免费文献传递   相关文献

盐胁迫对盆栽滁菊生理特性的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Nov.2014,34(6):828-832           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.06.017
王雪娟,周毅,吴燕,等.盐胁迫对盆栽滁菊生理特性的影响[J].广西植物,2014,34(6):828-832
WangXJ,ZhouY,WuY,etal.InfluenceofsaltstressonphysiologicalcharacteristicsofChrysanthemummorifoliumcv.Chuju[J].Guihaia,2014,34(6):
828-832
盐胁迫对盆栽滁菊生理特性的影响
王雪娟,周 毅,吴 燕,连洪燕,刘 洁
(安徽科技学院 城建与环境学院,安徽 凤阳233100)
摘 要:以滁菊扦插苗为材料,采用不同盐浓度进行盆栽实验,研究了在不同 NaCl浓度(0、100、200、300、
400、500mmol􀅰LG1)下,滁菊的形态及叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、MDA含量、叶片伤害率和根
系活力等生理指标的变化情况.结果表明:叶绿素含量、根系活力随盐胁迫强度的增强而下降;可溶性糖和
MDA含量随盐胁迫强度的增强呈先升后降趋势;叶片伤害率、脯氨酸含量随盐胁迫强度的增强而增加.研究
发现滁菊扦插苗能耐受较低浓度的盐胁迫,当盐浓度较高时,其生长受到较大抑制.
关键词:滁菊;盐胁迫;生理指标
中图分类号:Q945  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)06G0828G05
Influenceofsaltstressonphysiologicalcharacteristics
ofChrysanthemummorifoliumcv.Chuju
WANGXueGJuan,ZHOUYi,WUYan,LIANHongGYan,LIUJie
(CollegeofUrbanConstructionandEnvironment,AnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang233100,China)
Abstract:CuttedseedlingsofChrysanthemum morifoliumcv.Chujuweretreatedwithdiferentconcentrationsof
NaCl(0,100,200,300,40,500mmol􀅰LG1)toprobetheefectsofsaltstress.Morphologicalcharacteristics,rootacG
tivityandcontentsofstressrelatedcomponents(suchaschlorophyl,solublesugar,proline,andMDA)weremeasG
ured.Theresultsindicatedthatwiththeincreaseofsalinity,thechlorophylcontentandrootactivitydecreasedgradG
ualy,andthecontentsofsolublesugarandMDAdecreasedafteraninitialincrease,whiletherelativeelectrolytic
leakageandprolinecontentincreasedcontinuously.TheaboveresultssuggestedthatthecuttingseedlingsofC.
morifoliumcv.ChujucouldtoleratelowerconcentrationNaClstress,butunderhigherconcentrationofNaCl,its
growthwouldbeinhibitedobviously.
Keywords:Chrysanthemummorifoliumcv.Chuju;saltstress;physiologicalindexes
  滁菊(Chrysanthemummorifoliumcv.Chuju)
是安徽省四大著名药材之一,名列全国四大药菊之
首,其耐寒冷,稍耐旱,对气候适应性强,喜温暖环境
(刘利,2004),对土壤要求不严,在肥沃,排水良好的
沙壤土中适宜栽种,黏土地,低洼地和盐碱地不宜栽
培,土壤湿度过大易烂根.鉴于滁菊具有较高的药
用价值与观赏价值以及环境生态价值,滁菊的市场
前景良好,研究其栽培养护技术就显得尤为重要.
目前关于滁菊的研究主要集中在滁菊的药用保
健成分分析方面(王松等,2010;谢越等,2013),而有
关逆境条件对滁菊生理特性影响方面的研究尚不多
见.所以此次研究针对盐胁迫对滁菊生理特性的影
响进行一些具体的分析,为从生理生态学角度认识
滁菊在盐生环境的适应机制提供科学依据.
收稿日期:2013G10G11  修回日期:2014G01G11
基金项目:安徽科技学院自然科学重点项目(ZRC2013368);国家自然科学基金青年基金(31101598);国家星火计划项目(2013GA710076).
作者简介:王雪娟(1974G),女,江苏泗洪人,硕士,副教授,主要从事园林植物应用研究,(EGmail)wxj005@126.com.
1 材料与方法
1.1供试材料
滁菊(Chrysanthemum morifoliumcv.Chuju)
由安徽菊泰滁菊草本科技有限公司滁州市施集基地
扦插苗繁育而成.
1.2实验设计
实验于2012年4月14日在安徽科技学院西区
种植园实验基地开始进行.4月15日在穴盘中对
滁菊进行扦插,5月16日选择生根状况良好,性状
基本一致的扦插苗进行盆栽移植,采用经过筛洗、晾
晒处理的河沙作为栽培基质,进行盆栽实验,盆的规
格为12cm×10cm×10cm,每盆盛河沙0.6kg,盆
底部放置托盘,共60盆,随机排列.栽培期间每隔
7d用1/2Hoagland100mL营养液进行100mL
浇灌,处理期间其他养护同常规管理.
共设6个NaCl胁迫处理,盐浓度分别为CK:0
mmol􀅰LG1、A:100mmol􀅰LG1、B:200mmol􀅰LG1、
C:300mmol􀅰LG1、D:400mmol􀅰LG1、E:500mmol􀅰
LG1.不同浓度的盐分别溶于1/2Hoagland100mL
营养液中.2012年6月24日开始进行盐处理,每3
d处理1次,共3次,每次每盆定量浇灌100mL溶
液,对照组(CK组)浇灌1/2Hoagland100mL营
养液浇灌,加盐过程中尽量减少盐分的损失(秦丽凤
等,2010).盐胁迫期间,滁菊在自然状态下生长,采
用常规方式管理.处理结束3d后开始观测形态和
生理指标.
1.3测定方法
1.3.1生理性状测定 用乙醇溶液分光光度法测量
叶片的叶绿素(高俊凤,2006);蒽酮比色法测定可溶
性糖(王学奎,2000);脯氨酸含量用酸性茚三酮比色
法测定(王学奎,2000);用巴比妥酸法测定丙二醛含
量(高俊凤,2006);TTC法测定根系活力(王学奎,
2000).
1.3.2数据统计分析 采用Excel2003和SPSS11.5
软件进行数据分析和图表制作.
2 结果与分析
2.1盐胁迫对滁菊生长及叶绿素含量的影响
经过盐胁迫处理后,处理CK、A的滁菊均未出
现叶片萎蔫现象,新叶呈现黄绿色,植株生长良好;
处理B和C的滁菊老叶出现轻微萎蔫,而新叶颜色
为暗绿色,植株较为矮小;处理D和E的叶片则出
现明显的萎蔫,植株低矮(图1).
图1 盐胁迫浓度对滁菊生长的影响
Fig.1 EffectsofsaltstressongrowthofChrysanthemummorifoliumcv.Chuju
  当NaCl浓度为100和200mmol􀅰LG1时,叶绿
素含量与对照相比略有增加,增幅分别为6.78%和
4.89%;当NaCl浓度为300、400和500mmol􀅰LG1
时,叶绿素含量与对照相比逐渐降低,降幅依次为
14.40%、27.70%、38.70%.叶片叶绿素含量与盐胁
迫浓度之间呈极显著的负相关关系(n=4,r0.01=
9286期          王雪娟等:盐胁迫对盆栽滁菊生理特性的影响
0.811)(图2),进一步证实较强的盐胁迫会降低滁菊
叶片叶绿素含量,胁迫越强降幅越大.
图2 盐胁迫浓度对滁菊叶绿素含量的影响
Fig.2 Effectsofsaltstressonchorophylcontentof
Chrysanthemummorifoliumcv.Chuju
2.2盐胁迫对滁菊叶片可溶性糖含量的影响
与对照相比,各处理的滁菊叶片的可溶性糖含
量均高于对照,增加量依次为53.75%、81.09%、
110.00%、56.09%、31.88%.盐浓度低于300mmol􀅰
LG1前,胁迫越强可溶性糖含量越大,盐浓度高于300
mmol􀅰LG1后,可溶性糖含量降低,叶片可溶性糖含
量与盐胁迫浓度之间呈极显著的二次函数关系(n
=4,r0.01=0.811)(图3).
图3 盐胁迫浓度对滁菊叶片可溶性糖含量的影响
Fig.3 Efectsofsaltstressonsolublesugarcontentof
Chrysanthemummorifoliumcv.Chuju
2.3盐胁迫对滁菊叶片脯氨酸含量的影响
脯氨酸具有避免细胞质脱水,稳定细胞蛋白质
结构,防止酶变性失活和保持氮含量等作用,是重要
的有机渗透调节物质.
各处理滁菊叶片的脯氨酸含量均高于对照,增
加量依次为54.19%、235.80%、301.42%、335.81%、
322.51%.盐浓度低于400mmol􀅰LG1时,胁迫越
强,脯氨酸含量越高,当盐浓度超过400mmol􀅰
LG1,脯氨酸的含量开始降低,叶片脯氨酸的含量与
盐胁迫浓度之间呈极显著的二次函数关系(n=4,
r0.01=0.811)(图4).
图4 盐胁迫浓度对滁菊叶片脯氨酸含量的变化
Fig.4 Efectsofsaltstressonleavesprolinecontentof
Chrysanthemunmorifoliumcv.Chuju
2.4盐胁迫对滁菊叶片丙二醛含量的影响
在逆境条件下(高温、盐碱以及强光等),植物会
产生膜脂过氧化,过氧化产物之一的丙二醛(MDA)
可以与膜上的蛋白质、酶等结合,引起蛋白质分子内
和分子间的交联,使之失活,破坏生物膜的结构和功
能,从而使生物表现出伤害状态(张亚冰等,2006).
丙二醛含量越高,说明植物细胞膜脂过氧化程度越
高,细胞膜受到的伤害越严重.
各处理滁菊叶片的 MDA含量均高于对照,增
加量依次为96.18%、199.98%、232.70%、138.39%、
129.17%.当盐浓度低于300 mmol􀅰LG1之前,
MDA含量随着盐胁迫增强而增加,当盐浓度高于
300mmol􀅰LG1后,MDA含量出现降低,叶片 MDA
含量与盐胁迫浓度之间呈极显著的二次函数关系
(n=4,r0.01=0.811)(图5).
2.5盐胁迫对滁菊叶片伤害率的影响
植物在受到逆境或者其它损伤的情况下,植物
的细胞膜容易破裂,导致细胞质的胞液外渗.故而,
叶片是反映植物膜系统状况的一个重要生理生化
指标.
随盐胁迫强度增加,滁菊叶片的伤害率总体呈
现先下降上升趋势,当盐浓度低于200mmol􀅰LG1
前,伤害率低于对照,降幅依次为28.15%、10.07%、
038 广 西 植 物                  34卷
图5 盐胁迫浓度对滁菊叶片丙二醛含量的影响
Fig.5 EfectsofsaltstressonMDAcontentof
Chrysanthemunmorifoliumcv.Chuju
当盐浓度高于200mmol/L后,伤害率高于对照,增
幅依次为116.50%、144.62%、156.09%.叶片伤害
率与盐胁迫浓度之间呈极显著的二次函数关系(n
=4,r0.01=0.811)(图6),由此说明,当盐胁迫较强
时,随着盐浓度的增加,滁菊叶片的细胞膜受害程度
加重,电解质渗漏量增多.
图6 盐胁迫浓度对滁菊叶片伤害率的影响
Fig.6 Efectsofsaltstressonleavesinjurypercentage
ofChrysanthemummorifoliumcv.Chuju
2.6盐胁迫对滁菊根系活力的影响
根是直接接触含高浓度盐分的土壤溶液的器
官.因此,可能也是植株受盐胁迫伤害最严重的部
位.此外,植物的根与地上部分的生长具有相关性.
因此,根的生长情况和活力水平直接影响地上部的
生长(陈炳东等,2008).
随着盐胁迫浓度的增加,滁菊的根系活力总体
呈现明显的下降趋势,与对照相比,降幅依次为
18.39%、40.12%、38.67%、62.17%、78.27%(图7),
进一步的分析表明,根系活力与盐胁迫浓度之间呈
极显著的负相关关系.
图7 盐胁迫浓度对滁菊根系活力的影响
Fig.7 Efectsofsaltstressonrootactivity
ofChrysanthemummorifoliumcv.Chuju
3 讨论
抗盐性是植物对于盐胁迫的适应性反应.叶绿
体是绿色植物细胞内进行光合作用的结构.许多研
究表明(翁锦周等,2007;杨帆等,2008),在盐渍条件
下,受盐分影响最敏感的是叶绿体.正常条件下,叶
绿素与叶绿体蛋白紧密结合,高浓度盐胁迫下它们
之间的结合变得松弛,叶绿素遭到破坏,在高浓度盐
胁迫下叶片中的叶绿素含量降低.当盐浓度较低
时,叶绿素含量略高于对照,这与王宝增等(2009)的
研究结果相似,说明在低浓度盐胁迫下,叶绿素含量
的提高能够保证植物对光能的充分利用,这种生理
反应是滁菊耐盐能力的表现,随着盐胁迫增强,滁菊
的叶绿素含量呈总体下降趋势,说明滁菊受到较强
盐胁迫的影响,细胞色素系统遭到破坏,使叶绿素合
成受阻,降解加速,从而影响光合作用中光能的利用
和转换,进而削弱了植物的光合能力.本研究表明,
根系活力随盐胁迫增加,总体呈下降趋势,但当滁菊
处于低浓度盐胁迫时,滁菊的根系活力下降幅度较
小,而当滁菊处于高浓度盐胁迫时,其根系活力下降
幅度明显增加.说明根系与盐分直接接触,其受胁
迫影响较大,但滁菊在较低浓度盐分胁迫下,根系仍
具有一定的吸收与运输矿质营养与水分的能力,而
高盐的胁迫处理会造成根系受损强度增加,根系活
力明显下降,从而会影响到地上部分的生长发育,进
而可能会抑制滁菊的整体生长发育,这可能是滁菊
叶片表现明显受害症状的根本原因之一.
1386期          王雪娟等:盐胁迫对盆栽滁菊生理特性的影响
植物为了适应逆境条件,如干旱,低温,会主动
积累一些可溶性糖,降低渗透势和冰点,以适应外界
环境的变化(王学奎,2006).可溶性糖是植物遭受
逆境时主要的渗透调节物质,它对细胞膜和原生质
胶体有稳定作用,而且还可以作为合成其它有机溶
质的碳架和能量来源.在细胞内有机离子浓度过高
时起保护酶类的作用.逆境胁迫下,植物积累的可
溶性糖越多,其抗逆性越强(王玉祥等,2009).
可溶性糖和游离脯氨酸是植物体内重要的有机
渗透调节物质,MDA是膜质过氧化水平的标志(邹
丽娜等,2011),叶片伤害率是以质膜相对透性来反
映植物的质膜系统状况.研究表明当盐浓度较低
时,滁菊叶片的可溶性糖含量和脯氨酸含量呈上升
趋势,说明这个阶段在根系活力下降的情况下,滁菊
不断的积累可溶性糖和脯氨酸,增强渗透调节能力,
防止脱水,使叶片伤害率保持在较低水平,植株生长
良好,但不能有效减缓叶片膜脂过氧化进程,脂质过
氧化产物 MDA含量呈上升趋势,并达到峰值;当盐
浓度较高时,可溶性糖含量和脯氨酸含量出现下降,
而脯氨酸含量下降出现的略迟,说明当盐浓度较低
时,滁菊可能通过同时增加可溶性糖和脯氨酸含量
以提高其渗透调节能力,是植物抵抗渗透胁迫的有
效方式,而随盐浓度增加,主要以增加脯氨酸含量来
提高其渗透调节能力,但随着盐胁迫进一步加强,两
者均已无法有效的进行渗透调节,随着盐浓度的增
加,对滁菊叶片细胞膜造成了较大的伤害,叶片伤害
率急剧增加,严重地抑制植株生长,而 MDA含量出
现先增加后下降的趋势,这与于爽等(2010)的研究
结果吻合,从而从另一角度证明300mmol􀅰LG1
NaCl浓度是盆栽滁菊的耐受极限.
本研究主要通过不同浓度盐胁迫对于滁菊相关
生理指标的变化来探讨滁菊的抗盐性.在一定程度
上了解滁菊抗盐性的强弱,为研究滁菊在如今盐碱
化日益严重的土壤中适应生长提供了理论依据,为
建立地被植物抗盐性评价体系提供了借鉴.
参考文献:
ChenBD(陈炳东),HuangGB(黄高宝),ChenYL(陈玉梁),et
al.2008.Effectsofsaltstressonrootactivityandseedling
growthofoilGsunflower(盐胁迫对油葵根系活力和幼苗生
长的影响)[J].ChinJOilCropSci(中国油料作物报),30
(3):327-330
GaoJF(高俊凤).2006.ExperimentalGuidanceofPlantPhysiG
ology(植物生理学实验指导)[M].Beijing(北京):Chinese
AgriculturePress(中国农业出版社),144-148;210-211
LiuHC(刘会超),JiaWQ(贾文庆).2008.StudyonsomephysioG
logicalcharacteristicsofTrifolium repensleavesundersalt
stress(盐胁迫对白三叶幼苗叶片叶绿素含量和细胞膜透性的
影响)[J].GuangdongAgricSci(广东农业科学),12:58-60
LiuL(刘利).2004.Cultivationtechniquesandmanagementof
Chrysanthemummorifolium(滁菊的栽培技术与管理)[J].
AnhuiMedPharm(安徽医药),8(6):473-474
QinLF(秦丽凤),ShiGY(石贵玉),LiJM(李佳枚).2010.
Effectsofsaltstressonsomephysiologicalcharacteristicsof
Spartinaanglicaseedling(盐胁迫对大米草幼苗某些生理指
标的影响)[J].Guihaia(广西植物),3:265-268
WangBZ(王宝增),LiuYJ(刘玉杰).2009.Physiologicaleffects
oflow concentration of NaClon nonhalophyte Triticum
aestivum(低浓度NaCl对非盐生植物小麦的生理效应)[J].J
NanjingAgricUniv(南京农业大学学报),32(2):15-19
WangS(王松),BaoFY(鲍方印),ZhengYH(郑玉华),etal.
2010.Extractionoptimizationoftotalflavonoidsfromthe
flowersofDendranthemamorifoliumcv.Chuju(滁菊中黄
酮类化合物提取条件的优化)[J].FoodSci(食品科学),
12:80-82
WangXK(王学奎).2000.PrincipleandTechnologyofPlant
PhysiologyandBiochemistry(植物生理生化实验原理和技术)
[M].Beijing(北京):HigherEducationPress(高等教育出版
社),202-204;278-279;118-119
WangXY(王喜艳),ZhangHM(张恒明),ZhangYL(张玉龙),et
al.2009.EffectofsilicononleafantioxidaseactivitieyandmaG
londialdehydecontentofcucumberundersaltstress(盐胁迫下
硅对黄瓜叶片抗氧化酶活性和膜脂过氧化物的影响)[J].
Ecol&EnvironSci(生态环境学报),18(4):1455-1459
WangYX(王玉祥),WangT(王涛),ZhangB(张博).2009.
Effectsofsaltstressonenzymeactivityandsolublesugar
contentoftransgenicalfalfa(盐胁迫下转基因紫花苜蓿同工酶
活性和可溶性糖含量的变化)[J].JXinjiangAgricUniv(新
疆农业大学学报),32(3):22-25
XieY(谢越),YuH(俞浩),WangJF(汪建飞),etal.2013.SimG
ultaneousdeterminationofninephenolicacidsinDendranthema
morifoliumcv.ChujusamplesbyhighperformanceliquidchroG
matography(高效液相色谱法同时测定滁菊样品中的9种酚
酸)[J].AnalytChem(分析化学),3:383-388
YangF(杨帆),DF(丁菲),DuTZ(杜天真),etal.2008.Effects
ofsaltinitystressoncharacteristicsofseedlingphysiologyin
Broussonetiapapyrifera(土壤盐胁迫对构树幼苗生理特性的
影响)[J].JJiangxiAgricUniv(江西农业大学学报),30
(4):684-688
YuS(于爽),RenYL(任玉兰),WangJJ(王晶晶),etal.2010.
EffectofNaClonthephysiologicalcharacteristicsofbalsampear
seedling(NaCl对苦瓜幼苗生理特性的影响)[J].JNortheast
AgricUniv(东北农业大学学报),41(3):43-47
ZhangYB(张亚冰),LiuCH(刘崇怀),PanX(潘兴),etal.
2006.ChangesofMDAandprolinecontentsingraperootG
stocksunderNaClstress(盐胁迫下不同耐盐性葡萄砧木丙
二醛和脯氨酸含量的变化)[J].JJiangxiAgricSci(河南
农业科学),4:84-86
ZouLN(邹丽娜),ZhouZY(周志宇),YanSY(颜淑云),etal.
2011.EffectofsaltstressonphysiologicalandbiochemicalcharG
acteristicsofAmorphafruticosaseedlings(盐分胁迫对紫穗槐
幼苗生理生化特性的影响)[J].ActaPratacSin(草业学报),
3:84-90
238 广 西 植 物                  34卷