NaCl脅迫對六堡茶生理指標(biāo)的影響

聶永雄， 陳麗娜， 唐世斌*， 羅煉平， 程壯杰， 聶錦燕， 李建文

(1.廣西大學(xué) 林學(xué)院， 廣西 南寧 530004； 2.蒼梧縣國有天洪嶺林場， 廣西 梧州 543005)

我國是茶樹的發(fā)源地，也是最早利用茶葉的國家。六堡茶產(chǎn)自廣西蒼梧縣六堡鎮(zhèn)，屬黑茶，因其自身特殊的檳榔香氣和“紅、濃、陳、醇”四個(gè)品性而著稱。近年來，隨著人們生活的改善，越來越多的人重視養(yǎng)生，六堡茶以其獨(dú)特的品質(zhì)風(fēng)味和具有降脂減肥、去濕養(yǎng)胃的保健功效，受到眾多愛茶人士的喜愛[1]。我國土壤鹽堿化面積不斷增加，鹽漬是影響植物生長和產(chǎn)量最重要的限制因素之一，鹽脅迫會影響細(xì)胞分子的運(yùn)動，造成水分缺失，影響植物體內(nèi)的酶活性，降低植物光合作用[2]，可見植物本身的耐鹽性影響其分布。為了在更多的地方種植出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的六堡茶，筆者等以廣西地方特色的六堡茶為對象，進(jìn)行不同濃度NaCl脅迫研究，測定其生理指標(biāo)，探討其耐鹽適應(yīng)性，以期為六堡茶的推廣栽培提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

六堡茶苗：廣西蒼梧縣國有天洪嶺林場提供，選取株高在30 cm左右，地徑在3.5～4.5 mm，大小適中、長勢較好且無病蟲害的扦插苗。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1NaCl脅迫試驗(yàn)將選出的六堡茶扦插苗用清水洗凈根部并適當(dāng)修剪，移入裝有1/2Hoagland營養(yǎng)液的桶中進(jìn)行無土栽培。適應(yīng)7 d后，以1/2Hoagland營養(yǎng)液為培養(yǎng)基質(zhì)，分別設(shè)置0 mg/L(CK)、50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L 4個(gè)NaCl濃度處理，各處理20株。置于大棚里培養(yǎng)，培養(yǎng)20 d，每天觀察1次，3 d換1次培養(yǎng)液。

1.2.2生理指標(biāo)測定采取經(jīng)試驗(yàn)培養(yǎng)的六堡茶苗新鮮葉片測定其7項(xiàng)生理指標(biāo)。利用南京建成科技有限公司的相應(yīng)試劑盒對六堡茶苗新鮮葉片丙二醛(MDA)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)進(jìn)行提取及含量(活性)測定。采用乙醇∶丙酮=1∶1浸提法測定葉綠素含量，蒽酮法測定可溶性糖含量[3]，考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白含量[4]，每個(gè)指標(biāo)測定3次重復(fù)。

1.2.3數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖表繪制采用Microsoft Excel 2010軟件，采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和多重比較(LSD法，P<0.05)。

2結(jié)果與分析

2.1NaCl脅迫對六堡茶葉片中MDA含量的影響

從圖1可知，六堡茶葉片中MDA含量隨著NaCl濃度的上升，呈逐漸增加趨勢。與對照相比，NaCl處理的MDA含量分別上升4.8%～12.9%，NaCl濃度為150 mg/L時(shí)，MDA含量達(dá)最大，為7.171 3 nmol/mg。方差分析表明，不同濃度處理間的MDA含量差異極顯著。

圖1不同濃度NaCl處理六堡茶葉片中MDA的含量

Fig.1 Effect of different NaCl concentration treatment on MDA content in leaves of Liupao Tea

2.2NaCl脅迫對六堡茶葉片中POD、CAT和SOD活性的影響

從圖2可知，六堡茶葉片中POD活性隨著NaCl濃度的上升，呈先上升后下降的趨勢。與對照相比，NaCl濃度為50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L處理的POD分別上升264.3%、407.2%和234.9%。NaCl濃度為100 mg/L時(shí)，六堡茶葉片POD活性最大，為4.229 0 U/mg。方差分析表明，不同濃度處理間的六堡茶葉片POD活性差異極顯著。

在NaCl脅迫下，六堡茶葉片中CAT活性隨NaCl濃度的增加呈先升后降的變化趨勢，且均顯著高于對照。50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L NaCl處理分別比對照高104.9%、143.2%和42.8%。在NaCl濃度為100 mg/L時(shí)，六堡茶葉片CAT活性最大，為0.973 2 U/mg；在濃度為150 mg/L時(shí)，CAT活性低于濃度為50 mg/L時(shí)的活性。方差分析表明，不同濃度處理間的CAT活性差異極顯著。

六堡茶葉片中SOD活性隨NaCl濃度的增加呈先升后降的變化趨勢，與對照相比，50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L NaCl處理分別提高110.0%、203.1%和52.6%，當(dāng)NaCl濃度為100 mg/L時(shí)，SOD活性最大，為7.333 1 U/mg。方差分析表明，不同濃度處理間的SOD活性差異極顯著。

圖2不同濃度NaCl處理六堡茶葉片中的POD、CAT和SOD活性

2.3NaCl脅迫對六堡茶葉片中葉綠素的影響

葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b。從圖3可知，隨著NaCl濃度增加，六堡茶葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量均呈不斷下降的趨勢。與對照相比，50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L NaCl處理的葉綠素a含量分別下降2.3%、7.8%和10.9%，葉綠素b含量分別下降12.9%、14.2%和17.6%，葉綠素a+b分別下降7.5%、11.0%和14.2%。方差分析表明，葉綠素a含量不同濃度處理間差異極顯著；葉綠素b含量除濃度50 mg/L和100 mg/L間差異不顯著外，其余處理間差異極顯著；葉綠素a+b含量不同濃度處理間差異極顯著。

圖3不同濃度NaCl處理六堡茶葉片中葉綠素a、b及葉綠素a+b的含量

Fig.3 Effect of different NaCl concentration treatment on chlorophyll a, chlorophyll b and chlorophyll a+b content in leaves of Liupao Tea

2.4NaCl脅迫對六堡茶葉片中可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

從圖4可知，六堡茶葉片中可溶性糖含量隨著NaCl濃度增加，呈先升后降趨勢，且均明顯高于對照，50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L NaCl處理分別較對照高122.9%、146.5%和100.7%。NaCl濃度為100 mg/L時(shí)，可溶性糖含量最高，為24.649 0 mg/g；濃度為150 mg/L時(shí)，可溶性糖含量低于濃度為50 mg/L時(shí)的含量。方差分析表明，不同濃度NaCl處理間的可溶性糖含量差異極顯著。

六堡茶葉片中可溶性蛋白含量隨著NaCl濃度的增大呈先升后降趨勢，與對照相比，50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L NaCl處理分別較對照高23.0%、66.9%和40.0%；NaCl濃度為100 mg/L時(shí)，可溶性蛋白含量最大，為3.960 0 mg/g；在濃度為150 mg/L時(shí)，可溶性蛋白的含量在減少，但高于濃度為50 mg/L時(shí)的可溶性蛋白含量。方差分析表明，不同濃NaCl處理間的可溶性蛋白含量差異極顯著。

2.5各生理指標(biāo)的相關(guān)性

從表1可看出，在NaCl脅迫下，葉綠素含量與MDA含量呈顯著負(fù)相關(guān)，可溶性糖含量與POD活性呈顯著正相關(guān)，可溶性蛋白含量與CAT活性呈顯著正相關(guān)。

圖4不同濃度NaCl脅迫六堡茶葉片中可溶性糖和可溶性蛋白含量

Fig.4 Effect of different NaCl concentration treatment on soluble sugar and protein content in leaves of Liupao Tea

表1NaCl脅迫下六堡茶葉片中7項(xiàng)生理指標(biāo)的相關(guān)性

注：*表示相關(guān)性顯著(P<0.05)。

Note: * indicate correlation significance at andP<0.05 level.

3結(jié)論與討論

在NaCl(鹽)脅迫環(huán)境下，植物會通過改變其形態(tài)和生理生化特性。如保護(hù)酶的抗氧化能力的提高、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的合成等對策來適應(yīng)環(huán)境的資源限制[5-7]。

研究發(fā)現(xiàn)，隨著NaCl濃度的增加，六堡茶葉片中MDA含量呈逐漸增加的變化。MDA含量在植物體內(nèi)的多少標(biāo)志著植物生物膜的損傷程度，含量越多表明受傷害的程度就越嚴(yán)重，其抗性越弱[8]。

不同NaCl(鹽)濃度對六堡茶葉片中抗氧化酶等生理指標(biāo)有很大影響。SOD(超氧化物歧化酶)與POD(過氧化物酶)、CAT(過氧化氫酶)都是植物體內(nèi)的抗氧化保護(hù)酶，SOD在機(jī)體的氧化與抗氧化之間起著平衡關(guān)系的作用，當(dāng)植物遭受逆境脅迫時(shí)，會增加體內(nèi)的活性氧，導(dǎo)致細(xì)胞膜受損，從而影響植物的生長代謝，而SOD可以清除超氧陰離子自由基，保護(hù)細(xì)胞免受損傷，減少對植物的傷害。在受NaCl(鹽)脅迫的情況下SOD、POD、CAT活性先增強(qiáng)后降低[9]。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著NaCl濃度的增加，在六堡茶體內(nèi)，3種保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)的活性均呈先升后降趨勢。可見在中低NaCl濃度(≤100 mg/L)脅迫下，六堡茶會產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，提高抗氧化保護(hù)酶的活性，3種抗氧化保護(hù)酶相互作用，減輕NaCl脅迫造成的傷害，但NaCl濃度超過一定界限時(shí)，就會抑制酶的活性，降低植物的抗性。

葉綠素含量的變化能反映NaCl脅迫對植物的傷害程度，是衡量植物抗逆性的重要生理指標(biāo)之一[10]。試驗(yàn)結(jié)果表明，在NaCl脅迫下，六堡茶體內(nèi)葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均呈不斷下降的變化趨勢，葉綠素b下降的幅度比葉綠素a大，表明，在NaCl脅迫下，葉綠素b更容易被分解，影響其葉綠素的合成進(jìn)而降低其光合能力。

六堡茶中可溶性糖和可溶性蛋白的變化一致，隨著NaCl的濃度增加，均呈先升后降的變化趨勢，表明，中低濃度的NaCl會增加六堡茶體內(nèi)可溶性糖的積累，促進(jìn)一部分蛋白質(zhì)的合成；而高濃度的NaCl會抑制六堡茶體內(nèi)可溶性糖的積累以及蛋白的合成。

經(jīng)相關(guān)性分析，六堡茶中葉綠素含量與MDA含量間呈顯著負(fù)相關(guān)，可溶性糖含量與POD活性、可溶性蛋白含量與CAT活性間呈顯著正相關(guān)?？梢姡谀婢持?，各生理指標(biāo)不是單一變化，而是彼此間相互作用以適應(yīng)NaCl(鹽)脅迫環(huán)境。

綜上所述，在NaCl脅迫且濃度小于100 mg/L時(shí)，六堡茶的生理指標(biāo)都表現(xiàn)出比對照更高的活性，但隨著NaCl濃度的加大(大于100 mg/L)，其各項(xiàng)指標(biāo)基本呈下降趨勢，表明六堡茶在應(yīng)對逆境時(shí)，會有一定的自我調(diào)節(jié)能力。說明，六堡茶有一定的耐鹽能力，能在鹽性土壤中栽培。但試驗(yàn)中的濃度設(shè)置還未達(dá)到六堡茶鹽濃度的閾值范圍，還需后續(xù)進(jìn)行深入研究。