三種非生物脅迫對蒙古柳幼苗電導(dǎo)率和丙二醛含量的影響

賈曉龍，陳 鴿，南桂仙

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系，吉林 延吉 133002)

三種非生物脅迫對蒙古柳幼苗電導(dǎo)率和丙二醛含量的影響

賈曉龍，陳 鴿，南桂仙

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系，吉林 延吉 133002)

本實驗為了了解蒙古柳幼苗對逆境脅迫的耐受性，將蒙古柳幼苗在1/2MS+(50、100、150、200)Mm NaCl、1/2MS+(100、200、300、400)mM Sorbitol、1/2MS+(1、4、8、12)mM H2O2培養(yǎng)基中施加模擬鹽、干旱、氧化三種脅迫，處理幼苗3 d、5 d后測定葉片中丙二醛含量和電導(dǎo)率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蒙古柳幼苗對鹽脅迫有一定的抗逆性，對干旱和氧化脅迫有較高的抗逆性。

蒙古柳；逆境脅迫；丙二醛；電導(dǎo)率

蒙古柳(Salixlinearistipularis)又名筐柳，主要分布在中國內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼寧，俄羅斯(遠(yuǎn)東地區(qū))和蒙古等地區(qū)[1]。具有抗寒耐熱、抗旱、抗風(fēng)蝕等特性[2、3]。它可以在松嫩平原這樣的干旱和鹽漬化程度比較嚴(yán)重的土壤環(huán)境中群落分布。目前，國內(nèi)對蒙古柳的研究主要集中在栽培、無性系快速繁殖和有性繁殖等極少的方面。對于蒙古柳應(yīng)對非生物脅迫的抗性方面的研究幾乎沒有報道。本研究的目的是通過研究蒙古柳幼苗在不同非生物脅迫下生理生化指標(biāo)的測定，了解蒙古柳的脅迫耐性，為蒙古柳的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試種子是在當(dāng)年5月中旬pH值達(dá)到9以上的鹽堿地采集。

化學(xué)藥品：NaCl，Sorbitol，H2O2，95%酒精，三氯乙酸，硫代巴比妥酸鈉，等等。

1.2 脅迫處理

蒙古柳種子用75%酒精漂洗20 s后用無菌水沖洗3次，再用30%次氯酸鈉溶液漂洗20 min后用無菌水沖洗5次，洗后的種子在1/2MS固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到3～5葉齡的蒙古柳無菌苗，轉(zhuǎn)移到鹽脅迫處理培養(yǎng)基：1/2MS+(50、100、150、200)Mm NaCl；干旱脅迫處理培養(yǎng)基：1/2MS+(100、200、300、400)mM Sorbitol；氧化脅迫處理培養(yǎng)基：1/2MS+(1、4、8、12)mM H2O2，在不同濃度梯度的固體培養(yǎng)基脅迫處理3 d、5 d后測定葉片當(dāng)中的相對電導(dǎo)率和丙二醛含量，以1/2MS固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的幼苗做為對照(CK)。

1.3 取樣分析

蒙古柳幼苗經(jīng)過不同脅迫處理后立即取樣，每個處理取5棵植株葉片的混合樣，每個處理做3次重復(fù)，測定丙二醛含量和相對電導(dǎo)率。丙二醛含量采用TBA比色法，參照李合生等的方法[4]。電導(dǎo)率的測定采用Dongxia Yao[5]等的方法測定相對電導(dǎo)率。數(shù)據(jù)分析和做圖采用Excel2003程序，差異性相關(guān)統(tǒng)計分析采用SPSS18.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

我們對蒙古柳幼苗施加三種脅迫條件，根據(jù)測定得到的生理指標(biāo)進(jìn)行耐脅迫分析。

2.1 不同脅迫處理后蒙古柳幼苗相對電導(dǎo)率的變化

植物受到干旱、高溫、低溫、水澇、鹽漬等逆境傷害，往往首先作用于質(zhì)膜上，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損，質(zhì)膜的選擇透性喪失，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(尤其電解質(zhì))大量外滲，導(dǎo)致組織浸泡液的電導(dǎo)率增加，通過測定外滲液電導(dǎo)率的變化即可反映出質(zhì)膜受害程度和植物抗性的強(qiáng)弱。

蒙古柳幼苗在不同濃度梯度的模擬鹽、干旱和氧化脅迫處理3 d、5 d后，幼苗葉片相對電導(dǎo)率的測定結(jié)果如圖1。

圖1 不同脅迫處理3 d和5 d后對蒙古柳幼苗相對電導(dǎo)率的影響(注：*和* *分別表示0.05和0.01概率水平的顯著、極顯著差異)Fig.1 Effects of different stress treatments on relative electrical conductivity of Salix linearistipularis seedlings after 3 days and 5 days

用(50、100、150、200)mM NaCl，(100、200、300、400)mM Sorbitol，(1、4、8、12) mM H2O2處理蒙古柳幼苗3 d和5 d，蒙古柳葉片相對電導(dǎo)率有不同程度的變化。

當(dāng)用50 mM NaCl處理3 d后，和對照相比相對電導(dǎo)率出現(xiàn)顯著變化，100 mM NaCl處理3 d開始比對照有極顯著變化。處理5 d后的結(jié)果跟3 d相似，也是從100 mM NaCl處理5 d開始比對照有極顯著變化。

用不同濃度Sorbitol施加干旱脅迫，100 mM Sorbitol處理3 d后，和對照相比相對電導(dǎo)率有顯著的變化。100 mM Sorbitol處理5 d后，和對照相比相對電導(dǎo)率有顯著的變化，從400 mM高濃度Sorbitol處理5 d開始出現(xiàn)極顯著差異。

用不同濃度H2O2施加氧化脅迫，當(dāng)用(1、4、8、12) mM H2O2處理的時候，在不同濃度梯度下，處理3 d和5 d結(jié)果，對蒙古柳幼苗相對電導(dǎo)率都沒有出現(xiàn)顯著差異，但是隨著濃度的增加相對電導(dǎo)率大小有一定的上升趨勢，在濃度12 mM H2O2處理時相對電導(dǎo)率值最大。

2.2 不同脅迫處理后蒙古柳幼苗丙二醛含量的變化

丙二醛(MDA)是由于植物器官衰老或在逆境條件下受傷害，其組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的。它的含量與植物衰老及逆境傷害有密切關(guān)系。蒙古柳幼苗在不同濃度梯度的模擬鹽、干旱和氧化脅迫處理3 d、5 d后，幼苗葉片丙二醛含量測定結(jié)果如圖2。

圖2 不同脅迫處理3 d和5 d后對蒙古柳幼苗丙二醛含量的影響(注：*和* *分別表示0.05和0.01概率水平的顯著、極顯著差異)Fig.2 Effect of different stress treatments on MDA content of Salix linearistipularis seedlings after 3 days and 5 days

用(50、100、150、200)mM NaCl，(100、200、300、400)mM Sorbitol，(1、4、8、12) mM H2O2處理蒙古柳幼苗3 d和5 d，蒙古柳葉片丙二醛含量有不同程度的變化。

從圖2可以看出用50、100mM NaCl處理3 d后，蒙古柳幼苗中丙二醛含量沒有出現(xiàn)顯著的變化。當(dāng)用150 mM的較高濃度 NaCl處理3 d后丙二醛含量開始有顯著的增加。用200 mM 高濃度的NaCl處理5 d后幼苗中丙二醛含量開始出現(xiàn)極顯著的變化。

用不同濃度Sorbitol施加干旱脅迫處理后，100 mM Sorbitol處理3 d和5 d后，和對照相比丙二醛含量沒有出現(xiàn)顯著變化，當(dāng)用200 mM的較高濃度Sorbito處理3 d后開始出現(xiàn)顯著變化，而且400 mM 高濃度Sorbitol處理5 d后開始出現(xiàn)比對照有極顯著變化。

用不同濃度H2O2施加氧化脅迫，當(dāng)用12 mM的高濃度H2O2處理3 d后，丙二醛含量開始出現(xiàn)比對照出現(xiàn)顯著變化。用8 mM的高濃度H2O2處理5 d后，幼苗中丙二醛含量比對照出現(xiàn)極顯著變化。

3 討論與結(jié)果

3.1 討論

幼苗在不同脅迫處理3 d、5 d后測定電導(dǎo)率和丙二醛含量的結(jié)果，丙二醛含量隨著脅迫濃度的增加而增加，不同濃度NaCl處理結(jié)果，從150 mM 較高濃度NaCl處理3 d后開始出現(xiàn)比對照顯著變化，說明對于NaCl有一定的耐性。用400 mM 高濃度Sorbitol處理后表現(xiàn)出比對照出現(xiàn)極顯著變化，表明對干旱脅迫也有高抗性。用8 mM 高濃度H2O2處理5 d后，比對照出現(xiàn)極顯著變化，表示對氧化脅迫有高抗性。表明在用這些高的濃度脅迫處理后，蒙古柳體內(nèi)活性氧積累開始起到傷害的程度。

幼苗在不同脅迫處理3 d和5 d后，測定葉片電導(dǎo)率結(jié)果出現(xiàn)不同程度的變化，電導(dǎo)率隨著脅迫濃度的增加而變大，在100 mM NaCl處理3 d開始比對照出現(xiàn)極顯著變化，在400 mM高濃度Sorbitol處理5 d開始出現(xiàn)極顯著差異，12 mM H2O2處理5 d后，相對電導(dǎo)率也沒有出現(xiàn)顯著變化。表明用這些較高的濃度脅迫處理對蒙古柳質(zhì)膜開始起傷害。

3.2 結(jié)果

第一，蒙古柳幼苗對NaCl有一定的抗逆性。第二，蒙古柳幼苗對干旱脅迫有較高的抗逆性。第三，蒙古柳幼苗對氧化脅迫有高的抗逆性。

[1] Li X,Huang YM,Gong JR,et al..A study of the development of bio-energy resources and the status of eco-society in China[J].Energy，2010，35(11)：4451-4456.

[2] 董世林.黑龍江省植物志 第四卷[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社：84.

[3] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M].北京：科學(xué)出版社，1984：374.

[4] 李合生，孫群，趙氏杰．植物生理生化實驗原理與技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2000：58-64．

[5] Yao D, Zhang X, Zhao X, Liu C, Wang C, Zhang Z, Zhang C, Wei Q, Wang Q, Yan H, et al. Transcriptome analysis reveals salt-stress-regulated biological processes and key pathways in roots of cotton (Gossypium hirsutum L.) [J].Genomics，2011，(98)：47-55.

InfluencesofthreestresstreatmentsonelectricconductivityandmalondialdehydecontentonSalixlinearistipularisseedlings

JIA Xiao-long, CHEN Ge, NAN Gui-xian

(Department of Agronomy, College of agriculture, Yanbian University, Yanji 133002, China)

We experiment withSalixlinearistipularisseedlings in order to understand theSalixlinearistipularisseedling tolerance to abiotic stress.Salixlinearistipularisseedlings in culture media1/2MS+ (50, 100, 150, 200) Mm NaCl, 1/2MS+ (100, 200, 300, 400) mM Sorbitol, 1/2MS+ (1, 4, 8, 12) mM H2O2is applied to imitating the environmental of salt stress, drought stress, oxidative stress. After 3 days to 5 days, we mensurate the malondialdehyde content and conductivity of leaves. The results showed thatSalixlinearistipularisseedlings had certain resistance to salt stress, and had higher stress resistance to drought and oxidative stress.

Salixlinearistipularis; Adversity stress; Malondialdehyde; Conductivity

Q945.78

A

1674-8646(2017)24-0013-02

2017-10-17

延邊大學(xué)青年基金項目(延大科合字2015年13號)

賈曉龍(1992-)，男，在讀碩士生。

南桂仙(1978-)，女(朝鮮族)，博士，講師。