他的离子就能使细胞质渗透势降低。
4 结论
渗透胁迫对霸王光合作用的影响较大,随着水分胁迫的加重,霸王的净光合速率呈明显的下降趋势。然而,
在相同渗透胁迫下,与未加NaCl处理相比,50mmol/LNaCl提高了霸王的净光合速率。50mmol/LNaCl提高
了霸王SOD、CAT和POD的活性,增强了细胞内3种抗氧化酶之间的协调能力。50mmol/LNaCl处理下霸王
体内积累的可溶性糖和游离脯氨酸低于未加NaCl植株。进一步证实了Na+在霸王渗透调节中的重要作用。
参考文献:
[1] SpickeffCM,SmirnoffN,RatcliffeRG.Aninvivonuclearmagnetaresonanceinvestigationofiontransporyinmaizeand
犛狆犪狉狋犻狀犪犪狀犵犾犻犮犪rootsduringexposedtohighsaltconcentration[J].PlantPhysiology,1993,102:629638.
[2] 邹轶,顾洪如,钟小仙,等.海盐胁迫对海滨雀稗生长及植株体内阳离子含量的影响[J].草业科学,2009,26(4):117120.
[3] 李三相,周向睿,王锁民.Na+在植物中的有益作用[J].中国沙漠,2008,28(3):485490.
[4] SongJ,FengG,TianCY,犲狋犪犾.Osmoticadjustmenttraitsof犛狌犪犲犱犪狆犺狔狊狅狆犺狅狉犪,犎犪犾狅狓狔犾狅狀犪犿犿狅犱犲狉狅狀and犎犪犾狅狓狔犾狅狀
狆犲狉狊犻犮狌犿infiledorcontroledconditions[J].PlantScience,2006,170(1):113119.
39第20卷第1期 草业学报2011年
[5] 赵可夫.植物抗盐生理[M].北京:中国科学技术出版社,1993:149160.
[6] 维娜.四合木和霸王营养器官比较解剖[J].内蒙古大学学报,1991,22(4):528533.
[7] 赵一之,朱宗元.亚洲中部荒漠区的植物特有属[J].云南植物研究,2003,25(2):113121.
[8] WangSM,WanCG,WangYR.ThecharacteristicsofNa+,K+andfreeprolinedistributioninseveraldroughtresistant
plantsoftheAlxaDesert[J].ChinaJournalofAridEnvironments,2004,56:525539.
[9] 李三相.Na+与多浆旱生植物霸王抗旱性研究[D].兰州:兰州大学,2006.
[10] 邹琦.植物生理生化实验指导[M].北京:中国农业出版社,2000.
[11] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.
[12] 周毅,郭世伟,宋娜,等.供氮形态和水分胁迫对苗期-分孽期水稻光合和水分利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报,
2006,12(3):334339.
[13] FilelaI,LiusiaJ,PiolJ.Leafgasexchangeandthefluorescenceof犘犺犻犾犾犵狉犪犾犪狋犻犳狅犾犻犪,犘犻狊狋犪犮犻犪犾犲狀狋犻狊犮狌狊and犙狌犲狉犮狌狊犻犾犲狓
samplingsinseveredroughtandhightemperatureconditions[J].EnvironmentalandExperimentalBotany,1998,39:213
219.
[14] 刘国利,何树斌,杨惠敏.紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理[J].草业学报,2009,18(3):207213.
[15] 牛书丽,蒋高明.内蒙古浑善达克沙地97种植物的光合生理特征[J].植物生态学报,2003,27(3):318324.
[16] 马清,楼洁琼,王锁民.Na+对渗透胁迫下霸王幼苗光合特性的影响[J].草业学报,2010,19(3):198203.
[17] 祁娟,徐柱,王海清,等.旱作条件下披碱草属植物叶的生理生化特征分析[J].草业学报,2009,18(1):3945.
[18] CressenGP,EdwardEA,MulineauxPM.Glutathionereductaseandascorbateperoxidase[A].In:FoyerCH,Mul
lineauxPM.CausesofPhotooxidativeStressandAmeliorationofDefenseSystemsinPlants[M].BocaRaton,FL:Critical
Press,1994.
[19] BohnertHJ,ShevelevaE.Plantstressadaptationsmakingmetabolismmove[J].CurrentOpinioninPlantBiology,1998,1:
267274.
[20] 蒋明义,荆家海,王韶唐.渗透胁迫对水稻幼苗膜脂过氧化及体内保护系统的影响[J].植物生理学报,1991,17(1):80
84.
[21] 孙彩霞,沈秀瑛.玉米根系生态型及生理活性与抗旱性关系的研究[J].华北农学报,2002,17(3):2024.
[22] 张永峰,殷波.混合盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响[J].草业学报,2009,18(1):4650.
[23] 赵可夫.植物对盐渍逆境的适应[J].生物学通报,2002,37(6):79.
[24] WangSM,ZhengWJ,RenJZ,犲狋犪犾.SelectivityofvarioustypesofsaltresistantplantsforK+ overNa+[J].Journalof
AridEnvironment,2002,52:457472.
[25] 张金林,陈托兄,王锁民.阿拉善荒漠区几种抗旱植物游离氨基酸和游离脯氨酸的分布特征[J].中国沙漠,2004,24(4):
493499.
[26] 赵可夫,李法曾.中国盐生植物[M].北京:科学出版社,1999:4849,5859,173177.
49 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.1
犘犺狔狊犻狅犾狅犵犻犮犪犾狉狅犾犲狅犳犖犪+犻狀犪犱犪狆狋犻狅狀狅犳犣狔犵狅狆犺狔犾犾狌犿狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿狋狅狅狊犿狅狋犻犮狊狋狉犲狊狊
CAIJianyi,MAQing,ZHOUXiangrui,ZHANGJinlin,WANGSuomin
(ColegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:TheeffectsofNa+onthephotosyntheticcharacteristics,protectiveenzymeactivitiesandcontentsof
organicosmoticadjustmentsubstancesintheseedlingsof犣狔犵狅狆犺狔犾犾狌犿狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿underdifferentosmotic
stresses(-0.5,-1.0and-1.5MPa)weremeasuredinordertoexplorethesignificanceofNa+inthe
droughtresistanceof犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿.Underdifferentosmoticstresses,50mmol/LNaClsignificantlyin
creasedthenetphotosyntheticrateandsuperoxidedismutase(SOD)andcatalase(CAT)activitiesinleaves,
butthesolublesugarandfreeprolinecontentsdecreased.Thecontentsoffreeprolinedecreasedby66%,
55%,31% (in-0.5,-1.0and-1.5MParespectively)andcontentsoftotalsugardecreasedby41%,33%,
30%.SinceourpreviousexperimentshaveshownthatNa+concentrationin犣.狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿increasedconsid
erablyunder50mmol/LNaCl,itindicatedthatthereasonwhyNa+canimprovethedroughtresistanceof犣.
狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿isnotthepromotingeffectofNa+ ontheaccumulationoftheorganicosmoticadjustmentsub
stance,buttheaccumulationofNa+asanosmoticadjustmentsubstanceintheplant.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犣狔犵狅狆犺狔犾犾狌犿狓犪狀狋犺狅狓狔犾狌犿;osmoticstress;proline;solublesugar;photosynthesis;protectiveen
zyme
59第20卷第1期 草业学报2011年