全 文 :刘育梅,胡宏友,梁诗,等.NaCl胁迫下2种铁线子属果树叶片的可溶性糖及丙二醛含量变化[J].福建农业学报,2015,30(8):775-778.
LIU Y-M,HU H-Y,LIANG S,et al.Soluble Sugars and MDA in Leaves of Two ManilkaraSpecies under Salt Stress[J].Fujian Journal
of Agricultural Sciences,2015,30 (8):775-778.
NaCl胁迫下2种铁线子属果树叶片的可溶性糖及丙二醛含量变化
刘育梅1,胡宏友2,梁 诗1,阮志平3,池敏杰1,卢昌义2
(1.厦门华侨亚热带植物引种园,福建 厦门 361002;2.厦门大学环境与生态学院,福建 厦门 361005;
3.厦门市园林植物园,福建 厦门 361003)
收稿日期:2015-05-08初稿;2015-06-23修改稿
作者简介:刘育梅,女(1975-),副研究员,博士,主要从事果树逆境生理生态及植物资源开发利用研究(E-mail:xcong@163.com)
基金项目:厦门市科技计划项目 (3502Z20092023)
摘 要:采用盆栽试验法,以0、2‰、4‰、6‰、8‰NaCl溶液分别对铁线子属果树古巴牛乳树 Manilkara
roxburghiana(Wight)Dubard、人心果Manilkara zapota(L.)van Royen进行胁迫处理,对植株盐害现象、土
壤实际全盐度和叶片可溶性糖、丙二醛含量的变化进行比较。试验结果表明:古巴牛乳树、人心果分别在土壤
实际全盐度3.38‰、2.88‰出现2级盐害,在4.28‰、4.05‰时出现3级盐害。2种果树叶片可溶性糖含量变
化与NaCl用量梯度呈现正相关,并和对照差异显著。叶片丙二醛含量在2‰、4‰NaCl时和对照差异不显著,
在6‰、8‰NaCl时与对照差异显著。试验结果推断:2种铁线子属果树在6‰、8‰NaCl处理时,叶片细胞膜脂
过氧化加重;可溶性糖作为渗透调节物质对植物幼苗抵抗NaCl胁迫可能起着重要作用。
关键词:古巴牛乳树;人心果;NaCl胁迫;可溶性糖;丙二醛
中图分类号:S 688.9 文献标识码:A
Soluble Sugars and MDA in Leaves of Two ManilkaraSpecies under Salt Stress
LIU Yu-mei 1,HU Hong-you2,LIANG shi 1,RUAN Zhi-ping3;CHI Min-jie1,LU Chang-yi 2
(1.Xiamen overseas Chinese subtropical plant introduction garden,Xiamen,Fujian 361002,China;
2.College of Environmental and Ecology,Xiamen University,Xiamen,Fujian 361005,China;
3.Xiamen botanical garden,Xiamen,Fujian 361003,China)
Abstract:Mechanism of the salt tolerance of Manilkara roxburghiana(Wight)Dubard and Manilkara zapota(L.)
van Royen was investigated.The potted plants of the two species were watered with 0,2‰,4‰,6‰or 8‰ NaCl
solutions to observe the damages to the seedlings,as wel as the induced changes on soil salinity and on the soluble
sugars and MDA in the plant leaves by the salt stress.M.roxburghiana and M.zapota showed a Grade II salt
damage under 3.38‰and 2.88‰ NaCl stress,respectively,and a Grade III damage under 4.28‰and 4.05‰salt
stress,respectively.The soluble sugars in the leaves of the plants increased with increasing concentration of NaCl,
and were significantly different from those of Control without the salt stress.It was speculated that,with respect to
the celular osmosis,the soluble sugars might have increased by the plant in response to the presence of salt so as to
improve its tolerance to the stress.The contents of MDA also differed significantly from Control under 6‰or 8‰
NaCl stress indicating the presence of a serious membrane lipid peroxidation on the plants.
Key words:M.roxburghiana;M.zapota;NaCl stress;soluble sugar;MDA
土壤的盐碱化限制着果树分布和产量[1],虽然
关于耐盐植物和植物的耐盐性等方面的研究不
少[2-3],但由于植物在盐胁迫下的机理机制相当复
杂[4-5],而且果树的生长周期较长,我国已开展的
果树耐盐性及机理研究的深入远远不及模式植
物[6]。基于此,本课题组陆续对本单位引种驯化成
功的几种山榄科果树种类的耐盐性进行了一系列基
础性耐盐性的研究。
山榄科铁线子属果树的古巴牛乳树Manilkara
roxburghiana (Wight) Dubard 和 人 心 果
Manilkara zapota (L.)van Royen,原产美洲热
带,树型优美,观赏性强,尽管在厦门的适应性良
福建农业学报30(8):775~778,2015
Fujian Journal of Agricultural Sciences
文章编号:1008-0384 (2015)08-775-04
好,但如果在沿海地区扩大种植,可能会受到沿海
地带土壤盐度的影响。为此笔者对2种果树在亚热
带地区的适应性、繁殖技术及一些生理特性进行了
初步研究[7-10],本研究进一步探讨其在NaCl胁迫
下的盐害现象及叶片可溶性糖、丙二醛含量变化情
况,以期丰富果树的耐盐机理,为沿海地区开发利
用这2种果树提供栽培上的理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
古巴牛乳树实生苗 (苗龄2年),人心果为高
压苗 (苗龄6年),皆为盆栽苗,土壤为腐殖土,
每个树种的盆栽苗规格基本一致。
1.2 试验方法
1.2.1 胁迫处理 在光照充足、湿度较大的防鸟
荫棚里进行试验,以质量分数梯度 2‰、4‰、
6‰、8‰NaCl进行胁迫处理,无添加 NaCl的自
来水为对照 (CK)。每个处理5株,5次重复,处
理时以1次浇透为准,待表层土较干时继续处理,
记录2种果树的盐害现象 (0级:无盐害症状为;
1级:叶尖、叶缘变黄,受害叶片约占1/5;2级:
叶尖、叶缘变黄,受害叶片约占1/2;3级:大部
分叶尖、叶缘变黄;4级:叶片焦枯脱落,最终死
亡)[11],叶片出现3级盐害时处理结束。处理时间
从2009年12月21日开始,至2010年6月16日
结束,处理结束后取植株中部成熟叶片,测试可溶
性糖、丙二醛含量,并取离表层2~3cm处的盆土
测试土壤实际全盐度 (以下称土壤盐度)。
1.2.2 可溶性糖、丙二醛的测定 采用张志良
等[12]的方法进行测定。
1.3 数据处理和统计方法
应用SPSS 17.0统计软件对实验数据进行统
计并做差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同NaCl胁迫处理下土壤盐度及盐害现象
2.1.1 不同 NaCl胁迫处理下土壤实际全盐度
胁迫处理结束后,不同NaCl含量处理下的古巴牛
乳树、人心果植株出现盐害现象,株高增值、盐害
等级及土壤盐度见表1。其中古巴牛乳树、人心果
所处的土壤pH 值范围分别为5.63~5.99、6.06
~6.24,偏酸性。对照的土壤盐度为0,古巴牛乳
树在2‰、4‰、6‰、8‰NaCl处理下土壤盐度依
次为1.21‰、2.42‰、3.38‰、4.28‰;人心果
在2‰、4‰、6‰、8‰NaCl处理下土壤盐度依次
为1.02‰、1.98‰、2.88‰、4.05‰。
2.1.2 2种铁线子属果树在不同NaCl胁迫处理下
的盐害现象 2种果树均在6‰NaCl处理时出现2
级盐害,此时古巴牛乳树的土壤盐度为3.38‰,
人心果的为2.88‰;在8‰时出现3级盐害,此时
古巴牛乳树的土壤盐度为4.28‰,人心果的为
4.05‰。2种果树在各含量 NaCl处理下的株高增
值均与对照相比有显著差异,表明NaCl胁迫明显
抑制了植株的生长速率 (表1)。
表1 NaCl胁迫下铁线子属果树叶片的盐害结果及土壤盐度
Table 1 Soil salinity and damage on M.species under salt stress
处理
古巴牛乳树 人心果
土壤盐度
/‰
土壤
EC值
土壤
pH值
盐害
等级
株高增值
/cm
土壤盐度
/‰
土壤
EC值
土壤
pH值
盐害
等级
株高增值
/cm
0(CK) 0 0.25 5.96 0 9.00±0.10a 0.00 0.29 6.06 0 7.00±0.06a
2‰ 1.21 2.85 5.84 0 8.00±0.50b 1.02 2.47 6.07 0 5.00±0.10b
4‰ 2.42 5.45 5.63 0 3.00±0.10c 1.98 4.56 6.24 0 2.00±0.11c
6‰ 3.38 7.40 5.83 2 2.00±0.05d 2.88 5.63 6.12 2 2.00±0.07c
8‰ 4.28 8.79 5.99 3 1.00±0.03e 4.05 9.25 6.09 3 1.00±0.10d
注:表中数据取5个重复试验的平均值,同列数据后不同小写字母代表差异显著(P<0.05)。表2同。
2.2 NaCl胁迫对2种铁线子属果树叶片可溶性
糖、丙二醛含量的影响
2.2.1 对可溶性糖含量的影响 2种铁线子属果
树经不同NaCl胁迫处理后,叶片可溶性糖、丙二
醛含量见表2。其中 NaCl胁迫下,古巴牛乳树、
人心果叶片可溶性糖含量均随NaCl含量的升高而
上升,与对照相比差异显著,4‰和6‰时的含量变
化趋于平缓,没有显著差异,在8‰时达到最高
值,均为0.24mmol·g-1,2种果树叶片的可溶
性糖含量变化规律相同。
677 福建农业学报 第30卷
表2 NaCl胁迫下铁线子属果树叶片可溶性糖、丙二醛含量
Table 2 Soluble sugars and malonaldehyde in leaves of Manilkaraunder salt stress
处理
古巴牛乳树 人心果
可溶性糖含量/(mmol·g-1) 丙二醛含量/(μmol·g-1) 可溶性糖含量/(mmol·g-1) 丙二醛含量/(μmol·g-1)
0 0.14±0.02a 0.03±0.00a 0.12±0.00a 0.02±0.00a
2‰ 0.18±0.01b 0.03±0.01a 0.15±0.01b 0.02±0.00a
4‰ 0.22±0.01c 0.03±0.01a 0.22±0.01c 0.02±0.00a
6‰ 0.22±0.02c 0.04±0.01b 0.22±0.01c 0.03±0.001b
8‰ 0.24±0.01d 0.04±0.00b 0.24±0.00d 0.04±0.001c
2.2.2 对丙二醛含量的影响 2种铁线子属果树
叶片的丙二醛含量变化趋势一致,在2‰、4‰
NaCl处理时和对照相比没有显著差异,随着处理
用量进一步增加,在6‰、8‰时的含量与对照相
比有显著差异 (表2)。丙二醛是膜脂过氧化的主
要产物之一,它表明在6‰、8‰处理浓度时,2个
树种的叶片细胞膜脂过氧化加重,在8‰时均达到
了0.04μmol·g
-1,其中古巴牛乳树、人心果叶
片的丙二醛含量分别为对照的1.33倍、2倍。
3 讨 论
盐胁迫下,一些有机物质会在果树体内合成和
积累,从而降低细胞渗透势以适应盐渍环境,例如
游离脯氨酸在苹果属植物的八棱海棠[13-14]、湖北
海棠、山荆子[15]的叶片中积累;可溶性糖和脯氨
酸含量在葡萄叶片中显著上升[16];大麦茎叶中的
可溶性糖、脯氨酸含量随 NaCI用量的升高而增
加[17];盐桦体内的脯氨酸、可溶性糖含量随胁迫
加重而增多,NaCl大于1.8%时,由于 Na+ 和
Cl一的毒害导致细胞生理代谢紊乱,含量急剧下
降[18]。笔者在前期研究中得出,非盐生植物古巴
牛乳树和人心果,均具有较高的耐盐性,随盐胁迫
浓度增加,脯氨酸、可溶性蛋白含量均随盐浓度大
量增加[19]。本文研究得知可溶性糖和脯氨酸、可
溶性蛋白在胁迫过程中的变化规律相同,可溶性糖
作为渗透调节物质对植物幼苗抵抗 NaCl胁迫可能
起着重要作用。林栖凤[20]在研究报道提出,盐生
植物主要以无机离子作为渗透调节物质,而非盐生
植物则不同,它的主要渗透调节物质是有机小分
子。笔者对2种铁线子属果树在NaCl胁迫下3种
有机小分子变化情况的研究结果也和这个观点
吻合。
膜脂过氧化的程度,目前最常用的方法是测试
植物体内的丙二醛含量。它可以间接反映膜系统受
损程度和植株的抗逆性[21]。植物的细胞膜透性大
小会随土壤盐度的变化而变化,细胞膜透性强弱可
以反映植物的耐盐性大小,盐胁迫下,细胞膜透性
稳定性较强,膜透性增加较少,伤害率低,说明该
植物耐盐性较强,而耐盐性弱的植物则相反[22]。
香樟幼苗无论在 Na2SO4还是 NaCl胁迫下,丙二
醛含量均随胁迫程度增加呈上升趋势[23];枸杞在
盐胁迫下的丙二醛含量因品种不同而不同[24]:强
耐盐性品种叶片丙二醛含量明显低于弱耐盐性品
种;古巴牛乳树和人心果均具有较强的耐盐能力,
分别在土壤盐度2.42‰、1.98‰的胁迫环境中不
会出现盐害现象,但植株生长会受到一定限制。
中国科学院南京土壤研究所根据盐度不同将土
壤分为不同种类,滨海盐土含盐量超过6‰,强度
盐化土为4‰~6‰,中度盐化土为2‰~4‰,轻
度盐化土为1‰~2‰[25]。结合本研究可知,2种
铁线子属植物作为优良的新型热带果树或园林树
种,在轻度盐化土、中度盐化土的适应性良好,可
在适度含盐量的滨海地区推广种植。
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(责任编辑:黄爱萍)
877 福建农业学报 第30卷