NaCI-NaHCO混合脅迫對蘭州百合生長發(fā)育及生理活性的影響

中圖分類號 S644.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1007-7731（2025）12-0097-05

DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.023

Effects of NaCl-NaHCO3 combined stress on growth and physiological activity of Liliumdavidiivar.willmottiae

WANG Juye1YANGMing2JINLei1 （ ¹ College of Forestry and Prataculture，Ningxia University， Yinchuan 75Oo21， China; 2Baijitan National Nature Reserve Administration Bureau，Lingwu， Yinchuan 75O40o， China）

AbstractTo explore the effects of salt-alkali stress on the growth，development and physiological activities of Liliumdavidii var.willmottiae，different NaCl-NaHCO ³ combined stress concentrations were set，with concentration of 0 mmol/L（CK），50 mmol/L（T1），100 mmol/L （T2），and150 mmol/L（T3），respectively.The growth indicatorssuchas plant height andphysiological indicatorssuch as chlorophyllcontentat diferent growth stages （seedling stage，bud formation stage，flowering stage，semi-dead stage）under varioustreatments were determined.Theresults showed that withthe increaseof salt-alkali concentration，theplant height，stem thicknessand leaf length and widthof Lilium davidi var.wilmottie in thesame growth period graduallydecreased.Withthe extensionof the growth period，theleaf length of the CK treatment increasedmost significantly.The longitudinal diameterof bulbs in the semi-dead stage T1 was 31.55 mm，increasing by2.80%vs.CK.The transverse diameterof bulbs in T2 was 36.32 mm，increasing by 8.78% vs.CK.The circumdiameter of bulbs in T2 was 13.77 cm， increasing by 13.46% vs.CK.With the increase of salt-alkali concentration，theSODactivityofLilium davidiivar.willmottiae leaves in variousperiods，thePODactivityof leavesat the seedlingstage，budformationstage andsemi-dead stage showedatrend offirstincreasingandthen decreasing，and thechlorophyllcontentat the seedling stage，budformation stage and flowering stage showed a decreasing trend.In conclusion，salt-alkali stress has a certain inhibitory effect onthe growth and development of Lilium davidii var.

willmottiae.However，moderate stress（1OO mmol/L）was conducive to the enlargementof bulbsand theaccumulationof physiologicaly active substances.This article provides a reference for exploring the physiological mechanism of saltalkali tolerance of Lilium davidii var.willmottiae.

KeywordsLilium davidii var.willmottiae;salt-alkali stress; growth and development; physiological activity

蘭州百合（Liliumdavidiivar.willmottiae）是可食用甜百合品種之一，其鱗莖潔白、肉質(zhì)細(xì)膩，具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。該植物含有甾體皂苷、酚類、生物堿和多糖等多種活性成分，具有抗氧化、降血糖等功效。其適宜種植在富含腐殖質(zhì)、偏酸性且透氣性好的土壤中。該植物對鹽堿環(huán)境較為敏感，低濃度≤150mmol/L 鹽堿脅迫會抑制其生長[2。嚴(yán)重的土壤鹽堿化一定程度上會影響相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展[3-4]。植物在受到鹽堿脅迫時(shí)，不僅會面臨鹽脅迫帶來的滲透傷害和離子毒害，還會遭遇高pH引發(fā)的堿性脅迫，這兩種脅迫的相互作用產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)5。張婷等研究發(fā)現(xiàn)，隨著鹽堿濃度的增加，通江百合等4種野生百合的葉綠素含量均呈下降趨勢，淡黃花百合的耐鹽堿性較強(qiáng)。左志銳研究了東方系百合Sorbonne和亞洲系百合Prato在不同濃度鹽脅迫和不同生長發(fā)育階段下形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)的變化，結(jié)果表明，Prato的耐鹽能力較Sorbonne強(qiáng)。高胡靜8在同一鹽濃度下對不同品種百合組培苗進(jìn)行脅迫，并根據(jù)綜合評價(jià)結(jié)果進(jìn)行了耐鹽性強(qiáng)弱排序。周葉玲等在組織培養(yǎng)條件下對各野生百合材料的耐鹽性進(jìn)行了初步評價(jià)，結(jié)果表明，宜昌百合、卷丹與野百合的耐鹽性較強(qiáng)。

目前，關(guān)于蘭州百合在不同鹽堿脅迫下的農(nóng)藝性狀及生理活性變化研究有待進(jìn)一步深入。鑒于此，本研究以蘭州百合為試驗(yàn)材料，探討不同濃度鹽堿脅迫對蘭州百合株高等生長指標(biāo)、葉綠素含量等生理指標(biāo)的影響，以篩選出適宜蘭州百合種植的鹽堿脅迫濃度，為深入研究蘭州百合耐鹽堿的生理機(jī)制提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試百合品種為蘭州百合，由蘭州市桐順源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。種球周徑在 10～12cm ，根系健壯、無腐爛、無分頭、大小均勻。選用長 × 寬 × 高53cm×30cm×18cm 的塑料花槽，草炭：珍珠巖按體積比1：1混合配制作為盆土，每盆基質(zhì)質(zhì)量保持一致。在蘭州百合幼苗期（苗高 22cm 進(jìn)行鹽堿脅迫處理。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將NaCl與 NaHCO₃ 按照1：1的摩爾比例混合配制，設(shè)置4種不同濃度的鹽堿混合液處理，分別為0mmol/L（CK）、50mmol/L（T1）、100 mmol/L（T2）和150mmol/L（T3）。為避免出現(xiàn)鹽激反應(yīng)，從1/4最終濃度開始加入鹽溶液，每3d遞增1個(gè)梯度，4次后累計(jì)達(dá)到試驗(yàn)設(shè)定的濃度，每盆澆灌的溶液總量為1 000mL 。灌溉處理后，每隔3d在17：00—18：00定量澆水。為防止在后續(xù)的灌溉過程中出現(xiàn)土壤鹽分流失，每個(gè)花槽底部均為封閉狀態(tài)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1生長指標(biāo) 各指標(biāo)分別在幼苗期（5月3日）現(xiàn)蕾期（5月17日）開花期（6月16日）和半枯期（8月16日）進(jìn)行測量，每個(gè)處理測量5株，每次測量20株，并記錄數(shù)據(jù)。利用卷尺測植株基部到頂部的距離為株高；利用游標(biāo)卡尺測植株中部的莖稈直徑為莖粗；用直尺測莖稈中部葉片基部至葉尖的長度為葉長；用直尺測葉片最寬處的長度為葉寬；鱗莖縱、橫徑用游標(biāo)卡尺測量；用卷尺繞鱗莖外圍一周為鱗莖周徑。

1.3.2生理指標(biāo) 在不同生長期的生長指標(biāo)測定結(jié)束后，再次采集不同處理的樣品，將所有樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來水洗凈后放入 -80^°C 冰箱保存，用于生理生化指標(biāo)測定。測定時(shí)將葉片剪碎，放入研缽加入試劑后進(jìn)行研磨，每項(xiàng)指標(biāo)3個(gè)重復(fù)。超氧化物歧化酶（SOD）的活性測定采用氮藍(lán)四唑（NBT）光還原法[10;過氧化物酶（POD）的活性測定采用愈創(chuàng)木酚比色法[;丙二醛（MDA）含量的測定采用硫代巴比妥酸法2；葉綠素含量的測定采用丙酮浸提法[13]

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果采用“平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤差”表示，采用MicrosoftExcel2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用DPS軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），利用LSD多重比較法進(jìn)行差異性檢驗(yàn)，采用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2.1對蘭州百合生長發(fā)育的影響

2.1.1地上部分生長指標(biāo) 由圖1A可知，在幼苗期、現(xiàn)蕾期，T3的蘭州百合株高低于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt;0.05） ；4個(gè)生長時(shí)期，CK的株高均高于其他處理，T3的株高最低；在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，T2、T3的株高呈先上升后下降的趨勢。

由圖1B可知，蘭州百合幼苗期、現(xiàn)蕾期、開花期的莖粗隨著鹽堿濃度的升高而降低，T3的莖粗低于其他處理，幼苗期、開花期，CK的莖粗高于其他處理，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ （Plt;0.05） ；在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，CK、T3的莖粗呈上升趨勢，其中CK的莖粗增長趨勢較明顯，其在半枯期最高，為9.71mm 。

由圖1C可知，在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，CK處理的葉長增長最為明顯；幼苗期與現(xiàn)蕾期T1的葉長最大，開花期、半枯期CK的葉長最大。

由圖1D可知，在同一生長時(shí)期，幼苗期T2的葉寬高于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ （Plt;0.05） ；開花期時(shí)各處理組的葉寬由大到小依次為 CKgt;T2gt; T3gt;T1 ，CK達(dá) 2.56cm ，半枯期各處理組的葉寬由大到小依次為 T2gt;CKgt;T3gt;T1， T2達(dá) 2.71cm ，T1的葉寬明顯低于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （Plt;0.05） ：在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，幼苗期CK的葉寬最小。

不同小寫字母表示各處理間差異在0.05水平具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1鹽堿脅迫對蘭州百合地上部分生長指標(biāo)的影響

2.1.2地下部分生長指標(biāo) 由圖2A可知，各時(shí)期T3的鱗莖縱徑均低于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 _{（Plt;0.05）} ；半枯期T1的鱗莖縱徑為 31.55mm ，較CK增加 2.80% 。

由圖2B可知，幼苗期T3的鱗莖橫徑低于其他處理，現(xiàn)蕾期T2的鱗莖橫徑高于其他處理，T3的鱗莖橫徑低于其他處理，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt; 0.05）。半枯期T2鱗莖橫徑為 36.32mm ，較CK增加8.78% 。隨著生長時(shí)期的推進(jìn)，CK的鱗莖橫徑呈先下降后上升再下降的趨勢，其他處理均呈不斷上升的趨勢。

由圖2C可知，隨鹽堿濃度的增加，幼苗期、現(xiàn)蕾期的鱗莖周徑呈先上升后下降的趨勢。幼苗期、開花期、半枯期T3的鱗莖周徑均低于其他處理，半枯期T2鱗莖周徑為 13.77cm ，較CK增加 13.46% ，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （Plt;0.05 ）；各處理蘭州百合鱗莖周徑隨生長時(shí)期的推進(jìn)而增加。

2.2對蘭州百合生理指標(biāo)的影響

由圖3A可知，隨著鹽堿濃度的增加，各時(shí)期蘭州百合葉片SOD活性呈先升高后降低的趨勢，T2的植株SOD活性均高于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt;0.05 ）。開花期T2的SOD活性最高，為269.53U/g ·FW，較CK增加 74.44% 。

由圖3B可知，隨著鹽堿濃度的增加，幼苗期、現(xiàn)蕾期和半枯期POD活性均呈先升高后降低的趨勢，且T2的POD活性高于其他處理，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （Plt;0.05） ，幼苗期、現(xiàn)蕾期、半枯期的鹽堿脅迫處理組與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ （Plt;0.05） ；在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，半枯期T2的POD活性最高，為372.01U/g? FW，較CK增加 48.02% 。

由圖3C可知，隨著鹽堿濃度的增加，各時(shí)期蘭州百合葉片MDA含量總體呈先升高后降低的趨勢，半枯期各處理間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt;0.05. 。在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，MDA含量呈先上升后下降的趨勢，開花期T2的MDA含量較高，為7.67μmol/g?FW ，較CK增加 261.79% 。

由圖3D可知，隨著鹽堿濃度的增加，幼苗期、現(xiàn)蕾期、開花期葉綠素含量呈遞減趨勢;在蘭州百合整個(gè)生長周期內(nèi)，葉綠素含量呈先升高后降低的趨勢，現(xiàn)蕾期各處理葉綠素含量均最高。

3結(jié)論與討論

當(dāng)植物受到環(huán)境脅迫后，其生長發(fā)育會受到抑制[14]。本研究結(jié)果表明，鹽堿脅迫處理對不同生長時(shí)期蘭州百合的生長發(fā)育均存在一定的影響。鹽堿脅迫對植株生長表現(xiàn)出明顯的抑制作用，隨著鹽堿脅迫濃度的增加，州百合的莖粗、株高均呈下降趨勢，可能與植株細(xì)胞膜透性增大，水分運(yùn)輸效率降低，礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收受阻有關(guān)，這與王學(xué)琴[15研究結(jié)果基本一致。

在植物遭受非生物脅迫時(shí)，可通過活性氧清除體系機(jī)制來調(diào)節(jié)POD、SOD活性等，以保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)并提高植物抗逆性。本試驗(yàn)中，隨著鹽堿脅迫的加劇，蘭州百合葉片SOD活性、MDA含量呈先升高后降低的趨勢，這與馬寶貴等[17]、張婷等劉容秀等[18的研究結(jié)果一致。由此可見，逆境脅迫會引起膜脂過氧化反應(yīng)，MDA積累會損傷細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，從而影響植物的生理生化反應(yīng)[19-20]。蘭州百合在中度鹽堿脅迫下適應(yīng)性較強(qiáng)，重度脅迫下其根系細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能受損，其在逆境下的生存能力有所降低。當(dāng)鹽堿脅迫處于一定范圍時(shí)，蘭州百合通過POD、SOD清除活性氧，緩解細(xì)胞膜脂過氧化、蛋白質(zhì)失活、DNA損傷，以此來調(diào)節(jié)機(jī)體氧化與抗氧化的平衡，從而增強(qiáng)植物在逆境脅迫下的耐受能力。

綜上，本試驗(yàn)探究了鹽堿脅迫對蘭州百合生長發(fā)育及生理活性的影響，結(jié)果表明，鹽堿脅迫在一定程度上會抑制蘭州百合的生長發(fā)育；隨著鹽堿脅迫濃度的增加，蘭州百合葉片SOD活性、MDA含量呈先升高后下降的趨勢，細(xì)胞膜穩(wěn)定性降低，植物抗逆性變差； 100mmol/L 鹽堿混合液有利于蘭州百合鱗莖生理活性的提高。本研究為鹽堿地區(qū)栽培蘭州百合提供參考。

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（責(zé)任編輯：吳思文）