鹽脅迫下2種櫻桃砧木的生理變化

梁發(fā)輝　王芳　楊靜慧等

摘要： 為了選擇耐鹽櫻桃砧木，以黑山櫻（Cerasus maximowiczii）和四川櫻桃（Cerasus szechuanica）為試材，通過不同濃度（0、0 2%、0 4%、0 6%）的NaCl脅迫處理，研究植株的生理生化指標(biāo)（MDA含量、SOD酶活性、POD酶活性、Prp含量、葉綠素b含量）。結(jié)果表明，各鹽脅迫濃度下，四川櫻桃的MDA含量均高于黑山櫻；除對(duì)照外，黑山櫻的SOD酶活性在各鹽脅迫濃度下均較四川櫻桃的低；在0 4%～0 6%的高鹽濃度下，黑山櫻的POD酶活性較高，耐鹽性較強(qiáng)；在≤0 2%的低鹽濃度下，四川櫻桃的POD酶活性較高；在各鹽脅迫濃度下，黑山櫻的Pro含量均高于四川櫻桃而葉綠素b含量均低于四川櫻桃。隸屬函數(shù)綜合分析認(rèn)為，黑山櫻耐鹽性（0 8）強(qiáng)于四川櫻桃（0 2）。

關(guān)鍵詞： 大櫻桃；砧木；耐鹽性；鹽脅迫；生理生化指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S662 501 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）08-0171-03

大櫻桃是我國(guó)北方落葉果樹中成熟較早的樹種之一，素有“春果第一枝”之稱。大櫻桃色澤鮮艷、營(yíng)養(yǎng)豐富，最新研究發(fā)現(xiàn)，大櫻桃還含有花色素、花青素和花紅素等，這些生物素都有重要的醫(yī)藥價(jià)值 [1]。大櫻桃果實(shí)發(fā)育期短，在果實(shí)生長(zhǎng)期不施農(nóng)藥，是真正無污染的綠色水果，深受人們的喜愛。由于大櫻桃不耐貯藏和運(yùn)輸，適宜在大城市周邊地區(qū)發(fā)展，就近供應(yīng)。天津地區(qū)擁有較多的消費(fèi)群體，因此在天津周邊地區(qū)發(fā)展大櫻桃栽植具有廣闊的市場(chǎng)前景 [2]。

大櫻桃適宜生長(zhǎng)的土壤pH值為6 0～7 5 [3]，我國(guó)種植大櫻桃的中北部地區(qū)土壤的pH值為7 0～7 8，為微堿性土壤，在這種pH值范圍內(nèi)大櫻桃基本可以正常生長(zhǎng)。由于天津大部分地區(qū)為輕度或中度鹽堿地，在天津地區(qū)選育耐鹽櫻桃砧木對(duì)于充分利用鹽堿地，為農(nóng)民創(chuàng)收具有重要意義 [4]。因此，本試驗(yàn)通過分析鹽脅迫下櫻桃砧木的生理生化反應(yīng)和變化，比較了黑山櫻（Cerasus maximowiczii）砧木和四川櫻桃（Cerasus szechuanica）砧木的耐鹽性，為大櫻桃在天津地區(qū)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1 1 材料

黑山櫻種子購買于河北秦皇島，四川櫻桃種子采自于四川平武山區(qū)。

1 2 方法

試驗(yàn)采用NaCl溶液進(jìn)行鹽脅迫，設(shè)置4個(gè)濃度處理，分別為0（對(duì)照）、0 2%、0 4%和0 6%。將經(jīng)過低溫沙藏后的種子用清水洗凈，在蛭石苗床上進(jìn)行播種，待長(zhǎng)出2張真葉后，移入帶托花盆中，每盆3株。緩苗4周后，用相應(yīng)濃度鹽水進(jìn)行脅迫處理，每處理5盆（5次重復(fù)）。

處理4周后，同組植株隨機(jī)選取葉片，測(cè)其丙二醛（MDA） 含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性、游離脯氨酸（Pro）含量以及葉綠素b含量。每組處理3次重復(fù)，每次讀數(shù)3次重復(fù)，運(yùn)用公式計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)。MDA含量的測(cè)定：采用硫代巴比妥酸比色法 [5]；SOD酶活性測(cè)定：采用抑制氮藍(lán)四唑法（NBT）光化還原法 [5]；POD酶活性測(cè)定：采用愈創(chuàng)木酚比色法 [5]；Pro含量測(cè)定：采用酸性茚三酮比色法 [5]；葉綠素b含量的測(cè)定：采用分光光度法 [5]。試驗(yàn)所用分光光度計(jì)品牌為PerKinElmer，型號(hào)為L(zhǎng)ambda 35。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS和Excel進(jìn)行差異顯著性分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2 1 鹽脅迫對(duì)2種櫻桃葉片MDA含量的影響

由圖1可知，四川櫻桃的MDA含量隨NaCl濃度升高呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)，且在NaCl濃度為0 2%時(shí)達(dá)到最大值。在各鹽脅迫濃度下，四川櫻桃的MDA含量均高于黑山櫻。黑山櫻在不同NaCl濃度處理時(shí)，MDA含量?jī)?nèi)存在顯著差異，四川櫻桃在NaCl濃度為0 6%時(shí)與對(duì)照差異不顯著，其余各濃度均差異顯著。MDA是脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物，植物在逆境脅迫下，體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧，活性氧通過脂質(zhì)過氧化作用形成氫過氧化物，氫過氧化物可以分解產(chǎn)生MDA，MDA間接反映了膜受損狀況。因此，從葉片中MDA含量隨NaCl處理濃度的變化看，在0 2% NaCl處理下，四川櫻桃和黑山櫻MDA大量積累，膜受損情況嚴(yán)重 [6-7]，而黑山櫻的變化幅度要小于四川櫻桃，可見黑山櫻對(duì)鹽脅迫有一定的調(diào)節(jié)能力，其耐鹽性強(qiáng)。因此，從MDA含量看，黑山櫻的耐鹽性較強(qiáng)，四川桃較差。

2 2 鹽脅迫對(duì)2種櫻桃葉片SOD酶活性的影響

由圖2可知，黑山櫻和四川櫻桃的SOD酶活性隨NaCl濃度升高均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，黑山櫻和四川櫻桃在NaCl濃度為0 2%時(shí)SOD酶活性達(dá)到最大值。在各鹽脅迫濃度下，黑山櫻的SOD酶活性低于四川櫻桃。

在0～0 4% NaCl處理時(shí)黑山櫻SOD酶活性差異不顯著，當(dāng)NaCl濃度達(dá)到0 6%時(shí)黑山櫻SOD酶活性與其他處理差異顯著。除對(duì)照外，四川櫻桃SOD酶活性在不同濃度NaCl處理時(shí)均有顯著差異。

SOD酶是防御系統(tǒng)中的重要酶類，在逆境下其活性增加可以減輕活性氧代謝對(duì)膜的傷害，增強(qiáng)植物對(duì)逆境的抗性；但在嚴(yán)重的逆境下，SOD酶活性將下降 [8-10]。四川櫻桃的SOD酶活性在鹽脅迫下下降趨勢(shì)明顯，沒有明顯的調(diào)節(jié)作用；因此，從SOD酶活性看，黑山櫻的耐鹽性較強(qiáng)，四川櫻桃較差。

2 3 鹽脅迫對(duì)2種櫻桃葉片POD酶活性的影響

由圖3可知，黑山櫻和四川櫻桃的POD酶活性都表現(xiàn)出隨NaCl濃度升高而先升高后下降的趨勢(shì)。其中，在低鹽濃度下（鹽濃度為0～0 2%）四川櫻桃的POD酶活性高，在NaCl濃度為0 2%時(shí)達(dá)到最大值，比對(duì)照提高了433%。在高鹽濃度下（鹽濃度為0 4%～0 6%）黑山櫻的POD酶活性高，并在NaCl濃度為0 4%時(shí)達(dá)到最大值，比對(duì)照提高了586%。黑山櫻與四川櫻桃在各鹽脅迫濃度下POD酶活性均差異顯著。

POD（過氧化物酶）作為抗氧化酶也是逆境脅迫研究中常測(cè)定的一項(xiàng)生化指標(biāo)。在逆境下其活性增加可以減輕活性氧代謝對(duì)膜的傷害，增強(qiáng)植物對(duì)逆境的抗性 [11-12]。POD活性越強(qiáng)，保護(hù)效應(yīng)越強(qiáng)。綜合分析可知，在0 4% NaCl處理下，黑山櫻的POD酶仍然在起調(diào)節(jié)作用，其調(diào)節(jié)范圍較四川櫻桃更大。可見，從POD酶活性看，黑山櫻較耐鹽，四川櫻桃的耐鹽性較差。

2 4 鹽脅迫對(duì)2種櫻桃葉片Pro含量的影響

由圖4可知，四川櫻桃Pro的含量表現(xiàn)出隨NaCl濃度升高而先升高后下降的趨勢(shì)，黑山櫻的Pro含量則先增加后減少再增加，且均在NaCl濃度為0 2%時(shí)達(dá)到最大值。在各鹽脅迫濃度下，黑山櫻的Pro含量均高于四川櫻桃（0 4%鹽濃度下無明顯差異）。

黑山櫻在0 4% NaCl處理時(shí)Pro含量與其他處理差異顯著，在NaCl濃度為0 2%、0 6%時(shí)差異不顯著，四川櫻桃在各鹽脅迫濃度下Pro含量差異顯著。

植物在不良環(huán)境脅迫下，脯氨酸含量會(huì)顯著增加 [13]，在鹽脅迫條件下抗性強(qiáng)的植物體內(nèi)的脯氨酸含量較多，脯氨酸也是鹽生植物的一個(gè)非常重要的調(diào)節(jié)滲透壓物質(zhì)。因此，從游離脯氨酸含量變化看，黑山櫻和四川櫻桃在鹽濃度為0 2%時(shí)Pro含量都迅速增加，但在鹽濃度為0 6%時(shí)黑山櫻Pro含量又急劇上升，說明黑山櫻較耐鹽，四川櫻桃的耐鹽性較差。

2 5 鹽脅迫對(duì)2種櫻桃葉片葉綠素b含量的影響

由圖5可知，四川櫻桃葉綠素b的含量表現(xiàn)出隨NaCl濃度升高而先升高后下降的趨勢(shì)，在NaCl濃度為0 2%時(shí)達(dá)到最大值，除對(duì)照外，在各鹽脅迫濃度下，四川櫻桃葉綠素b含量均差異顯著。黑山櫻葉片中的葉綠素b含量受鹽脅迫的影響不大，在各鹽濃度處理下差異不顯著。

光合作用是衡量植物合成功能的重要生理指標(biāo)，而葉綠素是植物光合作用的基礎(chǔ)，葉綠素含量的高低往往能客觀地反映植物抗性的強(qiáng)弱 [14]。因此，從葉綠素b含量看，四川櫻桃對(duì)鹽脅迫的調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，黑山櫻較差。

2 6 鹽脅迫下2種櫻桃砧木的生理生化指標(biāo)的綜合分析

為了綜合分析2種植物的耐鹽性，根據(jù)上述2種櫻桃的各個(gè)生理指標(biāo)，計(jì)算了在0 2%、0 4%和0 6% 3個(gè)鹽濃度下的隸屬函數(shù)值（表1），以評(píng)估在不同鹽濃度下2個(gè)櫻桃種類的耐鹽性。各指標(biāo)均賦予同等權(quán)重。其中，MDA與耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，葉綠素b含量、POD酶活性、SOD酶活性和游離脯氨酸含量與耐鹽性呈正相關(guān)。根據(jù)隸屬函數(shù)平均值評(píng)價(jià)各櫻桃種類的耐鹽性，隸屬函數(shù)平均值越大，耐鹽性越強(qiáng)。表1顯示，黑山櫻的隸屬函數(shù)平均值為0 8，四川櫻桃的為0 2。因此，黑山櫻耐鹽性強(qiáng)于四川櫻桃。

3 小結(jié)

葉片的生理生化指標(biāo)能在一定程度上反映植物的生長(zhǎng)狀況，本研究結(jié)果表明，與四川櫻桃相比，黑山櫻植株葉片具有較低的SOD酶活性、MDA含量和較高的Pro含量，SOD酶活性下降較慢，因此有較強(qiáng)的耐鹽性。在低鹽濃度下，四川櫻桃的POD酶活性較高，說明在低鹽脅迫下，該酶有一定的調(diào)節(jié)能力，此外四川櫻桃的葉綠素b含量較高，有一定的耐鹽性。因此，綜合分析認(rèn)為，黑山櫻的耐鹽性強(qiáng)于四川櫻桃。

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