不同燕麥品種耐鹽性差異及其生理機(jī)制

姜 瑛，周 萌，吳 越，苗玉紅，汪 強(qiáng)，韓燕來(lái)

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450000； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，河南 鄭州 450008； 3.山東省土壤肥料總站，山東 濟(jì)南 250100)

目前全世界鹽堿土壤面積大約有10億hm2[1]，主要集中在歐亞大陸、非洲和北美西部，約占全球陸地總面積的25%，占可耕地面積的10%。我國(guó)鹽堿土面積約占世界鹽堿地的1/28，面積相當(dāng)于我國(guó)現(xiàn)有耕地的1/4。我國(guó)人口眾多，人均耕地面積不足0.1 hm2，如何改良和利用好鹽漬地區(qū)的土地資源是當(dāng)前面臨的重大課題。近年來(lái)，種植耐鹽植物成為鹽堿地利用和改良的重要舉措[2,3]，隨著生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，篩選及培育耐鹽能力高的作物品種成為鹽堿地改良利用的重要方向，因而研究植物耐鹽性及其生理機(jī)制成為熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

燕麥(Avenasativa)是一種特殊的糧、經(jīng)、飼、藥多用作物，在生態(tài)條件脆弱地區(qū)是不可替代的特色糧飼作物，主要分布在俄羅斯、美國(guó)、加拿大、德國(guó)、澳大利亞、中國(guó)和芬蘭等國(guó)[4]。我國(guó)燕麥品種資源豐富，加之從國(guó)外引進(jìn)的29個(gè)物種2 099份種質(zhì)資源，燕麥資源遺傳多樣性豐富，是燕麥育種的優(yōu)良基礎(chǔ)材料[5]。燕麥具有一定耐鹽性，不同來(lái)源的燕麥抗鹽性差異顯著[6]，其在鹽堿地上的種植已成為鹽堿地改良利用的有效方式之一[7-8]。以往對(duì)于燕麥耐鹽性的研究多集中在耐鹽種質(zhì)資源選育[9-10]、營(yíng)養(yǎng)離子吸收調(diào)控[11-12]、外源物質(zhì)耐鹽緩解效應(yīng)機(jī)制[13-14]等方面。植物的耐鹽性是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，涉及諸多基因和多種耐鹽機(jī)制的協(xié)調(diào)作用，而對(duì)于燕麥耐鹽機(jī)理的研究還相對(duì)較少。

本研究對(duì)比分析了4種不同基因型燕麥在不同鹽脅迫濃度和脅迫時(shí)間下表觀指標(biāo)、生理指標(biāo)及Na+、K+吸收積累變化規(guī)律，對(duì)不同品種燕麥的耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并探討燕麥響應(yīng)鹽脅迫的生理機(jī)制，以期為燕麥耐鹽育種和篩選提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試燕麥品種為加1(Tybor naked oat)、加8(Marion oat 2002)、加9(Nova oat 2003)和白燕6號(hào)(Baiyan 6)，其中加1、加8、加9為加拿大燕麥品種，白燕6號(hào)來(lái)自吉林白城農(nóng)業(yè)科學(xué)院，以上引進(jìn)品種由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物營(yíng)養(yǎng)研究室在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下經(jīng)一年的繁殖后作為供試材料。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院恒溫光照培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行。挑選大小均勻一致、籽粒飽滿且無(wú)病蟲害的燕麥籽粒以10%的次氯酸鈉消毒10 min，用蒸餾水沖洗干凈，25 ℃黑暗條件下浸種催芽，待種子露白后，挑選露白一致的沙盤育苗。待幼苗長(zhǎng)至兩葉一心時(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)處理。試驗(yàn)采用水培法，在1/2劑量的Hoagland營(yíng)養(yǎng)液的基礎(chǔ)上，設(shè)0(無(wú)鹽脅迫)、50(低鹽脅迫)、150(中鹽脅迫)和250 mmol·L-1(高鹽脅迫)4個(gè)NaCl鹽濃度水平。培養(yǎng)期為8 d，每2 d更換1次培養(yǎng)液，處理前取第1次樣，以后每2 d取1次樣，取相同部位葉片進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。育苗和處理時(shí)均以1/2的Hoagland營(yíng)養(yǎng)液(約含Na+濃度3 mmol·L-1)為基礎(chǔ)，故在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)各供試燕麥品種有一定的Na+積累量。

1.3 指標(biāo)測(cè)定方法

K+、Na+含量的提取和測(cè)定參照王寶山等[15]的方法；脯氨酸(Pro)含量測(cè)定采用茚三酮比色法；丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸反應(yīng)法；葉綠素含量測(cè)定用95%乙醇黑暗條件提取24 h，并分別在波長(zhǎng)665、649、470 nm測(cè)定吸光度。

鹽害指數(shù)：每2 d記錄一次鹽害癥狀，鹽害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照馮毓琴等[16]的方法并略有修改。0級(jí)：無(wú)鹽害癥狀；1級(jí)：輕微鹽害，植株葉片尖端萎蔫或卷曲；2級(jí)：輕度鹽害，葉片尖端萎蔫且發(fā)黃；3級(jí)：中度鹽害，植株生長(zhǎng)發(fā)育受抑制，約1/3的葉片焦枯發(fā)黃；4級(jí)：重度鹽害，植株生長(zhǎng)發(fā)育嚴(yán)重受抑制，葉色整體變淺綠色，近1/2的葉片焦枯變黃；5級(jí)：極重度鹽害，植株葉片焦枯，萎蔫死亡。

鹽害指數(shù)=[∑(鹽害級(jí)值×相應(yīng)鹽害級(jí)值株數(shù))/(總株數(shù)×鹽害最高級(jí)值)] ×100%。

1.4 抗鹽性評(píng)價(jià)方法

采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[16-17]對(duì)各燕麥品種抗鹽性差異進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)采用SPSS 18.0進(jìn)行相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)，用Duncan法以及LSD法進(jìn)行數(shù)據(jù)的方差分析(P<0.05)；運(yùn)用Origin 8.5和Office 2016進(jìn)行相關(guān)圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同燕麥品種鹽害指數(shù)

各燕麥品種在空白和低鹽濃度下生長(zhǎng)發(fā)育正常，沒(méi)有鹽害表現(xiàn)。而隨著鹽濃度的增加，鹽害指數(shù)不斷提高，鹽害程度逐漸增大，且隨著鹽脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，鹽害程度也隨之增大，但不同品種鹽害指數(shù)對(duì)鹽脅迫反應(yīng)有所差異(表1)。

在中鹽濃度下，加1和加9在脅迫2 d時(shí)開(kāi)始表現(xiàn)輕度鹽害癥狀，且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，兩品種鹽害的癥狀加劇，第6天和第8天時(shí)，多數(shù)植株鹽害嚴(yán)重；加8和白燕6號(hào)在脅迫4 d時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)鹽害癥狀，白燕6號(hào)在脅迫第6天時(shí)出現(xiàn)較明顯的中度鹽害，加8在脅迫第8天時(shí)半數(shù)植株表現(xiàn)為中度鹽害。在高鹽濃度下，加1和加9在脅迫第2天有明顯的鹽害癥狀，在脅迫第4天，鹽害加劇，在第6天時(shí)鹽害嚴(yán)重，多數(shù)植株生長(zhǎng)發(fā)育嚴(yán)重受抑制，脅迫第8天植株全部死亡。而加8和白燕6號(hào)在脅迫4 d開(kāi)始表現(xiàn)明顯的鹽害，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，兩品種出現(xiàn)鹽害癥狀的植株逐漸增多，以白燕6號(hào)的鹽害癥狀較明顯。比較4個(gè)燕麥品種的鹽害情況，加8對(duì)鹽分脅迫較不敏感，白燕6號(hào)居中，加1和加9對(duì)鹽害較為敏感。

表1 鹽脅迫濃度和時(shí)間對(duì)不同品種燕麥鹽害指數(shù)的影響Table 1 Effect of salt stress time and concentration on oats salt injury index

2.2 鹽脅迫對(duì)不同品種燕麥幼苗葉片葉綠素含量的影響

隨著鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，葉綠素含量整體呈下降趨勢(shì)(圖1)。與對(duì)照相比，各燕麥品種葉綠素含量在低鹽濃度下葉綠素含量總體上呈上升趨勢(shì)，品種間變化趨勢(shì)略有不同，其中加8葉綠素含量總體上增加9%，為4個(gè)品種增幅最大的，其他3個(gè)品種葉綠素含量增加幅度不大，范圍為1%～4%。在中鹽濃度下，加1和加9隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，葉綠素含量下降趨勢(shì)明顯，脅迫8 d兩品種葉綠素含量分別降低了29.12%、26.45%。而加8和白燕6號(hào)隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，葉綠素含量呈現(xiàn)先降低后上升最后降低的波動(dòng)變化趨勢(shì)，在脅迫2 d時(shí)葉綠素含量均有所降低，而后隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，脅迫4 d時(shí)，葉綠素含量略有升高，白燕6號(hào)在脅迫6和8 d時(shí)含量逐漸降低，較對(duì)照分別降低4.09%和7.60%，加8則在脅迫8 d時(shí)含量降低，降低了6.52%。在高鹽濃度下，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，各燕麥品種葉綠素含量均呈下降趨勢(shì)，大致上以加1降低幅度最大，而加8降低幅度最小。

圖1 各品種燕麥在不同鹽濃度和脅迫時(shí)間處理下葉綠素含量Fig. 1 Effect of salt stress time and concentration on chlorophyll content in different oats

同一處理時(shí)間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Different lowercase letters within the same time indicate significant difference at 0.05 level; similarly for the following figures．

2.3 鹽脅迫對(duì)不同品種燕麥丙二醛含量的影響

隨著鹽濃度的升高及脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，所有燕麥品種幼苗葉片丙二醛含量大體呈逐漸升高的趨勢(shì)(圖2)，不同品種間丙二醛積累趨勢(shì)有所差異。與對(duì)照相比，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，加1、加9丙二醛含量呈先增高后降低的趨勢(shì)，而加8、白燕6號(hào)丙二醛含量低于前兩個(gè)品種，且隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)逐漸趨于穩(wěn)定，其中白燕6號(hào)在脅迫初期各鹽濃度脅迫處理間差異不大。在中鹽和高鹽脅迫下，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，各燕麥品種丙二醛含量基本呈上升趨勢(shì)，在鹽脅迫2 d時(shí)丙二醛含量有較快的上升趨勢(shì)，脅迫4和6 d時(shí)丙二醛含量上升趨勢(shì)漸緩，中鹽脅迫8 d時(shí)丙二醛含量較第6天大量增加，可見(jiàn)植株自身的適應(yīng)調(diào)控機(jī)制難以抵抗持續(xù)的鹽脅迫傷害，正常的生理機(jī)能受到影響，正常生長(zhǎng)受抑制，高鹽脅迫8 d時(shí)，大量植株已不能抵抗高鹽濃度傷害，植株生長(zhǎng)嚴(yán)重受影響甚至死亡。在各鹽濃度條件下，加1和加9丙二醛含量均高于加8和白燕6號(hào)。由此可見(jiàn)，在不同濃度鹽處理下，相比加8和白燕6號(hào)，加1和加9對(duì)鹽脅迫更敏感。

圖2 各品種燕麥在不同鹽濃度和脅迫時(shí)間處理下丙二醛含量Fig. 2 Effect of different salt concentrations and stress time on malonaldehyde content of different oats

2.4 鹽脅迫對(duì)不同品種燕麥脯氨酸含量的影響

脯氨酸是在細(xì)胞中起著滲透調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞相溶性物質(zhì)，它被廣泛的積累在各器官中[18]。鹽分脅迫下，植物通過(guò)脯氨酸的合成和離子吸收降低細(xì)胞的水勢(shì)，同時(shí)在高滲溶液中加強(qiáng)水分吸收[19]。鹽脅迫下各燕麥品種脯氨酸積累情況如圖3所示，各燕麥品種不同鹽濃度處理間脯氨酸積累變化有所差異，隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，低鹽濃度處理下各品種脯氨酸含量變化不大，中鹽處理下，加1、加8和加9脯氨酸含量不斷累積，而白燕6號(hào)脯氨酸含量在第2天與其他品種相比即有較快的積累增長(zhǎng)趨勢(shì)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，處于相對(duì)穩(wěn)定并逐步累積的狀態(tài)，在脅迫第8天又快速積累，所有品種在脅迫處理第8天時(shí)達(dá)到最高值，脯氨酸含量以加8最高，白燕6號(hào)次之，加9，加1最低。高鹽處理下，各品種間脯氨酸積累變化趨勢(shì)不一致，加1和加9隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，脯氨酸含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，而加8和白燕6號(hào)脯氨酸含量則是不斷積累，但增速降低，在脅迫第8天，與中鹽脅迫處理間相差不大，脯氨酸含量趨于穩(wěn)定。

2.5 不同鹽濃度對(duì)燕麥品種Na+、K+吸收的影響

隨著鹽脅迫濃度的提高和鹽脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，所有供試燕麥品種地上部葉片中Na+含量總體呈逐漸增加的趨勢(shì)(圖4)，K+含量呈逐漸降低的趨勢(shì)(圖5)，不同品種間Na+、K+含量及K+/Na+值變化趨勢(shì)(圖6)稍有不同。在低、中鹽脅迫下，各個(gè)脅迫時(shí)間段內(nèi)加8體內(nèi)的Na+含量均低于其他3個(gè)燕麥品種，K+含量明顯高于其他3個(gè)燕麥品種，由于加8較低的Na+吸收和較高的K+吸收，導(dǎo)致其K+/Na+均明顯高于其他3個(gè)燕麥品種。與其他品種相比較，白燕6號(hào)在低、中鹽脅迫條件下Na+含量相對(duì)較高，并且具有較低的K+吸收能力，表現(xiàn)出較低的K+/Na+值。在高鹽脅迫下，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，加8和白燕6號(hào)對(duì)Na+吸收仍保持繼續(xù)增加的趨勢(shì)，其中加8的持K+能力在前期具有明顯的優(yōu)勢(shì)，到后期優(yōu)勢(shì)減弱，但仍高于其他品種，總體上加8的K+/Na+在脅迫各時(shí)期均為最高值。

圖3 不同鹽濃度和脅迫時(shí)間處理對(duì)各品種燕麥脯氨酸含量的影響Fig. 3 Effect of different salt concentrations and stress time on proline content of different oats

圖4 燕麥地上部葉片中Na+含量Fig. 4 Content of Na+ in the leaves aboveground

圖5 燕麥地上部葉片中K+含量Fig. 5 Content of K+ in the leaves aboveground

圖6 燕麥地上部葉片中K+/Na+比例Fig. 6 Ratios of K+/Na+ in the leaves aboveground

2.6 不同品種燕麥耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)以上指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行分析，計(jì)算得出各指標(biāo)的耐鹽隸屬函數(shù)值(表2)。脯氨酸在低鹽脅迫下和中、高鹽脅迫下的含量積累結(jié)果不能說(shuō)明其與作物的耐鹽性存在一致的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，此外，鹽脅迫下耐鹽表現(xiàn)較好的品種Na+含量偏高或許與該品種耐鹽類型和耐鹽閾值有關(guān)，在此不作綜合評(píng)價(jià)分析。

對(duì)照表2數(shù)據(jù)，在對(duì)照和低鹽脅迫下，各品種隸屬函數(shù)平均值差異不大，隨著鹽濃度的升高，品種之間的差異逐漸增大，在中鹽和高鹽脅迫下差異達(dá)到最大值。在各個(gè)鹽濃度下，品種加8和白燕6號(hào)隸屬函數(shù)平均值較高，加1和加9隸屬函數(shù)平均值較低，總體上以加8耐鹽性最好，加1耐鹽性最弱。

表2 不同品種燕麥指標(biāo)隸屬函數(shù)值及耐鹽綜合評(píng)價(jià)Table 2 Subordinate function values of the indexes and comprehensive evaluation of salt stress on different oats

3 討論與結(jié)論

本研究作物表觀鹽害表現(xiàn)結(jié)果顯示，加8和白燕6號(hào)鹽害癥狀相對(duì)較輕，而加1和加9在高鹽脅迫初期開(kāi)始就表現(xiàn)明顯的鹽害癥狀。不同燕麥品種對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性差異在葉綠素含量上也有具體的表現(xiàn)，在中鹽濃度條件下，隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，加8和白燕6號(hào)葉綠素呈先降低后上升最后降低的波動(dòng)變化趨勢(shì)，而加1和加9葉綠素含量則不斷降低，在高鹽濃度下，隨著鹽脅迫的加劇，各燕麥品種葉綠素含量均呈下降趨勢(shì)，前兩個(gè)品種比后兩個(gè)品種葉綠素含量降低幅度要小。各品種葉綠素含量降低，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)燕麥植株的光合抑制，鹽脅迫一方面可通過(guò)減少水勢(shì)抑制光合作用，另一方面，在高鹽濃度下，高濃度的Na+誘導(dǎo)葉綠素酶活性提高，從而加速葉綠素被降解，促使其含量降低[20]。同時(shí)高鹽濃度下，細(xì)胞內(nèi)離子含量穩(wěn)定性發(fā)生變化，葉綠素和葉綠體之間的連接都是松散的，葉綠素易被破壞[21]。加8和白燕6號(hào)葉綠素含量在降低后又出現(xiàn)上升的現(xiàn)象說(shuō)明，在植株遭受鹽脅迫初期，葉片葉綠素和葉綠體膜蛋白含量受到影響出現(xiàn)短暫的降低，植株通過(guò)耐鹽機(jī)制調(diào)節(jié)自身耐鹽適應(yīng)性，緩和鹽脅迫傷害，保持正常生長(zhǎng)和光合作用，則葉綠素含量會(huì)有短暫的上升現(xiàn)象。一些植物通過(guò)增加水利用效率實(shí)現(xiàn)耐鹽途徑，如冰葉日中花(Mesembryanthemumcrystallinum，它們把光合作用模式從C3轉(zhuǎn)換到CAM模式，在長(zhǎng)期鹽分存在的條件下，植物會(huì)在晚上張開(kāi)氣孔，進(jìn)而減少蒸騰水損失[22]。濱藜(Atriplexlentiformis)在鹽脅迫情況下可將光合作用模式從C3路徑轉(zhuǎn)換到C4路徑[23]。

在鹽漬化土壤中，Na+是造成植物傷害的重要因素。鹽脅迫下，大量Na+流入細(xì)胞可以導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化，從而誘導(dǎo)K+外流，活性氧代謝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞，膜脂過(guò)氧化或膜蛋白過(guò)氧化作用造成膜質(zhì)或膜蛋白損失，導(dǎo)致植物細(xì)胞的正常生理功能發(fā)生紊亂，甚至傷害死亡[24]。對(duì)許多植物來(lái)說(shuō)，如果Na+的毒性是由于Na+利用K+吸收途徑并通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)K+的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)入植物體內(nèi)造成的，則維持高的K+/Na+比簡(jiǎn)單地維持低的Na+濃度更有意義[25]。如大麥(Hordeumvulgare)通過(guò)調(diào)節(jié)H+泵的傳輸驅(qū)動(dòng)力和K+和Na+的表達(dá)和活性，使細(xì)胞溶質(zhì)中維持了K+高鹽和Na+低鹽[26]。本研究中，隨著鹽脅迫程度的加劇，加8對(duì)Na+的吸收及K+/Na+較穩(wěn)定，尤其是在鹽脅迫下有著較強(qiáng)的持K+能力，能夠保持較高的K+/Na+，加8的耐鹽性表現(xiàn)也驗(yàn)證了以上觀點(diǎn)；加1和加9對(duì)Na+的吸收及K+/Na+易受到鹽濃度及脅迫時(shí)間的影響，耐鹽性相對(duì)較弱。

游離脯氨酸在細(xì)胞內(nèi)的積累對(duì)于降低細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)的滲透勢(shì)、均衡原生質(zhì)體內(nèi)外的滲透強(qiáng)度、維持細(xì)胞內(nèi)酶正常的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象、減少細(xì)胞內(nèi)可溶性蛋白的沉淀等具有重要的作用。在鹽漬條件下植物細(xì)胞中吸收和積累大量的鹽分，其中大部分鹽離子被區(qū)隔化在液泡中，因此液泡本身的水勢(shì)很低，造成細(xì)胞質(zhì)脫水。在此情況下細(xì)胞質(zhì)合成一定數(shù)量的脯氨酸和其他可溶性有機(jī)物質(zhì)，增大細(xì)胞質(zhì)濃度，平衡液泡和細(xì)胞質(zhì)的水勢(shì)，防止液泡從細(xì)胞質(zhì)中吸水，避免細(xì)胞質(zhì)受到影響。Cuin和Shabala[27]研究表明鹽脅迫下脯氨酸的積累不僅僅是植物受到鹽脅迫的一個(gè)癥狀，它可以通過(guò)提高蛋白和膜的穩(wěn)定性來(lái)緩解細(xì)胞的傷害，減緩NaCl誘導(dǎo)K+外流，這對(duì)保持細(xì)胞質(zhì)高的K+/Na+，從而提高植物的耐鹽性非常關(guān)鍵。小麥(Triticumaestivum)受NaCl脅迫時(shí)，植株內(nèi)大部分氨基酸濃度會(huì)隨著鹽脅迫的誘導(dǎo)而增加，脯氨酸增幅尤為顯著[28]。本研究中，在高鹽脅迫下，加8和白燕6號(hào)的脯氨酸含量不斷累積，而加1和加9脯氨酸含量達(dá)到最高值后分別在脅迫第8天和第6天開(kāi)始降低，說(shuō)明加1和加9在高鹽處理下，隨著鹽脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)胞主動(dòng)調(diào)節(jié)滲透勢(shì)和維持膜穩(wěn)定性的適應(yīng)能力下降，細(xì)胞受到鹽脅迫的傷害，這一推測(cè)在本研究中兩個(gè)品種在高鹽濃度下丙二醛含量明顯升高的結(jié)論中得到驗(yàn)證。

丙二醛是植物細(xì)胞膜脂過(guò)氧化自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中產(chǎn)生的膜脂內(nèi)過(guò)氧化物進(jìn)一步降解的產(chǎn)物[29]，逆境條件下植物往往會(huì)發(fā)生膜脂過(guò)氧化傷害。丙二醛的含量高低是反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用強(qiáng)弱和質(zhì)膜破壞程度大小的重要指標(biāo)，丙二醛含量越高，質(zhì)膜受到的傷害也越大[30]。Al-Quraan[31]和Chaves等[32]研究表明，隨著外界脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，植物MDA含量有所下降，這可能是因?yàn)榈望}濃度下，植物鹽脅迫程度低，在脅迫一段時(shí)間后植物開(kāi)啟自身的滲透調(diào)節(jié)保護(hù)機(jī)制減輕鹽脅迫的影響，植株能夠繼續(xù)正常生長(zhǎng)，生物量有所增長(zhǎng)，從而使MDA含量有所降低。加8和白燕6號(hào)相對(duì)加1和加9有著較低的MDA含量值，可見(jiàn)前兩個(gè)品種有著較強(qiáng)的鹽脅迫適應(yīng)能力，受到鹽脅迫的傷害相對(duì)較小，這點(diǎn)在二者表觀鹽害表現(xiàn)和較高的葉綠素含量得到了印證，與Mansour[33]和Ashraf和Ali[34]認(rèn)為質(zhì)膜透性增加及增加幅度與品種耐鹽性呈負(fù)相關(guān)的研究結(jié)果相一致。

由此可見(jiàn)，脯氨酸、丙二醛的積累規(guī)律與品種的耐鹽能力具有相關(guān)性，鹽脅迫下脯氨酸、丙二醛的積累可作為品種是否耐鹽的判定指標(biāo)，這與前人研究結(jié)果相一致[35-37]。

耐鹽植物通過(guò)諸多生物化學(xué)和分子機(jī)制應(yīng)對(duì)外界鹽脅迫，如選擇性積聚或釋放離子、控制離子從根部到葉片的運(yùn)輸、合成相溶性物質(zhì)、改變光合作用途徑、改變膜結(jié)構(gòu)、誘導(dǎo)抗氧化酶、植物激素等的產(chǎn)生。不同作物、不同品種之間機(jī)理不同、作用強(qiáng)度不同，導(dǎo)致作物耐鹽性差異[38]。本研究不同鹽濃度處理下耐鹽隸屬函數(shù)值結(jié)果可知，品種加8和白燕6號(hào)隸屬函數(shù)平均值較高，加1和加9隸屬函數(shù)平均值較低，隨著鹽濃度的升高，品種之間的差異逐漸增大，在中、高鹽脅迫下差異達(dá)到最大值反映出前兩者具有較高的耐鹽性，而后兩者屬于耐鹽相對(duì)敏感品種，品種間耐鹽性由強(qiáng)到弱排列為加8>白燕6號(hào)>加9>加1。

植物復(fù)雜耐鹽機(jī)制涉及植物在受到鹽脅迫時(shí)的主要生理變化過(guò)程，主要目的是保護(hù)光合作用、呼吸作用、水利用效率和維持一些重要的植物特征(如細(xì)胞架、細(xì)胞壁、質(zhì)膜—細(xì)胞壁間的交互作用)、染色體和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變(DNA甲基化、染色體增倍，特定次序的改變或DNA消除)等。本研究中加8和白燕6號(hào)雖然較其他兩個(gè)品種較耐鹽，但兩個(gè)品種間還是存在不同的耐鹽表現(xiàn)。加8對(duì)Na+的吸收及K+/Na+較穩(wěn)定，尤其是在鹽脅迫下有著較強(qiáng)的持K+能力，能夠保持較高的K+/Na+，這或許是加8耐鹽性高于其他品種的主要原因。在脯氨酸積累方面，白燕6號(hào)對(duì)于中鹽脅迫能快速啟動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制，大量增加脯氨酸含量，維持細(xì)胞質(zhì)膜穩(wěn)定性，減少膜脂過(guò)氧化傷害，在鹽脅迫初期不同鹽濃度處理下白燕6號(hào)丙二醛含量較低并維持穩(wěn)定的結(jié)果也證明了這一觀點(diǎn)。白燕6號(hào)在Na+、K+吸收方面，白燕6號(hào)相比于加8 Na+含量較高，而K+含量明顯不及加8，可能與其在Na+區(qū)隔化或脯氨酸滲透調(diào)節(jié)能力具有一定的優(yōu)勢(shì)有關(guān)。

隨著植物耐鹽途徑及耐鹽機(jī)理的不斷研究，目前通過(guò)植物分子學(xué)已鑒定出了一些由鹽脅迫誘導(dǎo)的基因[39-40]。擬南芥(Arabidopsisthaliana)在鹽脅迫和脫落酸作用下，耐鹽性基因AtNHX1基因的轉(zhuǎn)錄本為上調(diào)，說(shuō)明NaCl、KCl或脫落酸能促進(jìn)AtNHX1啟動(dòng)因子[41]。同樣在鹽脅迫轉(zhuǎn)錄下，諸多研究從分子角度驗(yàn)證了耐鹽機(jī)理[42-43]。耐鹽性具有多基因支配特征，不同功能組的基因共同參與編碼鹽脅迫蛋白質(zhì)，包括光合作用酶基因、相溶性物質(zhì)合成基因、液泡酶基因和清除活性離子酶基因等，大部分基因在功能組上被劃分為鹽脅迫下的鹽誘導(dǎo)基因。但是當(dāng)前對(duì)鹽誘導(dǎo)基因認(rèn)識(shí)仍然不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。