免费文献传递   相关文献

4种景天属植物抗盐胁迫能力的差异



全 文 :4种景天属植物抗盐胁迫能力的差异
田晓艳1 ,刘延吉2 ,张 蕾2 ,张 弘1 ,李冠男3
(1.辽宁石油化工大学 环境与生物工程学院 ,辽宁 抚顺 113001;2.沈阳农业大学 生物科学技术学院 ,
辽宁 沈阳 1101611;3.辽宁沿海产业基地 ,辽宁 营口 115003)
  摘要:为辽宁(营口)沿海产业基地 NaCl型盐碱地绿化工程筛选地被植物。分别用不同浓度 NaCl
溶液(0 、50 、100 、200 、400 mmol/L)处理红八宝景天 、粉八宝景天 、景天三七 、德国红景天幼苗 ,测定幼苗
的植物量 、叶片的水势 、根系活力 、质膜透性。结果表明 ,在盐胁迫下 ,上述 4 种景天鲜重 、根系活力呈上
升趋势 ,叶片水势呈下降趋势;相对电导率增加 。在 400 mmol/ L 盐胁迫下 ,景天三七与德国红景天耐
盐性最强 ,其次粉八宝景天 ,红八宝景天耐盐性最弱。
  关键词:景天属植物;盐胁迫;鲜重;水势;根系活力;相对电导率
  中图分类号:S 682.1;Q 945.78  文献标识码:A   文章编号:1009-5500(2010)03-0057-04
  景天属植物(Sedum)属多年生多肉植物 ,分布广
泛 ,有 8个亚属 400余种 ,我国有 150种 。株型直立的
景天属植物 ,株丛较矮且紧凑 ,叶多肉质 ,质感好 ,花
小 ,密集 ,鲜艳 ,花期长 ,整株植物绿色期长 ,是集观叶 、
观茎 、观花为一体的优良宿根花卉 。因具有很高的观
赏价值 ,且抗寒性强 ,能在华北地区露地越冬 ,适应性
强 ,对土壤要求不严 ,耐旱 ,也是改良土壤 、保持水土的
重要植物[ 1-5] 。
  土壤盐渍化严重制约着农业生产和生态环境 ,全
世界的盐碱地约占陆地面积的 1/3 ,我国盐碱地面积
约4 000万 hm2 ,仅海岸带 、滩涂就达667万hm2 ,且有
逐年增大的趋势。筛选具有高耐盐特性的景天新品
种 ,对进一步开发利用盐碱地和扩大景天生产都有重
要意义[ 6-9] 。
  近年来 ,对景天植物品种分类 、生长和生态习性 、
引种育种以及栽培方面已开展了大量的研究工作 ,但
有关景天耐盐生理的研究报道很少。实验以 NaCl溶
液作为盐胁迫溶液 ,以红八宝景天(Sedum spectabi le
Ruber)、粉八宝景天(Sedumspectabi lePink)、景天三
  收稿日期:2009-09-26
  基金项目:辽宁(营口)沿海产业基地耐盐植物绿化工程项
目(A20060921)资助
  作者简介:田晓艳(1971-), 女 , 讲师 , 硕士 , 研究方向为细
胞工程。 E-mail:magg ietian2002@163.com
刘延吉为通讯作者。
七(Sed um aizoon)、德国红景天(German Rhodiola)为
材料 ,探讨盐胁迫对 4种景天植物的生理影响 ,为其耐
盐性选育工作提供理论依据 ,使优良耐盐品种能广泛
地应用于我国东北盐碱地以及沿海地区的园林建设。
1 材料和方法
1.1 试验材料
  红八宝景天 、粉八宝景天 、景天三七 、德国红景天
品种 ,购自辽宁省鞍山市台安县杨树苗圃。
1.2 试验处理
试验采用沙培法 ,将 4种景天幼苗种于盛有细沙
的花盆中 ,置于生长室中培养 ,每天浇 Hoag land 营养
液 1/2 ,光周期 16 h/8 h ,相对湿度 70%,培养 14 d ,选
取长势一致的幼苗进行盐胁迫处理 ,分别用 0 、50 、
100 、200 、400 mmo l/L 的 N aCl 盐溶液处理(以 1/2
Hoagland营养液配制),每隔 2 d添加处理液 100 mL ,
每个浓度各处理 8株 ,3次重复 ,处理第 0 、3 、7 、15 d取
样 ,从植株上剪取相同部位的叶片或根部进行各项指
标测定。
1.3 测定方法
幼苗植物量 ,幼苗根系活力及幼苗叶片相对电导
率测定参照参考文献 [ 10] 的方法进行;水势采用
PSYPRO型水势仪(WESCOR , USA)测定 。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对 4种景天植物植物量的影响
  在不同盐浓度处理下 ,4 种景天植物鲜重比对照
57第 30卷 第 3期           草 原 与 草 坪 2010年DOI :10.13817/j.cnki.cyycp.2010.03.009
均显著升高 ,说明盐胁迫下 , Na+加速了叶片肉质化 ,
促进了薄壁细胞分裂和原生质膨胀 ,从而增加了植物
量。低盐浓度 50 mmo l/L 处理比 100 , 200 和 400
mmo l/L 处理的景天鲜重增长的更显著 ,处理 15 d后
分别增长了 6.55%、3.26%、2.79%和 2.48%,说明低
盐胁迫下 ,更有利于促进吸水和加快生长速率 ,冲淡细
胞内盐分浓度 ,增加植物量 。但是红八宝景天在 200
mmo l/L 处理15 d后死亡 ,粉八宝景天在 400 mmol/L
处理 15 d后死亡 ,说明高盐浓度已经危及到红八宝景
天和粉八宝景天的生命极限。耐盐由强到弱的顺序
为:景天三七>德国红景天>粉八宝景天>红八宝景
天。
2.2 盐胁迫对 4种景天植物水势的影响
不同盐浓度处理 , 4 种景天植物叶片水势均显著
下降 ,盐浓度越高 、胁迫时间越长 ,水势下降越快。其
中 ,景天三七 、德国红景天在 400 mmo l/L 处理 15 d
后 ,水势分别下降了 185%和 221%,而粉八宝景天和
红八宝景天均已枯萎 。4个品种的水势下降由快到慢
的顺序是景天三七<德国红景天<粉八宝景天<红八
宝景天。
2.3 盐胁迫对 4种景天根系活力的影响
  在不同盐浓度处理下 , 4 种景天幼苗根系活力比
对照均显著升高 ,说明盐胁迫下 ,增强了景天属植物的
根系活力 ,增强根系吸收水分 、养分的能力来抵制盐对
植株的伤害。4种景天在不同盐处理下 ,表现不同的
根系活力 ,处理 15 d 后根系最大活力的盐浓度分别:
景天三七 、德国红景天及粉八宝景天是 200 mmo l/L ;
红八宝景天是 100 mmol/L 。根系最大活力分别增加
了 22.46%、47.76%、12.38%和 26.48%。但在 400
mmol/ L盐胁迫下 ,其根系活力显著低于 200 mmol/ L
盐胁迫下的根系活力 ,说明 400 mmol/ L 盐浓度可能
是景天属植物的耐盐浓度的拐点。耐盐由强到弱的顺
序为:德国红景天>景天三七>粉八宝景天>红八宝
景天 。
2.4 盐胁迫对 4种景天叶片相对电导率的影响
在不同盐浓度处理下 , 4 种景天幼苗相对电导率
比对照均显著升高 ,说明盐胁迫伤害了景天属植物的
细胞膜 ,加大了膜透性 ,表现为相对电导率增加。并且
随着盐浓度增加 ,膜透性显著升高 ,细胞受损严重 。红
八宝景天和粉八宝景天盐胁迫 15 d分别在 200或 400
mmol/ L盐浓度下死亡。4 种景天在处理 15 d 后 ,相
对电导率分别增加了:景天三七 84.47%、德国红景天
43%(400 mmol/L 盐处理);粉八宝景天 14.61%(200
mmol/ L盐处理);红八宝景天 19.15%(100 mmol/ L
盐处理)。耐盐由强到弱的顺序为:德国红景天>景天
三七>粉八宝景天>红八宝景天。
表 1 盐胁迫对 4 种景天幼苗单株鲜重的影响
Table 1 Effect of salt stress on fresh weight of individual-plant of four sedum species seeding g
处理时间/ d 品种 0(CK) 50 100 200 400
mmo l· L-1
3 景天三七 23.238 8d 25.727 6a 25.651 2a 25.555 5b 25.366 3c
德国红景天 9.047 5d 9.672 7a 9.654 9a 9.533 0b 9.475 9c
粉八宝景天 34.289 4b 35.653 8a 35.453 2a 34.951 5a 34.919 1a
红八宝景天 18.775 8c 19.480 5a 19.464 7a 19.018 5b 18.989 9b
7 景天三七 26.206 7c 28.430 5a 28.121 9a 27.832 5a 27.493 8b
德国红景天 10.095 4id 10.537 3a 10.501 2a 10.362 2b 10.256 7c
粉八宝景天 37.276 4b 38.328 9ia 37.998 5a 37.790 4b 37.516 8b
红八宝景天 20.791 8b 21.372 6a 21.102 4a 20.949 3a 20.820 8b[ ]
15 景天三七 30.024 5c 31.991 3ia 31.241 2a 30.811 8b 30.613 7b
德国红景天 11.753 3b 12.136 0a 12.120 3a 11.991 2a 11.784 1b
粉八宝景天 41.278 7b 42.429 9a 41.858 7a 41.424 4b -
红八宝景天 23.040 4a 23.612 2a 23.112 5a - -
  注:同行不同小写字母间差异表示差异显著(P<0.05),下表相同
58       GRASSLAND AND T URF(2010)            Vol.30 No.3
表 2 盐胁迫对 4 种景天幼苗水势的影
Table 2 Ef fect of salt stress on water potential of four sedum species seeding ba r
处理时间/ d 品种 0(CK)) 50 100 200 400/mmo l· L-1
3 景天三七 -2.28a -2.42b -2.81c -2.96d -3.07d
德国红景天 -2.23a -2.41b -2.98c -3.04c -3.39d
粉八宝景天 -2.24a -2.62b -3.27c -3.38d -3.53e
红八宝景天 -2.25a -2.80b -3.46c -3.71d -4.10e
7 景天三七 -2.28a -2.63b -3.48c -3.77i d -3.83e
德国红景天 -2.23a -2.86b -3.59c -3.91d -4.35e
粉八宝景天 -2.24a -3.46b -3.84c -4.31d -4.56e
红八宝景天 -2.25a -3.92i b -4.21c -4.98d -5.94e
15 景天三七 -2.28a -2.81b -3.91c -4.08d -4.22e
德国红景天 -2.23a -3.24b -4.06c -4.41d -4.94e
粉八宝景天 -2.24a -3.89b -4.52c -5.13d -
红八宝景天 -2.25a -4.60b -5.03c - -
表 3 盐胁迫对 4 种景天幼苗根活力的影响
Table 3 Effect of salt stress on the root activity of four sedum species seeding mg/(g · h)FW
处理时间/ d 品种 0(CK)) 50 100 200 400/mmo l· L-1
3 景天三七 1.285 6e 1.382 4d 1.439 5c 1.470 5a 1.462 2b
德国红景天 1.024 1e 1.117 4d 1.159 4c 1.247 3a 1.243 4b
粉八宝景天 2.361 1e 2.406 8d 2.446 7c 2.490 2a 2.479 7b
红八宝景天 1.896 4e 2.012 0d 2.110 2b 2.120 6a 2.100 0c
7 景天三七 1.285 6e 1.384 1d 1.395 3c 1.579 5a 1.550 2b
德国红景天 1.024 1e 1.332 5d 1.389 9c 1.421 7a 1.414 3b
粉八宝景天 2.361 1e 2.600 1d 2.674 3b 2.685 3a 2.665 4c
红八宝景天 1.896 4e 2.198 8d 2.234 6c 2.298 3a 2.274 1b
15 景天三七 1.285 6e 1.422 4d 1.542 2b 1.574 3a 1.512 4c
德国红景天 1.024 1e 1.403 2c 1.492 4b 1.513 2a 1.3501 d
粉八宝景天 2.361 1c 2.573 1b 2.578 9b 2.653 4a -
红八宝景天 1.896 4c 2.298 6b 2.398 7a - -
表 4 盐胁迫对 4种景天幼苗叶片相对电导率的影响
Table 4 Ef fect of salt stress on relative electrolyte conductivity of four sedum species seeding %
处理时间/d 品种 0(CK)) 50 100 200 400/mmo l· L-1
3 景天三七 0.946 5e 0.998 7d 1.229 8c 1.298 4b 1.369 6a
德国红景天 1.148 6e 1.271 7id 1.279 6c 1.290 3b 1.299 7a
粉八宝景天 1.807 9e 1.865 3d 1.873 5c 1.894 2b 1.974 2a
7 红八宝景天 1.483 4e 1.543 2d 1.587 4c 1.609 4b 1.652 1a
景天三七 0.960 1e 1.158 3d 1.312 4c 1.421 3b 1.568 4a
德国红景天 1.157 9e 1.292 3d 1.323 5c 1.387 9b 1.498 3a
粉八宝景天 1.809 3e 1.871 1d 1.894 8c 2.003 4b 2.082 2a
红八宝景天 1.479 6e 1.654 3d 1.740 2c 1.749 9b 1.785 4a
15 景天三七 0.958 9e 1.283 2d 1.485 3c 1.548 7b 1.768 9a
德国红景天 1.159 8e 1.506 5d 1.542 5c 1.602 4b 1.658 6a
粉八宝景天 1.799 3d 1.889 9c 1.915 3b 2.062 2a -
红八宝景天 1.468 5c 1.694 5b 1.749 7a - -
59第 30卷 第 3期           草 原 与 草 坪 2010年
3 讨论与结论
  辽宁(营口)沿海产业基地绿化工程在筛选景天植
物时 ,由实验可以看出 ,在 50 ~ 100 mmol/L 盐浓度的
盐碱地 , 4 种景天植物均可选择 ,进行绿化;在 100 ~
200 mmol/ L 盐浓度的盐碱地 ,景天三七 、德国红景天
和粉八宝景天可供选择;在 200 ~ 400 mmol/ L 盐浓度
的盐碱地 ,景天三七和德国红景天可供选择 。对于高
于 400 mmol/ L 的盐碱地 ,目前尚未发现更好的景天
品种适宜种植[ 11-14] 。耐盐性由强到弱顺序为景天三
七 ,德国红景天>粉八宝景天>红八宝景天。
参考文献:
[ 1]  付爱红 , 陈亚宁 , 李卫红 , 等.干旱 、盐胁迫下的植物水势
研究与进展[ J] .中国沙漠 , 2005 , 25(5):20-22.
[ 2]  姜国斌 , 丁丽娜 ,金华 , 等.盐胁迫对杨树幼苗叶片光合特
性及叶绿素荧光参数的影响[ J] .辽宁林业科技 , 2007
(1):20-24.
[ 3]  郭艳茹 , 詹亚光.植物耐盐性生理生化指标的综合评价
[ J] .黑龙江农业科学 , 2006(1):66-70.
[ 4]  黄忠文 , 孙广玉 , 张庆红.盐碱土上马蔺的生长特点和渗
透调节能力研究[ J] .中国农学通报 , 2005 , 21(12):199-
201.
[ 5]  韩敬 , 赵莉.景天属植物研究进展[ J] .安徽农业科学 ,
2005 , 33(11):2129-2130.
[ 6]  万劲 ,石雷 , 张金政 ,等.盐胁迫对鸢尾叶片生理指标的影
响[ J] .南京林业大学学报 , 2006 , 30(1):57-60.
[ 7]  刘延吉 ,张珊珊 ,田晓艳 , 等.盐协迫对 NGC 牧草叶片保
护酶系统 ,M PA 含量及膜透性的影响[ J] .草原与草坪 ,
2008(2):30-34.
[ 8]  林栖凤.耐盐植物研究[ M] .北京:科学出版社 , 2004.
[ 9]  高新中 ,赵祥 , 孙洁 ,等.盐协迫对达乌里胡枝子种子萌发
的影响[ J] .草原与草坪 , 2008(3):49-52.
[ 10]  董愚得 , 潘瑞炽.植物生理学[ M] .北京:高等教育出版
社 , 2001.
[ 11]  赵可夫.植物抗盐生理[ M] .北京:中国科学技术出版
社 , 1993.
[ 12]  程江玉 , 方子森 ,纪瑛 , 等.NaCl胁迫对苦参种子萌发和
幼苗生长的影响[ J] .甘肃农业大学学报 , 2008(6):90-
93.
[ 13]  Sairam R K , ArunaaTyag i.Physiolog y and molecula r bi-
olog y of salinity stress tole rance in plants[ J] .Current
Science , 2004 , 86(3):407-421.
[ 14]  Zhu Jian-Kang.Regulation of ion homeostasis under salt
stre ss[ J] .Cur rent Opinion in P lant Bio lo gy , 2003(6):
441-445.
Effects of salt stress on four Sedum species
T IAN Xiao-yan1 ,LIU Yan-ji2 ,ZHANG Lei2 ,LI Dan1 , LI Guan-nan3
(1.Env ironmental Technology and B iotechnology college ,Liaoning Universi ty o f P etroleum &Chem ical
Technology , Fushun Liaoning ,113001;2.Biotechnology College ,S henyang Agricul ture University ,
S henyang ,110161;3.Liaoning(Y ingkou)coastal industry base ,Yingkou Liaoning ,115003 China )
  Abstract:Effects of salt stress on four Sedum species w ere tested based on treated the seedlings of S ed um
species w ith NaCl concentration of 0 , 50 , 100 , 200 and 400 mmo l/L solution respectively.The results show ed
that f resh w eight , roo t activi ty and relative elect ro lyte conductivi ty of four Sedum species ascended while the
w ater potential descend under sal t st ress.The salt-tolerance of Sed um was as Sedum aizo on or German Rhodiola
>Fen S ed um spectabile Bo rcau>H .
  Key words:Sedum;sal t st ress;f resh w eight;water potential;roo t activi ty;relative electro ly te conductivi ty
60       GRASSLAND AND T URF(2010)            Vol.30 No.3