水分脅迫對(duì)沙棘細(xì)胞膜透性及丙二醛含量的影響

崔慶利

摘要 以遼西地區(qū)4個(gè)品種的沙棘苗木為研究對(duì)象，通過(guò)沙棘細(xì)胞的細(xì)胞膜透性和丙二醛含量變化程度測(cè)定不同沙棘品種間的耐旱性。結(jié)果表明，隨著水分脅迫程度的加大，4個(gè)品種的葉片細(xì)胞膜透性和丙二醛含量均逐漸升高，對(duì)細(xì)胞造成傷害。但是4個(gè)品種的受害程度不同，其中遼阜Ⅰ的耐旱性最好，中黃果的耐旱性較差。

關(guān)鍵詞 沙棘；水分脅迫；丙二醛；細(xì)胞膜透性

中圖分類號(hào) S793.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）11-0139-01

遼西朝陽(yáng)地區(qū)屬于北溫帶大陸性氣候區(qū)，特點(diǎn)是干旱少雨、晝夜溫差大、生態(tài)環(huán)境脆弱。沙棘是落葉灌木，具有耐寒、耐旱、耐貧瘠的特點(diǎn)，對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng)。目前沙棘作為三北防護(hù)林的一個(gè)重要樹種，在該地區(qū)被廣泛種植。由于其果實(shí)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，是高效益經(jīng)濟(jì)林，故能為沙棘種植戶帶來(lái)可觀收益[1-2]。本試驗(yàn)采用水分脅迫的方式研究沙棘葉片細(xì)胞膜透性和丙二醛含量2個(gè)耐旱指標(biāo)的變化，以期為干旱地區(qū)沙棘耐旱性及其品種的研究與篩選提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的扦插沙棘苗為試驗(yàn)對(duì)象，4個(gè)沙棘果品種分別為遼阜Ⅰ、楚伊、中紅果和中黃果。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于遼寧省建平縣某林場(chǎng)。2016年5月初，在林場(chǎng)內(nèi)將選好的扦插沙棘苗木移栽入30 cm×25 cm的塑料盆中，每盆1株。在當(dāng)?shù)睾Y出沙土，每個(gè)盆裝5 kg土壤。填土完畢后將水澆透，之后每隔5 d澆透水1次。6月初對(duì)各盆進(jìn)行水分脅迫處理，當(dāng)天（0 d）的測(cè)試指標(biāo)記為對(duì)照處理，之后不再澆水，讓沙棘保持干旱狀態(tài)，5 d、10 d、15 d、20 d和25 d，共計(jì)6次處理，每個(gè)處理3次重復(fù)。每次采樣時(shí)間為9：00左右，此時(shí)葉片展開完整，將采回的葉片立即帶回實(shí)驗(yàn)室冷藏待測(cè)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 葉片細(xì)胞膜透性的測(cè)定。稱取0.5 g沙棘葉片放在燒杯內(nèi)，加入一定量的蒸餾水，靜置2 h。然后用電導(dǎo)儀測(cè)定此時(shí)的電導(dǎo)率記為R。測(cè)定初始值后將燒杯放在水浴鍋內(nèi)煮沸15 min，然后將燒杯自然冷卻至室溫，用50 mL容量瓶定容，此時(shí)測(cè)定電導(dǎo)率，記為R0。相對(duì)電導(dǎo)率=R/R0，3次重復(fù)，取平均值。

1.3.2 葉片細(xì)胞丙二醛含量的測(cè)定。稱取0.5 g沙棘苗木葉片，在研缽中加入5%TCA 5 mL研磨，用去離子水將研缽沖洗干凈后，離心機(jī)（3 000 r/min）離心5 min。取上清液2 mL于另一個(gè)5 mL離心管中，加入2 mL 0.67%TBA，然后在振蕩器上振蕩1 min，之后將離心管放在水浴鍋中煮沸30 min，水浴后冷卻至常溫，再次離心5 min（3 000 r/min），之后利用分光光度計(jì)分別在450、532、600 nm處測(cè)定吸光度值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS和Excel軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分脅迫對(duì)沙棘葉片細(xì)胞膜透性的影響

當(dāng)植物處于水分缺少的逆境環(huán)境中，其細(xì)胞膜會(huì)受到不同程度的傷害。細(xì)胞膜的作用是與外界進(jìn)行物質(zhì)交換，維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境和正常生理代謝。有研究表明，細(xì)胞膜的質(zhì)量不僅與外界條件有關(guān)，也與植物自身的抗性基因有關(guān)。通過(guò)水分脅迫對(duì)沙棘葉片電導(dǎo)率影響的大小，可以了解不同品種對(duì)外界抗性的強(qiáng)弱。

由表1可知，隨著水分脅迫程度的加劇，4個(gè)品種沙棘葉片的相對(duì)電導(dǎo)率呈逐漸升高趨勢(shì)。4個(gè)品種的沙棘葉片的電導(dǎo)率在前4次處理中增加趨勢(shì)比較緩慢，說(shuō)明植物細(xì)胞受到的干旱傷害程度較小。但是后2次處理中，4個(gè)品種沙棘葉片電導(dǎo)率出現(xiàn)了較大幅度的增加，此時(shí)葉片細(xì)胞受害程度較大。其中，遼阜Ⅰ變化幅度較小，說(shuō)明對(duì)干旱逆境的抗性較好，而中黃果的變化幅度較大，對(duì)干旱逆境的抗性較差。

2.2 水分脅迫對(duì)沙棘葉片丙二醛含量的影響

丙二醛（MDA）的產(chǎn)生是由于植物處在逆境之中細(xì)胞膜發(fā)生了膜脂過(guò)氧化作用。目前已經(jīng)有大量研究表明，植物細(xì)胞中的丙二醛含量可以作為衡量細(xì)胞膜受到外界逆境傷害程度的標(biāo)準(zhǔn)[3-4]。

由表2 可知，在整個(gè)水分脅迫處理過(guò)程中，4個(gè)沙棘品種葉片中的丙二醛含量變化趨勢(shì)一致，都是隨著水分脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)含量逐漸增大。在前4次處理中，葉片丙二醛含量增加幅度較小，葉片受到傷害程度小，各品種間差異不顯著（P>0.05）。在最后2次處理中葉片丙二醛含量增加幅度較大，葉片細(xì)胞膜受到的傷害程度加劇。在20 d和25 d 處理中，品種間出現(xiàn)了差異性，遼阜Ⅰ和中黃果間的差異達(dá)到最大，差異性顯著（P<0.05）。在整個(gè)水分過(guò)程中，遼阜Ⅰ葉片的丙二醛含量始終是最低的，中黃果葉片的丙二醛（MDA）含量始終較其他品種高，所以遼阜Ⅰ的耐旱性較強(qiáng)，而中黃果的耐旱性較差。

3 結(jié)論

通過(guò)水分脅迫試驗(yàn)結(jié)果可知，4個(gè)品種沙棘葉片細(xì)胞中的細(xì)胞膜透性和丙二醛含量的變化均隨著水分脅迫程度的加劇而增加[5-6]。試驗(yàn)得出，沙棘細(xì)胞膜透性和丙二醛含量的變化程度可以作為衡量沙棘的耐旱指標(biāo)。在遼阜Ⅰ、楚伊、中紅果和中黃果沙棘4個(gè)品種中，細(xì)胞膜透性和丙二醛含量指標(biāo)變化都以遼阜Ⅰ沙棘果品種表現(xiàn)最好，耐旱性最強(qiáng)；以中黃果沙棘果測(cè)定指標(biāo)最差，耐旱性也最弱。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 劉祖棋，張石誠(chéng).植物抗性生理學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1995：373-377.

[2] 王俊峰，梁宗鎖.沙棘生物學(xué)特性與利用[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

[3] 夏新莉，鄭彩霞，尹偉倫.土壤干旱對(duì)樟子松針葉膜指過(guò)氧化膜脂成分和乙烯釋放的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2010，36（3）：8-12.

[4] 田魏龍，蔣志榮.不同沙棘品種對(duì)干旱脅迫的生理生化響應(yīng)[J].中國(guó)沙漠，2011（5）：1215-1220.

[5] 侯麗麗.干旱脅迫下沙棘抗旱生理生化指標(biāo)變化規(guī)律研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[6] 王國(guó)富.沙棘的形態(tài)解剖特性及生理指標(biāo)與抗旱性關(guān)系研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.