NaCl 脅迫對(duì)銀杏葉綠素和保護(hù)酶活性的影響

楊俊鸞

（山西省林木育種研究中心，山西太原030031）

銀杏是城市園林中應(yīng)用較廣泛的樹種之一，對(duì)提高園林景觀質(zhì)量具有重要的作用[1]。 城市土壤由于受到多種因素的影響，與農(nóng)田土壤相比表現(xiàn)為肥力降低，土壤鹽堿化嚴(yán)重[2]，為此，把握不同鹽濃度脅迫下的銀杏生理特性變化情況，可以為園林景觀設(shè)計(jì)中合理配置銀杏提供理論依據(jù)。 當(dāng)前部分學(xué)者對(duì)鹽脅迫下銀杏生長發(fā)育狀況進(jìn)行了初步的研究工作，如孫聰聰[3]研究認(rèn)為，鹽脅迫下，銀杏幼苗可溶性蛋白，可溶性糖、游離脯氨酸含量顯著升高，以此來協(xié)調(diào)銀杏的生理特性；容曉峰[4]研究認(rèn)為，銀杏隨著鹽脅迫濃度的增大，葉片的光合速率、葉綠素?zé)晒鈪?shù)表現(xiàn)出降低的變化，但是低濃度的鹽脅迫會(huì)顯著促進(jìn)銀杏葉片光合作用的提高；蔣雪梅[5]研究認(rèn)為，鹽脅迫會(huì)使銀杏氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度顯著降低，同時(shí)，SOD 活性顯著升高，但是銀杏的雌雄株對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)存在差異；高昆[6]研究認(rèn)為，隨著鹽濃度的增加， 豫谷18 幼苗電導(dǎo)率表現(xiàn)出升高的變化，而光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)為降低的變化；高明遠(yuǎn)[7]研究認(rèn)為，鹽脅迫會(huì)顯著提高白榆葉片內(nèi)含水量、可溶性糖含量，顯著降低MDA含量和電導(dǎo)率。 在前人的相關(guān)研究中，關(guān)于NaCl 脅迫對(duì)銀杏葉綠素和保護(hù)酶活性影響的相關(guān)報(bào)道較少，本文以此為契機(jī)，通過分析不同濃度NaCl 對(duì)銀杏生理特性的影響規(guī)律，以期為園林設(shè)計(jì)中科學(xué)應(yīng)用銀杏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年3月至10月在山西省林木育種研究中心試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)所選銀杏為2年生實(shí)生苗。 試驗(yàn)采取盆栽沙培的方式進(jìn)行，將粗河沙沖洗干凈，裝入口徑22cm，深度27cm 的花盆中，花盆底部孔洞用瓦片墊好， 水分可以自由流出和流入，于3月5日將銀杏苗移栽入花盆中，采用盆浸法澆一次透水。 將栽植好的銀杏苗花盆搬運(yùn)至田間，與田間銀杏苗處于同一生長環(huán)境條件下。 在試驗(yàn)期間，3月20日開始第一次補(bǔ)充營養(yǎng)液（營養(yǎng)液配方見表1），以后每隔15 天補(bǔ)充一次，營養(yǎng)液補(bǔ)充量為500ml/次，同時(shí)根據(jù)花盆內(nèi)河沙的水分含量及時(shí)補(bǔ)充水分，防止發(fā)生干旱脅迫。

表1 試驗(yàn)所用營養(yǎng)液配方（mg/L）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)4 個(gè)處理，其中T1 為對(duì)照，與鹽處理灌入等量的清水；T2 處理NaCl 濃度為0.09%，配置方法為稱取0.90gNaCl 溶解入1000mL 水中；T3處理NaCl 濃度為0.14%，配置方法為稱取1.40gNa-Cl 溶解入1000mL 水中；T4 處理NaCl 濃度為0.19%， 配置方法為稱取1.90gNaCl 溶解入1000mL水中。 各處理在4月1日和7月1日各進(jìn)行一次鹽處理，每次鹽溶液的灌入量均為500mL/盆。 隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每處理60 盆，3 次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)測定項(xiàng)目及方法

分別于5-9月每個(gè)月的10日到田間進(jìn)行取樣，取樣時(shí)，每處理隨機(jī)選擇6 株銀杏苗木，按照樹冠的上中下3 個(gè)部位取樣， 每個(gè)部位取3 片葉，取樣后

裝入封口袋內(nèi)， 然后放入帶冰的保溫箱中，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)生理指標(biāo)的測定。 其中葉綠素采用浸提法測定[8]，SOD 采用氮藍(lán)四唑法測定[9]，POD 采用愈創(chuàng)木酚法測定[9]，CAT 采用高錳酸鉀滴定法測定[8]。 每項(xiàng)指標(biāo)測定6 次，取平均值作為最終結(jié)果。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理使用Excel2010 版軟件， 差異顯著性檢驗(yàn)使用DPS 7.05 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl 脅迫對(duì)銀杏葉綠素含量的影響

由圖1 可知，不同處理對(duì)銀杏葉片內(nèi)葉綠素含量的影響不同，在5、7、8月，T2 分別高于對(duì)照5.46%、5.91%、4.11%，無顯著差異，表明在這3 個(gè)月份低濃度的NaCl 脅迫會(huì)提高銀杏葉片內(nèi)葉綠素含量，6、9月T2 分別低于對(duì)照3.03%、5.66%， 無顯著差異，表明T2 不會(huì)對(duì)銀杏葉片葉綠素含量產(chǎn)生顯著影響；5-9月份，T3 分別比對(duì)照降低了7.02%、8.51%、5.80%、4.29%、19.18%，無顯著差異，表明T3 在整個(gè)試驗(yàn)期間不會(huì)對(duì)銀杏葉綠素含量產(chǎn)生顯著影響；5月T4 分別比對(duì)照降低了15.09%，無顯著差異，表明T4 在5月對(duì)銀杏葉綠素含量影響不顯著，6-9月分別比對(duì)照降低了21.43%、16.18%、19.67%、33.33%，差異顯著， 表明T4 在這4 個(gè)月份會(huì)顯著降低銀杏葉片內(nèi)的葉綠素含量。

圖1 NaCl 脅迫對(duì)銀杏葉綠素含量的影響

2.2 NaCl 脅迫對(duì)銀杏SOD 活性的影響

由圖2 可知， 不同濃度的NaCl 脅迫會(huì)對(duì)葉片內(nèi)SOD 活性產(chǎn)生一定的影響。 5-9月，T4 分別比對(duì)照提高了 16.77% 、14.73% 、18.98% 、20.51% 、17.98%，差異顯著，表明T4 對(duì)銀杏葉片內(nèi)SOD 活性提高具有顯著影響；T3 僅次于T4，與對(duì)照相比分別提高了9.15%、9.35%、12.91%、13.06%、8.00%，無顯著差異，T3 與T4 之間無顯著差異， 表明T3 不會(huì)對(duì)銀杏SOD 活性產(chǎn)生顯著影響， 同時(shí)在T3 基礎(chǔ)上將NaCl 濃度提高至T4 不會(huì)對(duì)SOD 活性產(chǎn)生顯著影響；5-8月份，T2 分別比對(duì)照提高了2.35%、3.82%、4.84%、6.91%，無顯著差異，表明該處理不會(huì)對(duì)銀杏SOD 活性產(chǎn)生顯著影響，T2 與T3 之間無顯著差異，T2 與T4 之間無顯著差異，表明NaCl 濃度自0.09%提高至0.19%在5-8月不會(huì)對(duì)銀杏SOD 活性產(chǎn)生顯著影響；9月份T2 低于對(duì)照2.36%，無顯著差異，T2 顯著低于T4，表明與T2 相比，在9月份NaCl 濃度提高至T4 會(huì)對(duì)銀杏SOD 活性產(chǎn)生顯著影響。

圖2 NaCl 脅迫對(duì)銀杏SOD 活性的影響

2.3 NaCl 脅迫對(duì)銀杏POD 活性的影響

由圖3 可知，鹽脅迫會(huì)對(duì)銀杏POD 活性產(chǎn)生顯著影響，其中T4 在5-9月份始終處于最高值，與對(duì)照相比分別提高了29.72% 、27.17% 、52.76% 、40.53%、46.85%，差異顯著，表明該處理對(duì)提高銀杏POD 活性效果顯著；T3 僅次于T4，5-6月份分別比對(duì)照提高了8.86%、13.57%，無顯著差異，表明T3 在這兩個(gè)月份不會(huì)對(duì)銀杏POD 活性產(chǎn)生顯著影響，7-9月T3 分別比對(duì)照提高了20.35%、23.45% 、26.14%，差異顯著，說明在這3 個(gè)月份T3 會(huì)對(duì)銀杏POD 活性產(chǎn)生顯著影響，同時(shí)在5、6、8月T3 與T4之間無顯著差異， 表明這3 個(gè)月份NaCl 濃度從T3提高至T4 不會(huì)對(duì)POD 產(chǎn)生顯著影響；T2 在5-6月分別比對(duì)照降低了8.65%、9.88%， 無顯著差異，7-8月，T2 分別比對(duì)照提高了7.03%、8.72%、10.67%，無顯著差異， 表明T2 不會(huì)對(duì)銀杏POD 活性產(chǎn)生顯著影響；除6月份外，T2 與T3 之間無顯著差異，表明NaCl 濃度從T2 提高至T3 不會(huì)對(duì)銀杏POD 活性產(chǎn)生顯著影響，T2 顯著低于T4， 說明NaCl 濃度從T2提高至T4 會(huì)對(duì)銀杏POD 產(chǎn)生顯著影響。

圖3 NaCl 脅迫對(duì)銀杏POD 活性的影響

2.4 NaCl 脅迫對(duì)銀杏CAT 活性的影響

由圖4 可知，銀杏CAT 活性表現(xiàn)為隨著生育期延后先升高后降低的變化趨勢(shì)， 不同NaCl 處理對(duì)CAT 活性的影響存在差異。 5-9月T4 均處于最高值， 與對(duì)照相比分別提高了7.70U/g、9.89U/g、14.98U/g、15.59U/g、9.11U/g，差異顯著，表明T4 會(huì)對(duì)銀杏CAT 活性產(chǎn)生顯著影響；T3 分別低于T4 處理3.70U/g、5.95U/g、7.68U/g、8.59U/g、6.14U/g， 差異顯著，表明NaCl 濃度從0.14%提高至0.19%對(duì)提高銀杏CAT 活性效果顯著；5-8月，T3 分別高于對(duì)照4.00U/g、3.94U/g、7.30U/g、7.00U/g，差異顯著，表明T3 在這4 個(gè)月份對(duì)提高CAT 活性效果顯著，9月份T3 與對(duì)照之間無顯著差異，表明在9月該處理不會(huì)顯著促進(jìn)銀杏CAT 活性升高；T2 分別高于對(duì)照1.66U/g、1.72U/g、4.00U/g、3.40U/g、2.20U/g， 無顯著差異，表明該處理不會(huì)對(duì)銀杏CAT 活性產(chǎn)生顯著影響，同時(shí)T2 與T3 之間無顯著差異，表明NaCl 濃度從0.09%提高至0.14%不會(huì)對(duì)銀杏CAT 活性產(chǎn)生顯著影響。

圖4 NaCl 脅迫對(duì)銀杏CAT 活性的影響

3 結(jié)論與討論

植物葉綠素是進(jìn)行光合作用的主要器官，葉綠素含量的變化會(huì)對(duì)植物光合作用產(chǎn)生顯著影響[10]，并且還會(huì)對(duì)植物光合產(chǎn)物的形成和積累產(chǎn)生影響，從而影響植物生長發(fā)育和抗逆性高低[11]。 從本試驗(yàn)結(jié)果來看， 不同濃度的NaCl 對(duì)銀杏葉片內(nèi)的葉綠素含量影響存在差異，其中0.09%濃度的NaCl 處理葉綠素含量表現(xiàn)出略微升高的變化趨勢(shì)，這與關(guān)法春[12]的相關(guān)報(bào)道相似，但是隨著NaCl 濃度的升高，葉綠素含量表現(xiàn)出降低的變化趨勢(shì)， 這與牛銳敏[13]的研究結(jié)果相似， 表明NaCl 脅迫會(huì)對(duì)植物葉綠素的合成產(chǎn)生影響。 在逆境條件下，植物體內(nèi)保護(hù)酶活性一般會(huì)升高，以清除過多的氧負(fù)基離子，避免膜系統(tǒng)受到破壞而影響正常代謝活動(dòng)的進(jìn)行[14]，從本試驗(yàn)結(jié)果來看，鹽脅迫提高了銀杏葉片內(nèi)保護(hù)酶活性，這與石峰[15]的研究結(jié)果相似，表明保護(hù)酶與植物鹽害之間具有顯著的相關(guān)性。 從不同濃度NaCl的影響來看，0.09%和0.14%濃度的NaCl 不會(huì)對(duì)銀杏葉綠素產(chǎn)生顯著影響，而0.14%濃度以下的NaCl對(duì)SOD、POD 活性影響不顯著，0.19%的NaCl 脅迫則顯著降低了葉片內(nèi)葉綠素含量， 顯著提高了POD、SOD、CAT 活性，表明該濃度的NaCl 對(duì)銀杏生理特性產(chǎn)生了顯著影響。 綜合分析認(rèn)為，0.14%以下濃度的NaCl 不會(huì)對(duì)銀杏生理特性產(chǎn)生顯著影響。