盐胁迫影响耐盐柳新品系生理指标试验

盐胁迫影响耐盐柳新品系生理指标试验
土壤盐渍化是一个世界性的重大资源问题和生态问题。

我国盐渍化土壤面积达2千万hm2，约占总耕地面积的10%[1]，其中滨海盐碱地总面积为500万hm2。

滨海盐碱地立地条件差，植被景观单调，生物多样性低，树种资源匮乏[2]，植物的耐盐机理和耐盐能力研究，可筛选和培育耐盐植物，为滨海盐碱地区造林绿化、沿海防护林工程、生态修复及开发奠定材料和技术基础。

柳树，杨柳科柳属，乔木，生长优势明显，具有适应性强、易繁殖、造林成活率高、生长迅速、抗风，耐盐能力好等特点，是我国沿海滩涂主要的造林树种之一。

无论在营造工业用材林，还是在防风固沙，水土保持，盐碱地改造等方面都有广阔的应用前景。

本研究项目所用的3种柳树是项目组2009年在如东东凌滩涂0.4%及0.4%以上土壤上通过实生选育出的耐盐柳树新品系。

参照赵可夫[3]的划分方法，结合植物的生长发育状况，将植物的耐盐程度分为4级：能够在土壤含盐量超过0.6%范围内正常生长的植物为特耐盐植物；在含盐量为0.6%~0.4%范围内正常生长的植物为强耐盐植物；在含盐量为0.4%~0.2%范围内正常生长的植物为中度耐盐植物；在含盐量为0.2%~0.1%范围内正常生长的植物为轻度耐盐植物。

可见这3种柳树为强耐盐植物。

本试验通过对3种耐盐柳树不同浓度盐胁迫下生理指标的测定，并逐一进行比较和评价，为建立柳树耐盐鉴定体系建立提供了实验依据和指导。

1 材料与方法
1.1 试验设计与处理
供试的树种为项目组选育的L0903，L0906，L0911耐盐柳树新品系，均为一年生扦插苗，本试验在江苏沿江地区农科所避雨大棚内进行。

2011年5月将各品系进行盆栽，盆口径25cm，所用的基质按园土：基质：草炭按照1：2：1（体积比）混合，用多菌灵进行消毒处理。

2011年8月，选择长势相对一致的种苗进行试验。

试验采用完全随机组设计，共设3个盐分梯度（NaCl）:0,0.2%,0.4%。

在每一个梯度下种植10株苗木，3次重复。

施盐方式采取分次浇灌的施盐方式，每5天浇一次，每次每盆浇800ml。

盐胁迫期间，注意防治病虫害。

花盆下垫塑料盘，目的是后期浇水时将流出的溶液及时倒回花盆内，以防止盐分流失。

盐胁迫处理历时35天。

1.2 测定指标与方法
过氧化物酶：采用愈创木酚氧化法测定[3]。

超氧化物歧化酶：采用氧化硝基四氮唑蓝法测定[3]。

丙二醛含量：采用硫代巴比妥酸法测定[3]。

可溶性蛋白：采用考马斯亮蓝法测定[4]。

脯氨酸含量：采用磺基水杨酸比色法[4]。

1.3 数据分析
用Excel2003整理实验数据、绘制图表,统计分析数据。

2 结果与分析
2.1 盐胁迫对过氧化物酶活性的影响
图1 不同浓度盐胁迫对3种柳树POD活性的影响
从图1可见盐胁迫对三种柳树叶片中POD活性产生一定的影响，均随着盐浓度的增加先增后降。

其中L0911在0.2%盐胁迫下POD的活性最高，比对照增长了1.5倍，L0906的POD 最大活性比对照增长了90.91%，而L0903的POD的最大活性比对照增长了45.45%。

说明在0.2%盐胁迫下，柳树叶片中可诱导产生POD，使叶片中POD活性增强。

当盐浓度达到0.4%时，超过了其自身的忍耐程度，导致POD合成下降。

2.2盐胁迫对超氧化物歧化酶活性的影响
图2 不同浓度盐胁迫对3种柳树SOD活性的影响
超氧化物歧化酶（SOD）是膜系统有关的因子，主要是在植物遭受逆境胁迫时，清除氧自由基，阻止氧化损伤。

如图2所示，盐胁迫35天后对三种柳树叶中SOD的活性值均高于对照。

从图2中可以看出L0906和L0903的SOD值高盐浓度相对于低盐浓度有所下降，其中L0906在盐浓度0.2%时，SOD的活性最大，比对照增长了约五倍。

L0903在盐浓度0.2%时，SOD的活性最大，比对照增长了33.99%，L0911的SOD值随着盐浓度的升高而上升，
在盐浓度0.4%时，SOD的活性最大，比对照增长了66.74%。

L0911在高盐浓度下，SOD的活性在上升，说明L0911去除活性氧能力比L0906和L0903强。

2.3盐胁迫对活性丙二醛含量的影响
图3 不同浓度盐胁迫对3种柳树MDA含量的影响
MDA是膜脂过氧化作用的产物之一，能直接反映膜受损程度。

如图3可知，三种柳树MDA含量随盐浓度的增加而升高，说明随着盐浓度的升高，柳树叶细胞质膜透性也在增大。

在0.4%盐浓度处理下，L0906的MDA含量最高，达到9.458nmol/ml，与对照相比，L0906增加了4.2倍。

其次是L0903，其MDA的含量是6.093 nmol/ml；最后是L0911含量是3.425 nmol/ml。

这三种柳树中L0911的MDA含量增长幅度最小，说明L0911在盐胁迫下，与L0906和L0903相比，膜受损程度最小。

2.4盐胁迫对可溶性蛋白含量的影响
图4 不同浓度盐胁迫对3种柳树可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白参与植物的渗透调节，其含量也可作为植物的抗逆性指标。

如图4，三种柳树受盐胁迫后，可溶性蛋白含量均高于对照。

L0906和L0903的可溶性蛋白含量随着盐浓度
的升高而先升后降，在盐浓度0.2%时含量最高，分别比对照增加了54.37%和53.74%。

而L0911可溶性蛋白含量随着盐浓度的升高而升高，在盐浓度0.4%时含量最高，比对照增加了91.25%。

说明L0911在盐胁迫下，比L0906和L0903受伤害程度要小。

2.5盐胁迫对脯氨酸含量的影响
图5 不同浓度盐胁迫对3种柳树脯氨酸含量的影响
脯氨酸的积累是植物体抵抗渗透胁迫的有效方式之一，大量研究表明，许多植物在盐胁迫下脯氨酸迅速积累。

脯氨酸积累是植物为了对抗盐胁迫而采取的一种保护性措施。

由图5可见，L0911与L0903的脯氨酸含量随着盐浓度的增加先升后降，在0.2%盐浓度下，L0911
脯氨酸含量最大为5.33Ug/g，L0903脯氨酸含量最大为3.12 Ug/g。

而L0906的脯氨酸含量随着盐浓度增加而下降，但差异不显著。

3 结论与讨论
植物遭受盐胁迫时，活性氧的形成和清除之间的动态平衡被破坏，自由基积累，破坏膜结构和功能稳定性，引起植物氧化损伤。

丙二醛（MDA）是活性氧启动膜脂过氧化过程中产生的主要产物之一，其含量的高低常用来衡量植物在逆境胁迫下活性氧的伤害程度[5]，又可与细胞膜上的蛋白质、酶等结合，引起蛋白质分子内和分子间的交联，从而使蛋白质失活，破坏了生物膜的结构与功能。

本研究的结果显示，在三种柳树新品系中MDA含量随着盐浓度的升高而逐渐升高的。

Gang Li在对蓖麻的研究中发现叶片中MDA含量随盐浓度的增加而增加，但在低盐浓度下增加不明显。

在其它许多研究中得到相似的结论，且耐盐植物的增加幅度要小于不耐盐植物[6-8]。

由此可见，L0911的耐盐程度相对于其它两种柳树强，MDA 可作为评价植物耐盐程度一个指标。

SOD、POD这2种酶在盐胁迫条件下活性增强，使细胞组织内自由基的产生与清除之间能保持平衡状态，不会造成由于自由基积累导致膜脂过氧化，膜差别透性丧失，代谢紊乱，致使细胞组织受害[9-10]。

本实验中三种柳树POD活性变化趋势基本相同，均随着浓度的升高呈现先升后降的趁势。

L0906的SOD的活性变化幅度最大，其他两种柳树SOD的活性在高盐下变化幅度大。

盐胁迫后的POD和SOD活性均高于盐胁迫前，这与薄鹏飞[11]等、胡晓立[12]等对海滨木槿和紫叶李的研究结果基本一致。

这可能是由于盐胁迫诱导柳树的SOD 和POD活性升高，而较高活性的SOD和POD清除了自由基，抑制膜脂过氧化作用的发生，减少了一定的损伤作用，随着盐胁迫时间的延长，SOD、POD本身受到一定程度的损害，
保护膜的作用必然降低。

可见在盐浓度0.4%时，三种柳树的POD活性下降，L0906和L0903的SOD活性也在下降，但L0911的在高盐浓度下，SOD活性却是上升趋势，说明L0911的耐盐要强。

植物在逆境条件下，细胞内大量积累脯氨酸和可溶性蛋白，以提高细胞液浓度，维持细胞膨压，防止原生质过度脱水，增强植物抗逆适应性[13]。

可溶性蛋白与植物细胞的渗透调节有关，高含量的可溶性蛋白可使细胞维持较低渗透势，抵抗渗透胁迫带来的伤害[14]。

脯氨酸有助于保持细胞或者组织中的水分，同时可做为碳水化合物的来源，酶和细胞结构的保护剂等[15]。

本试验中，盐胁迫后，L0903和L0911柳树叶片中的可溶性蛋白和脯氨酸含量高于盐胁迫前，L0906叶片中的可溶性蛋白含量高于盐胁迫前，脯氨酸含量却随之而下降，但下降幅度很小。

总体上说明了柳树在盐胁迫环境下，细胞中积累脯氨酸和可溶性蛋白，用以抵御盐胁迫。

这三种柳树中，L0911在盐胁迫后的脯氨酸和可溶性蛋白上升的幅度最大，明显高于盐胁迫前，其次是L0903，再次是L0906。

说明不同种类的柳树在不同盐浓度胁迫下渗透调节的主要有机渗透调节物质不同。

目前，还没有统一确定的鉴定指标评价植物的耐盐性，本试验结果在这三种柳树新品系中相比较而言L0911的耐盐性最好。

但植物的耐盐性是一个复杂的综合性状，受多种因素的影响，因此在以后的试验中应尽可能多地考虑到植物耐盐性相关的性状，以便更好地评价植物的耐盐性。

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