江西农业学报2012,24(8):56~58 Acta Agricuhurae Jiangxi
盐胁迫对柳L0911生理指标的影响 李敏 ,张健 ,李玉娟 ,冯立国 (1.江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋226541;2.扬州大学园艺与植物保护学院,江苏扬州225009)
摘要:分别用质量分数为0%、0.2%、0.4%的NaC1溶液对柳L0911植株进行盐胁迫,在7、14、28和35 d时测定5项生 理指标,结果表明:柳1_0911受盐胁迫后,随着NaC1浓度的提高和胁迫时间的延长,MDA含量逐渐增大,SOD和POD活性则 呈先升后降的趋势,可溶性蛋白和脯氨酸含量也呈积累状态,由此可知,柳1.0911是一种耐盐植物,能耐0.4%NaC1的盐浓度。 关键词:柳[9911;盐胁迫;生理指标;耐盐 中图分类号:¥792.12文献标识码:A文章编号:1001—8581(2012)08—0056—03
Effects of Salt Stress on Physiological Indexes Of osier Variety IA}911 U Min ,ZHANG Jian ,LI Yu—iuan ,FENG Li—guo (1.Institute of A cultural Science in Riparian Region of Jiangsu Province,Rugao 226541,China; 2.College of Horticulture and Plant Protection,Yangzhou University,Yangzhou 255009,China) Abstract:Osier variety L0911 was subjected to diferent concentrations(0%,0.2%and 0.4%)of salinity(NaC1)stress,and its 5 physiological indexes were tested after 7,14,28 and 35 days,respectively.1’he results showed that:along with the increase in NaC1 concentration and the prolonging of salt stress time,the MDA content increased,the activities of SOD and POD first increased and then decreased,and the soluble protein and proline content was accumulated.So H)91 1 Was a salt—tolerant plant,and it could withstand 0.4%salt stress. Key words:Osier variety L0911;Salt stress;Physiological index;Salt tolerance
柳树系杨柳科柳属,乔木,生长潜力大,具有一定的 耐盐能力,能在含盐0.15%,pH值为9.6的土壤中正常 生长。是我国沿海滩涂主要的造林树种之一。柳树具有 适应性强、易繁殖、造林成活率高、生长迅速、抗风等特 点,无论是在营造工业用材林,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。笔者以江 苏沿江地区农业科学研究所选育的柳树新品种柳L0911 为试验材料,以其叶片的生理指标为研究重点,探索在盐 胁迫条件下柳1/2911叶片生理指标的变化特点,为研究 林木的抗盐性开展基础陛工作。 1材料与方法 1.1供试材料及处理供试材料为一年生柳L091 1盆 栽苗,是江苏沿江地区农业科学研究所选育的柳树新品 种。分别用质量分数为0、0.2%、0.4%的NaC1溶液对柳 L0911进行盐胁迫处理,试验从2011年8月4日开始,到 2009年9月7日结束。在试验过程中,每隔3 d加相应 的NaC1溶液1次。每个浓度各处理5株,重复3次,处 理时间为35 d,每7 d取样1次,从植株上剪取相同部位 的功能叶进行各项生理指标测定。 1.2测定项目及方法过氧化物酶(POD)采用愈创木 酚氧化法测定…;超氧化物歧化酶(SOD)采用氧化硝基 四氮唑蓝法测定” i丙二醛含量(MDA)采用硫代巴比妥 酸法测定 ;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测 定 ;脯氨酸含量采用磺基水杨酸比色法 ;所得数据 用Excel和SPSS 17.0软件进行统计分析。 2结果与分析 2.1盐胁迫对柳L0911叶片SOD和POD活性的影响 在正常生理条件下,植物体内活性氧处于不断产生和 清除的动态平衡之中,一旦遭受盐、干旱、低温等逆境胁 迫,这种平衡就会被破坏,活性氧水平上升。活性氧能启 动膜脂中不饱和脂肪酸的过氧化,导致膜脂和膜蛋白受 到损伤 。一些酶系统参与活性氧的清除,如SOD和 POD等。SOD活性的增加可以有效地清除膜质过氧化 物对植物造成的伤害,其活性越高,则越能使植物在一定 程度上适应逆境不良反应 。 从图1可以看出,柳IX)911叶片SOD活性总体上随 着盐浓度的升高而增大,且随着盐胁迫时间的延长,呈先 升后降的趋势。SOD活性在盐胁迫21 d时出现最大值, 比对照高3.92倍。盐胁迫21 d后,SOD的活性急剧下 降,但高于对照。 由图2可知,柳1.0911叶片POD活性随着盐胁迫时 间延长呈先升后降的趋势。在低盐浓度胁迫下,其POD 活性比在高盐浓度下高。在盐胁迫7 d时达到最大值, 是无胁迫的6.4倍。在盐胁迫35 d时,在低盐胁迫下,
收稿日期:2012一o5—19 基金项目:江苏省农业科技自主创新项目[CX(10)1.26];江苏省农业科技支撑计划(BE2011370);江苏省自然科学基金(BK2011384)。 作者简介:李敏(1981一),女,江苏如东人,助理研究员,硕士,研究方向:生态学。 8期 李敏等:盐胁迫对柳L0911生理指标的影响 57 POD的活性高于无胁迫的POD活性;在高盐胁迫下, POD的活性略低于无胁迫的POD活性,下降了16.7%。 总体上看,柳L0911在盐胁迫环境下适应性是比较强的。 胁迫时间『d 图1盐胁迫对柳LI ̄ll叶片SOD活性的影响 胁迫时间/d 图2盐胁迫对柳1.1)911叶片POD活性的影响 2.2盐胁迫对柳11)911叶片MDA含量的影响由图3 可知,MDA是常用的膜脂过氧化指标,评价植物盐胁迫 的氧化损伤(膜脂过氧化)通常以组织中MDA含量的多 少为依据 。总体上柳1/)91 1在高盐浓度胁迫下,MDA 含量高于低盐浓度下,随着盐胁迫时间的延长,MDA含 量呈先降后升的趋势,在高盐胁迫下,随着时间的延长, MDA含量上升幅度比较大,在盐胁迫7 d时,达到最低 点,7 d之后MDA含量大幅上升,35 d时MDA含量比对 照高2倍;在低盐胁迫下,随着时间的延长,MDA含量也 呈先降后升趋势,盐胁迫7 d时达到最低点,比对照减少 41.3%,7 d后MDA含量上升,35 d时MDA含量比对照 高10.3%。 室 0 皿唧 如 吾 胁迫时间,d 图3盐胁迫对柳11)911叶片MDA含量的影响 2.3盐胁迫对柳L0911叶片可溶性蛋白含量的影响 盐胁迫时,植物体内积累脯氨酸和可溶性蛋白的作用是 在一定范围内调节植物细胞的渗透压。从图4可以看 出,总体上O.4%NaC1胁迫下的柳L0911叶片可溶性蛋 白含量比在0.2%NaC1胁迫下高,但差异不显著。随着 盐胁迫时间的延长,可溶性蛋白含量先升后降。在盐胁 迫7 d时达到最大值,是对照的12.4倍。在盐胁迫35 d 时,可溶性蛋白含量高于无胁迫处理。
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胁迫时l司,d 图4盐胁迫对柳I_1)911叶片可溶性蛋白含量的影响
2.4盐胁迫对柳I1)911叶片脯氨酸含量的影响 由图 5可知,总体上柳L0911在低盐浓度胁迫下,叶片脯氨酸 的含量普遍高于高盐浓度胁迫。随着盐胁迫时间的延 长,脯氨酸含量先升后降,在盐胁迫14 d时达到最大值, 是对照的3倍。盐胁迫35 d时,在低盐胁迫下,脯氨酸 含量高于无胁迫处理;在高盐胁迫下,脯氨酸含量比无胁 迫处理下降了11%。
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胁迫时间/d 图5盐胁迫对柳L0911叶片脯氨酸含量的影响
3结果与分析 3.1超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性与植物抗盐的关 系SOD和POD是防御活性氧及其他自由基对细胞膜 系统伤害的保护酶系统的主要组成部分,在清除自由基 和阻止自由基的形成方面起重要作用。SOD是植物抗 氧化系统的第一道防线,能清除・0 一的危害;POD是清 除过氧化物和H:0 的主要酶类,与SOD协同作用保护 膜系统不受自由基的伤害 。因而,SOD和POD的活性 高有利于保护脂膜不受自由基的危害,避免膜上不饱和 脂肪酸遭受过氧化的危害 。在本试验中,柳L0911叶 片SOD活性随着盐浓度增大而上升,且在盐胁迫一定时 问后,SOD活性虽有所下降但高于无胁迫处理,POD活 性随着盐胁迫时间的延长呈先升后降,在低盐浓度胁迫 58 江西农业学报 24卷 下,POD活性始终高于无胁迫处理;在高盐胁迫下,POD 的滑胜略低予无胁迫处理,且下降了16.7%。这说明柳 I.,0911受到盐胁迫时,可提高其自身体内抗氧化水平,抵 御对细胞膜系统的伤害。 3.2盐胁迫对植物体内丙二醛含量的影响MDA含量 能增加细胞膜透性,增强脂质过氧化作用,最终导致膜系 统的破坏。在植物生长过程中,干扰或破坏膜结构和功 能的因素很多,其中脂质过氧化作用是最重要的因素之 一 。
柳1.0911叶片MDA含量均处于积累状态,在低盐
胁迫下,积累得少,在35 d之前,MDA含量低于无胁迫处 理;在高盐胁迫下,比低盐胁迫时积累得多但是差异不显 著,这说明柳1.091 1遭受盐胁迫伤害不大。 3.3游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量与植物抗盐的关 系游离脯氨酸和可溶性蛋白的积累是植物抵抗渗透胁 迫的有效方式之一。游离脯氨酸的升高能够降低叶片细 胞的渗透势,防止细胞脱水 ;可溶性蛋白可以保护细胞 膜系统,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¨ 。本研究表明,胁迫过程 中柳L0911的游离脯氨酸含量、可溶性蛋白均处于积累 状态,这说明柳L0911在保护细胞膜系统、维持细胞内酶 的结构、减少细胞内蛋白质的降解等方面可能具有一定 的优势。 通过不同浓度NaC1溶液胁迫,其抗逆生理指标测定 及分析,在一定程度上反映了柳ID911的耐盐生理特征。 即随着NaCI溶液胁迫浓度的增加,可溶性蛋白的不断积 累对脯氨酸等调节物进行补偿,增强了细胞渗透调节能 力;POD和SOD含量的增加提高了柳L0911自身体内的 抗氧化水平,抵御外界对细胞膜系统的伤害;丙二醛含量 增加幅度不大,表明柳【.09l1叶片遭受盐胁迫伤害的程 度小,因此,柳1.0911具有较强的耐盐性,能耐0.4%NaCI 的盐浓度。