鹽脅迫對木槿幾種生理指標(biāo)的影響

徐瑢

摘 要：以木槿為試驗(yàn)材料，研究鹽脅迫對木槿正常生理的影響。研究表明，在鹽脅迫條件下，木槿的葉片相對含水量隨脅迫程度的增加而明顯降低，過氧化物酶活性、游離脯氨酸含量、丙二醛含量隨脅迫程度增加而明顯升高。

關(guān)鍵詞：木槿；鹽脅迫；生理

中圖分類號：S685.99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.034

Abstract： Taking Hibiscus as experimental material， effects of salt stress on normal physiological of Hibiscus was studied. The research indicated that under the condition of salt stress， the relative water content of Hibiscus leaf decreased significantly with increasing stress degree， peroxidase activity increased significantly with the stress level increasing， the content of free proline increased significantly with the increase of stress level，MDA content increased with the stress increased.

Key words：Hibiscus；salt stress；physiological

鹽堿地被認(rèn)為是鹽類集聚的一類土地，通常情況下，特指土壤中所含鹽分會影響到作物正常生長的一類土地。根據(jù)世界糧農(nóng)組織和聯(lián)合國教科文組織的不完全統(tǒng)計(jì)，全球的鹽堿地面積高達(dá)9.5億hm2，而我國的鹽堿地面積1億hm2，約占全世界的10.5%，各類鹽堿土地都是在一定的自然條件下形成的，各類易溶性鹽類在地面做垂直和水平方向上的重新分配，使鹽分在集鹽地區(qū)的土壤表層逐漸積聚是其形成的原因。在我國，土壤中碳酸鹽的累積是堿土和堿化土壤形成的主要原因，因而我國的鹽堿地中的堿化度普遍較高，土壤鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū)，植物幾乎無法生存。在開發(fā)利用鹽堿地的過程中，常把鹽堿地分為輕度鹽堿地、中度鹽堿地和重度鹽堿地3種，輕度鹽堿地的含鹽量一般不超過3‰，對植物影響不大，一般生長在其上的作物出苗率可達(dá)6‰左右，而重度鹽堿地的含鹽量普遍超過6‰，對植物影響較大，一般生長在重度鹽堿地上的作物出苗率不超過50%。

鹽脅迫是指植物由于生長在高鹽度生境而受到的高滲透勢的影響。鹽分的基本構(gòu)成包括可電離的陰離子和陽離子兩部分，一般情況下，土壤中常見的鹽分陰離子包括氯離子、硫酸根離子、碳酸氫根離子和碳酸根離子，常見鹽分陽離子包括鈉離子、鎂離子和鈣離子。研究表明，鈉鹽和鈣鹽對植物的危害較大。大量試驗(yàn)證明，植物在遭遇鹽分逆境脅迫時(shí)，植物的正常生長會受到明顯抑制。

鹽分逆境脅迫可以明顯抑制植物器官及組織的分化和生長，通常情況下，植物在遭遇鹽分逆境脅迫很短的時(shí)間內(nèi)，生長速率就會出現(xiàn)一定程度的下降。

本試驗(yàn)以木槿為試驗(yàn)材料，研究鹽分逆境脅迫對木槿正常生理的影響，以期為木槿的耐鹽性研究提供一定的借鑒。木槿葉片的相對含水量、過氧化物酶活性和脯氨酸含量的變化在定量表征鹽脅迫對于木槿生理的影響方面較為敏感，因而選擇這3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

木槿（拉丁學(xué)名：Hibiscus syriacus Linn.；英文名：Rose-of-Sharon，Shrub-althea），又名木棉、荊條、木槿花等，是一種在庭園很常見的灌木花種，為錦葵科木槿屬落葉灌木。在園林中可做花籬式綠籬，孤植、叢植均可。木槿種子入藥，稱“朝天子”。它是韓國的國花，在北美洲又有沙漠玫瑰的別稱。

試驗(yàn)選擇長勢相同的一年生木槿為試驗(yàn)材料，栽植于規(guī)格相同的試驗(yàn)盆內(nèi)，將試驗(yàn)材料分為4組，并用4種濃度（0%、10%、20%、30%）的NaCl溶液進(jìn)行澆灌，其中0%為對照組CK。

1.2 試驗(yàn)方法

（1）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片相對含水量測定。

鮮質(zhì)量含水量=（Wf-Wd）/ Wf ×100%

干質(zhì)量含水量= （Wf-Wd ）/ Wd×100%

相對含水量=（ Wf-Wd） /（ Wt-Wf） ×100%

（2）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過氧化物酶活性測定。

POD活性（U·g-1）=ΔA×D/（0.01W×t）=K×5 000/W

（3）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片游離脯氨酸測定。

游離脯氨酸含量（ug·g-1）Fw =（C×V）/（W×A×100）

式中，V為提取液總體積（mL）；A為測定時(shí)加樣量（mL）； W為樣品干質(zhì)量（g）。

（4）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片丙二醛含量測定。

MDA（mmol·g-1）=[6.452×（A652-A600）-0.559×A450]×Vt/Vs×FW=[6.452×（A652-A600）-0.559×A450]/W

式中，Vt為提取液總體積（mL），Vs為測定用提取液體積（mL），F(xiàn)W為樣品鮮質(zhì)量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫逆境下葉片相對含水量變化

水分條件一直被認(rèn)為是植物正常生長最為關(guān)鍵的因子之一，是植物進(jìn)行光合作用的必要原料，充足的水分條件可以保證植物活躍的進(jìn)行各項(xiàng)生理活動。而水分虧缺則會嚴(yán)重影響植物生長甚至造成萎蔫。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片相對含水量變化如圖1所示。試驗(yàn)表明，對照組的木槿葉片相對含水量基本沒有發(fā)生明顯變化，而其余三組受到NaCl溶液澆灌的木槿葉片相對含水量均出現(xiàn)明顯下降，其中，NaCl溶液濃度最高的試驗(yàn)組（30%）葉片相對含水量下降的最為明顯。

2.2 鹽脅迫逆境下葉片過氧化物酶活性變化

過氧化物酶（POD）在植物體內(nèi)的存在十分廣泛，并與植物的呼吸作用及光合作用都密切相關(guān)，過氧化物酶主要作用是清除植物體內(nèi)游離的各種對植物有害的過氧化物，與超氧化物歧化酶之間有著重要的協(xié)同作用。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過氧化物酶活性變化如圖2所示。試驗(yàn)表明，對照組的木槿葉片過氧化物酶活性基本沒有發(fā)生明顯變化，而其余三組受到NaCl溶液澆灌的木槿過氧化物酶活性均出現(xiàn)明顯上升，且上漲幅度相似。

2.3 鹽脅迫逆境下葉片游離脯氨酸變化

脯氨酸在植物蛋白的形成過程中發(fā)揮著重要的作用，被認(rèn)為是植物蛋白的重要組成成分，脯氨酸可與植物蛋白形成結(jié)合體發(fā)揮作用，也可以游離狀態(tài)存在于細(xì)胞液中，參與細(xì)胞滲透勢的調(diào)節(jié)。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片游離脯氨酸含量變化如圖3所示。試驗(yàn)表明，對照組的木槿葉片游離脯氨酸含量基本沒有發(fā)生明顯變化，而其余3組受到NaCl溶液澆灌的木槿游離脯氨酸含量均出現(xiàn)明顯上升，20%濃度和30%濃度NaCl溶液澆灌過的木槿植株葉片游離脯氨酸含量上升幅度較高，10%濃度NaCl溶液澆灌過的木槿植株葉片游離脯氨酸含量上升幅度較低。

2.4 鹽脅迫逆境下葉片丙二醛含量變化

丙二醛是生物體內(nèi)的氧自由基與脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，丙二醛的大量積累對生物細(xì)胞具有明顯的毒害作用，可以導(dǎo)致核酸和蛋白質(zhì)等重要的生物大分子物質(zhì)發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)，從而影響生物體的正常生理活性。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過丙二醛含量變化如圖4所示。試驗(yàn)表明，對照組的木槿葉片丙二醛基本沒有發(fā)生明顯變化，而其余3組受到NaCl溶液澆灌的木槿丙二醛含量均出現(xiàn)明顯上升，NaCl溶液濃度越高，上漲幅度越顯著。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)從木槿幼苗葉片的相對含水量、過氧化物酶活性、游離脯氨酸和丙二醛這4個(gè)生理指標(biāo)出發(fā)，研究鹽脅迫對木槿生理的影響。整體而言，鹽脅迫對木槿的這4個(gè)生理指標(biāo)均存在不同程度的影響。

水分因子是影響植物正常生長的關(guān)鍵性因子之一，植物體內(nèi)的水分一般可分為自由水和結(jié)合水兩部分，共同協(xié)助完成植物的各項(xiàng)生理功能。試驗(yàn)表明，在鹽脅迫條件下，木槿葉片的相對含水量明顯下降，葉片水分是葉片細(xì)胞各類小分子的重要溶劑；鹽逆境脅迫條件下，木槿葉片通過喪失水分的方式來增加葉片的滲透勢以維持自身的正常生長。

過氧化物酶是植物體內(nèi)氧自由基清除系統(tǒng)中的一類十分重要的酶，具有較高的靈敏度。試驗(yàn)表明，隨著鹽脅時(shí)間的增加，不同脅迫程度下的木槿葉片中的過氧化酶活性均明顯增強(qiáng)，這證明鹽逆境脅迫可以導(dǎo)致木槿葉片中的氧自由基大量積累。

游離脯氨酸在木槿葉片中主要起調(diào)節(jié)葉片滲透勢的作用。試驗(yàn)表明，隨著鹽脅迫程度的增加和脅迫時(shí)間的延長，木槿葉片中的游離脯氨酸含量明顯增加，這證明木槿通過該方式以增加自身滲透勢。

丙二醛是生物體內(nèi)的氧自由基與脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，丙二醛含量的增加表明木槿葉片內(nèi)部膜脂過氧化程度明顯。

鹽脅迫對木槿生理的影響是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，本試驗(yàn)只分析了鹽脅迫對木槿葉片的相對含水量、過氧化物酶活性、脯氨酸和丙二醛含量的影響，下一步試驗(yàn)中應(yīng)該重點(diǎn)研究其余多項(xiàng)重要生理指標(biāo)，如SOD、丙二醛、細(xì)胞膜透性等。

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