NaCl脅迫對(duì)海濱木槿葉片生理特性的影響

李會(huì)欣,吳 明,方炎明,邵學(xué)新,梁 威

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江富陽(yáng) 311400；2.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院,江蘇 南京 210037)

海濱木槿 (HibiscushamaboSieb.et Zucc.)原產(chǎn)熱帶濱海地區(qū),屬錦葵科 (M alvaceae)木槿屬 (HibiscusL.)植物,為浙江省珍稀瀕危植物[1]。海濱木槿樹(shù)冠濃密,花形大而色澤艷麗、花色金黃,枝條富有韌性、耐修剪,是十分珍貴的園林綠化樹(shù)種之一；海濱木槿還具有驚人的抗逆能力[2],不但能耐鹽堿和海水浸泡,而且還具有很強(qiáng)的耐旱、耐瘠薄和抗風(fēng)能力,是一種頗具發(fā)展?jié)摿Φ姆雷o(hù)樹(shù)種。因此,海濱木槿在環(huán)境治理和鹽堿地改良方面具有十分重要的作用。

在正常的生理代謝中,植物體內(nèi)的活性氧處于產(chǎn)生和清除的平衡狀態(tài)。植物受到鹽脅迫時(shí),體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧,引起膜質(zhì)的過(guò)氧化傷害。丙二醛(MDA)是膜質(zhì)過(guò)氧化的主要產(chǎn)物,可與生物膜上的蛋白質(zhì)、酶等結(jié)合,破壞生物膜的結(jié)構(gòu)和功能,從而使細(xì)胞膜透性增大,膜交換能力下降或喪失。植物本身具有保護(hù)機(jī)制和自我調(diào)節(jié)體系,在一定范圍內(nèi)可減輕逆境對(duì)植物體的傷害。植物本身的保護(hù)機(jī)制主要包括 2種保護(hù)系統(tǒng)：一是酶促抗氧化保護(hù)系統(tǒng),包括超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和過(guò)氧化物酶(POD)等；二是非酶促抗氧化保護(hù)系統(tǒng),包括甜菜堿、維生素 C和類黃酮等非酶類物質(zhì)[3]。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)則主要有脯氨酸和可溶性糖等,構(gòu)成植物的自我調(diào)節(jié)體系。二者協(xié)同作用共同抵制環(huán)境脅迫誘導(dǎo)的氧化傷害。

目前,關(guān)于海濱木槿的研究主要集中于形態(tài)特征、馴化栽培以及開(kāi)發(fā)利用等方面,但關(guān)于NaC l脅迫條件下海濱木槿生理響應(yīng)方面的研究報(bào)道尚不多見(jiàn)。為此,作者比較分析了NaC l脅迫條件下海濱木槿幼苗葉片電解質(zhì)滲出率、葉綠素含量、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD活性和 POD活性等生理生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化,探討了海濱木槿對(duì)NaCl脅迫傷害的響應(yīng)機(jī)制,為從生理角度分析海濱木槿的耐鹽機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為 1年生海濱木槿扦插苗。選取健康狀況良好、生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株用于實(shí)驗(yàn),植株平均株高(48.17±2.82)cm、平均地徑 (0.52±0.14) cm。于 2009年 3月將海濱木槿扦插苗盆栽,每盆定植 1株,置于杭州灣濕地生態(tài)站實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)供試。

供試土壤取自杭州灣新圍灘地 (圍墾 5 a),為粉沙質(zhì)濱海鹽土,含鹽量為 0.06％,并含有機(jī)質(zhì) 5.357 g·kg-1、全磷 0.549 g·kg-1和全氮 0.301 g·kg-1, pH 8.7。土壤自然風(fēng)干,去雜、過(guò)篩后裝盆 (上口徑22 cm、下口徑 16 cm、高 26 cm),每盆裝土 6.13 kg。

1.2 方法

于 2009年 6月開(kāi)始進(jìn)行NaC l脅迫處理,土壤中NaC l終濃度分別設(shè)置為 0.0(CK)、2.0、4.0、6.0和 8.0m g·g-1,各處理中的 NaC l均以溶液的形式分 4次澆灌,每次 200mL,每天澆灌 1次,連續(xù)澆灌 4 d,對(duì)照用清水澆灌。每處理 5株,各 3次重復(fù),共 15株。在NaC l脅迫處理期間用清水合理澆灌,并使土壤含水量保持在田間持水量的 60％～80％,定期測(cè)定土壤含鹽量并松土,以保持土壤中 NaC l含量的穩(wěn)定和均勻分布。

分別于NaC l澆灌結(jié)束后的第 20、第 35、第 54和第 70天采集扦插苗的葉片 (每株 2～3片,混合取樣),立即置于 -70℃液氮中保存,用于各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測(cè)定[4]。

采用乙醇 -丙酮混合法[5]測(cè)定葉綠素含量；采用電導(dǎo)率法測(cè)定電解質(zhì)滲出率；采用硫代巴比妥酸顯色法測(cè)定MDA含量；采用茚三酮顯色法測(cè)定脯氨酸含量；采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量；采用 NBT (氮藍(lán)四唑)光化還原法測(cè)定 SOD活性；采用愈創(chuàng)木酚法[6]測(cè)定 POD活性。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用 Excel 2000軟件整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片中葉綠素含量及葉綠素a與 b比值的影響

葉綠素含量不僅是直接反映植物光合能力的重要指標(biāo),也是衡量植物耐鹽性的重要生理指標(biāo)之一[7]。葉綠素 a與 b比值 (Chla/Chlb)的高低則可以反映葉綠體中類囊體的疊垛程度,即：葉綠素 a與 b比值越低,類囊體的疊垛程度越低,類囊體膜的穩(wěn)定性也越差,致使光能在 2個(gè)光系統(tǒng)之間的分配受到影響[8]。NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片中葉綠素含量和葉綠素 a與 b比值的變化見(jiàn)表 1。

由表 1可知,在 2.0～8.0 m g·g-1NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片中葉綠素含量隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)出先升高而后下降再升高的趨勢(shì)。2.0和 4.0 m g·g-1NaC l脅迫條件下,不同處理時(shí)間海濱木槿葉片中葉綠素含量始終高于對(duì)照,且在脅迫處理的第35天時(shí)葉綠素含量最高,分別較對(duì)照組增加了 41％和 53％,且與對(duì)照組間差異顯著 (P＜0.05)；而在脅迫處理的第 54天,盡管葉綠素含量有所降低,但也極顯著高于對(duì)照；在脅迫處理的第 70天葉綠素含量小幅增加,但與對(duì)照差異不顯著。表明較低質(zhì)量濃度的NaC l脅迫可顯著提高海濱木槿葉片的葉綠素含量,但這一效應(yīng)與脅迫處理時(shí)間較短有關(guān),這一結(jié)果與Strogonov[9]的觀點(diǎn)一致。而在 6.0和 8.0 m g·g-1NaC l脅迫條件下,在處理的第 35天海濱木槿葉片葉綠素含量高于對(duì)照組但差異不顯著,在其他處理時(shí)間均低于或等于對(duì)照,且在處理的第 54天時(shí)葉綠素含量最低,分別僅為對(duì)照組的 63％和 89％,但在處理的第 70天時(shí)葉片中葉綠素含量又略有增加且與對(duì)照組間差異不顯著 (P＞0.05),表明在較高質(zhì)量濃度的NaC l脅迫條件下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的處理,海濱木槿逐漸表現(xiàn)出對(duì)NaC l脅迫的適應(yīng)能力。其中,脅迫處理第 54天 (7月 28日)各處理組葉綠素含量降低可能是由于此時(shí)天氣最熱,高溫使酶的活性降低,從而影響葉綠素的合成。

由表 1還可見(jiàn),在 2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片的 Chla/Ch lb比值呈先降低后升高的趨勢(shì),但變化幅度不大；Ch la/Ch lb比值在處理的第 35天低于對(duì)照組,而在第 20、第 54和第 70天均高于對(duì)照組。葉綠素 b是與植物抵抗逆境有關(guān)的一種光合色素,其相對(duì)含量的降低對(duì)于提高植物對(duì)外界鹽脅迫的耐受力有一定的效果[8]；葉綠素 b含量下降,使光能捕獲量減少,降低了細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,減少了對(duì)蛋白質(zhì)的降解,從而使植物對(duì)鹽脅迫的耐受性增強(qiáng)。綜合分析后認(rèn)為,在 NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片中葉綠素 b的降解速率大于葉綠素 a,導(dǎo)致葉綠素 b的相對(duì)含量減少,這一現(xiàn)象可能是海濱木槿為適應(yīng)NaC l脅迫而表現(xiàn)出的生理響應(yīng)之一。

2.2 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片中質(zhì)膜透性和丙二醛(M DA)含量的影響

鹽脅迫對(duì)植物危害的一個(gè)重要方面是對(duì)膜結(jié)構(gòu)和組成的影響,在鹽脅迫條件下植物膜系統(tǒng)最先遭到破壞,從而使膜透性增大,細(xì)胞內(nèi)離子外滲,表現(xiàn)為電解質(zhì)滲出率的提高[3]。電解質(zhì)滲出率的大小能直接反映植物細(xì)胞膜受傷害的程度,即：電解質(zhì)滲出率越大,質(zhì)膜受到的傷害也越大。而MDA也是膜質(zhì)過(guò)氧化的主要產(chǎn)物之一,其含量高低也可以反映植物遭受逆境的傷害程度[6]。NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片電解質(zhì)滲出率和MDA含量的變化見(jiàn)表 2。

表 1 不同質(zhì)量濃度 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片葉綠素含量和葉綠素 a與 b比值的影響1)Tab le 1 Effect of NaC l stressw ith d ifferen t concen tra tion s on ch lorophy ll con ten tand ra tio of Ch la to Ch lb in lea f of H ibiscus ham abo Sieb.et Zucc.1)

如表 2所示,在 2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,隨NaC l質(zhì)量濃度的提高和處理時(shí)間的延長(zhǎng),海濱木槿葉片電解質(zhì)滲出率總體上呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),僅在處理的第 54天各處理組及對(duì)照組的葉片電解質(zhì)滲出率略有降低,且僅在 4.0m g·g-1NaC l脅迫處理的第20天時(shí)葉片的電解質(zhì)滲出率略低于對(duì)照組,其余各處理組在各處理時(shí)間的葉片電解質(zhì)滲出率均高于對(duì)照組。在 2.0和 4.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間 (70 d)海濱木槿葉片的電解質(zhì)滲出率與對(duì)照組間幾乎沒(méi)有顯著差異 (P＞0.05),說(shuō)明質(zhì)量濃度低于或等于 4.0m g·g-1的 NaC l脅迫處理對(duì)海濱木槿葉片的細(xì)胞膜并未造成明顯傷害。在 6.0和 8.0 m g·g-1NaC l脅迫條件下,各時(shí)間段葉片的電解質(zhì)滲出率與對(duì)照組間均差異極顯著 (P＜0.01)；在脅迫處理的第 20、第 35、第 54和第 70天,6.0m g·g-1NaC l脅迫處理組海濱木槿葉片的電解質(zhì)滲出率分別為對(duì)照組的 1.75、1.20、1.25和 1.19倍；8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組則為對(duì)照組的 1.60、1.44、1.47和 1.38倍,說(shuō)明在 6.0和8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片的細(xì)胞膜受到了較明顯的傷害,但隨著時(shí)間的延長(zhǎng),受害程度減小。

由表 2還可看出,隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),各脅迫處理組及對(duì)照組海濱木槿葉片中的MDA含量均表現(xiàn)出先急劇升高后逐漸降低的趨勢(shì)。在處理的第 20天,各脅迫處理組(2.0～8.0 m g·g-1NaC l)海濱木槿葉片的 MDA含量均與對(duì)照組間無(wú)顯著差異 (P＞0. 05),說(shuō)明此時(shí)活性氧對(duì)海濱木槿葉片的細(xì)胞膜還未造成膜脂過(guò)氧化傷害。在處理的第 35天,盡管各處理組和對(duì)照組海濱木槿葉片的MDA含量均急劇上升,且表現(xiàn)出隨NaC l質(zhì)量濃度的提高M(jìn)DA含量逐漸增加的趨勢(shì),但 2.0～6.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的MDA含量顯著高于對(duì)照組 (P＜0.05),而 8.0m g ·g-1NaC l脅迫處理組的MDA含量極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01),并為對(duì)照組的 1.53倍,說(shuō)明在 2. 0～8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下海濱木槿細(xì)胞內(nèi)活性氧驟增,MDA含量也隨之增加,且 NaC l質(zhì)量濃度越高,MDA含量增加越明顯。而在脅迫處理的第 54和第70天,各處理組和對(duì)照組的MDA含量均較大幅度降低,且各處理組的 MDA含量總體上呈現(xiàn)出隨NaC l質(zhì)量濃度的提高而逐漸降低的趨勢(shì)；在處理的第70天,各處理組的MDA含量與對(duì)照組差異不顯著,說(shuō)明經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的脅迫鍛煉,海濱木槿體內(nèi)的活性氧清除機(jī)制逐漸被激活,使MDA含量下降。

表2 不同質(zhì)量濃度 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片電解質(zhì)滲出率和M DA含量的影響1)Tab le 2 Effect of NaC l stress w ith d ifferen t concen tra tion s on electrolyte perm eab ility and M DA con ten t in lea f of H ibiscus ham abo Sieb.et Zucc.1)

2.3 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片中脯氨酸和可溶性糖含量的影響

滲透脅迫是鹽脅迫對(duì)植物傷害的重要方面,土壤中含鹽量的增加使土壤滲透勢(shì)下降,導(dǎo)致植物吸收水分困難,而植物體可通過(guò)增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)平衡滲透勢(shì)以減輕鹽脅迫的傷害[10]。脯氨酸是水溶性最高的氨基酸,具有很強(qiáng)的水合能力,其水溶液具有很高的水勢(shì),因此脯氨酸在植物的滲透調(diào)節(jié)中起著重要作用。植物體內(nèi)的可溶性糖也是滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一,當(dāng)植物處于逆境時(shí),可溶性糖含量的增加可提高細(xì)胞的滲透勢(shì),緩解生理干旱。NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片脯氨酸含量和可溶性糖含量的變化見(jiàn)表 3。

如表 3所示,隨NaC l脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組及對(duì)照組的海濱木槿葉片中脯氨酸含量總體上呈先急劇增加然后逐漸降低的趨勢(shì),但同一處理時(shí)間段,各處理組的脯氨酸含量均高于對(duì)照組；在處理的第 35天,各處理組的脯氨酸含量均達(dá)到最高值；在處理的第 20、第 35和第 54天,隨 NaC l質(zhì)量濃度的提高,脯氨酸含量總體上呈逐漸升高的趨勢(shì),其中,與對(duì)照組相比,8.0m g·g-1NaC l處理組的脯氨酸含量變化幅度最大。在脅迫處理的第 20天,2.0和 4.0m g·g-1NaC l處理組的脯氨酸含量盡管高于對(duì)照組,但差異不顯著 (P＞0.05),而 6.0和 8.0m g·g-1NaC l處理組的脯氨酸含量極顯著高于對(duì)照組 (P＜0.01)；在脅迫處理的第 35和第 54天,2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的脯氨酸含量均極顯著高于對(duì)照組 (P＜0. 01)；而在脅迫處理的第 70天,各處理組的脯氨酸含量盡管也高于對(duì)照組,但差異不顯著 (P＞0.05)。上述結(jié)果表明,在NaCl脅迫處理的前中期,海濱木槿葉片中的脯氨酸發(fā)揮滲透調(diào)節(jié)的功能,維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定,使其不受破壞；在 NaC l脅迫處理過(guò)程的后期,葉片中脯氨酸含量明顯降低,有可能是細(xì)胞內(nèi)的保護(hù)酶起作用,消除了氧自由基的傷害。說(shuō)明在 NaC l脅迫條件下海濱木槿具有自我修復(fù)功能。

由表 3還可見(jiàn),隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組及對(duì)照組海濱木槿葉片中的可溶性糖含量均呈現(xiàn)出先降低后逐漸增加的趨勢(shì),其中,在NaC l脅迫處理第35天,各處理組及對(duì)照組的可溶性糖含量均達(dá)到最低值,且差異不顯著。隨 NaC l質(zhì)量濃度的提高及處理時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組海濱木槿葉片的可溶性糖含量或高于對(duì)照組或低于對(duì)照組,沒(méi)有一定的變化趨勢(shì),推測(cè)可溶性糖在海濱木槿滲透調(diào)節(jié)過(guò)程中可能沒(méi)有發(fā)揮主要作用,這一現(xiàn)象也可能與海濱木槿不同生長(zhǎng)期體內(nèi)的代謝差異有關(guān)。

表 3 不同質(zhì)量濃度 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片脯氨酸和可溶性糖含量的影響1)Tab le 3 Effect of NaC l stressw ith d ifferen t concen tra tion s on con ten tsof proline and solub le sugar in lea f of H ibiscus ham abo Sieb.et Zucc.1)

2.4 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片中 SOD和 POD活性的影響

在植物的活性氧清除系統(tǒng)中,重要保護(hù)酶包括SOD、POD和 CAT等,其中,SOD是植物體內(nèi)最主要的一種保護(hù)酶,具有清除氧自由基的作用,以減輕逆境對(duì)植株的傷害[11]；而 POD可以清除植物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫,從而減少細(xì)胞膜過(guò)氧化產(chǎn)物MDA的積累[12]。NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片 SOD活性和 POD活性的影響見(jiàn)表4。

如表 4所示,隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組及對(duì)照組海濱木槿葉片的 SOD活性總體上呈先升高后降低的趨勢(shì),且各處理組的 SOD活性均高于對(duì)照組。在處理的第 20天,2.0～6.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的 SOD活性高于對(duì)照組,而 8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的 SOD活性則低于對(duì)照組,但差異均不顯著(P＞0.05),說(shuō)明此時(shí) SOD的活性還未被激活；在處理的第 35天,各處理組及對(duì)照組的 SOD活性開(kāi)始升高,但 2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的 SOD活性均極顯著高于對(duì)照組 (P＜0.01),分別比對(duì)照組提高了 31％、112％、147％和 188％,說(shuō)明此時(shí)受逆境的誘導(dǎo) SOD活性增強(qiáng)；在處理的第 54天,各處理組及對(duì)照組的 SOD活性增加至最高,但 2.0～8.0mg·g-1NaCl脅迫處理組的SOD活性均顯著高于對(duì)照組 (P＜0.05),較對(duì)照組分別提高了 21％、8％、15％和 10％；在處理的第 70天,各處理組及對(duì)照組的 SOD活性均有所下降,但各處理組的 SOD活性仍極顯著高于對(duì)照組。上述結(jié)果說(shuō)明,在受到NaC l脅迫后,海濱木槿葉片中的抗氧化酶系統(tǒng)被激活,其中 SOD在清除氧自由基的過(guò)程中活性較高、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),從而減小了氧自由基對(duì)膜的傷害,這可能是海濱木槿耐 NaC l脅迫的主要機(jī)制之一。

由表 4還可見(jiàn),隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組及對(duì)照組海濱木槿葉片的 POD活性總體上呈先大幅度降低然后逐漸提高的趨勢(shì),且各處理組的 POD活性基本上均高于對(duì)照組。在 2.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片的 POD活性在處理的 54 d內(nèi)均與對(duì)照組無(wú)顯著差異 (P＞0.05)；而在處理的第 70天,POD活性才極顯著高于對(duì)照組 (P＜0.01),為對(duì)照組的 2.0倍。在 4.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,在處理的 35 d內(nèi) POD活性較對(duì)照組略有升高,但差異不顯著(P＞0.05)；而在處理的第 54和第 70天,POD活性極顯著高于對(duì)照組 (P＜0.01),均為對(duì)照組的 1. 5倍左右。在 6.0和 8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,葉片的 POD活性均極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01),且NaC l質(zhì)量濃度越高,與對(duì)照組的 POD活性差異越大；在脅迫處理的第 20、第 35、第 54和第 70天,6.0和8.0m g·g-1NaCl處理組的POD活性分別是對(duì)照組的 1.4、3.3、1.8、1.9和 2.1、3. 9、2.0、2.1倍。由此可見(jiàn),在 NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片的 POD活性均高于對(duì)照組,表明NaC l脅迫激發(fā)了 POD的活性,提高了細(xì)胞清除活性氧的能力,減少過(guò)氧化氫對(duì)細(xì)胞的傷害,保護(hù)了細(xì)胞的完整性。

表4 不同質(zhì)量濃度 NaC l脅迫對(duì)海濱木槿葉片 SOD和 POD活性的影響1)Tab le 4 Effect of NaC l stressw ith d ifferen t concen tra tion s on activ ities of SOD and POD in lea f of H ib iscus ham abo Sieb.et Zucc.1)

3 討論和結(jié)論

葉綠體是植物光合作用的場(chǎng)所,也是對(duì)鹽脅迫最敏感的細(xì)胞器[13]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨 NaC l脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),海濱木槿葉片中的葉綠素含量呈先升高后降低的趨勢(shì)；在 2.0和 4.0m g·g-1NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片的葉綠素含量高于對(duì)照組,而在 6.0和8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下,除處理的第 35天外,其他時(shí)間段葉片的葉綠素含量均低于對(duì)照組。據(jù)此可推測(cè)：海濱木槿葉片中葉綠素的含量增加可能與低濃度NaC l脅迫條件下植物葉片含水量過(guò)低、生長(zhǎng)緩慢有關(guān),即產(chǎn)生相對(duì)的濃縮效應(yīng)[14]；高濃度 NaC l脅迫條件下葉綠素含量的降低可能是由于在此條件下葉片的葉綠素酶活性增強(qiáng)[15],促進(jìn)了葉綠素分解,使葉片中葉綠素的合成減少；而在第 35天時(shí)各處理組葉片的葉綠素含量高于對(duì)照組,可能是由于海濱木槿的生長(zhǎng)旺盛,葉綠素合成速率大于分解速率。

電解質(zhì)滲出率和MDA含量均可反映細(xì)胞膜的傷害程度[16-17]。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知,隨著 NaC l脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),2.0和 4.0 m g·g-1NaC l脅迫處理組海濱木槿葉片的電解質(zhì)滲出率與對(duì)照組間幾乎沒(méi)有顯著差異,6.0和 8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組的電解質(zhì)滲出率顯著高于對(duì)照組；在 2.0～8.0 m g·g-1NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片的MDA含量?jī)H在第 35天時(shí)顯著高于對(duì)照組,其他時(shí)間段的MDA含量基本與對(duì)照組間差異不顯著。從傷害程度上來(lái)看,2.0～8.0 m g·g-1NaC l脅迫處理對(duì)海濱木槿的傷害程度不明顯,且隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸激發(fā)出海濱木槿對(duì)NaCl脅迫傷害的自我修復(fù)潛力。

滲透脅迫是鹽脅迫對(duì)植物造成傷害的重要原因之一,為了避免滲透脅迫,植物細(xì)胞通過(guò)滲透調(diào)節(jié)來(lái)降低胞內(nèi)水勢(shì)、保持胞內(nèi)水分,從而保證植物細(xì)胞的正常生理活動(dòng),其中脯氨酸和可溶性糖都是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[18]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨 NaCl脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫條件下海濱木槿葉片中脯氨酸含量先急劇增加然后逐漸降低,且除處理的第 70天外,其余時(shí)間段各處理組的脯氨酸含量均顯著高于對(duì)照組,且有隨 NaC l質(zhì)量濃度的提高脯氨酸含量增加的變化趨勢(shì)；而隨 NaC l質(zhì)量濃度的提高以及處理時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組海濱木槿葉片中可溶性糖含量的變化沒(méi)有表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。這說(shuō)明在NaC l脅迫條件下,為降低植物組織中水分的外滲及維持植物正常的生理代謝,海濱木槿葉片中的脯氨酸在滲透調(diào)節(jié)過(guò)程中起主要的調(diào)節(jié)作用,可溶性糖的作用為輔。

SOD和 POD是活性氧清除系統(tǒng)中重要的保護(hù)酶[19],不同植物不同鹽脅迫下保護(hù)酶活性變化方向和幅度不同[20]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨 NaC l脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),2.0～8.0m g·g-1NaC l脅迫處理組中海濱木槿葉片的 SOD活性呈先升高后降低的趨勢(shì),而 POD活性呈先降低后升高的趨勢(shì),結(jié)合葉片中MDA含量先增加后降低的變化特點(diǎn),說(shuō)明在 NaC l脅迫條件下SOD和 POD活性的增強(qiáng)有效清除了細(xì)胞中的活性氧、降低了MDA的含量；而當(dāng)逆境脅迫超過(guò)植物自身的耐性時(shí),可導(dǎo)致氧化酶系統(tǒng)遭到破壞。

綜上所述,在NaC l脅迫條件下,海濱木槿葉片中SOD和 POD活性增強(qiáng),且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；隨 NaC l脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),脯氨酸含量和MDA含量降低、葉綠素含量略有增加,表明海濱木槿具有一定的自我修復(fù)能力,使自身的受害程度降低,從而逐漸適應(yīng)NaC l脅迫環(huán)境。由此可知,海濱木槿具有較強(qiáng)的耐 NaC l脅迫的能力,經(jīng)過(guò)更進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)研究,可用于濱海灘涂以及鹽堿地的改良和綠化。

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