全 文 ：武汉植物学研究 2006，24(4)：381～384
Journal of Wuhan Botanical Research
外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜植株氮化合物含量和
硝酸还原酶活性的影响
张润花，郭世荣 ，樊怀福
(南京农业大学园艺学院，南京 210095)
摘 要：研究了外源亚精胺(Spa)在营养液栽培中，对盐胁迫下耐盐性不同的两品种黄瓜幼苗体内硝态氮、铵态
氮 、脯氨酸(Pro)含量和硝酸还原酶(NR)活性的影响。结果表明，外源 Spa 显著减小了盐胁迫引起的铵态氮、Pro
含量的升高幅度和 NR活性、硝态氮含量的降低幅度，且对盐敏感型黄瓜品种影响幅度较大。表明spa 可明显减缓
盐胁迫对黄瓜幼苗氮素营养代谢的影响。
关键词：亚精胺；盐胁迫；黄瓜；硝态氮；铵态氮；硝酸还原酶
中图分类号：Q945；$642．2 文献标识码：A 文章编号：1000．470x(2006)04．0381．04
Efects of Exogenous Spd on NO3-N，NH4+-N Contents and Nitrate Reductase
Activity of Salt Stressed Leaves and Roots of Cucumber Seedlings
ZHANG Run-Hua，GUO Shi—Rong’，FAN Huai—Fu
(Department ofHorticulture，Nanfing Agricultural University，Nanjing 210095，China)
Abstract：The efects of exogenous Spd on NO；一N，NH；-N，Pro contents and NR activity of salt stressed
leaves and roots of cucumber seedlings in hydroponic culture were studied．The results showed that exoge—
nous Spd could reduce salt—stress．induced increase of NH：．N，Pro contents and reduce decrease of NO(一
N contents and NR activity，and salt tolerant cucumber was less afected than salt sensitive cucumber．It is
indicated that exogenous Spd could alleviate salt stress on cucumber seedlings．
Key words：Spd；Salt stres；Cucumber；NO；一N；NH；．N；Nitrate reductase(NR)
在设施蔬菜栽培中，化肥的不合理施用和连作
障碍等 因素，使土壤次生盐渍化程度越来越严
重 ，而黄瓜(Cucumis sativus L．)是设施蔬菜栽培
的主要作物之一，对根际盐胁迫非常敏感 J。多胺
(polyamines，PAs)是一类广泛存在于植物体内，具
有强烈生理活性的低分子量脂肪族含氮碱，与逆境
胁迫(如盐胁迫)关系密切，其多聚阳离子特性使其
能够与生物体内带负电荷的生物大分子，如膜磷脂、
酸性蛋白质、核酸以及细胞壁等组分通过非共价键
结合，维持生物膜结构与功能的稳定性 ，缓解逆
境胁迫对植物的伤害。
盐胁迫影响了植物对氮的吸收，植株体内氮代
谢发生紊 乱，生长受 到抑制。研 究表 明，外 源 Spd
(spermidine)能够减缓盐胁迫引起的氧化伤害，提高
抗氧化酶活性 ，减少光抑制，提高光合效率 ，但
有关外源 Spd对盐胁迫下植物体氮代谢的研究尚未
见报道。本实验探讨了外源 Spd对盐胁迫下黄瓜幼
苗体内氮化合物含量和硝酸还原酶(nitrate reduc—
tase，NR)活性的影响，以期探明外源 Spd对盐胁迫
下植株体内氮代谢的影响。
1 材料与方法
1．1 试材及处理
试验于2005年 9月初 ～l0月末在南京农业大
学塑料大棚内进行，供试黄瓜品种为耐盐型的“长
春密刺”(吉林省敦化市种子公司提供)和盐敏感型
的“津春2号”(天津科润农业科技股份有限公司黄
瓜研究所提供)。
选取饱满、整齐一致的种子在 55℃下温烫浸
种、催芽。待种子发芽后播于装有石英砂的育苗盘
中育苗，昼温27～30。I二、夜温 16～18~C。待幼苗达
到三叶一心时选整齐一致的幼苗定植于营养液中，
营养液采用 日本山崎黄瓜专用配方，营养液中 N的
类型为Ca(NO3)：、KNO3、NH H：PO ，调节pH值
收稿【]期：2006431一l1，修回口期：2006434-25。
基金项 r】：高等学校乜孳士点科研基金 (20050307031)资助。
作者简介：张润花(1980一)．女．硕士研究生。主要从事设施蔬菜逆境生理研究。
通汛作者(Author^ )r corespondence．E-mail：srguo@njau．edu．an)。
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382 武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
6．5±0．1，EC值 2．2～2．5 mS·cm～，预培养 2 d后
开始处理。将两品种幼苗各分成 3部分，其中一部
分用营养液栽培作为对照，第二部分在营养液中添
加50 mmo|·L NaC1进行盐胁迫处理，第三部分在
营养液 中添加 50 mmol·L NaC1的同时，加人
0．1 mmol·L～ Spd。于处理后 0、2、4、6、8 d上午 8
时取幼苗根系和自上而下第 2片展开真叶，分别测
定脯氨酸(proline，Pro)、硝态氮、铵态氮含量和 NR
活性，试验重复培养 3次，每次培养重复3次，取平
均值。结果采用 SAS软件进行方差分析，Fisher’S
test(i．so)多重比较法进行显著性测验(p<0．05)。
1．2 测定方法
按酸性茚三酮法测定脯氨酸含量 ；按陈因[7】
的方法测定硝态氮和铵态氮含量，分别以 KNO 和
亮氨酸做标准曲线；按 Taohibana和 Konishi 的方
法采用活体法测定硝酸还原酶(NR)活性，以NaNO，
做标准曲，Ixg NO；·h～·g Fw为单位。
2 结果与分析
2．1 外源Spd对盐胁迫下黄瓜植株脯氨酸含量的影
响
整个盐胁迫处理过程中，两品种黄瓜体内 Pro
含量均呈现先升高后下降的变化趋势，且显著高于
对照水平。“津春 2号”比“长春密刺”提前 2 d出
现峰值 ，分别在第4天和第 6天达到最大值；峰值处
叶片、根系中Pro含量分别是对照的594％、843％和
262％、368％，前者变化幅度大于后者(图 1)。外源
Spd的加人显著降低了同期盐胁迫下 Pro含量，但
仍高于对照水平，与耐盐型“长春密刺”相比，盐胁
迫下“津春2号”体内 Pro含量的降幅度较大。
图 1 外源 spd对盐胁迫黄瓜幼苗叶片与
根系中脯氮酸含量的影响
Fig 1 Efects of exogenous Spd on Pro contents in
leaves and roots of salt stressed cucumber seedlings
2．2 外源 spa对盐胁迫下黄瓜植株硝态氮含量的
影响
盐胁迫处理显著降低了黄瓜幼苗体内硝态氮含
量，且在“津春 2号”中的降低幅度较大，出现谷值
较早，在处理第 2天时达到最低值，“长春密刺”推
迟 2 d，第 4天达到最低值；外源 Spd的加人显著增
加了盐胁迫下黄瓜体内硝态氮含量，但仍显著低于
对照，且增加幅度在两品种间无显著性差异(图2)。
0 2 4 6 8 0 2 4 6 8
处 理 时 间 Time oftreatment(d)
图 2 外源 spd对盐胁迫黄瓜幼苗叶片
与根系中硝态氮含量的影响
Fig．2 Efects of exogenous spd on NO；一N content in
leaves and roots of salt stressed cucuElbeF seedlings
2．3 外源 Spd对盐胁迫下黄瓜植株铵态氮含量的
影响
随着盐胁迫处理时间的延长，“长春密刺”和
“津春2号”体内铵态氮含量均呈现先上升后下降
的变化趋势(图3)，前者较后者变化平缓，出现峰值
图3 外源Spa对盐胁迫黄瓜幼苗叶片与
根系中铰态氮含量的影响
Fig．3 Efects of exogenous Spd on NH：一N content in
leaves and roots of salt stressed cucumber seedlings
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第4期 张润花等：外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜植株氮化合物含量和硝酸还原酶活性的影响 383
较 晚，分别在第4天和第2天达到最大值 。处理第
8天时基本恢复到对照水平。外源 Spd的加入显著
降低了同期盐胁迫处理黄瓜体内铵态氮含量，且在
“津春 2号”中的降低幅度较大。
2．4 外源slm对盐胁迫下黄瓜植株NR活性的影响
盐胁迫处理显著降低了黄瓜幼苗体内 NR活
性，但胁迫处理后期，降低幅度减小，“长春密刺”与
“津春 2号”分别在第4天和第 2天达到最低值，且
前者比后者下降幅度小(图4)。外源 Spd的加入提
高了同期盐胁迫下 NR活性，但仍显著低于对照水
平，且提高幅度两品种问无显著性差异。
I 50 mmolfl NaC] 0 1 mmol／L Spd Control+ 50 mmol／L NaC
菱#
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三
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图4 外源 Spd对盐胁迫黄瓜幼苗叶片
与根系中NR活性的影响
Fig．4 Efects of exogenous Spd on activity of NR in
leaves and roots of salt stressed cucumber seedlings
3 讨 论
大多数植物可直接吸收利用的无机氮素主要为
硝态氮和铵态氮，但硝态氮必须先还原成铵态氮后
才能参与氨基酸、蛋白质等物质的合成。而 NR是
NO；同化过程中的关键酶，也是植物体内同化硝酸
盐过程的限速酶，其活性强弱与植物体内氮同化能
力密切相关。Pro是植物细胞 中一种游离的氨基
酸，具有很高的生理活性，对植物不产生毒副作
用㈨ 。
有关盐胁迫下植物体内 NR活性、硝态氮含量
变化及它们两者问关系的报道存在很大争议。一些
研究表明，盐胁迫植物体内 NR活性下降，硝态氮积
累，铵态氮的还原受到影响⋯ ；但也有研究表明，盐
胁迫植物体内硝态氮含量下降，NR活性升高 ¨；还
有研究表明，盐胁迫植物体内硝态氮含量下降，NR
是诱导酶，必须由底物硝酸根诱导才能激活，因此
NR活性也下降 13,14]。本实验研究表明，盐胁迫下，
黄瓜两品种体内硝态氮含量与 NR活性下降，铵态
氮含量升高。结合前人和本实验研究结果。分析其
原因可能是随着盐胁迫处理时间的延长，植物体内
所受离子毒害加重，渗透调节失衡，细胞内正常氮代
谢紊乱，铵态氮大量积累，产生了氨毒害作用；植物
为使其氨毒害作用降到最低，通过减少硝态氮的吸
收减缓硝态氮向铵态氮的还原，进而诱导 NR活性
的降低。盐胁迫下游离 Pro累积是农作物对盐渍响
应的一个敏感指标，其积累的原因可能为盐胁迫能
够刺激 Pro合成、抑制其氧化降解，限制它向蛋白质
转化 15j，Pro的累积在平衡细胞质内无机盐分积累上
起着重要作用 ¨。从本研究结果看，盐胁迫下游离
脯氨酸迅速累积，且“津春 2号”比“长春密刺”积累
快，表明耐盐性强的品种受盐胁迫的伤害作用较小。
多胺作为一种生物活性物质，被认为在生物体
内信号传递中起“第二信使”的作用，与植物的生
长、形态建成和对胁迫的反应密切相关 。在多种
胁迫条件下，多胺含量的改变可以稳定膜结构 引¨，
调节生物大分子合成 ¨，对提高植物逆境下的抗性
起重要作用。本实验中，外源 Spd的加入减小了盐
胁迫引起的铵态氮、Pro含量的升高幅度和硝态氮
含量、NR活性的降低幅度，且在抗盐性较弱的品种
中降低幅度更加明显。其原因可能是，多胺在生物
体内是以多聚阳离子形式存在，可与带负电的核酸、
蛋白质等生物大分子结合，缓解了盐胁迫对植物的
伤害作用，体内各种代谢趋向正常。
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