周毅　崔丰磊　杨萍　张帆涛　罗向东　谢建坤

摘要：以923选、绵恢838、稻花香、辐恢838、空育131以及哈04-29等6个水稻品种幼苗为材料，采用200 mmol/L NaCl对其进行盐胁迫处理，并测定处理后水稻幼苗的含水量、叶绿素含量、电导率、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性，研究盐胁迫对不同水稻品种幼苗生理生化特性的影响。此外，运用隶属函数法对各项指标进行综合分析，各品种的耐盐性从强到弱依次为辐恢838>923选>空育131>绵恢838>稻花香>哈04-29。

关键词：水稻；幼苗；盐胁迫；生理生化特性；隶属函数法；耐盐性

中图分类号：S511.01 文献标志码：A 文章编号：1002—1302（2016）01—0090—03

生长在自然环境中的植物经常会受到各种不良环境（如高盐、干旱、低温以及高温等）的影响，其中高盐环境是影响植物生长和发育的主要环境因子之一。根据联合国教科文组织和粮农组织2008年不完全统计，仅我国就有盐碱地9 913万hm²。高盐胁迫对植物危害表现在多个方面：首先，在外观整体水平上表现为植物生长受抑制，生物量减少，甚至植株枯萎死亡；其次，在生理水平上通常表现为累积过多活性氧，造成植物组织及细胞氧化损伤；最后，植物多种生理功能也会受到干扰，例如光合作用下降、蛋白质合成障碍、多种物质代谢途径受阻等。

水稻是中度耐盐的作物，曾被作为盐碱地开发利用的先锋植物；但水稻在盐碱地种植一般都会减产，严重时甚至不能完成生活史。除了通过泡田洗盐、暗管排水等合理的水土管理和化学、生物改良可以减轻对水稻的盐害之外，挖掘抗盐水稻种质资源，研究水稻在盐胁迫下的生理生化特性变化的机理，选育具有广泛适应性的水稻耐盐品种是解决盐渍化土地水稻生产的根本途径。祁祖白等研究发现，水稻在幼苗阶段的耐盐性在某种程度上可代表整个植株全生育期的耐盐性水平。因此，本研究通过测定NaCl胁迫下923选、绵恢838、稻花香、辐恢838、空育131以及哈04-29等6个水稻品种幼苗生理生化特性的变化来探明盐处理对水稻苗期生长的影响，且通过隶属函数法对供试水稻材料的耐盐性进行综合评价，从而为耐盐种质资源筛选及育种提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

供试材料为923选、绵恢838、稻花香、辐恢838、空育131以及哈04-29等6个水稻品种，种子由江西省农业科学院提供。

1.2试验方法

1.2.1水稻幼苗的培养 供试材料种子用0.1%HgCl₂表面消毒10 min，蒸馏水冲洗干净，再用蒸馏水浸种2 d。发芽7 d后，选取大小一致的幼苗移栽到盛有蛭石的塑料盆中，以IRRI营养液培养，每隔3 d换1次营养液。

1.2.2盐胁迫处理在水稻幼苗移栽约14 d（3叶1心期）后以200 mmol/L NaCl胁迫处理5 d。试验采用3次重复，每个品种每个重复种植10株。对照组则是营养液中不加入NaCl，其他培养条件都相同。

1.2.3含水量的测定 将幼苗去胚乳后，用电子天平称量其鲜质量，再将幼苗在120℃的烘箱中烘30 min，然后置于80℃烘箱中，直至幼苗质量恒定记为干质量。利用鲜干质量差计算含水量。

1.2.4各项生理生化指标的测定 叶绿素含量的测定采用浸提法；电导率的测定按照汪月霞等的方法进行；可溶性蛋白质含量的测定参照李大红的方法进行；脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法进行；MDA含量的测定采用硫代巴比妥酸显色法进行；SOD活性的测定采用碧云天公司的总SOD活性检测试剂盒（产品编号S0109）进行。

1.2.5不同水稻品种耐盐性评价 参照张国新等的隶属函数法对7个不同水稻品种的耐盐性进行鉴定。

1.2.6数据处理 试验数据统计分析和作图由Microsoft Excel完成。

2结果与分析

2.1NaCl处理对水稻不同品种幼苗含水量的影响

植物组织相对含水量体现了植株的抗逆性以及受损害程度，与植物的耐盐性关系密切。从图1可以看出，200 mmol/LNaCl处理后，各个品种水稻幼苗相对含水量呈降低趋势。其中，下降幅度最大的是綿恢838，下降率为30.1%；而辐恢838下降幅度最小，下降率为8.8%。

2.2 NaCl处理对水稻不同品种幼苗叶绿素含量的影响

盐胁迫处理的水稻幼苗叶片的叶绿素含量明显比对照少，对不同水稻品种的影响程度也有很大区别，叶绿素含量下降率最高的是哈04-29，达到70.5%；而下降率最小的是空育131，下降率为21.6%（图2）。

2.3 NaCl处理对水稻不同品种幼苗细胞质膜透性的影响

植株细胞质膜透性是衡量植物耐逆性的一个重要指标。图3显示，盐胁迫处理后，各个品种水稻幼苗相对电导率均呈增加趋势，其中提高最明显的是哈04-29，增加率为290.0%；而绵恢838最小，增加率为62.9%。

2.4 NaCl处理对水稻不同品种幼苗可溶性蛋白含量的影响

植物体内蛋白质含量增加是植物在逆境的适应表现，可作为鉴定植物相对抗性的指标。从图4可看出，盐胁迫处理后，辐恢838幼苗的可溶性蛋白含量发生的变化最大，提高200.4%，其他品种可溶性蛋白含量的变化率依次为923选（20.4%）>空育131（19.2%）>绵恢838（12.9%）>稻花香（4.7%）>哈04-29（2.9%）。

2.5 NaCl处理对水稻不同品种幼苗脯氨酸含量的影响

植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映植株的抗逆性。由图5可以看出，在盐胁迫下，各个品种水稻幼苗脯氨酸含量均明显高于对照组，其中辐恢838的脯氨酸含量提高幅度最大，为3006.2%；而空育131的提高幅度最小，为427.7%。

2.6 NaCl处理对水稻不同品种幼苗MDA含量的影响

MDA作为常用的膜脂过氧化指标，其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。从图6可以看出，盐胁迫下的水稻幼苗叶片的MDA含量均呈明显上升趋势。其中，空育131的MDA含量与对照组相比增加的幅度最大，为651.1%；而923选增加的幅度最小，為193.2%。

2.7 NaCl处理对水稻不同品种幼苗SOD活性的影响

SOD是重要的活性氧清除酶，当外来胁迫导致大量活性氧产生时，它能及时有效清除自由基，保护细胞免受活性氧胁迫的伤害。从图7可以看出，盐胁迫下的水稻幼苗的SOD活性与对照组相比不同程度增强了。其中，绵恢838的SOD活性增强幅度最大，为910.7%；而稻花香的增强幅度最小，为6.8%。

2.8水稻不同品种幼苗耐盐性综合评价

利用隶属函数计算方程对7个生理生化指标的变化率（表1）进行数量转换，量化结果见表2。水稻耐盐性是一个多因素作用的结果，因此单一指标很难真正反映品种的耐盐性，而各种生理生化指标的综合评价更能揭示品种真实耐盐力。从表2可以看出，各指标平均值最大的为辐恢838，为0.840 5；其次为923选，为0.545 7；哈04029最小，仅为0.1010；其他品种在0.3777～0.4862之间。水稻品种耐盐性从强到弱依次为辐恢838>923选>空育131>绵恢838>稻花香>哈04—29。说明辐恢838耐盐性相对最强，哈04-29耐盐性相对最弱。

3结论与讨论

相对含水量是反映植物体水分状况的重要指标。本试验结果表明，在200 mmol/L NaCl胁迫下，6个水稻品种幼苗的含水量均有不同程度的下降，说明盐胁迫导致水稻幼苗生理性缺水。在盐胁迫下，植物细胞发生水分亏缺，造成渗透胁迫，植物为了避免伤害，产生一种适应机制，即植物细胞主动积累一些可溶性溶质来降低胞内渗透势，以保证水分的正常供应。脯氨酸在植物体内分布最广泛，具有很强的水合能力，可防止渗透胁迫条件下细胞脱水变性，在植物抵御盐胁迫中起重要作用。当植物受到盐胁迫时，体内脯氨酸含量会显著增加，从而帮助植物抵御盐害。本试验结果表明，在盐胁迫处理下，6个水稻品种幼苗的脯氨酸含量均增加了，这与前人的研究结果一致。

叶绿素是重要的光合作用物质，其含量在一定程度上反映植物光合作用的强度，并影响植物的正常生长。本试验结果表明，在盐胁迫处理下，6个水稻品种幼苗的叶绿素含量均下降了，说明在盐逆境下，植物叶片细胞内离子含量增高，使得叶绿素和叶绿体蛋白问的结合变得松弛，从而促进叶绿素被分解。

有研究发现，可溶性蛋白含量与植物的抗逆性之间存在正相关关系，植物抗逆性的提高可能涉及特异可溶性蛋白质的形成。本研究结果表明，在盐胁迫处理后，只有部分水稻品种（如辐恢838）幼苗的可溶性蛋白含量提高了，但其具体机理还有待进一步研究。

质膜透性可以反映植物叶片细胞膜的完整性及其受到伤害的程度，在正常的生长条件下，植物的质膜透性均较小。本研究结果表明，盐胁迫导致6个水稻品种幼苗的膜透性均呈增加的趋势，说明盐胁迫造成水稻叶片细胞膜结构损害，影响水稻幼苗的生长发育。细胞内或多或少都有氧自由基存在，它很容易使膜脂发生过氧化作用或膜脂脱脂作用（形成MDA），从而破坏膜结构。因此，MDA积累量可作为植物遭受破坏程度的重要指标。本研究结果表明，盐胁迫导致6个水稻品种幼苗的MDA含量均呈增加趋势，这说明在盐胁迫条件下，水稻叶片膜结构受到严重破坏。SOD是细胞内一种重要的清除氧自由基的酶，许多植物抗逆研究已表明SOD活性与植物抗逆性有极为密切的关系。本研究结果表明，在盐胁迫条件下，除稻花香外，其余5个品种的水稻幼苗的SOD活性都增强了，在盐胁迫下，水稻SOD活性增强，将逆境条件下产生的自由基通过歧化作用生成分子氧和过氧化氢，从而防御活性氧或其他过氧化物自由基对细胞质膜的伤害，这是植物对逆境伤害的一种应答机制。

水稻耐盐性是一个多因素作用的结果，机理复杂，隶属函数分析提供了一条在多指标测定基础上对材料特性进行综合评价的途径，将其应用于水稻耐盐育种的研究，可大大提高水稻耐盐性筛选的可靠性。本研究利用隶属函数法对各项生理生化指标进行综合评价，结果发现，在所试验的6个水稻品种中辐恢838相对比较耐盐。