NaCl脅迫對四季海棠幼苗生長及膜透性的影響

黃佳茹 柏曉玉 程喜悅 徐嘉瞳 董雪松 姜云天

摘要：以四季海棠1年生實生苗為盆栽試材，研究不同濃度NaCl脅迫對其生長及其膜透性的影響。結(jié)果表明，隨著NaCl濃度的升高，四季海棠幼苗葉片相對電導(dǎo)率逐漸增加，株高生長量下降，四季海棠幼苗的生長明顯受抑。

關(guān)鍵詞：四季海棠；NaCl脅迫；膜透性

基金項目：吉林省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（2017093032）；“通化師范學院實驗室開放基金”資助

中圖分類號： S682.1+9 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.020

四季海棠（Begonia semperflorens Link et Otto）為秋海棠科（Begoniaceae）秋海棠屬（Begonia L.）多年生常綠草本花卉，又名四季秋海棠。其植株低矮，株型圓整，花多而密集成簇，花色多樣，花期長且不受日照長短影響，耐熱耐濕、抗病抗旱性均較強，可作花壇密植、花帶片植、花叢點綴和花經(jīng)鑲嵌的裝飾材料[1]，亦可作盆栽之用，是北方城市園林綠化布景以及點綴居室、陽臺的重要花卉植物。目前，有關(guān)四季海棠的研究主要涉及栽培繁殖技術(shù)[2]、重金屬脅迫[3-4]等方面，而有關(guān)其鹽脅迫方面的研究尚未見報道。因此，以北方城市園林綠化廣泛應(yīng)用的四季海棠幼苗為試材，研究NaCl脅迫對四季海棠苗期生長及其膜透性的影響，以期為鹽堿地區(qū)城市綠化花卉品種的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以單瓣、紅色四季海棠實生苗為盆栽試材，實生苗（4片真葉）購自吉林省通化市花卉苗圃。2017年4月中旬將購買的四季海棠幼苗栽入帶托盤的塑料花盆中（上口徑15cm、底徑10.5cm、高12.5cm），每盆1株，置于日光溫室內(nèi)進行澆水、除草等日常管理。栽培基質(zhì)由園土、蛭石、草炭土按3∶1∶2比例混合而成，每盆裝入1.0kg（以干重計）。

1.2 試驗方法

待四季海棠實生苗長出8片真葉時，將生長基本一致的苗木隨機分成6組，每組6盆，其中1組用于測定脅迫處理前的生長指標，另1組為對照組（CK）；其余4組進行鹽脅迫處理。根據(jù)預(yù)試驗，NaCl濃度設(shè)置為50mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1，以清水為對照組（CK）。脅迫處理每次每盆施入200mL，分4次緩緩澆入，每5d澆入1次，共澆入鹽溶液1L；試驗過程中隨時將流入托盤內(nèi)的溶液倒回花盆，以防止盆土中鹽分流失。

脅迫處理28d后（葉片出現(xiàn)鹽害癥狀），每個處理隨機取3株幼苗，用米尺分別測量每株幼苗的高度。株高生長量為脅迫處理前后植株生長的高度差。幼苗葉片質(zhì)膜透性采用相對電導(dǎo)率法測定 [5]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所測數(shù)據(jù)采用SPSS20.0進行方差分析以及相關(guān)性和多元回歸分析，多重比較采用LSD法；Excel 2007制圖，數(shù)據(jù)以3次重復(fù)平均值及標準誤差（SE）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對四季海棠幼苗生長的影響

由圖1可見，隨著NaCl處理濃度的升高，四季海棠幼苗株高生長量呈逐漸下降趨勢，但各自變化有所不同。其中，各脅迫濃度處理下的株高生長量均與對照之間存在顯著差異（P<0.05），且在50與100 mmol·L-1處理之間變化幅度不大，相比對照分別下降14.00%和18.05%，而當脅迫濃度達到150和200 mmol·L-1時，株高生長量驟然下降，分別較對照下降33.40%和44.96%。以上結(jié)果表明，低濃度NaCl鹽溶液對四季海棠幼苗生長影響并不大，而高濃度鹽脅迫則顯著抑制了株高生長。

2.2 NaCl脅迫對四季海棠幼苗葉片細胞膜透性的變化

由圖2可見，隨著NaCl處理濃度的升高，四季海棠幼苗葉片相對電導(dǎo)率逐漸增加。50 mmol·L-1處理下的相對電導(dǎo)率與對照并無顯著差異（P>0.05），且低于20%，僅較對照增加14.25%；100mmol·L-1與150mmol·L-1處理下的相對電導(dǎo)率則顯著高于對照（P<0.05），分別較對照增加91.29%、176.88%，但其值均低于細胞膜的臨界傷害閾值（50%）；當處理濃度達到200 mmol·L-1時，相對電導(dǎo)率急劇增至59.58%（為對照的4.72倍），此時細胞膜已受到致死傷害。

3 討論

生長受抑、生物量降低是植物對鹽堿逆境最直觀的響應(yīng)特征[6]。本研究結(jié)果表明，隨著NaCl鹽濃度的增加，四季海棠幼苗的生長受到明顯抑制，株高增長緩慢、株高生長量顯著下降，這與大花紫薇[7]的研究結(jié)果相似。

植物在正常生存環(huán)境下，其體內(nèi)活性氧（ROS）的生成與清除往往處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，對其生長發(fā)育并不會造成傷害。但一旦遭遇逆境脅迫，這種原有的動態(tài)平衡就會打破，活性氧大量累積[8]，進而引起相對電導(dǎo)率升高，細胞膜的功能或結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞。本研究表明，在50 mmol·L-1NaCl處理下，四季海棠幼苗葉片相對電導(dǎo)率雖然高于對照，但其增加幅度并不大，說明四季海棠苗期對低鹽脅迫具有一定的耐受性；而鹽濃度增加到200mmol·L-1時，相對電導(dǎo)率驟然達到59.58%，這可能是高濃度鹽脅迫致使植株體內(nèi)活性氧（ROS）大量積累[8]，細胞膜完整性已受到嚴重損傷所致。

參考文獻

[1]馮燕，王喜艷.四季海棠的園林應(yīng)用及栽培技術(shù)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2008（3）：154-155.

[2] 雷穎，吳莉紅.四季秋海棠組培快繁技術(shù)研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（02）：34-36.

[3]何彥青，李強，井偉業(yè)，等.四季海棠不同葉片對土壤鉛脅迫的生理響應(yīng)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2014（03）：35-37.

[4]李翠蘭，邵澤強，王玉軍，等.水培條件下幾種觀賞植物對鉛的富集特征[J].東北林業(yè)大學學報，2011，39（01）.

[5]鄒琦.植物生理學實驗指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[6]張國新，郝桂琴，劉雅輝，等.鹽分脅迫對菊芋幼苗生長指標的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學，2014，18（03）：13-16，100.

[7]滕維超，鄭紹鑫，覃梅，等.大花紫薇幼苗對鹽脅迫的生理響應(yīng)[J].東北林業(yè)大學學報，2015，43（07）：31-34.

[8]程淑娟，唐東芹，劉群錄.鹽脅迫對兩種忍冬屬植物活性氧平衡的影響[J].南京林業(yè)大學學報（自然科學版），2013， 37（01）：137-141.

作者簡介：黃佳茹，在讀本科生，研究方向：植物逆境生理。

通訊作者：姜云天，碩士，講師，研究方向：植物逆境生理。