外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗的影響

摘要：為研究外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗生長(zhǎng)的影響，采用葉面噴施海藻糖的方式，以中黃13為材料，在大豆幼苗長(zhǎng)出真葉時(shí)進(jìn)行NaCl脅迫（NaCl濃度為125 mmol/L），大豆幼苗復(fù)葉展開(kāi)噴施不同濃度海藻糖（海藻糖濃度分別為0、5、10、20 mmol/L），研究NaCl脅迫下，噴施不同濃度海藻糖對(duì)大豆幼苗離子轉(zhuǎn)運(yùn)基因、生物量、抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在NaCl脅迫下，大豆幼苗生長(zhǎng)明顯受到抑制。噴施不同濃度海藻糖有利于緩解NaCl脅迫對(duì)大豆幼苗生長(zhǎng)的抑制。其中，與鹽處理組相比，噴施10 mmol/L海藻糖顯著提高了GmsSOS1和GmCLC1基因的表達(dá)；大豆幼苗的鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)分別增加了22.7%、50.0%、86.8%、9.7%和23.0%；大豆幼苗的P_n、G_s、T_r和C_i也分別提高了69.3%、57.3%、21.5%和34.6%。此外，噴施不同濃度的海藻糖還可以提高大豆幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性。噴施不同濃度的海藻糖還降低了大豆幼苗丙二醛（MDA）含量，提高了質(zhì)膜保護(hù)能力。綜上所述，噴施海藻糖能提高大豆幼苗的耐鹽性，其中，噴施10 mmol/L海藻糖效果最為明顯，生產(chǎn)上可嘗試在鹽堿地大豆幼苗時(shí)期噴施海藻糖以培育大豆幼苗。

關(guān)鍵詞：大豆；鹽脅迫；抗氧化系統(tǒng)；滲透調(diào)節(jié)；海藻糖

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.101 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）21-0116-07

收稿日期：2024-01-04

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：32172047）。

作者簡(jiǎn)介：張學(xué)彪（1997—），男，安徽淮北人，碩士研究生，主要從事植物保護(hù)研究。E-mail：17755454356@163.com。

通信作者：莊義慶，博士，研究員，主要從事植物保護(hù)研究。E-mail：20072804@jaas.ac.cn。

大豆［Glycine max （L.） Merr.］作為我國(guó)重要的豆科作物之一，含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，為人類(lèi)提供重要的營(yíng)養(yǎng)^［1］。隨著全球人口的迅速增長(zhǎng)，大豆的產(chǎn)量需求也在顯著增加。全球氣候變化以及灌溉方式的不合理性，導(dǎo)致了我國(guó)鹽堿地的面積不斷擴(kuò)大，鹽脅迫已成為導(dǎo)致大豆產(chǎn)量降低和品質(zhì)下降的主要非生物脅迫因素^［2］。然而大豆對(duì)鹽脅迫相對(duì)敏感，因此研究大豆的耐鹽機(jī)制對(duì)于提高產(chǎn)量、擴(kuò)大適種范圍和保障國(guó)家糧食安全具有重要意義。

海藻糖是由兩分子葡萄糖而組成的非還原性二糖，主要存在于海藻、陸生植物和一些微生物中。特別是在植物上，通過(guò)轉(zhuǎn)入海藻糖合成相關(guān)酶基因使得作物植株表達(dá)、積累海藻糖從而獲得抗逆性，但在技術(shù)上較為復(fù)雜，對(duì)植物生長(zhǎng)也可能造成負(fù)面的影響^［3-7］。通過(guò)外源添加海藻糖對(duì)植物生物膜、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)具有良好的保護(hù)作用，使用上也比較靈活^［8-9］。因此，研究外源海藻糖對(duì)鹽脅迫下的大豆幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及其抗氧化能力的影響，可為耐鹽大豆品種選育及耐鹽大豆栽培提供理論依據(jù)，提高我國(guó)大豆產(chǎn)量，保障國(guó)家糧食安全。

對(duì)豆科植物而言，幼苗發(fā)育階段對(duì)鹽脅迫的敏感性高于萌發(fā)時(shí)期。植株根系與土壤環(huán)境直接接觸會(huì)受到滲透脅迫，從而導(dǎo)致根部細(xì)胞吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)受到抑制，阻礙根系的生長(zhǎng)發(fā)育^［10］。研究表明，鹽脅迫會(huì)抑制番茄根系的生長(zhǎng)，且隨著抑制程度的增加，番茄的生物量明顯減少。此外，孟娜等研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫會(huì)大大降低大豆葉片中K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的含量，影響植株的光合速率，減少碳水化合物的積累，最終導(dǎo)致植物葉片逐漸變黃，甚至死亡^［11］。隨著對(duì)海藻糖研究的深入，發(fā)現(xiàn)海藻糖可以顯著改善植物在非生物脅迫下的抗氧化能力。例如，劉強(qiáng)等研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)南蛇藤時(shí)，在NaHCO₃脅迫下，噴施海藻糖后南蛇藤葉片中的抗氧化酶的活性明顯增加，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化和膜通透性增強(qiáng)，改善了葉片的保護(hù)作用，緩解了NaHCO₃對(duì)南蛇藤的氧化傷害，提高了南蛇藤抗鹽脅迫的能力^［12］。汪紅玲的研究表明，外源海藻糖可提高擬南芥耐鹽能力^［13］。鄒德堂等研究發(fā)現(xiàn)，外源海藻糖極大地提高堿脅迫下水稻的耐堿能力，緩解堿脅迫對(duì)水稻造成的傷害^［7］。前人研究集中在海藻糖對(duì)其他植物在干旱、低溫及堿脅迫下的緩解作用^［13-16］，而對(duì)于鹽脅迫下的大豆幼苗期海藻糖的用量以及大豆幼苗影響則研究較少^［8］。本研究以大豆品種中黃13為試驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)125 mmol/L NaCl脅迫下的大豆幼苗，噴施不同濃度的海藻糖，以研究其對(duì)大豆幼苗生理、光合以及抗逆的影響，篩選出適宜的海藻糖濃度，為在鹽堿地種植大豆或者耐鹽大豆品種選育提供一定的依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)間為2023年7—11月；試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院卓越創(chuàng)新中心光照培養(yǎng)室培養(yǎng)；供試材料為大豆品種中黃13，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供；海藻糖購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司，其他試劑為筆者所在實(shí)驗(yàn)室保存的分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

挑選籽粒飽滿(mǎn)、大小一致的大豆種子，利用10%次氯酸鈉消毒20 min后用去離子水沖洗5遍，然后置于25 ℃培養(yǎng)箱黑暗處理，進(jìn)行催芽。挑選發(fā)芽一致的種子播于基質(zhì)土中，于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院卓越創(chuàng)新中心光照培養(yǎng)室，培養(yǎng)條件25 ℃，光照時(shí)間16 h，黑暗8 h，濕度50%～60%。待真葉展開(kāi)后挑選生長(zhǎng)一致的大豆幼苗轉(zhuǎn)移到盛有0.8 L改良Hogland營(yíng)養(yǎng)液水培盒中，保持大豆根充分浸泡在營(yíng)養(yǎng)液中。培養(yǎng)至復(fù)葉展開(kāi)時(shí)進(jìn)行NaCl處理，根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，使用NaCl濃度為125 mmol/L。設(shè)置5個(gè)處理組：營(yíng)養(yǎng)液+噴施清水（CK）、營(yíng)養(yǎng)液+NaCl處理+噴施清水（A）、營(yíng)養(yǎng)液+NaCl處理+噴施 5 mmol/L 海藻糖（B）、營(yíng)養(yǎng)液+NaCl處理+噴施10 mmol/L海藻糖（C）、營(yíng)養(yǎng)液+NaCl處理+噴施20 mmol/L海藻糖（D），每隔1 d噴施海藻糖1次。處理14 d后進(jìn)行取樣。每個(gè)處理組設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

培養(yǎng)14 d后取不同處理的大豆幼苗，用去離子水清洗后，用吸水紙擦干，自封袋分裝好后備用。用分析天平（BSA124S-CW，德國(guó)賽多利斯公司）測(cè)定大豆整株鮮重。用精度0.1 cm的直尺測(cè)量大豆幼苗的株高、根長(zhǎng)，用葉面積測(cè)量?jī)x（JC-AM-C，青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司）測(cè)定大豆葉片面積。將幼苗置于精密鼓風(fēng)干燥箱（IBAO-150，上海施都凱儀器設(shè)備有限公司）中120 ℃殺青2 h，80 ℃烘干后測(cè)定大豆整株干重。

使用熒光定量PCR（RT-qPCR）方法，對(duì)參與大豆離子轉(zhuǎn)移類(lèi)蛋白編碼基因GmSOS1和GmCLC1進(jìn)行分析。在SoyBase（https：//www.soybase.org/sitemap.php）查詢(xún)基因序列，使用NCBI在線(xiàn)網(wǎng)站設(shè)計(jì)引物（表1），取NaCl處理后的大豆葉片，檢測(cè)大豆離子轉(zhuǎn)移類(lèi)蛋白編碼基因GmsSOS1和GmCLC1的表達(dá)情況。提取大豆葉片RNA并反轉(zhuǎn)錄成cDNA，使用TB green premix Ex Taq染料（TaKaRa）及羅氏熒光定量PCR儀（LightCycler96，Roche，Shanghai）進(jìn)行Real-time PCR反應(yīng)。以GmActin為內(nèi)參基因，反應(yīng)程序：95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，95 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，40個(gè)循環(huán)，采用2^-ΔΔC_T方法測(cè)定GmsSOS1和GmCLC1基因的表達(dá)量。

各項(xiàng)生理生化指標(biāo)測(cè)定：使用便攜式光合儀（LI-COR Inc.，Lincoln，USA）檢測(cè)大豆葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO₂濃度和蒸騰速率；丙二醛（MDA）含量使用硫代巴比妥酸法測(cè)定；可溶性糖含量測(cè)定采用苯酚硫酸法；可溶性蛋白含量使用考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍(lán)四唑光還原法測(cè)定；過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定使用愈創(chuàng)木酚法；過(guò)氧化氫酶（CAT）活性采用雙氧水法測(cè)定；抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性使用AsA比色法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)，Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行單因素方差分析（α=0.05），用Origin Lab進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下離子轉(zhuǎn)移類(lèi)蛋白編碼基因GmsSOS1和GmCLC1的表達(dá)情況

如圖1所示，在鹽脅迫下，噴施不同濃度的海藻糖明顯促進(jìn)了GmsSOS1和GmCLC1基因的表達(dá)，其中C處理組的GmsSOS1和GmCLC1基因表達(dá)量較A處理組顯著提高（Plt;0.05）。結(jié)果表明，海藻糖能夠促進(jìn)GmsSOS1和GmCLC1基因的表達(dá)，提高大豆轉(zhuǎn)移離子的能力，從而緩解鹽脅迫造成的影響。

2.2 不同濃度海藻糖對(duì)NaCl脅迫大豆幼苗表型的影響

如圖2所示，正常營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)的大豆幼苗旺盛、莖葉繁茂、葉面積較大，而NaCl脅迫下的大豆幼苗生長(zhǎng)明顯受到抑制，植株矮小，葉片較小。與A處理相比，隨著海藻糖濃度的升高，大豆幼苗受到的NaCl脅迫明顯緩解，但表型上仍弱于CK處理。

2.3 不同濃度海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗生物量的影響

為了探究海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗生長(zhǎng)情況的影響，本研究測(cè)定了外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下中黃13幼苗的鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)生物量，結(jié)果如表2所示。與對(duì)照（CK）相比，NaCl脅迫處理（A）顯著降低了大豆幼苗的鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)（Plt;0.05）。其中，與CK處理相比，A處理下大豆幼苗鮮重、干重、葉面積、株高及根長(zhǎng)分別減少了37.1%、33.3%、50.2%、25.3%和20.9%。

與A處理相比，外源海藻糖處理C處理顯著提高了NaCl脅迫下大豆幼苗的鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)，各項(xiàng)指標(biāo)的增加幅度分別為22.7%、50.0%、86.8%、9.7%和23.0%。由此可見(jiàn)，NaCl脅迫明顯會(huì)抑制大豆幼苗的生物量，與NaCl脅迫相比較，外源海藻糖雖然能顯著增加NaCl脅迫下大豆幼苗的生物量積累（Plt;0.05），但仍然低于CK。

2.4 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗葉片MDA含量的影響

為了研究外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗膜氧化損傷的影響，本研究測(cè)定了大豆幼苗葉片中MDA含量，結(jié)果如圖3所示。與CK相比較，A處理顯著增加了大豆幼苗葉片中MDA含量（Plt;0.05），增加了39.4%。由此可見(jiàn)，NaCl脅迫對(duì)大豆幼苗葉片造成的膜脂過(guò)氧化損傷更嚴(yán)重。

與A處理相比，外源海藻糖顯著降低了MDA的含量（Plt;0.05），且隨著海藻糖濃度的增加，B、C、D處理分別降低了15.1%、30.1%、23.5%。由此可見(jiàn)，外源海藻糖會(huì)降低NaCl脅迫下大豆幼苗葉片中的MDA含量。

2.5 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗光合參數(shù)的影響

為了探究外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗光合作用的影響。本研究測(cè)定了外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗的光合參數(shù)，結(jié)果如表3所示。與CK相比較，A處理的P_n、G_s、T_r和C_i分別減少了43.6%、38.4%、24.4%和31.5%。由此可見(jiàn)，NaCl脅迫會(huì)抑制大豆幼苗的光合作用。

與A處理相比，外源海藻糖C處理顯著提高了NaCl脅迫大豆葉片的P_n、G_s、T_r和C_i（Plt;0.05），P_n、G_s、T_r和C_i分別提高了69.3%、57.4%、21.5%和34.6%。由此可見(jiàn)，雖然外源海藻糖提高了NaCl脅迫下大豆幼苗的光合參數(shù)，但仍然顯著低于CK處理（Plt;0.05）。

2.6 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗葉片抗氧化酶活性的影響

為了研究外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗抗氧化酶的影響，本研究測(cè)定了外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗中的SOD、POD、CAT和APX活性的影響，結(jié)果如圖4所示。與CK處理相比，NaCl脅迫提高了大豆幼苗葉片抗氧化酶活性，可能是大豆幼苗對(duì)NaCl脅迫的應(yīng)激反應(yīng)。隨著噴施海藻糖濃度的增加，大豆幼苗的抗氧化酶活性不斷增加，其中，與A處理組相比，C和D這2個(gè)處理組增加效果最為明顯，這表明，外源海藻糖可增加NaCl脅迫下大豆葉片中抗氧化酶活性，加速活性氧的清除，從而提高大豆幼苗的抗脅迫能力。

2.7 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

為了研究外源海藻糖對(duì)NaCl脅迫下大豆幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響，本研究測(cè)定了大豆幼苗葉片中的可溶性蛋白和可溶性糖含量，結(jié)果如圖5所示。與CK相比較，A處理顯著增加了大豆幼苗葉片中可溶性蛋白含量（Plt;0.05），增加了16.9%。與A處理相比，外源海藻糖處理大豆葉片中可溶性蛋白含量增加了21.4%～28.4%。由此可見(jiàn)，外源海藻糖顯著增加大豆幼苗葉片中可溶性蛋白含量（Plt;0.05）。

如圖5所示，與CK相比，A處理組顯著降低了大豆葉片中可溶性糖含量（Plt;0.05），降低了14.2%。與A處理相比，外源海藻糖處理大豆葉片中可溶性糖含量增加。其中，C處理顯著（Plt;0.05）增加了17%。由此可見(jiàn)，適宜濃度外源海藻糖顯著增加大豆幼苗中可溶性糖含量（Plt;0.05）。

綜上，外源海藻糖提高了植株糖類(lèi)化合物的儲(chǔ)備及可溶性蛋白含量，以抵抗鹽的脅迫，進(jìn)而緩解鹽脅迫對(duì)植株造成的損傷。

3 討論

3.1 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗離子轉(zhuǎn)移類(lèi)蛋白編碼基因和生物量的影響

海藻糖是由兩分子葡萄糖組成的非還原性糖，隨著對(duì)海藻糖研究的深入，關(guān)于外源添加海藻糖對(duì)提高作物生長(zhǎng)和抗逆性的研究日益增多^［17-19］。有文獻(xiàn)報(bào)道，外源海藻糖（15 mg/L）能顯著緩解甘蔗在干旱條件下（30% PEG 6000）的生長(zhǎng)^［9］。噴施 15 mmol/L 海藻糖可顯著提高水稻在高溫條件下穗分化期的每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率，從而提高籽粒產(chǎn)量^［20］。本研究中，外源噴施10 mmol/L海藻糖增加了NaCl脅迫下鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)生物量，表明外源海藻糖能夠緩解NaCl脅迫對(duì)大豆幼苗的生長(zhǎng)抑制。

植株對(duì)鹽脅迫的應(yīng)激反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)而過(guò)程，其中主要的耐鹽機(jī)制分為4類(lèi)：離子穩(wěn)態(tài)平衡、滲透調(diào)節(jié)、活性氧平衡以及其他形態(tài)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)^［21］。不同品種的大豆表現(xiàn)的耐鹽性能力和上述機(jī)制有關(guān)。其中，研究最多的是參與Na⁺轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白編碼基因（GmsSOS1）和參與Cl^-轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白編碼基因（GmCLC1）^［21-22］。植株通過(guò)陽(yáng)離子/質(zhì)子交換系統(tǒng)，將Na⁺排除體外或者液泡外，減少Na⁺在植株體內(nèi)的積累。有研究發(fā)現(xiàn)，GmsSOS1可以降低Na⁺積累，增強(qiáng)抗氧化酶的活性，從而緩解鹽脅迫造成的損傷。GmCLC1在許多植物中被發(fā)現(xiàn)，將GmCLC1基因轉(zhuǎn)到煙草中，顯著提高了煙草的耐鹽能力，降低了植株葉片中Cl^-的積累，說(shuō)明GmCLC1編碼的蛋白能夠提高增強(qiáng)植株的耐鹽性^［22］。

與低溫和干旱條件造成的脅迫不同，鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的抑制是長(zhǎng)期存在的^［23-25］。植物的根系作為與鹽脅迫環(huán)境直接接觸的器官，最先受到滲透脅迫，從而抑制根系細(xì)胞對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收^［10］。此外，鹽脅迫會(huì)對(duì)植物造成離子毒害，影響植物的光合作用，嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，甚至?xí)斐芍参锏乃劳觥Ｓ醒芯堪l(fā)現(xiàn)，豌豆幼苗在 35～140 mmol/L NaCl脅迫下，會(huì)造成植株株高和根長(zhǎng)生長(zhǎng)緩慢^［26］。50～200 mmol/L NaCl脅迫下，甜菜的葉面積、葉片及根系的鮮重和干重隨著NaCl濃度的增加而降低^［20］。本研究中，與對(duì)照相比，125 mmol/L NaCl脅迫顯著降低了大豆幼苗的鮮重、干重、葉面積、株高以及根長(zhǎng)生物量（Plt;0.05）。結(jié)果表明，NaCl脅迫會(huì)抑制植株生長(zhǎng)發(fā)育，造成大豆幼苗生物量的積累減少。

3.2 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗葉片MDA含量的影響

當(dāng)植物遇到鹽脅迫時(shí)，鹽脅迫會(huì)造成植物產(chǎn)生滲透脅迫，大量的Na⁺和Cl^-會(huì)進(jìn)入植株體內(nèi)后引起離子毒害，會(huì)產(chǎn)生大量的ROS，從而導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化，破壞膜結(jié)構(gòu)的功能性和完整性，導(dǎo)致滲透物質(zhì)增多，MDA含量升高^［27］。MDA含量可作為生物膜損傷嚴(yán)重程度的指標(biāo)，反映生物體在逆境脅迫環(huán)境下受到損傷程度。本研究中，高濃度外源海藻糖顯著降低了鹽脅迫下大豆葉片中MDA的含量。結(jié)果表明，海藻糖緩解了鹽脅迫下大豆葉片中的損傷。

3.3 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗光合參數(shù)的影響

植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的能量和物質(zhì)主要來(lái)源于光合作用。植物對(duì)光能的吸收和轉(zhuǎn)化效率降低，主要是由于鹽脅迫，造成葉片氣孔關(guān)閉，水分蒸騰量減少，二氧化碳吸收受阻，從而抑制植物生長(zhǎng)。Shu等研究發(fā)現(xiàn)，鎘脅迫下玉米葉片的光合作用嚴(yán)重受到抑制，外源氯化血紅素可提高植株的光合速率，進(jìn)而提高玉米對(duì)鎘脅迫的耐受性^［27］。低溫條件下，外源噴施40 mmol/L海藻糖，顯著提高了草莓的光合速率^［5］。本研究結(jié)果表明，隨著海藻糖濃度的升高，大豆幼苗的P_n、G_s、T_r和C_i總體升高，說(shuō)明外源海藻糖有利于提高大豆幼苗的光合能力，增強(qiáng)大豆幼苗對(duì)鹽的耐受性。

3.4 海藻糖對(duì)鹽脅迫大豆幼苗葉片抗氧化酶系統(tǒng)及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

當(dāng)植物遇到逆境脅迫環(huán)境時(shí)，體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量ROS，引起一系列生化反應(yīng)，SOD、POD、CAT和APX通過(guò)協(xié)同作用來(lái)提高植物的抗逆性，防止機(jī)體發(fā)生氧中毒。海藻糖因其特殊的結(jié)構(gòu)（由兩分子葡萄糖通過(guò)α-糖苷鍵連接而成非還原性糖）對(duì)外界環(huán)境變化的感知不敏感，因此對(duì)植物而言，具有良好的抗逆效果^［9，27］。在植物遭遇逆境時(shí)，海藻糖會(huì)通過(guò)提高氧化能力和維持滲透壓平衡的方式來(lái)增強(qiáng)植物的抗逆能力^［9］。

抗氧化酶是植物十分重要的酶，對(duì)于清除植物體內(nèi)的活性氧等有害物質(zhì)具有重要意義。有研究發(fā)現(xiàn)，外源海藻糖通過(guò)提高NaCl脅迫下黑果腺肋花楸幼苗生長(zhǎng)SOD、POD和CAT活性，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（可溶性蛋白、可溶性糖）含量，增強(qiáng)黑果腺肋花楸幼苗抵抗鹽的脅迫能力^［28］。何丹研究發(fā)現(xiàn)，噴施海藻糖可提高高溫脅迫下小麥幼苗的耐熱性^［3］。本研究中，外源海藻糖增強(qiáng)了NaCl脅迫下大豆幼苗葉片中的SOD、POD活性^［3］。結(jié)果表明，外源海藻糖可以通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性、增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)維持NaCl脅迫造成的大豆幼苗葉片中的氧化還原平衡。

可溶性蛋白、可溶性糖是2種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，外源噴施海藻糖會(huì)明顯提高鹽脅迫下水稻中的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量^［6］。本研究發(fā)現(xiàn)，外源海藻糖會(huì)提高NaCl脅迫下大豆幼苗中可溶性蛋白、可溶性糖的含量。這表明，海藻糖通過(guò)提高植物體內(nèi)可溶性蛋白、可溶性糖的含量來(lái)維持植物的滲透平衡，從而提高植物對(duì)鹽的耐受性。

4 結(jié)論

施用外源物質(zhì)是緩解植株受到非生物脅迫最常用、簡(jiǎn)單和高效的一種方法，已經(jīng)報(bào)道的有CaCl₂^［29］、乙烯^［30］、褪黑素^［20］、水楊酸^［14］、海藻糖^［31］等物質(zhì)，均能夠提高植物對(duì)鹽脅迫的抗性。鹽脅迫下，海藻糖在一定程度上可以提高大豆幼苗離子轉(zhuǎn)移基因的表達(dá)、抗氧化酶的活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，同時(shí)，降低MDA含量，促進(jìn)大豆幼苗生長(zhǎng)，起到緩解鹽脅迫對(duì)大豆幼苗的損傷作用。

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