豌豆-根瘤菌共生體對(duì)鹽分脅迫的生理響應(yīng)

徐勃，馬紹英，張緒成，李勝，，柴強(qiáng)

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070；4.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070)

土壤鹽漬化是影響生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重問題，是造成世界農(nóng)作物減產(chǎn)的主要原因之一[1-2].據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球鹽漬土約 9.55× 108 hm2，中國約有3.69×107 hm2鹽漬土[3].鹽分脅迫下植物的生長發(fā)育受到抑制[4-5]，光合作用減弱，細(xì)胞內(nèi)活性氧大量積累，導(dǎo)致細(xì)胞損傷，甚至死亡[6-8].豌豆(Pisumsativum)屬豆科、豌豆屬，具有較全面而均衡的營養(yǎng)，是重要的豆科小雜糧作物[9]，中國是世界上第三大豌豆生產(chǎn)國和第二大青豌豆生產(chǎn)國.近年來，由于不合理灌溉和水資源匱乏等環(huán)境問題使土壤鹽漬化加重，豌豆等作物的產(chǎn)量受到了嚴(yán)重影響.因此尋求增強(qiáng)植物抵御鹽脅迫的適宜方法對(duì)于豌豆穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)顯得尤為重要.利用生物技術(shù)改善環(huán)境對(duì)作物生長發(fā)育的影響被人們寄予厚望，尋找提高植物耐鹽性的途徑和方法，就需要研究和掌握植物的耐鹽機(jī)理，這對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)鹽漬土的治理和綜合開發(fā)利用具有重大意義.

眾所周知，根瘤菌(Rhizobium)作為一種細(xì)菌微生物，可與豆科植物共生形成共生固氮體系，將大氣中的無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為植物可以吸收利用的有機(jī)氮，為宿主豆科作物提供更多氮素[10].此外，有研究表明接種根瘤菌可提高豆科作物對(duì)逆境的抵御能力，根瘤菌和植物形成的共生體在逆境下具有更強(qiáng)的膜穩(wěn)定性、活性氧干旱防御以及滲透調(diào)節(jié)能力[11-12].然而目前關(guān)于豌豆-根瘤菌共生體系響應(yīng)鹽脅迫的報(bào)道尚少.本文以豌豆為試驗(yàn)材料，通過接種3種根瘤菌，研究外源根瘤菌對(duì)豌豆響應(yīng)鹽脅迫影響的生理機(jī)制，旨在為利用根瘤菌提高作物耐鹽性提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以定西市農(nóng)科院提供的耐鹽性較好的‘定豌8號(hào)’和甘肅省農(nóng)科院提供的耐鹽性較差的‘隴豌6號(hào)’豌豆種子作為試驗(yàn)材料.3種根瘤菌菌株分別是由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供的苜蓿根瘤菌Ca66和中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心提供的兩種豌豆根瘤菌ACCC15657和ACCC15735.

1.2 根瘤菌的培養(yǎng)

將保藏的根瘤菌加入無菌水制成菌液接種于YMA固體培養(yǎng)基上進(jìn)行活化擴(kuò)增培養(yǎng).活化兩代后接種于YMA液體培養(yǎng)基中，置于180 r/min、28 ℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng).測(cè)定根瘤菌菌液的光密度值(D值)，并將供試菌株的菌液D值調(diào)至于0.8.

1.3 盆栽試驗(yàn)

于2018年4月3日播種，播種前用無菌水浸泡豌豆種子5 h，移至光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至發(fā)芽.挑選整齊一致的發(fā)芽種子浸泡于根瘤菌菌液中15 min，對(duì)照組浸泡于無菌水種15 min.播種于高35 cm，內(nèi)徑30 cm的試驗(yàn)用盆中，每盆播種25粒，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù).供試土壤取自黃土高原半干旱區(qū)的定西市安定區(qū)鳳翔鎮(zhèn)景家店村，上茬種植作物為小麥，土壤為黃綿土，過篩后自然風(fēng)干，每盆裝8 kg.

播種7 d后，參考劉新星[13]在豌豆鹽脅迫研究的鹽分脅迫濃度，設(shè)置對(duì)照組用蒸餾水澆灌，輕度脅迫組用35 mmol/L的NaCl溶液澆灌，重度脅迫組用105 mmol/L的NaCl溶液澆灌，土壤持水量保持在75%.試驗(yàn)播種后的第15天(幼苗期)，第30天(花期)，第45天(結(jié)莢期)收集植株材料，使用液氮速凍后儲(chǔ)存在-80 ℃的低溫冰箱中待測(cè).

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

株高與鮮質(zhì)量在植物樣品采集時(shí)直接測(cè)量，株高采用精度為1 mm的直尺測(cè)定，鮮質(zhì)量采用萬分之一天平稱量.SOD活性采用氮藍(lán)四唑還原法測(cè)定，MDA含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定，脯氨酸含量采用酸性茚三酮顯色法測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮法測(cè)定，POD采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[14].

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007初步整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用IBM SPSS Statistics 20進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和顯著性檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)定為α=0.05.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株株高的影響

‘定豌8號(hào)’的株高測(cè)定結(jié)果如表1所示，在輕度脅迫下，接菌ACCC15657豌豆株高在苗期顯著低于CK1，接菌ACCC15735和Ca66株高在花期低于CK1，其他時(shí)期無顯著差異；在重度脅迫下，接菌ACCC15657株高在花期和結(jié)莢期顯著低于CK3，其他處理與CK3相比無顯著差異.總體上接菌處理對(duì)于‘定豌8號(hào)’的株高影響較小.

‘隴豌6號(hào)’株高測(cè)定結(jié)果如表2所示.在輕度脅迫和重度脅迫下，接菌處理緩解了輕度脅迫和重度脅迫對(duì)3個(gè)時(shí)期豌豆株高的抑制.重度脅迫下，接種ACCC15657和Ca66的豌豆株高在結(jié)莢期優(yōu)于CK3，接種ACCC15735的豌豆株高在苗期和花期優(yōu)于CK3.

2.2 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株地上部分鮮質(zhì)量的影響

‘定豌8號(hào)’的鮮質(zhì)量結(jié)果測(cè)定結(jié)果如表3所示，在輕度脅迫下，接菌ACCC15657株高在花期低于CK2，其他接菌豌豆的鮮質(zhì)量和CK2相比無顯著差異；在重度脅迫下，接菌ACCC15657鮮質(zhì)量同樣在花期低于CK3.總體上，接種根瘤菌對(duì)于‘定豌8號(hào)’的鮮質(zhì)量影響較小.

‘隴豌6號(hào)’的鮮質(zhì)量測(cè)定結(jié)果如表4所示，無脅迫下，接菌ACCC15735豌豆鮮質(zhì)量在結(jié)莢期顯著高于CK1；輕度脅迫下，接菌ACCC15735豌豆鮮質(zhì)量在花期和結(jié)莢期均顯著高于CK2；在重度脅迫下，接菌ACCC15735豌豆鮮質(zhì)量在結(jié)莢期顯著高于CK3.總體上，接菌ACCC15735提高了‘隴豌6號(hào)’植株鮮質(zhì)量，其他2種根瘤菌無明顯差異.

表1 ‘定豌8號(hào)’的株高

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables.

表2 ‘隴豌6號(hào)’的株高

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables.

表3 ‘定豌8號(hào)’地上部分鮮質(zhì)量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables.

2.3 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株SOD活性的影響

SOD是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，直接控制植物體超氧陰離子自由基 (O2-·) 和過氧化氫 (H2O2) 的濃度.在鹽分脅迫下，植物的SOD活性先增強(qiáng)后降低[15].如表5所示，接種根瘤菌顯著提高了‘定豌8號(hào)’SOD活性，接種豌豆根瘤菌ACCC15657和ACCC15735處理較對(duì)照組SOD活性變化大，苜蓿根瘤菌Ca66處理變化較小.輕度脅迫下，3個(gè)時(shí)期的SOD活性較CK2分別提高了116.59%、44.03%、28.16%；重度脅迫下，3個(gè)時(shí)期的SOD活性較CK3分別提高了80.80%、40.57%、66.30%.在3個(gè)接菌處理中，接種ACCC15735對(duì)SOD活性影響最大.接種ACCC15657對(duì)SOD活性的影響與ACCC15735相似，但提高程度較小.接種苜蓿根瘤菌Ca66對(duì)‘定豌8號(hào)’的SOD活性影響最小，而在苗期的輕度脅迫下SOD活性較CK2提高了53.63%.

表4 ‘隴豌6號(hào)’地上部分鮮質(zhì)量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables..

表5 ‘定豌8號(hào)’的SOD活性

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables.

‘隴豌6號(hào)’的SOD活性測(cè)定結(jié)果如表6所示，在輕度和重度脅迫下，接種ACCC15657和ACCC15735 可提高豌豆SOD活性.在無脅迫條件下，接種ACCC15735的豌豆SOD活性在3個(gè)時(shí)期較CK1分別提高了17.85%、31.08%、17.28%；輕度脅迫下3個(gè)時(shí)期較CK2分別提高了20.15%、32.34%、13.32%；重度脅迫下3個(gè)時(shí)期較CK3分別提高了35.39%、9.89%、25.53%.在輕度脅迫下，接種ACCC15657的豌豆SOD活性變化較其他接菌處理較為明顯，3個(gè)時(shí)期較SOD活性較CK2分別提高了15.57%、12.51%、11.67%.在無脅迫下，接種Ca66豌豆SOD活性在結(jié)莢期較較CK1提高了23.34%.

表6 ‘隴豌6號(hào)’的SOD活性

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables..

2.4 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株P(guān)OD活性的影響

‘定豌8號(hào)’POD活性測(cè)定結(jié)果如表7所示，輕度和重度鹽脅迫下，3個(gè)時(shí)期‘定豌8號(hào)’的POD活性和CK1相比顯著升高(P<0.05).在輕度脅迫下，接菌豌豆POD活性在苗期均小于CK2，在花期接種ACCC15657處理POD活性低于CK2，接種ACCC15735和Ca66豌豆POD活性顯著高于CK2，結(jié)莢期接種ACCC15657處理的POD活性低于CK2，接種Ca66處理顯著提高了POD活性；重度脅迫下，苗期接菌處理與CK3相比POD活性差異較小，花期接種ACCC15657和ACCC15735豌豆POD活性低于CK3，結(jié)莢期接種ACCC15657和ACCC15735豌豆POD活性顯著高于CK3.

‘隴豌6號(hào)’的POD活性測(cè)定結(jié)果如表8所示，在無脅迫的情況下，苗期和花期CK1顯著高于接種處理，結(jié)莢期CK1顯著低于接種處理.在輕度脅迫下，苗期接種ACCC15735和Ca66豌豆的POD活性顯著高于CK2，花期接菌ACCC15735豌豆的POD活性顯著高于CK2；在重度脅迫下，苗期CK3組POD活性顯著低于接菌處理，花期接種ACCC15735豌豆的POD活性低于CK3，接種Ca66豌豆的POD活性顯著高于CK3(P<0.05)，結(jié)莢期CK3組POD活性高于接種處理.

表7 ‘定豌8號(hào)’的POD活性

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables..

表8 ‘隴豌6號(hào)’的POD活性

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables..

2.5 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株MDA含量的影響

MDA含量的高低是反應(yīng)細(xì)胞膜脂過氧化作用強(qiáng)弱和質(zhì)膜破壞程度的重要指標(biāo)[16].在重度脅迫下，‘定豌8號(hào)’MDA含量和無脅迫相比顯著提高.由表9可以看出，在輕度和重度鹽分脅迫下，接種ACCC15657和ACCC15735豌豆和對(duì)照組相比MDA含量顯著降低.在輕度脅迫下，接種ACCC15735豌豆的MDA含量在苗期和結(jié)莢期較CK2分別降低了48.33%和57.55%，在花期與CK2相比差異不顯著；重度脅迫下接種ACCC15735豌豆的MDA含量在3個(gè)時(shí)期和CK3相比分別降低了62.77%、53.57%、61.04%.接種ACCC15657對(duì)MDA含量的影響表現(xiàn)出和ACCC15735相似的效應(yīng)，其中變化最大的是重度脅迫下MDA含量在花期較CK3降低了60.35%.

如表10所示，輕度和重度脅迫下‘隴豌6號(hào)’MDA含量顯著高于無脅迫處理.接菌處理顯著降低了輕度和重度脅迫下3個(gè)時(shí)期豌豆的MDA含量.3個(gè)接菌處理中ACCC15657菌株在輕度脅迫下效應(yīng)尤為顯著，接種Ca66豌豆的MDA含量較CK2變化最小，接種ACCC15657‘隴豌6號(hào)’的MDA含量在3個(gè)時(shí)期較CK2分別降低了41.93%、44.91%、40.38%.

表9 ‘定豌8號(hào)’的MDA含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column, different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1, CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress, mild stress and severe salt stress, respectively, the same in the following tables.

表10 ‘隴豌6號(hào)’的MDA含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column,different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1,CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress,mild stress and severe salt stress,respectively,the same in the following tables.

2.6 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株脯氨酸含量的影響

脯氨酸積累是許多植物在不同環(huán)境脅迫下的一種代謝適應(yīng)機(jī)制，在多數(shù)逆境條件下，脯氨酸積累對(duì)植物抗逆起積極作用[17].從表11可知，輕度和重度鹽脅迫下‘定豌8號(hào)’脯氨酸含量較無脅迫處理顯著提高.在輕度鹽分脅迫下，接種ACCC15735處理豌豆的脯氨酸含量顯著高于其他接菌處理，3個(gè)時(shí)期脯氨酸含量較CK2分別提高了21.71%、22.63%、18.55%；在重度鹽分脅迫下，接種ACCC15735的處理脯氨酸含量在花期顯著高于其他接菌處理，接種根瘤菌的3個(gè)處理在結(jié)莢期脯氨酸含量顯著高于CK3，其中接種ACCC15735處理的豌豆脯氨酸含量最高.

表11 ‘定豌8號(hào)’的脯氨酸含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column,different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1,CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress,mild stress and severe salt stress,respectively,the same in the following tables..

‘隴豌6號(hào)’的脯氨酸測(cè)定結(jié)果如表12所示，輕度和重度鹽脅迫下‘隴豌6號(hào)’脯氨酸含量較無脅迫處理顯著提高，接種3種根瘤菌豌豆的脯氨酸含量較不接菌處理顯著提高.在輕度脅迫下，接種ACCC15735對(duì)脯氨酸含量的影響效應(yīng)顯著強(qiáng)于其它接菌處理，3個(gè)時(shí)期脯氨酸含量較CK2分別提高了45.21%、31.73%、47.91%.在重度脅迫下3個(gè)接菌處理對(duì)脯氨酸含量的提升效果相似.

表12 ‘隴豌6號(hào)’的脯氨酸含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column,different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1,CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress,mild stress and severe salt stress,respectively,the same in the following tables..

2.7 不同鹽分脅迫對(duì)根瘤與豌豆共生植株可溶性糖含量的影響

可溶性糖是植物應(yīng)對(duì)滲透脅迫的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，維持植物的滲透平衡以保證植物的正常生理代謝[18].由表13可以看出，輕度和重度鹽分脅迫下，接種根瘤菌的‘定豌8號(hào)’可溶性糖含量較對(duì)照顯著提高，其中接種ACCC15735處理下增加最多，輕度脅迫下接種ACCC15735豌豆可溶性糖含量在3個(gè)時(shí)期較CK2分別提高了192.43%、132.93%、69.18%，重度脅迫下3個(gè)時(shí)期較CK3分別提高了67.79%、63.84%、40.62%.接種ACCC15657對(duì)可溶性糖含量的效應(yīng)與ACCC15735相似，但影響程度較小.接種Ca66對(duì)‘定豌8號(hào)’的可溶性糖含量影響是3個(gè)接菌處理中最小的.

表13 ‘定豌8號(hào)’的可溶性糖含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column,different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1,CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress,mild stress and severe salt stress,respectively,the same in the following tables..

表14 ‘隴豌6號(hào)’的可溶性糖含量

同列不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理間差異顯著(P<0.05)，CK1，CK2和CK3分別表示無脅迫，輕度脅迫和重度鹽脅迫下的不接菌處理.

In the same column,different lower case letters mean significant difference by different treatments (P<0.05), CK1,CK2and CK3indicate without inoculation treatment under no stress,mild stress and severe salt stress,respectively,the same in the following tables.

‘隴豌6號(hào)’的可溶性糖含量測(cè)定結(jié)果如表14所示，輕度和重度脅迫下，接菌處理顯著提高了豌豆可溶性糖含量，相比不接菌處理差異顯著.輕度脅迫下，接種ACCC15735和Ca66對(duì)豌豆可溶性糖含量的影響相比接菌ACCC15657效果顯著.接種Ca66對(duì)‘隴豌6號(hào)’可溶性糖含量影響較大，在重度脅迫下效應(yīng)最為突出，3個(gè)時(shí)期較CK3可溶性糖含量分別提高了37.10%、54.38%、64.45%.

3 討論

在本試驗(yàn)中，接菌處理對(duì)豌豆植株的株高和鮮重影響較小，接種ACCC15735對(duì)‘隴豌6號(hào)’的鮮重影響較大，在3個(gè)生長時(shí)期均高于CK.當(dāng)植物適應(yīng)環(huán)境變化時(shí)，通過調(diào)整葉片形態(tài)、葉綠體色素組成和生化過程活性來緩解光系統(tǒng)氧化損傷[19].研究表明減弱光抑制的兩個(gè)途徑是葉黃素色素的熱耗散和電子轉(zhuǎn)移到除水以外的氧受體，后一種反應(yīng)需要降低活性氧(ROS)水平的關(guān)鍵酶，如SOD、CAT和POD[20].本研究中，在鹽脅迫下，接菌的兩個(gè)品種豌豆的SOD活性較對(duì)照組提高，這表明接種根瘤菌可以降低鹽分脅迫誘導(dǎo)的ROS.在鹽分脅迫下，植物體內(nèi)正常的ROS平衡被破壞，產(chǎn)生了大量的ROS，并加劇了膜脂過氧化作用，造成細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷.作為膜脂過氧化產(chǎn)物，MDA含量的變化是質(zhì)膜損傷程度的重要標(biāo)志之一.MDA在植物體內(nèi)含量的高低，能夠衡量植物細(xì)胞膜脂過氧化作用的強(qiáng)弱[21].植物中的MDA含量與其質(zhì)膜透性呈正相關(guān)[22].本研究中鹽脅迫下2個(gè)豌豆MDA含量變化也表出相似的規(guī)律.在鹽脅迫下，接種根瘤菌豌豆MDA的含量相比不接菌顯著降低，這表明接種根瘤菌對(duì)鹽脅迫引起的氧化脅迫有緩解作用.此外，研究結(jié)果表明SOD活性較高時(shí)MDA含量較低，這表明接種根瘤菌處理提高了鹽脅迫下豌豆的SOD活性和清除了植株體內(nèi)過多的ROS.

大量研究表明，在非生物脅迫，如干旱、高鹽、強(qiáng)紫外線照射、重金屬、氧化應(yīng)激以及生物脅迫下，高等植物脯氨酸含量增加[23-24].脯氨酸的滲透保護(hù)功能最早在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)，脯氨酸積累與耐鹽之間存在因果關(guān)系.脯氨酸在植物中具有多種功能，可用于蛋白質(zhì)合成，具有滲透保護(hù)作用，有助于維持氧化還原平衡，調(diào)節(jié)植物發(fā)育，是控制線粒體功能和緩解氧化脅迫損傷的重要組成部分[25].據(jù)報(bào)道，施加外源脯氨酸可增加植物的鮮重，增強(qiáng)光合速率，提高抗氧化酶活性[26].可溶性糖既是植物正常新陳代謝的合成材料和能源，也是植物的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一[27].植物的可溶性糖含量隨著土壤中鹽濃度的增高而先上升后下降，鹽濃度較高時(shí)植物出現(xiàn)可溶性糖下降的現(xiàn)象[28-29].脯氨酸與可溶性糖是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，較高的脯氨酸和可溶性糖含量可以維持較高的滲透壓，有利于植物在鹽脅迫下吸收水分.本研究中，在無脅迫下，苗期3個(gè)接菌處理下‘定豌8號(hào)’的脯氨酸含量均高于對(duì)照組，花期與結(jié)莢期脯氨酸含量與對(duì)照組差異較小，在輕度和重度脅迫下，接種ACCC15735豌豆脯氨酸含量在各個(gè)時(shí)期均高于對(duì)照，而接種ACCC15735和Ca99豌豆的脯氨酸含量變化較小，這或許是由于菌株和豌豆品種間匹配性不同所致.在鹽分脅迫下，接種根瘤菌的兩個(gè)品種豌豆的脯氨酸與可溶性糖含量均高于不接菌豌豆，接菌處理有利于豌豆在鹽分脅迫下吸收水分維持正常的生理代謝.

4 結(jié)論

接種根瘤菌對(duì)鹽脅迫下2個(gè)豌豆株高影響較小，但接種ACCC15735對(duì)‘隴豌6號(hào)’鮮質(zhì)量影響顯著.接種根瘤菌增強(qiáng)了‘定豌8號(hào)’耐鹽性，表現(xiàn)為SOD活性升高，MDA含量降低，脯氨酸和可溶性糖的含量增加.此外，POD活性變化與SOD相反，同一處理下SOD活性較大時(shí)，POD活性則較弱.接種根瘤菌對(duì)‘隴豌6號(hào)’和‘定豌8號(hào)’的影響相似，同樣的接菌處理下‘定豌8號(hào)’表現(xiàn)出更好的效果.實(shí)驗(yàn)所用3個(gè)菌株中ACCC15735與2個(gè)品種豌豆的匹配性最好，在所測(cè)指標(biāo)與對(duì)照組均有顯著差異，苜蓿根瘤菌Ca66接種對(duì)測(cè)定指標(biāo)的影響最小