鹽脅迫對(duì)不同菠菜品種發(fā)芽率及生理特性的影響

聞小霞　王冬　周愛鳳　趙荷仙　劉剛　秦彪

摘要：以福萊特、皇抗、菠萊茵3個(gè)菠菜品種為材料，研究了不同濃度NaCl（0、20、40、60、80 mmol/L）對(duì)其發(fā)芽率、葉面積、葉綠素含量、光合參數(shù)、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響。結(jié)果表明：3個(gè)品種菠菜的發(fā)芽率、葉綠素含量及sOD和POD活性均在20 mmol/，L NaCl處理下最高，葉面積均隨NaCl濃度的增加而下降，脯氨酸含量隨NaCl濃度的升高呈上升的趨勢(shì)，其中菠萊茵含量最高，變化幅度最大；可溶性蛋白的變化趨勢(shì)與脯氨酸相同。凈光合速率在20 mmol/L NaCl處理時(shí)達(dá)到最高，蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度均隨著NaCl濃度的增加而降低。綜合可得，低濃度鹽脅迫對(duì)菠菜生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用；3個(gè)品種比較，菠萊茵的耐鹽性較高。

關(guān)鍵詞：菠菜；NaCl脅迫；發(fā)芽率；生理特性

中圖分類號(hào)：S636.101 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001—4942（2016）03—0027—04

菠菜屬藜科（Chenopdiaceae）菠菜屬（Spina-cia L.），為綠葉菜類蔬菜中最主要的一種，耐寒性和適應(yīng)性很強(qiáng)，生長(zhǎng)期較短，一年內(nèi)可多茬栽培。我國(guó)是世界鹽堿地大國(guó)之一，鹽漬化土壤面積大且有逐年增加的趨勢(shì)，已嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。近年來有關(guān)鹽脅迫、耐鹽機(jī)理及耐鹽種質(zhì)資源選育方面的研究均已見報(bào)道。但是鹽脅迫濃度跨度太大，結(jié)果不盡相同。本試驗(yàn)探索了不同鹽濃度處理對(duì)菠菜種子發(fā)芽率及其生理指標(biāo)的影響，旨在為進(jìn)一步了解如何減輕鹽脅迫對(duì)植株傷害奠定理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試波菜品種為福萊特、皇抗、菠萊茵。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取均勻一致的菠菜種子，用5%NaClO消毒5 min，沖洗干凈后置于濕潤(rùn)的濾紙上，每個(gè)培養(yǎng)皿中放置50粒，于25℃、3 000 lx光照培養(yǎng)箱中催芽，每天噴施一定量的處理液，待14天后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)NaCl濃度處理，分別為：CK：0mmol/L；T1：20 mmol/L；T2：40 mmol/L；T3：60mmol/L；T4：80 mmol/L。每處理重復(fù)3次。將不同品種菠菜種子播種于營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)，用不同濃度NaCl溶液澆灌，每隔2天處理一次，待苗齡達(dá)到三葉一心時(shí)測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo)。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

葉面積采用葉面積儀（浙江托普儀器公司，YMJ-D型）測(cè)定，每個(gè)處理測(cè)定10株，取其平均值；脯氨酸含量采用茚三酮法測(cè)定；SOD活性采用NBT光化還原法測(cè)定；POD活性采用比色法測(cè)定；CAT活性測(cè)定參照Aebi的方法進(jìn)行。光合參數(shù)采用光合儀（國(guó)產(chǎn)SYPB-0402）測(cè)定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜種子發(fā)芽率的影響

由圖1可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個(gè)品種菠菜種子的發(fā)芽率均呈先升高后降低的趨勢(shì)，福萊特、皇抗、菠萊茵均在T1處理下達(dá)到最高，分別為72.4%、76.5%、76.7%，T4處理下發(fā)芽率最低，其中菠萊茵的變化幅度最大?？梢姡?個(gè)品種菠菜種子對(duì)NaCl脅迫的敏感程度不同，種子萌發(fā)及生長(zhǎng)受抑制的程度存在差異。

2.2不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜葉面積和葉綠素含量的影響

由圖2可以看出，3個(gè)品種菠菜葉面積均隨NaCl濃度增加而減小，NaCl濃度越高，葉面積受抑制程度越明顯。福萊特和菠萊茵品種的葉面積均大于皇抗品種，在T4處理時(shí)福萊特的葉面積僅為39.8 cm²，比CK減少85.6%。

葉綠素是光合作用必不可少的物質(zhì)之一，其含量在一定程度上反映植物同化作用的能力。在外界鹽脅迫條件下，葉片中葉綠素含量的變化，可以作為品種問對(duì)鹽脅迫敏感程度的指示劑。圖3表明福萊特、皇抗在NaCl濃度較低時(shí)葉綠素含量有所升高，但隨著NaCl濃度的增大，又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；菠萊茵葉綠素含量則隨NaCl濃度的增大逐漸降低。

2.3不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜光合參數(shù)的影響

菠菜具有較高的光合速率，有利于幼苗積累更多的光合物質(zhì)。由圖4可以看出，隨著NaCl濃度的增大，3個(gè)品種菠菜的凈光合速率均呈先緩慢升高后快速下降的變化趨勢(shì)，T1處理最高，T4處理最低；蒸騰速率均隨NaCl濃度的增大逐漸下降，其中，皇抗品種降幅最大，福萊特和菠萊茵變化較為緩慢；氣孔導(dǎo)度均隨NaCl濃度的增加而降低，3個(gè)品種間差異較小。

2.4不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜抗氧化酶活性的影響

SOD、POD、CAT是植物體內(nèi)清除活性氧的重要酶類，對(duì)細(xì)胞的抗氧化、抗衰老具有重要意義。由圖5a、b可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個(gè)品種SOD、POD活性均表現(xiàn)為先升高后降低，且均在T1處理時(shí)最高，T4處理最低。由圖5c可以看出，福萊特和皇抗的CAT活性變化趨勢(shì)相同，均在T1處理時(shí)活性最高，之后隨NaCl濃度增加而降低；而菠萊茵品種則是在T2處理時(shí)CAT活性達(dá)到最高，且T2、T3、T4處理時(shí)活性均高于相同處理?xiàng)l件下另外兩個(gè)品種。

2.5不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜葉片脯氨酸含量的影響

脯氨酸是滲透脅迫條件下很容易積累的一種氨基酸，具有調(diào)節(jié)滲透功能、增強(qiáng)植物抗逆性的作用。由圖6可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個(gè)品種菠菜葉片中的脯氨酸含量均不同程度地增加，其中菠萊茵的脯氨酸含量最高，變化幅度最大，其次為皇抗，福萊特變化最為緩慢。

2.6不同濃度NaCl處理對(duì)菠菜可溶性蛋白含量的影響

植株中可溶性蛋白含量在一定程度上反映了植物對(duì)逆境的抵抗和耐受能力。由圖7可以看出，隨NaCl濃度的增加，3個(gè)品種菠菜的可溶性蛋白含量均呈上升趨勢(shì)，其中菠萊茵的變化幅度最大，T4處理比CK高36.9%，另外兩個(gè)品種變化較緩，T4處理的福萊特和皇抗分別比CK高19.8%、23.1%。

3結(jié)論與討論

一般認(rèn)為NaCl是造成鹽脅迫的主要物質(zhì)，一定濃度的NaCl會(huì)抑制植株生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)NaCl濃度為20 mmol/L時(shí)，對(duì)菠菜生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用，提高了抗氧化酶活性，這與周峰等的研究結(jié)果不同。但龍娟等研究也指出低濃度硝酸鹽對(duì)菠菜具有促進(jìn)作用，這可能與試驗(yàn)選取的菠菜品種自身耐鹽性有一定關(guān)系。低濃度鹽分對(duì)種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用，且可提高葉綠素含量、可溶性蛋白含量、光合速率。隨著鹽濃度的增加，種子萌發(fā)受到抑制，發(fā)芽率降低，這與張士功在小麥上的研究結(jié)論一致。

有研究認(rèn)為鹽土中的低水勢(shì)引起植物葉片水勢(shì)降低，導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降，是鹽分影響多種生理生化過程的根本原因，同時(shí)在一定程度上能夠增強(qiáng)光合速率。但本試驗(yàn)中3個(gè)菠菜品種光合速率在T1處理時(shí)達(dá)到最高，可能與低濃度鹽處理能促進(jìn)植株生長(zhǎng)有一定的關(guān)系。植株體內(nèi)存在多種抗氧化酶系統(tǒng)，當(dāng)受到外界鹽脅迫時(shí)，相關(guān)的酶系統(tǒng)活動(dòng)加強(qiáng)，以便清除多余的活性氧。本試驗(yàn)中抗氧化酶活性在低濃度處理下有所升高，這是由于SOD、POD、CAT屬于誘導(dǎo)性酶，隨著鹽濃度的不斷增加，植株體內(nèi)的有害物質(zhì)不斷增加、而且酶的活性有一定的限度，從而導(dǎo)致了抗氧化酶活性的降低，這與王小平的試驗(yàn)結(jié)果一致，但與王軍偉研究結(jié)果有所不同，該差異是由于品種問差異，還是由于兩個(gè)試驗(yàn)所設(shè)置的鹽濃度相差較大，還需進(jìn)一步研究。