不同品種油菜幼苗抗鹽性評(píng)價(jià)

崔 興 國

（衡水學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 衡水 053000）

土壤鹽漬化已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因子之一，也嚴(yán)重影響設(shè)施蔬菜栽培的利用效率和增產(chǎn)潛力。衡水地區(qū)鹽堿耕地面積較大，對鹽堿地的開發(fā)利用直接影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。油菜(brassica napusL.)作為蔬菜和油料作物均具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，種植面積日益擴(kuò)大。近年來隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及新形勢下產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的變化，篩選培育抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的油菜品種日益受到關(guān)注，目前為止有關(guān)油菜的研究多集中在選育與栽培技術(shù)及農(nóng)藝性狀上，對其抗鹽性研究較少。周文波[2]等研究了過表達(dá)IrrE 基因提高油菜的抗鹽脅迫能力。柴雁飛[3]研究了鹽堿混合脅迫對油菜種子萌發(fā)的脅迫效應(yīng)。李春龍[4]等研究了鹽脅迫對4 個(gè)“神油系列”油菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。本試驗(yàn)通過研究盆栽不同品種油菜幼苗在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的中性鹽NaCl 脅迫下，丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖以及葉綠素含量等多項(xiàng)生理指標(biāo)的變化，旨在綜合分析評(píng)價(jià)不同油菜品種的抗鹽能力，為探討植物的抗鹽機(jī)制提供理論依據(jù)，同時(shí)為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供指導(dǎo)，推動(dòng)地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料培養(yǎng)

試材5 個(gè)油菜品種（綠冠王、新綠3 號(hào)、香奈兒、四月蔓、冀綠）由衡水市種子公司提供。

挑取飽滿種子，經(jīng)0.1%的HgCl2消毒10 min，蒸餾水沖洗干凈，播種于蛭石為基質(zhì)的塑料盆中，出苗后用1/2 荷格倫特營養(yǎng)液培養(yǎng)，待幼苗長至五葉期，每盆定苗10 株，開始進(jìn)行鹽處理。設(shè)置5 個(gè)鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度0、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%，處理液用1/2 荷格倫特營養(yǎng)液配制。0 做對照（CK）為1/2 荷格倫特營養(yǎng)液。每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù)。為避免鹽沖擊效應(yīng)[5]，采用每天遞增的方式逐步提高鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，達(dá)到NaCl 處理的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%、0.6%、0.9%和1.2 %后連續(xù)處理15 d，每3 d 澆灌一次，每次澆處理液150 mL。

1.2 測定指標(biāo)及方法

鹽脅迫結(jié)束，每一處理選取相同部位新鮮葉片進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測定。分別測定植物的丙二醛（MDA）、游離脯氨酸（Pro）、可溶性糖、葉綠素等含量。硫代巴比妥酸法測定MAD 含量；酸性茚三酮法測定Pro 含量；蒽酮比色法測定可溶性總糖含量；分光光度計(jì)測定葉綠素總含量[6]。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 和SPSS18 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對油菜丙二醛含量的影響

遭遇鹽脅迫會(huì)對細(xì)胞膜造成傷害，主要表現(xiàn)是膜脂組分發(fā)生改變，膜脂過氧化水平增高，其主要產(chǎn)物是丙二醛，故MDA 含量升高作為膜損傷的主要標(biāo)志，用來衡量植物在逆境脅迫中受損害程度。與對照相比MDA 變化少，表明質(zhì)膜在鹽脅迫下受到損害程度較低，表明該品種抗鹽性較強(qiáng)。鹽脅迫對油菜新鮮葉片MDA 含量的影響見表1。

表1 鹽脅迫對油菜新鮮葉片MDA 含量的影響 mmol/g

表1顯示：在鹽脅迫下，各油菜品種在不同鹽處理質(zhì)量分?jǐn)?shù)下MDA 含量均表現(xiàn)一致，隨脅迫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高均呈增加趨勢。具體在較低處理質(zhì)量分?jǐn)?shù)下增加較少，如0.3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下與對照相比，分別增加3.95% ~ 9.64%，但隨脅迫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高M(jìn)DA 含量均明顯增加，如在1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，分別比對照增加408.43% ~ 553.95%。表明在低鹽脅迫中，油菜葉細(xì)胞膜基本沒有受到損害，且NaCl 為植物提供了必需元素Na 和Cl，有利于葉片的生長。而較高鹽脅迫對油菜的膜質(zhì)造成了較強(qiáng)的氧化損害，導(dǎo)致MDA的含量明顯升高。

2.2 鹽脅迫對油菜游離脯氨酸含量的影響

脯氨酸具有較強(qiáng)的水合力，且對植物無毒害作用，對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定起保護(hù)作用，其含量與植物忍受逆境脅迫的能力相關(guān)。表2顯示：隨著NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，各品種油菜幼苗脯氨酸的含量均表現(xiàn)升高趨勢，在1.2% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)下分別比對照增加238.9% ~ 287.61%。

表2 鹽脅迫對油菜新鮮葉片脯氨酸含量的影響 mg/g

油菜在鹽脅迫下主動(dòng)積累脯氨酸參與滲透調(diào)節(jié)，這是其適應(yīng)鹽環(huán)境的生理基礎(chǔ)之一。

2.3 鹽脅迫對油菜可溶性糖含量的影響

各品種油菜在鹽脅迫下可溶性糖含量均高于對照，并隨NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高表現(xiàn)增高趨勢。在1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下分別比其對照增加40.04% ~ 56.48%，見表3。

逆境下可溶性糖含量的增加可以使植物的細(xì)胞滲透壓下降，減少失水，保護(hù)原生質(zhì)體。與對照相比可溶性糖含量升高越多的品種表明該品種抗鹽性較強(qiáng)。

表3 鹽脅迫對油菜新鮮葉片可溶性糖含量的影響 mg/g

2.4 鹽脅迫對油菜葉綠素含量的影響

鹽脅迫對各品種油菜葉片葉綠素的含量均有影響且變化趨勢一致，在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.3%、0.6%）處理下，葉綠素含量升高，在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.9%、1.2%）處理下葉綠素含量降低，見表4。

表4 鹽脅迫對油菜新鮮葉片葉綠素含量的影響 mg/g

分析得出：0.6%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下分別比對照提高8.22% ~ 24.09%，1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下則分別比對照降低19.41% ~ 35.42%。表明較低質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍的鹽脅迫對油菜的葉綠素合成不但沒有抑制反而有促進(jìn)作用，隨著鹽脅迫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的逐漸增加，葉綠素合成受到抑制而表現(xiàn)含量降低。

2.5 采用平均隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)5 個(gè)油菜品種抗鹽能力

使用模糊數(shù)學(xué)綜合隸屬函數(shù)的方法，對試驗(yàn)的5 個(gè)品種的4 項(xiàng)指標(biāo)測定值進(jìn)行了隸屬函數(shù)值計(jì)算加權(quán)平均值[4]。根據(jù)計(jì)算結(jié)果綜合評(píng)價(jià)5 個(gè)油菜品種的抗鹽性，由高到低為冀綠＞四月蔓＞香奈兒＞綠冠王＞新綠3 號(hào)。

3 結(jié)果與結(jié)論

耕種土壤中的中性鹽NaCl 對植物的傷害主要是造成滲透脅迫，致使MDA 含量升高，植物在滲透脅迫條件下主動(dòng)合成和積累有機(jī)物脯氨酸、可溶性糖，以增大細(xì)胞的滲透勢，降低水勢以抵抗脫水，同時(shí)脯氨酸有清除羥自由基、保護(hù)原生質(zhì)中活性生物大分子的作用。因此植物在鹽脅迫中保持低水平的MDA，主動(dòng)產(chǎn)生滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸和可溶性糖是抗性的關(guān)鍵。鹽脅迫下油菜MDA、脯氨酸和可溶性糖含量都較低，表明較低程度的鹽脅迫對油菜基本不造成傷害，隨脅迫程度加深而均逐步升高，這和李春龍的研究結(jié)果相一致[4]。

植物葉片中葉綠素含量的高低是植物與外界發(fā)生物質(zhì)和能量交換的重要基礎(chǔ)，也容易受到逆境脅迫的影響。較低程度的鹽處理對油菜葉綠素合成不但沒有造成傷害，還有利于其含量提高，但較強(qiáng)鹽脅迫下葉綠素含量降低，葉片綠色變淺，光合作用受到影響。這與于爽在龍葵研究中得到的結(jié)論相一致[7]。綜合分析多項(xiàng)測定結(jié)果表明冀綠、四月蔓、香奈兒和綠冠王四個(gè)油菜品種，具有一定的抗鹽能力，可以在衡水地區(qū)含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.6%的輕度鹽堿土壤中推廣種植。