淺談鹽脅迫對(duì)紫穗槐生理指標(biāo)的影響

賈子利

[摘 要]紫穗槐因具有全面的抗性而受到廣泛的關(guān)注。本論文對(duì)不同濃度培養(yǎng)下紫穗槐種子的發(fā)芽率進(jìn)行了研究，對(duì)紫穗槐幼苗進(jìn)行脅迫處理后，對(duì)其葉片中的可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，研究NaCl溶液脅迫對(duì)紫穗槐生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響?？扇苄缘鞍?、脯氨酸等物質(zhì)是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)劑，鹽脅迫下紫穗槐通過(guò)提高這幾種生理指標(biāo)的含量來(lái)進(jìn)行適度的滲透調(diào)節(jié)，以適應(yīng)NaCl溶液的脅迫。

[關(guān)鍵詞]紫穗槐；鹽脅迫；生長(zhǎng)發(fā)育；生理指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：S551+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）01-0398-01

一、紫穗槐簡(jiǎn)介

紫穗槐學(xué)名（Amorpha fruticosa L）別名（椒條、棉條、穗花槐），是豆科紫穗槐屬。灌木，高l一4m。羽狀復(fù)葉；小葉11—25，卵形、橢圓形或披針狀橢圓形，長(zhǎng)1.5—4cm，寬0.6—1.5cm，頂端圓，有短尖，基部圓形，兩面有白色短柔毛。穗狀花序集生于枝條上部?；ü谧仙?，旗瓣心形，沒(méi)有翼瓣和龍骨瓣；雄蕊10，每5個(gè)一組，苞于旗瓣之中，伸出花冠外。莢果下垂，彎曲，長(zhǎng)7—9mm，寬約3mm，棕褐色，有瘤狀腺點(diǎn)。紫穗槐耐鹽堿，有較強(qiáng)的耐堿性能，在根際土壤量0.3%～0.5%的范圍內(nèi)，都能生長(zhǎng)。具有較強(qiáng)的抗旱性能。輕壤質(zhì)土0～50cm土層水分含量在8.3%～9.5%，百天無(wú)雨，仍郁郁蔥蔥，枝葉茂盛，在半干旱沙層水分含量2.5%～3%的情況下，仍能正常生長(zhǎng)極耐水淹，具有較強(qiáng)的抗?jié)衬芰?。它適應(yīng)性強(qiáng)，雖喜溫濕，但短期凍土層在1m情況下，仍不至被凍死：耐沙壓，沙層不超過(guò)株高時(shí)，仍能很好的生長(zhǎng)；耐郁閉，在高大喬木林帶下能正常生長(zhǎng)；成林后抗病能力強(qiáng)，大面積栽植能抗病蟲(chóng)害。它生長(zhǎng)迅速，在一般土壤條件下，1年生的苗可長(zhǎng)高1m，2年生的莖條可高達(dá)1.5～2.5m，3生的莖條可高達(dá)4m以上。其莖條萌發(fā)力極強(qiáng)，紫穗槐營(yíng)造的各種防護(hù)林帶，一般2～3年即可成林，優(yōu)于一般樹(shù)種。紫穗槐有播種、扦插及分株三種繁殖方法。紫穗槐扦插育苗具有成苗率高、繁殖系數(shù)高、育苗周期短等優(yōu)點(diǎn)。它是快速育苗的好方法。扦插以春季扦插為主，一般在3月下旬至四月上旬扦插，在塑料大棚中春插可適當(dāng)提早。

二、植物抗鹽性的研究進(jìn)展

鹽脅迫是抑制植物生長(zhǎng)，降低農(nóng)作物產(chǎn)量的主要環(huán)境因素之一。長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于如何提高植物的抗鹽性，增加在鹽脅迫條件下的農(nóng)作物產(chǎn)量一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。探明植物應(yīng)對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)機(jī)制和抗鹽機(jī)理，有助于通過(guò)生物工程方法或其他措施改造植物，提高其抗鹽能力。

植物生長(zhǎng)對(duì)鹽堿的反應(yīng)受許多因素影響：鹽脅迫的程度（輕微、中度、高度），作物群體葉面積、葉片水勢(shì)和產(chǎn)量隨土壤含鹽量的增加呈下降趨勢(shì)； 物種、品種、植物器官，鹽脅迫能加速成熟葉片的衰老、死亡和脫落；植物發(fā)育的階段和脅迫的時(shí)間。一般情況下，鹽脅迫抑制植物的光合作用，而且外界濃度越高，作用時(shí)間越長(zhǎng)，抑制程度越大。光合作用是植物得以生存的基礎(chǔ)生理活動(dòng)，鹽脅迫對(duì)植物的影響必然會(huì)影響到光合作用的各環(huán)節(jié)。在鹽漬條件下，植物細(xì)胞可以通過(guò)積累在滲透上有活性而對(duì)細(xì)胞無(wú)毒，對(duì)代謝無(wú)抑制作用的可溶性溶質(zhì)來(lái)進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，降低滲透勢(shì)。因此，脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛可作為植物抗逆性重要的幾項(xiàng)生理生化指標(biāo)。

三、試驗(yàn)的研究目的及意義

鹽堿土是地球陸地上分布廣泛的一種土壤類(lèi)型，全世界約有1/3的鹽漬化土壤，目前我國(guó)有2000多萬(wàn)hm2鹽荒地和666.7萬(wàn)多hm2鹽漬化土壤，約占全國(guó)可耕地面積的25%，是國(guó)內(nèi)一項(xiàng)巨大的土壤資源。鹽堿土嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是影響生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。大部分植物在土壤含鹽量0.3%便受到危害，大于0.5%時(shí)即不能生長(zhǎng)。由于紫穗槐植物組織或細(xì)胞內(nèi)的生理代謝和生化變化與其它植物不同，其對(duì)鹽脅迫的抗性也不同，所以對(duì)它抗鹽性生理指標(biāo)的研究就有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用不同濃度的NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4溶液來(lái)培養(yǎng)紫穗槐種子，研究其在鹽脅迫條件下的發(fā)芽率[3，6]。在綠化過(guò)程中，經(jīng)常采用種子直播技術(shù)對(duì)鹽堿土進(jìn)行改造，研究紫穗槐種子的抗鹽能力具有重要意義。由于沿海地帶的鹽堿土中含有大量的NaCl鹽，因此對(duì)用不同濃度的NaCl溶液處理紫穗槐播種苗進(jìn)行可溶性糖、可溶性蛋白、電導(dǎo)、脯氨酸、丙二醛等各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定分析，揭示其在鹽脅迫下的生理變化規(guī)律；并通過(guò)受脅迫的紫穗槐與對(duì)照植株進(jìn)行生長(zhǎng)量比較分析，推斷紫穗槐在抗鹽方面的表現(xiàn)，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

四、脯氨酸含量的測(cè)定

取新鮮葉片，擦凈表面污物，稱取 0.5g于試管中，每個(gè)品種重復(fù)3次。脯氨酸含量的測(cè)定采用茚三酮法。向有材料的試管中加入5ml 3%的磺基水楊酸溶液，于沸水浴中提取10min，過(guò)程中要常搖動(dòng)，冷卻后過(guò)濾為提取液。取2ml提取液于另一帶塞試管，加入2ml冰醋酸及2ml酸性茚三酮，沸水浴30min，溶液即呈紅色。冷卻后加入4ml甲苯，搖蕩30s，靜置片刻，取上層液于比色杯中，以甲苯為對(duì)照，在520nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光值。

五、可溶性蛋白含量的測(cè)定

蛋白質(zhì)的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法。

取新鮮葉片，擦凈表面污物，稱取 0.25g于研缽中，每個(gè)品種重復(fù)3次。加10ml蒸餾水研成勻漿，轉(zhuǎn)移到離心管中，放置30-60min以充分提取，然后以4000r/min的轉(zhuǎn)速低溫離心15min，吸取上清液0.1ml，加5ml考馬斯亮藍(lán)G-250。混勻后放置2min，之后用分光光度計(jì)在595nm下比色，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算蛋白質(zhì)含量（mg/g）。

六、丙二醛含量的測(cè)定

丙二醛含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法。取新鮮葉片，擦凈表面污物，稱取1g于研缽中，每個(gè)品種重復(fù)3次。加入2ml 10%TCA和少量石英砂，研磨至勻漿；再加8mlTCA進(jìn)一步研磨，勻漿在4000r/min離心10min。吸取離心的上清液（對(duì)照加2ml蒸餾水），加入2ml 0.6%TBA溶液，混勻物于沸水浴上反應(yīng)15min，迅速冷卻，取上清液在532、450nm波長(zhǎng)下的吸光值。

七.結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)分析可以看出，無(wú)論哪一種鹽溶液對(duì)紫穗槐種子發(fā)芽率都有影響，使發(fā)芽率降低。紫穗槐種子對(duì)堿性鹽溶液特別敏感。鹽脅迫下的生長(zhǎng)和生理特性的研究表明，低于0.5%的NaCl溶液對(duì)葉片生長(zhǎng)影響小，大于此濃度，隨著鹽濃度的增大，葉片生長(zhǎng)受抑制越來(lái)越明顯。鹽脅迫條件下，植物都要受到滲透脅迫的傷害，而它們只有通過(guò)滲透調(diào)節(jié)減輕或避免傷害。植物通過(guò)在細(xì)胞液泡中積累無(wú)機(jī)離子或合成有機(jī)溶質(zhì)等方式進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)?？扇苄蕴?、脯氨酸、無(wú)機(jī)離子等物質(zhì)是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)劑。

本試驗(yàn)中，脯氨酸、可溶性糖含量增加，但可溶性糖含量能否充分作為植物耐鹽性鑒定指標(biāo)有待于進(jìn)一步研究。而脯氨酸可以作為植物受鹽脅迫的可信的鑒定指標(biāo)。通過(guò)丙二醛（MDA）含量、膜的相對(duì)透性急劇增加，且變化趨勢(shì)一致，說(shuō)明在高鹽濃度脅迫下，紫穗槐的膜系統(tǒng)受到了損傷，而細(xì)胞中的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，無(wú)論是無(wú)機(jī)離子還是有機(jī)物質(zhì)，并沒(méi)有隨著鹽濃度增高而明顯升高，可能是細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力下降所致。NaCl濃度達(dá)到1.1%時(shí)，對(duì)植物造成了致死性傷害，在生長(zhǎng)上表現(xiàn)為萎蔫、葉片脫落和生長(zhǎng)較為緩慢，5周過(guò)后葉片完全脫落，生理上表現(xiàn)為光合作用、蒸騰作用受到顯著抑制。