毕氏海蓬子种子萌发及幼苗生长对盐分和水分胁迫的响应

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究报道也不是很多［7］。 大量研究表明，干旱、盐渍、低 温、 高温等不同逆境引起的一些植物适应性反应， 如抗氧化保护系统、渗透调节系统、激素的变化等 都是相似的。 盐渍除了有盐离子的毒害作用外，还 存在着低渗透势作用，即水分胁迫 。 ［8，9］ 因此，植物对 盐渍、干旱的响应必然存在着相似之处，同时也存 在明显的差异。 本试验以耐旱盐生植物毕氏海蓬子 为材料，对它在 NaCl 胁迫和等渗的 PEG 6000 溶液 模拟干旱的水分胁迫下种子萌发及幼苗生长状况 进行了研究，以期为植物的抗旱、耐盐机理以及整 体抗逆性研究提供资料，并为干旱盐碱地区盐生植 物的栽培提供理论依据。
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时 间 //d
图 1 不同强度盐胁迫与水分胁迫对海蓬子种子萌发
的影响
具有延迟效应，盐度愈大，延迟愈强，但是对最终的 发芽率影响不大。 与 NaCl 溶液类似， 等渗于 NaCl PEG 6000 模拟的水分胁迫对盐生植物种子萌发具 有更明显的抑制作用， 较低的水分胁迫 （-0.20~0．67 MPa），对海蓬子的影响是推迟发芽，但不影响 最 终 发 芽 率 ； 而 较 高 的 水 分 胁 迫 （P4：－0．9MPa，P5：－ 1．1MPa），不仅推迟发芽，而且 6 d 的总发芽率也显 著降低。 2．2 不同强度盐胁迫和水分胁迫对海蓬子幼苗地 上部生长、地上部 O2－·产率和根系活力的影响
SOD 是一种典型的诱导酶，它的活性变化在一 定程度上意味着植株受胁迫程度的变化。 由图 3a 可以看出， 不同浓度 NaCl 溶液培养的毕氏海蓬子 的 SOD 活性变化不大，总体呈缓慢上升趋势。 在较 低 PEG 6000 胁迫范围内，SOD 活性随胁迫强度的 增加逐渐增高，在 PEG 6000 17．5％达到最高，随后 又下降。 不同浓度 NaCl 培养的毕氏海蓬子地上部 的 POD 活性变化幅度不大，PEG 6000 处理的幼苗
江 苏 省 重 点 实 验 室 开 放 项 目 （k04009 ） 作者简介：华 春（1963－），女，江苏江阴人，教授，从事植物生理学的教学与研究，（电话）025－86178310 （电子信箱）hc3501988＠163．com。
第8期
华 春等：毕氏海蓬子种子萌发及幼苗生长对盐分和水分胁迫的响应
PEG 的抑制程度大于等渗的 NaCl。 PEG 6000 处理的幼苗地上部生长显著低于对照； 低盐 NaCl 处理后
幼苗地上部生长稍高于对照，但差异不显著，随着盐度的增加，地上部长度下降。 O2－·产率随着 PEG 浓度 的升高而增加。 PEG 6000 胁迫下O2－·产率均高于 NaCl 处理。 两种处理下植物体内抗氧化酶系统变化较 复杂，PEG 6000 处理后 SOD、POD 的活性均比 NaCl 处理的要低，CAT 活性相反。9．5％、13．0％ PEG 6000
超 氧 阴 离 子 （O2－·） 产 率 测 定 参 照 王 爱 国 等 的 方 法 ［10］， 超 氧 化 物 歧 化 酶 （SOD）、 过 氧 化 物 酶 （POD） 测 定参照李美茹等的方 法 ， ［11］ 过 氧 化 氢 酶 （CAT）测 定 参 照 徐 镜 波 等 的 方 法 ［12］，Pro 含 量 的 测 定 采 用 张 殿 忠等的方法测定 ， ［13］ 可溶性蛋白质含量的测定采用 李琳等的方法 。 ［14］
处理下， 毕氏海蓬子 Pro 积累比较显 著 。 毕 氏 海 蓬 子 对 盐 分 较 强 的 适 应 性 主 要 在 于 维 持 较 高 的 SOD、
POD 活性和较低的体内活性氧水平。
关键词： 毕氏海蓬子；NaCl 胁迫；水分胁迫；发芽率；幼苗生长；抗氧化系统
中 图 分 类 号 ：Q945．78
文 献 标 识 码 ：A
摘要：以等渗的不同浓度 NaCl 和等渗 PEG 6000 处理盐生植物毕氏海蓬子种子，测 定 其 发 芽 率 、幼 苗 茎
长 、地 上 部 O2－·产 率 、超 氧 化 物 歧 化 酶 （SOD）、过 氧 化 物 酶 （POD）和 过 氧 化 氢 酶 （CAT） 活 性 和 脯 氨 酸 （Pro） 和可溶性蛋白质 （SP） 的含量。 结果表明，NaCl 和等渗 PEG 6000 对海蓬子种子萌发都有抑制作用，且
海 蓬 子 属 （Salicornia） 植 物 在 全 世 界 约 有 30 种，属藜科，为一年生草本植物。 海蓬子属植物在食 用、饲料、医药、美容、环保生态等方面均有极高的 经济利用价值，是目前最具广阔开发前景的盐生植 物之一 。 ［1，2］ 其中以毕氏海蓬子（Salicornia bigelovii
2 结果与分析
2．1 不同强度盐胁迫和水分胁迫对毕氏海蓬子种 子萌发的影响
不同盐浓度及不同质量体积分数的 PEG 6000 对毕氏海蓬子种子的总萌发率的影响见图 1。 图 1 结果表明，不同水平盐分对毕氏海蓬子种子的萌发
发 芽 率//%
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P3 P4
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50
S1பைடு நூலகம்
40
S2
PEG 6000 处理的幼苗地上部生长显著低于对 照 ， 不 同 PEG 6000 处 理 之 间 差 异 不 大 。 低 浓 度 NaCl 处理后幼苗地上部生长稍高于对照，但差异不 显著，随着盐浓度的增加，地上部长度下降（图 2a）。 NaCl 处理的幼苗 O2－·产率的变化趋势是随着 NaCl 浓 度 的 升 高 O2－·产 率 逐 渐 降 低 ，PEG 6000 胁 迫 处 理 后 O2－·产 生 速 率 的 变 化 趋 势 与 NaCl 处 理 相 反 ， O2－·产 率 随 着 PEG 6000 胁 迫 强 度 的 增 加 而 增 加 。 PEG 6000 胁 迫 下 O2－·产 率 均 高 于 NaCl 处 理 （ 图 2b）。 这可能与两种处理下抗氧化酶系统的活力不 同有关， 可见植物对两种胁迫的响应不同。 随着 NaCl 胁迫强度的增加， 幼苗根系活力呈上升趋势。 而 PEG 6000 处理对幼苗根系活力影响复杂， 呈先 上升，再下降趋势，在 PEG 6000 15.0％处理下幼苗 根系活力达最高（图 2c）。 2．3 不同强度盐胁迫和水分胁迫对毕氏海蓬子幼 苗地上部 SOD、POD、CAT 活性的影响
1 材料与方法
1．1 材料与处理 毕氏海蓬子种子由南京农业大学光合与逆境
生理实验室提供，均为上一年采收种子。 挑选饱满、 一致的种子用 1％双氧水消毒 2 h。NaCl 处理设 5 个 浓 度 ，分 别 为 50（S1）、100（S2）、150 （S3）、200 （S4）、 250（S5）mmol ／ L，等渗于 NaCl 的 PEG 6000 溶液分 别是 9．5％、13．0％、15．0％、17．5％、18．5％， 渗透势分 别 为－0．20（P1）、－0．44（P2）、－0．67 （P3）、－0．90（P4）、 －1．10 （P5）MPa （用上海医大仪器厂生产的 FM－8P 型全自动冰点渗透压计测定渗透势）。 以不进行胁 迫作对照。 在洗净、烘干的培养皿中放入 3 张滤纸， 分别加入上述溶液至滤纸饱和，上层培养皿放一张 用去离子水湿润的滤纸。 在培养皿中放入毕氏海蓬 子的种子 100 粒。 每处理 3 次重复。 试验在智能人 工气候箱中进行，光照 12 h ／ d，光强 100 μmol ／ （m2· s），温度 25℃，相对湿度 70％。 观察记录发芽种子并 补充蒸发的溶液，使各处理浓度或质量体积分数维 持不变。 1．2 测定方法
第 49 卷第 8 期 2010 年 8 月
湖北农业科学 湖Hube北i Agr农icultur业al Sci科ences学
Vol． 49 No.8 A2u0g1．，02年010
毕氏海蓬子种子萌发及幼苗生长对盐分和 水分胁迫的响应
华 春 1，周泉澄 1，周 峰 1，王小平 1，郑青松 2 （1． 南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，南京 211171；2． 南京农业大学资源与环境科学学院，南京 210095）
试验在智能人工气候箱中进行光照12d光强100mols温度25相对湿度70观察记录发芽种子并补充蒸发的溶液使各处理浓度或质量体积分数维持不变12测定方法超氧阴离子o10超氧化物歧化酶sod过氧化物酶pod测定参照李美茹等的方法11过氧化氢酶cat测定参照徐镜波等的方法12pro含量的测定采用张殿忠等的方法测定13可溶性蛋白质含量的测定采用李琳等的方法14结果与分析21不同强度盐胁迫和水分胁迫对毕氏海蓬子种子萌发的影响不同盐浓度及不同质量体积分数的peg6000对毕氏海蓬子种子的总萌发率的影响见图结果表明不同水平盐分对毕氏海蓬子种子的萌发具有延迟效应盐度愈大延迟愈强但是对最终的发芽率影响不大nacl溶液类似naclpeg6000模拟的水分胁迫对盐生植物种子萌发具有更明显的抑制作用较低的水分胁迫02067mpa对海蓬子的影响是推迟发芽但不影响最终发芽率
Abstract： Seed germination， seedling growth， O2－· producing rate， SOD， POD and CAT activities， proline and soluble protein contents were tested in Salicornia bigelovii treated with different NaCl and polyethylene glycol 6000（PEG 6000）． The results showed that NaCl and PEG stresses lowered and delayed germination． The inhibition of PEG 6000 on germination was more than that under iso －osmotic NaCl stress． Also did so in seedling growth． O2－· producing rate increasing along with PEG6000 concentration was more than that under NaCl treatment． Anti－oxidation system was complicated under two kinds of stresses． SOD， POD activities under PEG 6000 stresses were markedly less than that under NaCl stresses． It was contrary on CAT change． Proline accumulation in Salicornia bigelovii was high under 9．5％～13.0％ PEG 6000 stresses． The adaptability of Salicornia bigelovii to salt stress was mainly caused by high SOD， POD activities and lower O2－· level． Key words： Salicornia bigelovii Torr．； NaCl stress； water stress； germination rate； seedling growth； anti－oxidation system
Torr．）开发利用前景最为广阔 。 ［3－5］ 近年来，我国很多 地方纷纷引进毕氏海蓬子进行引种栽培和驯化，但 是有关其生理特性、抗盐生物学适应机制国内外研 究甚少［6］。 而有关植物抗性生理，大多只是研究植物 对单一逆境的反应，植物对多种逆境发生反应的研
收 稿 日 期 ：2009－11－17 基 金 项 目 ：江 苏 省 教 育 厅 自 然 科 学 基 金 项 目 （05KJD180118 ）；南 京 晓 庄 学 院 重 点 项 目 （2005NXY01 ，2006NXY32 ）；
文 章 编 号 ：0439－8114 （2010）08－1852-04
Effects of Salt and Water Stresses on the Seed Germination and Seedling Growth of Salicornia bigelovii Torr.
HUA Chun1，ZHOU Quan－cheng1，ZHOU Feng1，WANG Xiao－Ping1，ZHENG Qing－song2 （1．College of Biochemical and Environmental Engineering， Nanjing Xiaozhuang University， Nanjing 210017， China； 2． College of Natural Resources and Environmental Science， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）