NaCl胁迫对枳椇和皂荚生长及渗透调节物质的影响

2015-04-02冯蕾刘国荣侯晓杰赵春斌

江苏农业科学 2014年12期

冯蕾刘国荣侯晓杰赵春斌

摘要：以枳椇和皂荚一年生实生苗为试验材料，比较盐胁迫对枳椇和皂荚叶面积生长、盐胁迫症状、叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的影响，分析其耐盐性。结果表明，015%盐胁迫下，枳椇生长受到明显抑制，且出现了胁迫症状；在030%盐胁迫下，皂荚生长受到明显的抑制；在045%盐胁迫下，皂荚出现胁迫症状。此外，随NaCl浓度增加，枳椇和皂荚的脯氨酸含量均呈上升趋势；在盐胁迫下，枳椇可溶性糖含量呈降低趋势，可溶性蛋白含量随胁迫时间的增加呈现先升高后降低而后又升高的变化趋势；而皂荚的可溶性糖含量呈升高趋势，可溶性蛋白含量变化不明显，说明可溶性糖对皂荚抵抗盐胁迫起到了积极的渗透调节作用。

关键词：盐胁迫；枳椇；皂荚；渗透调节

中图分类号： Q94578文献标志码： A

文章编号：1002-1302（201412-0230-03

植物细胞的渗透调节作用是植物适应环境、增强抗逆性的基础，在逆境胁迫条件下，含羧基化合物（蔗糖、多元醇和寡糖等和偶极含氮化合物（脯氨酸、其他氨基酸和多胺等等有机溶质参与渗透调节，可以维持细胞膨压，稳定细胞中酶分子的活性构象，保护酶免受盐离子的直接伤害[1]。

枳椇（Hovenia dulcis Thunb别称拐枣，为鼠李科枳椇属乔木，因花序轴结果时膨大，扭曲肉质，果形奇特而得名，有很高的观赏价值。[JP2]皂荚（Gleditsia sinensis Lam为豆科皂荚属落叶乔木，分枝状枝刺形态使其具备特色鲜明的观赏特性。枳椇和皂荚均是具有开发应用前景的城市园林绿化树种。目前，有关枳椇的研究多侧重于果实的药用价值方面[3-4]，对皂荚的研究主要包括种实、刺[7]的特性与成分等方面，有关两者耐盐性的研究鲜有报道。因此，本研究以枳椇和皂荚为材料，研究不同浓度NaCl胁迫对两者生长的影响、胁迫症状及脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的变化，探讨耐盐生理特征及耐盐性，从而为耐盐园林树种的应用提供理论依据。

1材料与方法

11试验设计

试验选择生长健壮、无病虫害、长势一致的一年生实生苗作为试验材料进行盐处理，设置土壤含盐量为0（C、015%、030%、045%、060% 等5个处理水平，采用一次性加盐法加入相应浓度的NaCl溶液至预定的土壤含盐量（NaCl占土壤干质量的比例，每个处理重复3次。处理后0、5、10、15、20、25 d测定叶面积变化，记录盐胁迫症状，并随机选取第1、第2位完全展开功能叶进行脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的测定。盐处理期间设置防雨棚，以防雨淋。

12试验方法

121生长量的测定分别于盐胁迫0、5、10、15、20、25 d测量并计算已标记好的叶片面积，每个水平测定3株。

122胁迫症状的调查每5 d进行胁迫症状调查，根据盐胁迫危害程度轻重分为以下5级：0 级，无盐胁迫危害症状；1 级，有少部分叶尖、叶缘和叶脉变黄；2 级，约有1/2的叶尖、叶缘焦枯；3 级，大部分叶片有叶尖、叶缘焦枯和落叶现象；4 级，枝枯、叶落直至死亡。

123渗透调节物质的测定脯氨酸含量的测定采用茚三酮比色法；可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法；可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝G250染色法[8]。

13数据处理

试验数据采用Excel 2003和SPSS 16 0软件进行统计分析，并用新复极差法（Duncan检验不同数据组间的差异显著性，P<005表示差异显著。

2结果与分析

21NaCl胁迫对枳椇和皂荚叶面积的影响

由图1可知，盐胁迫导致枳椇和皂荚的新叶生长受到明显抑制。同时，随着胁迫程度增大，叶面积增长幅度降低。盐胁迫后25 d，枳椇在015%、030%、045%盐处理下，叶片增长幅度分别为对照的4005%、1873%、441%；在060%盐处理下胁迫20 d，叶片全部落光。皂荚的叶片在015%、030%、045%、060%盐处理下胁迫25 d，叶面积的增长幅度为对照的7649%、4000%、2701%、1474%。可见，盐胁迫对皂荚的叶面积生长影响较小，对枳椇的影响较大。

22NaCl胁迫下枳椇和皂荚产生的胁迫症状

试验结果（表1表明，随着盐胁迫程度的加重，枳椇和皂荚均表现出一定程度的胁迫症状。在015%盐胁迫下，枳椇于胁迫后20 d出现胁迫症状。皂荚在015%、030%盐胁迫下，试验期间未出现任何胁迫症状；在045%盐处理下胁迫后25 d，枳椇受害严重，仅剩上部极少数叶片，而皂荚受害较轻，极少数叶片脱落；在060%盐处理下胁迫25 d，枳椇叶片23NaCl胁迫对枳椇和皂荚脯氨酸含量的影响

由图2可以看出，枳椇的脯氨酸含量随着盐胁迫程度的增加和时间的延长呈上升趋势。在盐胁迫下15 d，枳椇的脯氨酸含量明显高于对照（P<005，015%、030%、045%、060%盐胁迫下分别比对照升高了174、185、559、763倍。结合NaCl胁迫对枳椇生长的影响及胁迫症状，由于枳椇对盐胁迫较敏感，因此盐胁迫下脯氨酸含量提高可能是一种受害症状的表现[9]。

皂荚的脯氨酸含量随着盐胁迫程度的加重呈上升趋势，在015%、030%盐胁迫下，皂荚脯氨酸含量与对照相比没有明显的变化，当盐胁迫浓度达045%时，脯氨酸含量与对照相比明显上升（P<005。盐胁迫15 d，015%、030%、045%、060%盐胁迫下皂荚的脯氨酸含量分别比对照升高了047、082、116、213倍。

24NaCl胁迫对枳椇和皂荚可溶性蛋白含量的影响

由图3可以看出，盐胁迫5 d后，枳椇的可溶性蛋白含量与对照相比明显增加，说明可溶性蛋白对盐胁迫有一定的协调作用。盐胁迫15 d，枳椇的可溶性蛋白含量迅速降低，并低于对照水平；盐胁迫 25 d，枳椇的可溶性蛋白含量高于对照（P<005。皂荚的可溶性蛋白受盐胁迫变化不明显，说明其对盐胁迫不敏感。endprint

25NaCl胁迫对枳椇和皂荚可溶性糖含量的影响

碳水化合物是植物体内的主要贮藏物质，是植物生长发

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育的能源基础[10]。可溶性糖是很多非盐生植物的主要渗透调节剂，也是合成别的有机溶质的碳架和能量来源，并对细胞膜和原生质胶体有稳定作用，还可在细胞内无机离子浓度高时起保护酶类的作用[11]。

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由图4可以看出，盐胁迫后5 d，枳椇在浓度大于030%的盐胁迫下，可溶性糖含量与对照相比明显增加（P<005，说明盐胁迫初期可溶性糖对盐胁迫有一定的协调作用。盐胁迫15 d，枳椇的可溶性糖含量均低于对照，这可能是呼吸作用的增强和光合作用的衰竭所致[12]。盐胁迫下皂荚的可溶性糖含量均高于对照，说明可溶性糖对皂荚抵抗盐胁迫起到了积极的渗透调节作用。

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3结论与讨论

有学者认为脯氨酸的增加与耐盐性呈正相关，脯氨酸积累是植物抵御逆境的生理反应之一[13]。但另外一些研究结果与此相反，认为盐胁迫下脯氨酸含量不是限制其耐盐性因子，而更适合作为一个胁迫伤害指标。本试验结果显示，耐盐力较强的皂荚脯氨酸含量升高幅度低于耐盐力弱的枳椇，这与有关研究发现在盐、干旱和低温胁迫下，抗逆性较强的水稻品种脯氨酸积累较少，而抗逆性弱的水稻品种脯氨酸积累较多的报道相一致[14]。

汪贵斌等认为，在盐分胁迫下，植物的可溶性蛋白含量下降，原因是盐胁迫条件下蛋白质的分解加速，分解成各种氨基酸，尤其是脯氨酸，使得脯氨酸含量升高，以降低叶片的水势，促进植物对水分的吸收，减轻盐害程度[15]。而肖强等认为，在胁迫情况下游离脯氨酸和可溶性蛋白同步增加，游离脯氨酸和蛋白质代谢损伤之间没有任何相关性[16]。本试验结果显示，盐胁迫15 d后，枳椇的可溶性蛋白含量低于对照水平，由此推断此时蛋白质分解加速，分解成脯氨酸，这与15 d后枳椇的脯氨酸含量急剧上升相稳合；盐胁迫25 d，枳椇的可溶性蛋白含量略高于对照（P<005，可能是形成少量的盐蛋白；也可能是细胞膜系统受损，膜蛋白转变为可溶性蛋白。

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