不同浓度盐胁迫对小麦幼苗生理特性的影响

不同浓度盐胁迫对小麦幼苗生理特性的影响
学院：生命科学学院
作者：马宗英马丽娜
王琳木娜瓦尔
刘榕
摘要小麦的生长在不同盐浓度土壤中呈现不同的生理特性。

当分别用清水、60mmol⁄L盐溶液、120mmol⁄L盐溶液处理小麦幼苗后，小麦植株的株高、叶长、叶宽、生物量、气孔形态数目和叶片脯氨酸、可溶性糖含量等生理指标都受到了正面或者负面的影响。

关键词小麦；盐胁迫；生理特性
Abstract The growth of the wheat in different salt concentration is different in different soil physical properties. When separately with clear water, 60 tendency/salt solution, the tendency for 120 mmol/L after salt solution processing wheat seedling, plant height, leaf length, leaf width of wheat plant, biomass, number of stomatal morphology and physiological indexes such as leaf proline, soluble sugar content was positive or negative influence.
Keywords wheat ；salt stress ；physiological characteristic
盐胁迫对植物的影响是多方面的，会改变植物的生理特性，破坏组织和细胞的结构功能，抑制植物的生长发育、光合作用、叶绿素合成等等，而且在盐胁迫时，植物本身为了减少水分的损失，会相应的减少气孔的大小和数目。

但是盐胁迫条件下，植物体中游离脯氨酸合成受到促进,含量会发生明显增加，与之变化趋势相同的生理指标还有植物体内的可溶性糖含量，植物为了适应逆境条件，会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以增加抗逆性。

1.实验材料
室内栽培的小麦幼苗
2.试验方法及步骤
2.1小麦的种植方法：
1.在花盆底铺一层纱网，装满土，由同一人用大小适中的力气把土压
实，并用自来水浇透。

2.把种子放于浅盆内萌发。

3.将萌发的麦种种在花盆中，每盆10棵，共六盆，各盆做好标记。

种子埋于土表下1㎝左右，每盆选两株做好标记。

4.植株长叶后每天于同一时间测量每盆中标记株的株高和叶长，做好
记录。

2.2小麦的盐胁迫：
1.25天后，分别配制60mmol/L、120mmol/L的盐溶液。

2. 1、2盆浇正常的清水，3、4盆浇60mmol/L的盐溶液，5、6盆浇
120mmol/L的盐溶液。

3.胁迫盆采取两天胁迫、一天清水的浇灌方式，清水浇灌时要把盐
溶液彻底洗净。

4.每天于同一时间记录叶长和叶宽（选取植株同上）。

2.3生物量的测定：
1.胁迫15天后，把小麦苗从近土面剪下，测量株高、叶长和叶宽。

2.分离叶和叶鞘，做好标记，并称量鲜重。

3.进行烘干后，称量干重，并将烘干的小麦保留以便下次实验待用。

2.4小麦叶片气孔的数量及形态的观察与测定：
1.去叶片：每个浓度小麦中，各取生长状况良好的，且长势大致相
同的叶片若干。

2.印记：将取好的叶片切成适当几段，取中间的几段，保证均匀地、
不同厚度地涂抹透明指甲油，自然晾晒40分钟左右。

3.取印记：用刀片将印记好的叶片切出一个长方形，用镊子小心的夹
取指甲油层，使其剥离叶片。

4.装片：将和叶片接触的面展在载玻片上，再用盖玻片盖住，然后用
灰色指甲油将其封片。

5.观察：将装片放到显微镜下观察其气孔的形态大小数量，并选取较
好的视野，照相。

2.5小麦叶绿素含量测定：
1．取样: 从三盆小麦（对照、低盐胁迫、高盐胁迫）中各剪取50mg 长势正常的小麦叶片，每盆各三株，剪碎。

2.研磨: 加80％的丙酮研磨，提取叶绿素。

3.定溶：将研磨的小麦叶片用80％的丙酮定溶成10ml。

4.过滤：将研磨的小麦叶片过滤，取液体。

5.紫外可见分光光度计： 440 、645、663nm下分别比色。

2.6小麦脯氨酸含量测定：
1.取样：将干燥后的所有根、叶片、叶鞘同分别混合切碎，每盆称取50mg根、叶片、叶鞘样品。

2.提取液：将样品溶于5ml蒸馏水中，100℃加热20分钟。

3.过滤：将加热好的提取液进行过滤。

4.比色反应: 从滤液中取1ml，再加入4ml的酸性水和茚三酮混合液，并100℃水浴锅加热20分钟。

5.冷却后加入4ml甲苯以萃取，并振荡一会儿，静止片刻，用吸管小心吸取上层液于比色杯中，以甲苯溶液为对照，在分光光度计520nm波长处比色。

2.7小麦可溶性糖含量的测定：
1.将用作脯氨酸含量测定的提取液加蒸馏水稀释4倍。

2.取2ml稀释的提取液并依次加入0.8ml无水乙醇、5ml蒽酮溶剂，并100℃水浴加热20min.
3.做调零对照组：0.2ml蒸馏水＋5ml蒽酮溶剂＋1ml无水乙醇，并100℃加热20min.
4. 在分光光度计620nm波长处比色。

2.8数据统计
使用Excel软件对测定所得数据作统计分析，用平均值代表株高、叶长、叶宽、生物量等的整体水平，绘制小麦生长趋势图，小麦不同胁迫条件下的生长趋势图，以及小麦盐胁迫条件下的内部物质含量的变化趋势图等。

3．实验结果与分析
3.1盐胁迫之前小麦幼苗株高、叶长以及生长速率
经过二十五天的小麦培养并每天同一时间测量后，将所得数据经过excel处理后，得图一中的4幅曲线，依次分别为小麦生长（株高）趋势图、小麦生长速率图以及小麦叶长趋势图、小麦叶长生长速率图。

通过前两个图，我们可以看到小麦株高呈现增长的趋势，但是增长速率却明显下降，可以推测小麦幼苗的营养生长速率下降，逐渐有为将来的生殖生长积累营养物质的趋势。

图一盐胁迫之前小麦的生长情况
3.2盐胁迫下小麦的叶长、叶宽
从第二十五天开始，按照上述实验方法与步骤当中的具体方法进行盐胁迫，图二为盐胁迫处理和对照小麦的生长情况。

在胁迫过程中记录小麦的叶长和叶宽，进行excel处理得到图三，其中左图为叶长、右图为叶宽。

由图可知，高盐对小麦叶长和叶宽的抑制十分明显,几乎处于停滞生长的阶段，甚至高盐胁迫中叶宽从第10天开始有降低的趋势；对照组处于正常生长状态，叶长和叶宽都有稳定增长的趋势；低盐胁迫中，叶长和叶宽两个指标虽然没有降低，但是增长极其缓慢。

可见，盐胁迫会抑制小麦幼苗的生长，高浓度盐胁迫甚至会使其生长下降。

图二盐胁迫后处理和对照组小麦的生长情况（从左到右依次为对照、低盐胁迫、高盐胁迫）
图三盐胁迫过程中小麦的生长情况
3.3盐胁迫下小麦的组织含水量
水是原生质的重要成分，它不仅使原生质呈现溶胶状态，还是植物代谢的介质，甚至是代谢活动的原料和反应物等等，从而保证代谢活动的正常进行。

根据图四，我们可以看出，盐胁迫的一个很重要的表现特征就是降低植物组织含水量，而且不同组织呈现不同的降低幅度，因为植物在恶劣条件下为了会降低体内自由水含量，增加结合水的比重来提高抗逆性。

而且，不同部位结合水含量的降低也是不同的，图中显示的数据表明根部自由水含量变化幅度最大，其原因可能是根部直接接触土壤，而胁迫又是主要使土壤的离子浓度增加、水分含量相对降低最多。

由于根部受到胁迫的最严重，所以自由水降低最多，使得抗逆性最强。

图四盐胁迫后小麦不同组织的含水量
3.4小麦盐胁迫条件下叶片表皮气孔形态数量观察与测量
在土壤盐浓度增加时，为了避免水分的大量流失，即为了锁水，叶片气孔数目及气孔张开程度会降低，减少水分的蒸发。

图五中的气孔分布密
度和形态也恰好表明了这一点。

根据表一的进一步分析，随盐浓度的增加，气孔平均的长、宽、长宽比和密度都逐渐变小，所以各个指标变化趋势都符合上述分析。

图五 盐胁迫后小麦气孔 （从左到右依次为对照、低盐胁迫和高盐胁迫）
气孔平均大小 长⁄宽 气孔密度 （个⁄cm ²） 长（cm ） 宽（cm ） 对照处理
0.45 0.13 3.90 1.83 低盐处理
0.41 0.12 3.42 1.66 高盐处理 0.39 0.10 3.46
1.19
3.5不同盐胁迫对小麦体内叶绿素含量的影响
小麦处于盐胁迫时，会表现出各种生理变化，叶绿素含量便是其中之
一。

利用有机溶剂丙酮对叶绿素进行提取并进行比色，然后对所得数据进 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素a ⁄叶绿素b 叶绿素a+叶绿素b 对照 1.3337 0.5494 0.3528 2.4276 1.8831 低盐 1.3247 0.5004 0.3387 2.6473 1.8251 高盐 1.2766 0.3351 0.2750 3.8096 1.6117 根据表二，随着盐胁迫浓度的增加，叶绿素含量减少，说明Nacl 阻碍
了叶绿素的合成；叶绿素a ⁄叶绿素b 的值随盐浓度的增加而增加，说明相比于叶绿素a 来说，叶绿素b 受Nacl 影响较小。

3.6 不同盐胁迫对小麦体内脯氨酸含量的影响
植物在正常条件下，体内脯氨酸含量很低，但遇到干旱、低温、盐碱等
逆境时，脯氨酸便会大量积累，并且积累指数与植物的抗逆性有关。

因此，
项 目 数 据
处
理 叶 绿 素
浓
度
处 理
随着盐浓度的增加，植物脯氨酸的含量越来越多，促进蛋白质的合成，增加植物的吸水及锁水能力，从而适应恶劣环境。

其中，叶片是主要的蒸腾失水的组织，而根则主要是吸收水分，所以这两个组织的脯氨酸增加的含量相比于叶鞘要更多一些。

3.7不同浓度盐胁迫对小麦体内可溶性糖含量的影响
植物为了适应逆境条件，如盐碱、干旱、低温等，也会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势，以适应外界环境条件的变化。

根据表四，随着盐浓度的增加，可溶性糖含量也逐渐增加，其中低盐胁迫和高盐胁迫分别增加了100%、159%；叶鞘部位的低盐和高盐胁迫分别增加了12.85%、26.07%；根部的低盐胁迫和高盐胁迫分别增加了6.90%、22.07%，可见叶片的可溶性糖含量增加的幅度最大，也就是说，单单从可溶性糖的角度来说，叶片受盐胁迫
表四盐胁迫后小麦糖的相关数据（表中糖含量的单位是ug⁄g）
4 讨论
小麦经过Nacl处理后，植株生长发育受到抑制，实验过程中具体体现为以下几点：
1.盐胁迫之前，小麦幼苗虽然一直在生长，但速率逐渐下降，甚至到最后几乎处于停滞状态。

此时，小麦尚未受到胁迫，可以排除外界因素，推断植株本身将营养生长逐渐转移到生殖生长。

2.盐胁迫处理过程中，小麦的株高、叶长以及叶宽都受到了不同程度的抑制。

资料表明，盐胁迫处理后小麦叶片厚度和叶肉细胞等均显著减小，导致水分、无机盐和有机物的传输能力减弱，叶肉细胞得不到充足的养分，所以进一步表现为
体积减小。

而正是叶肉细胞的不正常发育，使小麦植株矮小、生物量降低；气孔数目减少且形态变小，以降低水分的蒸发。

3.盐胁迫引起植物叶绿素的降解，这种降解程度对于不同的叶绿素而言也是不同的。

实验表明，Nacl处理使小麦叶片叶绿素a的下降幅度大于叶绿素b的，可能是由于叶绿素酶主要引起叶绿素a的降解。

4.脯氨酸和可溶性糖的积累与植物的抗逆性有关，保护着渗透压胁迫下亚细胞结构和大分子物质。

所以，随着胁迫的进行，脯氨酸和可溶性糖的含量都会适当积累。

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