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冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应



全 文 :北京农学院学报 2015,30 (1):64-70
Journal of Beijing University of Agriculture
http://bnxb.cbpt.cnki.net
doi:10.13473/j.cnki.issn.1002-3186.2015.0004
  收稿日期:2014-12-18
  基金项目:国家自然科学基金 (31201645);北京市教委科技提升计划 (PM2014014207);北京市属高等学校创新团队
建设与教师职业发展计划项目 (IDHT20150503)
  第一作者:李广鲁,硕士研究生,主要从事盐胁迫生理机制的研究,Email:liguanglu89@126.com
  通信作者:冷平生,博士,教授,主要从事园林植物的研究,Email:lengpsh@tom.com
冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应
李广鲁,胡增辉,冷平生*
(北京农学院园林学院,北京102206)
摘 要:为探索冰叶日中花 (Mesembryanthemum crystallinumL.)耐盐的生理机制,在本研究中,经0 (CK)、
200 (T1)、400 (T2)和800 (T3)mmol/L NaCl处理后,在1、3、5、10、15d检测冰叶日中花幼苗的相对电
导率、脯氨酸含量、可溶性糖含量、H2O2含量、过氧化氢酶 (CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性
等生理指标。结果表明:(1)T1处理对冰叶日中花没有显著影响,T2处理对其生长产生了抑制,T3处理则使
植株严重萎蔫,并在处理5d后死亡;(2)随着NaCl胁迫的延长,T1和T2处理下相对电导率呈现先增大后减
小的趋势,T3处理则导致相对电导率持续增大直至幼苗死亡;(3)NaCl胁迫显著增加了叶片脯氨酸、可溶性糖
含量,且与NaCl浓度呈正相关,并在胁迫第1天急剧增加,而后呈现出下降的趋势;(4)H2O2含量随胁迫时
间的延长持续增加,且与NaCl处理浓度呈正相关;(5)T1和T2处理后CAT和APX活性呈现先增大后减小的
趋势,但T3处理引起酶活的持续下降。以上结果说明冰叶日中花可快速响应盐胁迫,迅速提高其体内渗透调节
物质含量,及抗氧化系统的活性,从而表现出极强的耐盐性。
关键词:冰叶日中花;NaCl胁迫;耐盐性;生理响应
中图分类号:Q945.78 文章编号:1002-3186(2015)01-0064-07 文献标志码:A 网络出版时间:2015-01-03 14:36
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2156.S.20150103.1436.004.html
The physiological responses of Mesembryanthemum
crystallinumL.to NaCl stress
LI Guanglu,HU Zenghui,LENG Pingsheng*
(Colege of Landscape Architecture,Beijing University of Agriculture,Being 102206,China)
Abstract:In order to explore the physiological mechanism of ice plant(Mesembryanthemum crystallinumL.)in salt resistance,
in this study,on the 1st,3rd,5th,10th,and 15th days after treatment with four NaCl levels of 0(CK),200(T1),400(T2),
800(T3)mmol L-1,the relative conductivity,proline content,soluble sugar content,H2O2content,CAT activity,APX activi-
ty in the seedlings of M.crystallinumL.were measured.The results showed:(1)T1treatment did not influence the growth
of seedlings,and T2treatment inhibited the growth,and T3treatment resulted into seedling wilting,and then died on the 5th
day after treatment.(2)along with the continous NaCl stress,the relative conductivity after T1and T2treatments increased
first and then decreased,which continously increased until death after T3treatment.(3)NaCl stress significantly enhanced the
content of proline and soluble sugar,which showed a positive correlation with NaCl concentration.In the 1st day after treat-
ment,their contents increased dramaticaly,and then showed a decline pattern.(4)along with continous NaCl stress H2O2
content increased gradualy,and exhibited a positive correlation with the NaCl concentration.(5)T1and T2treatment lead to
first increase and then decrease in the activities of CAT and APX,but T3treatment caused a gradual decrease in activities.Al
above results suggested that ice plants could quickly responded to salt stress,then enhanced the contents of osmoregulation
substance,and the activity of antioxidant system leading to the high resistance to NaCl stress.
Keywords:Mesembryanthemum crystallinumL.;NaCl stress;salt resistance;physiological response
2015年第1期 李广鲁 等:冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应 65 
  土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问
题。中国盐渍土总面积约1亿hm2,其中现代盐渍
化土壤约0.37亿hm2,残余盐渍化土壤约0.45亿
hm2,潜在盐渍化土壤约0.17亿hm2[1]。土壤盐渍
化问题可谓触目惊心。近年来,人们对植物的耐盐
性进行了大量的研究,在盐碱胁迫对植物的伤害机
制、植物对盐碱胁迫的适应性反应和如何提高植物
的耐盐性等方面取得了一定的成果[2-3]。
  盐度是限制植物生长的主要环境因素。高盐度
对植物的毒害可以从植物产量减少和死亡率的升高
得到验证。盐胁迫对植物的破坏作用主要是通过渗
透胁迫、离子毒害、营养失衡,并导致盐胁迫的次级
反应如氧化胁迫等的产生[4]。植物耐盐性是一个受
多基因控制的复杂生理过程,不同植物的耐盐机制不
尽相同。一般而言,耐盐性强的物种有较强的适应能
力,可快速响应盐胁迫。周俊国发现耐盐南瓜(Cu-
curbita moschata Duch.)具有较高的根系活力、渗透调
节能力和活性氧调节能力[5]。李春艳在研究木榄
(Bruguiera gymnorhiza L.)和秋茄(Kandelia candel
L.)耐盐机理时,发现盐胁迫下其体内SOD、POD等
氧化酶活性可在几个小时内迅速升高[6]。
  冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum
L.)为番杏科日中花属植物,原产非洲南部和东部。
因其叶上有透明、反光的隆起而得名,耐旱,耐盐碱,
为兼性CAM 植物。目前,关于冰叶日中花的研究
主要集中在不同胁迫处理以及不同信号物质在C3-
CAM转化过程中的作用[7]。另外,关于耐盐机理
也有较多的研究,主要集中在Na+/H+逆向转运系
统、离子分布等方面[8]。但关于不同盐浓度、不同胁
迫时间对冰叶日中花生理生化指标的影响则未见报
道。在盐胁迫条件下,植物受伤害程度不仅取决于
盐胁迫水平,而且取决于植物的抗盐能力和盐胁迫
的时间[9]。在本研究中,以盆栽冰叶日中花为试验
材料,经过不同浓度盐处理后,检测相对电导率、脯
氨酸含量、可溶性糖含量、H2O2含量、过氧化氢酶
(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生
理指标的变化,为揭示冰叶日中花的耐盐机制提供
依据,为进一步耐盐植物种质资源的筛选和耐盐碱
植物的利用奠定基础。
1 材料和方法
1.1 材料培养
  冰叶日中花种子购于CN Seeds公司。于2014
年2月在北京农学院科技园园林学院日光温室播种
于穴盘中,21d后移苗到塑料花盆(12cm×12cm×
11cm)中,盆底有排水孔,并置于托盘上,每盆种植1
株。其中盆土基质配方为草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶
1,每7d浇1次1/2Hoagland营养液。
1.2 NaCl处理及取样
  待幼苗长出8片叶后,选取生长一致的植株进
行处理。试验设置3个 NaCl梯度(200、400、800
mmol/L)分别以T1、T2、T3表示,用1/2Hoagland
营养液配置,浇盐量为300mL,对照不加 NaCl
(CK)。处理时将300mL NaCl溶液均匀浇入盆
中,至花盆下端小孔有液体流出为止,对照组则浇入
等量的1/2Hoagland营养液。处理后,每2d冲洗
托盘,并将冲洗液浇入盆土中,以确保土壤中 NaCl
的浓度保持在一个稳定的水平。于NaCl胁迫第1、
3、5、10、15天取样,取样时间为每天上午8:00,选
取植株顶部相同位置的成熟健康展开的4~5叶片,
迅速放入液氮中,置于-80℃冰箱中保存。相对电
导率的测定使用新鲜叶片。
1.3 测定指标及方法
  鲜重生物量:将植株地上部分取下,用去离子水
清洗后擦干称量鲜重。(由于地下部分重量很小,故
试验中未予以考虑)。
  相对电导率、脯氨酸含量、可溶性糖含量:参考
李合生的方法[10]。
  H2O2含量:参考张蜀秋的方法[11]。
  CAT和APX活性:酶液制备时,称取0.5g叶
片于-20℃预冷的研钵中,加入5mL 4℃预冷的
0.05mmol/L磷酸缓冲液 (pH=7.8)冰浴研磨,然
后10 000r/min离心20min,取上清液,4℃下保
存,用于CAT和 APX的活性测定。CAT活性使
用紫外吸收法测定[10],APX活性参考孔祥生的方
法测定[12]。所有样品的吸光度值均用 UV-1102紫
外光分光光度计测定。
1.4 数据处理
  上述各处理和对照均重复4次,取平均值。所得
数据采用DPS7.0.5软件分析进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 NaCl胁迫对冰叶日中花生长及鲜重的影响
  不同浓度的NaCl处理引起了冰叶日中花生长
上的差异(图1)。T1处理对冰叶日中花生长没有
明显影响,T2处理的冰叶日中花生长受到抑制,而
T3处理1d后冰叶日中花便出现严重萎蔫,最终导
致了冰叶日中花的死亡(图1)。T1处理后的前5d
66  北 京 农 学 院 学 报 第30卷
未对其生长造成显著影响,植株鲜重与CK相当,但
处理5d后,植株生长明显加快,截止到胁迫处理的
第15天,单棵植物重达40.92g,显著高于对照(P<
0.05),为对照的1.34倍。(表1)。在T2处理后的
第5天,冰叶日中花鲜重仅为对照的62%,随后生
长逐渐加快,到胁迫的第15天,鲜重接近对照水平,
差异不显著(表1,P=0.103)。
  注:图A、B、C、D分别为处理前,处理第5天,处理第10天和第15天的照片,每张图从左往右依次对应CK、T1、T2、T3处理。T3处理10
d后冰叶日中花已经死亡,未拍照。
  Note:picture A,B,C,D indicate the seedlings of M.crystallinumL.before treatment,on the 1st,3rd,5th,10th,and 15th days after
treatment respectively.In every picture,the seedlings from left to right are treated by CK,T1,T2,T3.In picture C,D.The seedlings died
10days after treatment with T3,and the photoes was not taken.
图1 NaCl胁迫对冰叶日中花生长的影响
Fig.1 The effect of NaCl stress on the growth of M.crystallinumL.
表1 NaCl胁迫对冰叶日中花鲜重的影响
Tab.1 The effect of NaCl stress on the fresh weight of M.crystallinumL
指标Index
处理
Treatment
处理时间Days after treatment/d
1  3  5  10  15
鲜重
Fresh weight
/(g-1·FW)
CK  11.20±1.17a(e) 14.59±0.98a(d) 21.81±1.45a(c) 27.63±2.54a(b) 30.60±2.15b(a)
T1  11.59±1.30a(e) 15.86±2.04a(d) 19.61±0.67b(c) 30.65±1.21a(b) 40.92±1.78a(a)
T2  8.49±0.71b(d) 12.62±0.63b(c) 13.54±0.68c(c) 21.89±2.00b(b) 28.09±1.48b(a)
T3  8.62±0.50b(a) 9.45±0.82c(a) 9.52±0.66d(a) - -
  注:不同字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)。其中括号前字母表示同一时间不同处理间的显著性,括号内字母表示同一处理不同
时间点间的显著性。‘-’表示植株已经死亡。
  Note:different letters indicate the singnificant difference among different treatments(P<0.05).The letters before the bracket present the
significance among different treatments at the some time point,and the letters in the bracket present the significance among different times after
the same treatment.‘-’indicate that the seedlings died.
2.2 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片相对电导率的影响
  从表2可以看出,与对照相比,NaCl胁迫导致
冰叶日中花叶片中相对电导率显著增加(P<
0.05)。在NaCl处理后1d,随着 NaCl浓度的增
加,冰叶日中花叶片相对电导率逐渐升高,T3处理
后的相对电导率为对照的3.3倍。随着胁迫时间的
延长,T1和T2处理呈现先上升后下降的趋势,第1
天相对电导率便达到峰值,之后又逐渐减小,即伤害
率逐渐减小。在处理第1天,T1和T2相对电导率
分别比CK高49.12%和137.03%,存在显著差异
(P<0.05)。T1处理逐渐接近对照水平,T2处理
相对电导率也逐渐下降,至胁迫第15天仍与对照存
在显著差异。T3处理后的冰叶日中花,随着胁迫时
间的延长,相对电导率持续增大,直至植株死亡。
2.3 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片脯氨酸和可溶性
糖含量的影响
  脯氨酸和可溶性糖是植物两种重要的渗透调节
物质,对于逆境的适应,减少伤害起着非常重要作
用。由表3可知,NaCl胁迫后导致了冰叶日中花叶
片中脯氨酸和可溶性糖含量的显著变化,各处理均
2015年第1期 李广鲁 等:冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应 67 
呈现先上升后下降的趋势,且 NaCl浓度越高含量
越高。与CK相比,在NaCl处理后第1天植株叶片
便发生了极明显的应激反应,脯氨酸含量显著上升
(P<0.05)。T1、T2和T3处理脯氨酸含量分别比
CK升高205.68%、513.44%和905.94%。T1处
理脯氨酸含量在第1天便达到峰值,T2和T3处理
也相继于第3天达到峰值,随后均有所下降。可溶
性糖含量的变化类似于脯氨酸,整体呈现先上升后
下降的趋势。与对照相比较,T1、T2和T3处理植
株在胁迫第1天可溶性糖含量分别为对照的1.23
倍,1.42倍,1.63倍。随着时间的延长,可溶性糖含
量逐渐下降,至第15天,T1逐渐恢复到对照水平,
但T2处理仍较对照高42.86%。
表2 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片相对电导率的影响
Tab.2 The effect of NaCl stress of relative conductivity in the leaves of M.crystallinumL.
指标
Index
处理
Treatment
处理时间Days after treatment/d
1  3  5  10  15
相对电导率/%
Relative
conductivity
CK  14.23±1.36d(a) 15.85±1.41c(a) 15.43±2.09d(a) 16.85±0.83b(a) 16.90±0.28b(a)
T1  21.22±2.28c(a) 17.74±0.99c(b) 19.77±0.90c(ab) 13.78±1.72b(c) 14.99±0.79c(c)
T2  33.73±2.24b(a) 26.19±3.11b(bc) 27.62±2.33b(b) 24.25±2.11a(bc) 22.80±1.16a(c)
T3  46.63±3.27a(b) 55.75±4.19a(a) 56.74±0.92a(a) - -
  注:不同字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)。其中括号前字母表示同一时间不同处理间的显著性,括号内字母表示同一处理不同
时间点间的显著性。‘-’表示植株已经死亡。
  Note:different letters indicate the singnificant difference among different treatments(P<0.05).The letters before the bracket present the
significance among different treatments at the some time point,and the letters in the bracket present the significance among different times after
the same treatment.‘-’indicate that the seedlings died.
表3 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片脯氨酸和可溶性糖含量的影响
Tab.3 The effect of NaCl stress the contents of proline and soluble suger in the leaves of M.crystallinumL.
指标
Index
处理
Treatment
处理时间Days after treatment/d
1  3  5  10  15
脯氨酸含量
/(μg·g-1FW)
Proline content
CK  3.87±0.60d(cd) 4.64±0.91d(bc) 6.34±0.81d(a) 4.87±0.24c(b) 3.20±0.23c(d)
T1  11.83±1.02c(a) 10.60±1.36c(a) 8.40±1.16c(b) 7.76±0.55b(b) 8.14±0.66b(b)
T2  23.74±2.08b(a) 26.70±2.62b(a) 19.46±2.24b(b) 16.32±1.61a(c) 16.11±1.27a(c)
T3  38.93±1.89a(b) 47.34±3.33a(a) 41.42±1.91a(b) - -
可溶性糖含量
/(mg·g-1FW)
Soluble sugar
content
CK  0.43±0.03d(a) 0.43±0.04c(a) 0.40±0.03c(a) 0.46±0.06b(a) 0.42±0.05b(a)
T1  0.62±0.06c(a) 0.58±0.03b(a) 0.47±0.02c(b) 0.41±0.02b(c) 0.46±0.03b(b)
T2  0.86±0.03b(a) 0.83±0.05a(a) 0.70±0.07b(b) 0.68±0.04a(b) 0.60±0.05a(b)
T3  0.95±0.07a(a) 0.89±0.07a(a) 0.92±0.06a(a) - -
  注:不同字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)。其中括号前字母表示同一时间不同处理间的显著性,括号内字母表示同一处理不同
时间点间的显著性。‘-’表示植株已经死亡。
  Note:different letters indicate the singnificant difference among different treatments(P<0.05).The letters before the bracket present the
significance among different treatments at the some time point,and the letters in the bracket present the significance among different times after
the same treatment.‘-’indicate that the seedlings died.
2.4 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片H2O2含量的影响
  如表4所示,NaCl处理导致了冰叶日中花叶片中
H2O2含量的增加,并随胁迫时间延长呈逐渐增加的趋
势。与对照相比,在NaCl胁迫第1天H2O2含量增加
最快,且与NaCl处理浓度呈正相关,T1、T2和T3处理
后的 H2O2含量分别比CK高54.71%、107.32%和
168.17%。未经NaCl处理的冰叶日中花叶片H2O2含
量也逐渐增加的趋势,但增加的幅度较小。
2.5 NaCl胁迫对冰叶日中CAT和APX活性的影响
  盐胁迫下植物细胞内 NaCl过量积累,活性氧
产生与清除之间的动态平衡被破坏,造成膜脂的过
氧化和脱脂作用,使膜蛋白和膜脂损失,从而破坏膜
68  北 京 农 学 院 学 报 第30卷
结构。现已证实提高植物体内抗氧化酶类活性及增
强抗氧化代谢水平是增强植物耐盐性的途径之
一[13]。CAT,APX都是细胞膜系统的保护酶,在植
物受到盐胁迫时,对保持体内代谢平衡起着重要的
作用。由表5可知,对照组在正常生长过程中,
CAT活性不变,而APX活性略有增大。经T1、T2
处理的植株CAT活性和 APX活性呈现出先升高
后下降的趋势,且CAT一直保持较高的活性,而经
T3处理的植株使 CAT活性与 APX活性持续下
降。其中,在胁迫的第1天,酶活性变化最显著,
T1、T2和 T3处理后的 CAT活性分别为对照的
127.1%,194.7%,80.5%,APX活性分别为对照的
160.1%,198.9%,75.4%。随后,活性有所下降,但
到胁迫处理的第15天,经过T1和T2处理的CAT
和APX活性均显著高于CK(P<0.05)。
表4 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片H2O2含量的影响
Tab.4 The effect of NaCl stress on H2O2content in the leaves of M.crystallinumL.
指标
Index
处理
Treatment
处理时间Days after treatment/d
1  3  5  10  15
H2O2含量
/(μmol·g-1FW)
H2O2content
CK  15.30±1.00d(d) 18.81±0.69d(c) 17.36±1.20d(cd) 27.14±1.24b(a) 24.60±2.49c(b)
T1  23.67±1.45c(b) 25.14±1.32c(b) 24.33±2.39c(b) 28.65±1.83b(a) 29.73±2.59b(a)
T2  31.72±1.30b(d) 37.70±2.92b(c) 41.66±2.32b(b) 39.39±3.54a(bc) 46.52±1.64a(a)
T3  41.03±2.09a(b) 43.73±2.34a(b) 55.87±3.00a(a) - -
  注:不同字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)。其中括号前字母表示同一时间不同处理间的显著性,括号内字母表示同一处理不同
时间点间的显著性。‘-’表示植株已经死亡。
  Note:different letters indicate the singnificant difference among different treatments(P<0.05).The letters before the bracket present the
significance among different treatments at the some time point,and the letters in the bracket present the significance among different times after
the same treatment.‘-’indicate that the seedlings died.
表5 NaCl胁迫对冰叶日中花叶片CAT和APX活性的影响
Tab.5 The effect of NaCl stress on the activities of CAT and APX in the leaves of M.crystallinumL.
指标
Index
处理
Treatment
处理时间Days after treatment/d
1  3  5  10  15
CAT活性
/(U·g-1·min-1FW)
Activities of CAT
CK  9.79±0.52c(a) 10.10±0.42c(a) 8.19±1.28b(b) 7.89±0.77b(b) 8.31±0.57c(b)
T1  11.80±0.87b(a) 11.56±0.54b(a) 7.57±1.04b(c) 9.82±0.79a(b) 10.81±0.92b(ab)
T2  18.08±0.96a(a) 12.89±0.95a(b) 10.66±0.64a(c) 9.41±0.86b(c) 12.27±0.82a(b)
T3  8.23±0.46d(a) 7.11±0.67d(b) 4.74±0.43c(c) - -
APX活性
/(U·g-1·min-1 FW)
Activities of CAT
CK  10.60±2.02c(c) 12.83±1.35c(a) 11.75±1.12b(b) 13.51±0.71b(a) 12.75±0.73b(a)
T1  16.97±1.80b(a) 15.49±0.91b(bc) 14.63±1.04a(c) 15.90±2.43a(ab) 14.47±0.85a(c)
T2  21.09±2.17a(a) 19.05±1.42a(b) 15.17±1.03a(c) 14.72±0.57a(c) 15.11±1.83a(c)
T3  8.24±0.76d(a) 7.25±0.97d(b) 5.11±0.69c(c) - -
  注:不同字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)。其中括号前字母表示同一时间不同处理间的显著性,括号内字母表示同一处理不同
时间点间的显著性。‘-’表示植株已经死亡。
  Note:different letters indicate the singnificant difference among different treatments(P<0.05).The letters before the bracket present the
significance among different treatments at the some time point,and the letters in the bracket present the significance among different times after
the same treatment.‘-’indicate that the seedlings died.
2.6 NaCl胁迫下冰叶日中花生理生化指标相关性分析
  由表6可以看出,NaCl胁迫下,CAT活性与
APX活性呈极显著的正相关(P<0.01),即在CAT
活性变化时,APX活性有相似的变化,共同起作用
来缓解盐胁迫,与其他生理指标相关性不大。APX
活性则与电导率呈极显著负相关,与脯氨酸和 H2
O2含量呈显著负相关。脯氨酸与可溶性糖,H2O2
含量,电导率都呈极显著的正相关,可见,盐胁迫下
2015年第1期 李广鲁 等:冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应 69 
冰叶日中花生理生化的变化是多因素共同综合作用 的结果。
表6 不同生理指标的相关性分析
Tab.6 Correlation analysis among physiological indexes
生理指标
Physiological indexs
CAT活性
Activity of CAT
APX活性
Activity of APX
可溶性糖含量
Soluble sugar content
H2O2含量
H2O2content
相对电导率
Relative
conductivity
脯氨酸含量
Proline content
CAT活性Activity of CAT  1
APX活性Activity of APX  0.864** 1
可溶性糖含量
Soluble sugar content
-0.035 -0.416  1
H2O2含量 H2O2content -0.335 -0.598* 0.716** 1
相对电导率Relative conductivity -0.409 -0.745** 0.862** 0.739** 1
脯氨酸含量Proline content -0.321 -0.677* 0.908** 0.769** 0.967** 1
  注:‘*’和‘**’分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。
  Note:‘*’and‘**’indicate significant difference at the 0.05and 0.01level respectively.
3 讨 论
  生物量是植物对盐胁迫反应的综合体现,也是
体现植物耐盐性的直接指标之一[14]。本试验结果
表明:在较高质量浓度(400、800mmol/L)的 NaCl
胁迫条件下,冰叶日中花植株生长受到明显抑制,
800mmol/L NaCl胁迫甚至导致了植株死亡。然
而,较低质量浓度(200mmol/L)NaCl胁迫对冰叶
日中花植株生长有一定的促进作用,明显加速了植
株生长,说明冰叶日中花为喜盐植物。张明轩在测
定马蔺生物量时也获得了类似的结论[15]。
  盐胁迫条件下,细胞质膜透性的变化导致细
胞间和细胞内的各种微环境发生改变,从而引起
酶和基质间的平衡丧失,各种代谢过程失调,最终
导致植物伤害。因此认为细胞膜透性的变化是盐
胁迫伤害的关键所在[16]。冰叶日中花在受到800
mmol/L NaCl胁迫时,相对电导率持续增大,但在
200、400mmol/LNaCl胁迫下,仅胁迫第1天电导
率明显增加,随后膜透性便逐渐减小,说明冰叶日
中花有较强的适应能力,可以很好的适应400
mmol/L NaCl。
  渗透调节能力是植物耐盐的最基本特征之
一[17]。在一定的胁迫范围内,一些植物为了消除盐
胁迫所造成的不平衡,通过细胞内累积一些在渗透
上有活性又不会对大分子-溶质系统产生太大的扰
乱作用,同时还能有益于膜稳定性的对原生质无伤
害的小分子有机化合物和蛋白类保护剂-渗透调节
剂来降低细胞渗透势,维持体内水分,从而消除盐胁
迫对植物的伤害[18-20]。本试验研究结果表明,盐胁
迫下,冰叶日中花叶片中脯氨酸含量和可溶性糖含
量较对照明显增加,且随盐浓度增加而升高,并于胁
迫的第1至第3天迅速达到峰值,特别是脯氨酸含
量的变化更是达10倍以上。由此可见盐胁迫下冰
叶日中花能合成较多的脯氨酸和可溶性糖来维持渗
透平衡,但对于冰叶日中花而言,渗调物质可溶性糖
不如脯氨酸对盐胁迫反应敏感。周俊国等(2007)关
于360-3×112-2杂交种南瓜的测试发现脯氨酸和
可溶性糖含量均在胁迫第1天便达到峰值,随后又
逐渐下降,但仍显著高于对照水平,获得了与本研究
类似的结果[5]。
  逆境胁迫可导致植物细胞产生高浓度的活性氧
物质(APS),这些物质若不能及时被抗氧化保护系
统清除,就会导致氧化损伤及其损伤的转移[21]。植
物在逆境胁迫下产生过量自由基引起氧化胁迫,过
氧化氢酶(CAT),抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗
氧化酶具有清除活性氧的作用。冰叶日中花在经过
200、400mmol/L NaCl处理初期,叶片中CAT活
性和APX活性上升,随胁迫时间的延长,转而呈下
降趋势,这可能是由于冰叶日中花受到盐胁迫后,迅
速做出应激反应,而随后盐胁迫对植株起到了一定
的锻炼作用,从而启动了自身的保护机制。由此推
断出低浓度的盐胁迫处理在一定程度上提高了冰叶
日中花的耐盐性。但经过800mmol/L NaCl处理,
两种酶活性持续下降,说明冰叶日中花虽然可以耐
受一定浓度的NaCl胁迫,但高浓度NaCl胁迫处理
超过了其自身的耐受限度,植株的细胞膜结构和功
能受到损害,细胞内自由基不能正常激活保护酶系
统,致使保护酶活性下降。
70  北 京 农 学 院 学 报 第30卷
  综上所述,短期低浓度(200mmol/L)NaCl胁
迫对冰叶日中花生物量无明显影响,但可在一定程
度上增加酶活性及提高渗透调节物质含量。较高浓
度(400mmol/L)NaCl胁迫在短期内显著抑制植物
生长,但一段时间后其逐渐适应了较高浓度 NaCl
环境,长期保持着较高的酶活性及较高的渗透物质
含量。由此可见,冰叶日中花可以快速响应 NaCl
胁迫,迅速提高其体内渗透调节物质含量,及抗氧化
系统的活性,进而表现出极强的耐盐性。
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