盐碱胁迫

盐碱胁迫（通用5篇）

盐碱胁迫 篇1

随着世界盐碱化土壤面积的不断增加[1,2],盐碱胁迫已经成为制约农业生产的重要非生物因素之一,因此深入研究植物耐盐机制并提高作物耐盐能力已经成为众多研究者关注的热点[3]。

转录组学研究策略作为一种高通量的研究方法,能够从整体上分析植物在盐胁迫应答过程中所有m RNA的变化情况[4],随着这项技术的不断发展完善,人们已经利用CAP-trapper和Creator TM SMARTTM试剂盒法分析了盐芥(Thellungiella halophila)[5,6,7,8]、星星草(Puccinellia tenuiflora)[9,10]、獐茅(Aeluropus littoralis)[11]、盐地碱蓬(Suaeda salsa)[12]、紫羊茅(Festuca rubra ssp.Litoralis)[13]、海蓬子(Salicornia brachiata)[14]、刚毛柽柳(Tamarix hispid)[15]等盐生植物应对盐碱胁迫的转录组变化特征,建立了盐碱胁迫相关c DNA文库和EST数据库,并利用反向Northern杂交分析技术[10,14]、5′c DNA末端快速扩增(RACE)技术[14]、反转录PCR[7,13]、实时定量反转录PCR[15]等辅助技术对转录组学所得到的盐碱胁迫相关基因进行了功能分析,这些研究为植物耐盐碱基因的筛选提供了丰富信息。

本文通过整合分析上述盐生植物在应对各种处理强度盐碱胁迫时转录组表达模式的变化特征,揭示盐生植物中参与膜和转运、胁迫防御、转录、蛋白质代谢(翻译、转运和降解)和基础代谢等过程转录本的表达特征,为全面理解盐生植物应答盐碱胁迫的代谢调控机制提供线索。

1 膜和转运相关基因调节离子平衡

Na+过量摄入会导致植物体内离子失衡,从而破坏细胞膜结构、降低胞质酶活性、阻碍光合作用和代谢过程。植物对Na+的调节主要是利用质膜型/液泡型H+-ATP酶提供的质子驱动力,通过质膜/液泡膜Na+/H+反向转运蛋白将Na+排出细胞外或者区隔化到液泡中来完成的[16,17,18]。转录组学研究为这些机制提供了证据。

盐碱胁迫处理的紫羊茅根中和刚毛柽柳中液泡型H+-ATP酶基因都上调表达[13,15],并且盐芥胁迫应答过程中也鉴定到了上调表达的液泡膜内在同源蛋白基因和膜转运相关蛋白家族基因[8]。而在紫羊茅中NHx-转运子基因的表达在根中表现为上调[13],表明紫羊茅可能通过增强根中的离子区隔化作用来减少叶片中Na+的摄入量,提高对于盐胁迫的耐受能力。

此外,多种维持细胞膜稳定和渗透平衡的基因在胁迫应答过程中也发生了变化。这主要包括:(1)非特异性脂质转移蛋白基因(LTP)。LTP编码的非特异性脂质转移蛋白能够促进脂质转移[15],盐碱胁迫条件下,该基因的表达变化可能与维持膜质稳定和其他脂类运输有关。刚毛柽柳LTP基因在Na HCO3处理24 h时表达上调,而在52 h时下调表达,此外盐芥应答盐胁迫过程中LTP基因的表达也发生了变化[15]。(2)水通道蛋白基因。水通道蛋白能够介导水的跨膜转运,盐碱胁迫应答过程中獐茅、盐地碱蓬和紫羊茅水通道蛋白基因的表达变化表明盐生植物可能通过改变水分子的跨膜运输应答盐碱胁迫[11,12,13]。

2 胁迫和防御相关基因

盐胁迫条件下,植物可以通过改变胁迫防御相关基因的表达,清除毒性物质,提高对于胁迫的应答能力。胁迫相关基因主要包括:(1)氧化还原相关基因。金属硫蛋白和硫氧还原蛋白能够清除盐碱胁迫过程中产生的活性氧类物质,Gao等[15]发现,Na2CO3处理24 h的刚毛柽柳中金属硫蛋白基因和硫氧还原蛋白基因均上调表达,表明胁迫应答过程中盐生植物可以通过增强抗氧化类物质表达清除活性氧类物质(ROS)并维持氧化还原平衡。(2)KIN基因。KIN基因编码的冷诱导同源蛋白(KIN蛋白)对于保护细胞组分具有重要意义,在盐芥盐胁迫应答过程中KIN基因上调表达[7]。(3)LEA基因。LEA基因编码的胚胎发育晚期丰富蛋白作为一种渗透保护剂,在种子成熟脱水前和营养组织中大量积累,可以保护细胞膜结构的完整性,维持植物细胞内渗透平衡。在胁迫处理盐芥[7]和刚毛柽柳[15]中LEA基因都表现为上调表达。

3 转录相关基因

盐碱胁迫条件下,植物可以通过改变转录相关基因的表达丰度调控蛋白质的合成过程。富含甘氨酸RNA结合蛋白(GRP)基因在刚毛柽柳受盐胁迫处理24 h时表达上调[15],该基因编码的GRP蛋白具有RNA伴侣活性,对于维持m RNA结构稳定、增强特异胁迫应答蛋白质的合成具有重要意义;此外,C2H2型锌指蛋白基因作为一类重要的转录因子,在星星草[10]、獐茅[11]和海蓬子[14]盐碱胁迫应答过程中都发生了变化,表明盐生植物可以通过上游转录因子表达量的变化来调控下游盐响应基因的表达。

4 蛋白质代谢相关基因

蛋白质是植物细胞功能的最终执行者,盐响应蛋白质的变化对于植物应答盐胁迫具有重要意义。对盐生植物盐胁迫应答转录组进行分析表明,刚毛柽柳[15]、盐芥[8]和星星草[10中热激蛋白70基因(HSP70)、Dna J和半胱氨酸蛋白酶基因等基因应答盐胁迫时表达丰度发生变化,其中HSP70和Dna J在盐胁迫处理的刚毛柽柳和盐芥上调表达有助于促进盐响应蛋白质的正确折叠,而半胱氨酸蛋白酶基因能够影响蛋白质降解过程。

5 代谢相关基因

盐胁迫条件下,植物通过调节多种物质代谢途径保持正常的代谢水平。盐生植物转录组学研究发现多种物质代谢相关基因在盐胁迫应答过程中发生变化。这些基因主要包括:(1)β-葡萄糖苷酶基因。β-葡萄糖苷酶参与纤维素糖化过程,能够水解芳香基或烃基与糖基原子团之间的糖苷键生成葡萄糖[19,20]。盐胁迫条件下,盐芥中β-葡萄糖苷酶基因上调表达使得植物中β-葡萄糖苷酶丰度增加,促进了葡萄糖的生成,为糖和能量代谢提供了丰富的底物[7]。(2)甘露醇转运子基因、甘露醇脱氢酶基因。盐胁迫条件下,盐芥中甘露醇转运子基因和甘露醇脱氢酶基因表达变化明显[8],表明盐芥可能通过调节细胞中甘露醇代谢过程维持渗透平衡,从而增强盐胁迫抗性。

6 存在问题与展望

植物耐盐性受到多基因网络体系的调控,其多基因遗传和复杂的信号转导应答机制对培育真正的抗盐作物造成了一定的困难[21,22]。与甜土植物相比,盐生植物进化出了更加丰富的盐胁迫特异响应机制。高通量的植物盐胁迫应答转录组学研究从整体上揭示了盐胁迫相关代谢和信号网络应答机制,发现盐生植物可以通过全面调节膜和物质转运、胁迫防御、基因表达与蛋白质代谢,以及多种物质代谢(糖和糖醇)过程,在盐胁迫条件下维持机体相对正常代谢水平,适应盐胁迫环境。然而,由于转录过程中存在可变剪切、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用、蛋白质亚细胞定位等调控机制[23],转录组研究并不能全面揭示植物体内应对盐胁迫的分子机制,还需要利用蛋白质组学研究策略对盐生植物蛋白质水平变化进行深入研究。

盐碱胁迫 篇2

关键词： 盐碱胁迫 ；闽楠；楠木；生理特性

中图分类号：S792.24 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2015）05-0014-04

目前，植物在盐碱胁迫下适应性研究主要集中在大田作物、蔬菜作物上，对楠木的研究较少，而楠木是我国濒危或渐危的传统珍贵树种，据《中国树木志》（第1卷1982） 记载，楠木属约有94 种，分布于亚洲及热带美洲。我国约有34种3变种，产长江流域及以南地区，主产西南和华南，以云南、四川、湖北、贵州、广西、广东最多。多为珍贵用材树种[1]。历史上，楠、樟、梓、稠被人们称为四大名木，而楠木被冠以其首，足见人们对楠木的喜爱。根据《中国植物红皮书—稀有濒危植物名录》（第1册）[2]和1990年国务院批准公布的《国家重点保护野生植物名录》（第1批）[3]，楠属的楠木Phoebe zhennan、闽楠P.Boumei、浙江楠P.Chekiangensis、滇楠P.nanmu等均为渐危种，为国家Ⅱ级保护植物；然而多年来，研究者对这一珍贵树种的资源培育和开发利用却十分薄弱[4-5]。

土壤盐渍化是当今世界旱地农业面临的重要生态环境问题之一，已成为阻碍作物高产的一个主要因素[6-7]。世界有10%以上的陆地面积受盐渍化的影响，中国的盐渍化和次生盐渍化土地有4 000万hm2以上。因此，研究闽楠和楠木在盐渍化土壤上的生理反应，对生产栽培耐盐碱育种具有重要的生态和经济意义。并且楠木在园林上的应用愈来愈广泛，开展楠木盐碱胁迫的研究不仅具有理论意义，而且将筛选出的楠木在盐碱地加以推广，对于充分利用我国现有的渐危资源，加快发展林业经济，增加城市景观的丰富度，都具有十分重要的实践意义和价值。

1 材料和方法

1.1 试验材料

闽楠、楠木取材于长江大学园艺园林学院教学科研实习基地，选择生长一致的2 a生幼苗为供试材料。2013年11月取生长状况良好、一致的幼苗进行移栽，放置于长江大学园艺园林学院盆景园温室内。胁迫处理于2014年5月进行。

1.2 试验材料的处理

本试验用硫酸钠、碳酸钠、氯化钠（组成比例为05∶025∶025），配制4种不同浓度的盐碱溶液：200，100，50，0（对照）mmol·L-1，模拟高度盐碱、中度盐碱、低度盐碱。每个物种设置4个处理，每个处理10株，3次重复，分别于胁迫后1周取样测定各项指标。

1.3 主要试验仪器

可见光分光光度计（756P）、移液枪、水浴锅、离心机、荧光灯等。

1.4 试验方法

（1）MDA（丙二醛）含量的测定：采用硫代巴比妥酸法[8-9]。称取叶片研磨成匀浆，离心，试验组加067%硫代巴比妥酸（TAB），沸水浴30 min，冷却后离心，取上清液于450，532，600 nm测定吸光值。

（2）POD（过氧化物酶）活性测定：采用愈创木酚法[10]。称取叶片加入少量液氮，研磨成粉末，匀浆离心，上清液即为粗酶液。反应体系包括：磷酸缓冲液，H2O2，愈创木酚和酶液。在470 nm波长下比色，每隔1 min记录1次吸光度，共测5次，以每分钟内变化10为1个酶活性单位。

（3）SOD（超氧化物歧化酶）活性测定：采用氮蓝四唑（NBT）法[9]。称取叶片于研钵中，加入少量石英粉，研磨成粉末，匀浆离心，上清液即为粗酶液。反应液中分别含有磷酸缓冲液（pH78），核黄素，130 mmol·L-1甲硫氨酸，100 mmol·L-1EDTA ，750 mmol·L-1NBT ，酶液以及025 mL蒸馏水，各管于光照培养箱中照光，温度为25 ℃，反应10 min，要求各管受光情况一致。黑暗终止反应，立即在560 nm下测定各管的吸光度。

（4）CAT（过氧化氢酶）活性测定：采用紫外吸收法测定[11-17]。

取叶片，加入磷酸缓冲液于冰浴中研磨，离心，取上清液定容，适当稀释后用于酶活性测定。测定240 nm波长处的A240降低速度。将每分钟A240减少001定义为1个酶活性单位。

1.5 数据的统计分析

试验数据采用EXCEL2003、DPS 等软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同盐碱胁迫对闽楠和楠木MDA含量的影响

植物在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是其产物之一，通常利用它作为脂质过氧化指标，表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。由图1可以看出：在不同浓度下，闽楠的MDA含量呈上升的趋势，200时达到最大，楠木呈先上升后下降的趋势，在100时达到最大。高浓度时，闽楠的膜脂过氧化程度加大，MDA含量增加。楠木的MDA含量下降且低于闽楠，说明闽楠对高盐碱浓度的耐受能力较强。

2.2 不同盐碱胁迫对闽楠和楠木POD活性的影响

过氧化物酶是植物体内一种抗氧化酶，主要负责清除SOD前期对自由基歧化反应的产物H2O2，将H2O2催化为H2O，降低细胞膜的过氧化程度，减少多样自由基的产生，从而大大提高植物耐盐性。由图2可见，闽楠和楠木的POD活性均呈上升的趋势，在200时达到最大，但闽楠始终高于楠木可见闽楠的抗盐碱性强于楠木。

2.3 不同盐碱胁迫对闽楠和楠木SOD活性的影响

SOD是植物活性氧代谢的关键酶，能催化体内的歧化反应，SOD在逆境适应中起着非常重要的作用。由图2可以看出在不同浓度下，闽楠的SOD活性呈先下降后上升再下降的趋势，而且在中度盐碱时陡然上升。楠木的SOD活性呈先上升后下降的趋势且楠木的活性高于闽楠。

2.4 不同盐碱胁迫对闽楠和楠木CAT活性的影响

过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定的关系，故常加以测定。由图2可以看出在不同盐碱浓度下，闽楠和楠木的CAT活性基本都呈上升的趋势。闽楠的CAT活性增加幅度高于楠木，且各浓度CAT活性值也均高于楠木。

2.5 相同盐碱胁迫下闽楠和楠木各项生理指标的综合分析

本研究表明，在低盐碱胁迫下，楠木的SOD比闽楠的活性高，MDA含量也没有明显升高，说明SOD及时的清除了植物体内的氧自由基，维持细胞内氧代谢的平衡。随浓度的增加，植物正常氧代谢受到干扰，活性氧产生加快，SOD活性下降，表明其清除氧自由基的能力下降。在低中度盐碱胁迫时，闽楠和楠木叶片中的SOD、POD和CAT活性有不同程度的升高， 增强了清除细胞内活性氧的能力， 对膜系统起到了一定的保护作用。综合各项指标分析得出，楠木的最高耐盐浓度是100 mmol·L-1，闽楠的最高耐盐浓度是200 mmol·L-1，可见闽楠相比于楠木具有较好的耐盐碱适应能力。

3 结论

（1） 各种逆境胁迫引起伤害的最直接的作用部位是细胞质膜，而MDA作为膜脂过氧化产物可使膜中酶蛋白发生交联并失活，进一步损伤细胞膜的结构和功能[18-22]。 本研究中，盐碱胁迫使楠木MDA含量升高，两个物种升高的幅度存在一定的差异。闽楠对高盐碱浓度的耐受能力较强。

（2）逆境会诱发植物体内保护酶系统加速清除活性氧的进程，SOD、POD 和 CAT 是主要的抗氧化酶，可清除植株体内有害的活性氧而保护植物膜系统。本研究中，低中度盐碱胁迫下，楠木POD活性和CAT活性均升高，从而增强了细胞内活性氧的清除能力，对膜系统起到了一定的保护作用，体现了楠木植物自主减轻细胞伤害的适应性反应。但SOD活性降低，这可能是盐碱胁迫下SOD为清除多余活性氧自由基而过量消耗，再加上自由基积累对SOD酶蛋白的破坏双重作用的结果。综合分析，楠木的最高耐盐浓度是100 mmol·L-1，闽楠的最高耐盐浓度是200 mmol·L-1，可见楠木的抗盐碱能力低于闽楠。

参 考 文 献

盐碱胁迫 篇3

1 材料与方法

虎尾草 (Chloris virgata swartz) 种子, 由齐齐哈尔北方草业公司提供。

将中性盐 (NaCl) 和碱性盐 (Na2CO3) 按不同比例混合配制溶液, 溶液pH值梯度为7.0, 7.7, 8.4, 9.1, 9.8 (pH值为7.0的溶液是对照) 。

将虎尾草种子播种于长方形塑料花盆中。3月15日播种。苗龄6周时, 将10盆虎尾草苗随机分成5组。其中1组为对照组, 其余4组为不同处理组。每天处理1次, 于17:00—18:00进行。处理2周后, 于5月1日、10日、20日测定高度、含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量等相关指标。

2 结果与分析

2.1 盐碱胁迫对虎尾草高度的影响 (见图1)

从图1可以清晰地看出, 在相同的生长时间内处于不同pH值处理下, 虎尾草生长高度不同, 随着盐碱度的增大虎尾草高度呈总体下降趋势。在pH值<8.4时, 虎尾草高度下降趋势比较平缓;但当pH值>8.4时, 虎尾草高度下降较为明显, 如pH值9.8的处理与对照相比高度下降了22.7%, 而pH值7.7的处理与对照相比仅下降了4.5%。由此可见, 虎尾草在各种盐碱度的胁迫下生长均受到抑制, 但pH值在一定范围内 (pH值7.0~8.4) 抑制程度较低, 盐碱度越高抑制程度越高。

2.2 盐碱胁迫对虎尾草含水量的影响

含水量是直接反映盐碱胁迫对植物造成渗透胁迫大小程度的指标。植物体内维持一定的含水量是植物进行各种代谢反应和植物保持正常生长状态, 进行光合作用、维持正常生长发育的需要。各浓度盐碱液对虎尾草的含水量均产生影响。结果见图2。

由图2, 3可见, 随着pH值的升高, 虎尾草叶片含水量逐渐下降, 下降较平缓;而根系含水量下降明显, 在pH值7.7~9.8范围内叶片含水量下降了4.4%。这是由于根是直接与盐碱环境接触的器官, 受到盐浓度变化的影响较大。叶在pH值9.8时含水量上升, 原因是由于人为误差造成的 (称根鲜重时, 根里含细沙;称干重时沙子又挑出了, 因此含水量反而增高了) 。虎尾草具有一定的抗盐碱能力, 在低浓度盐碱处理中, 虎尾草含水量的降低是一种适应性反应, 可以提高细胞内无机离子、有机渗透调节物的浓度, 部分参与渗透调节, 降低自身的水势以提高植物的抗逆境能力。

2.3 盐碱胁迫对虎尾草叶绿素含量的影响 (见图4)

从图4可以看出, 随着盐碱胁迫强度的增大, 作为虎尾草捕获光能、驱使光合固碳的主要物质——叶绿素含量下降, 但在盐碱胁迫处理初期叶绿素含量下降并不明显, 随着长时间的盐碱胁迫处理, 虎尾草叶绿素含量明显下降;同时不同pH值处理对虎尾草叶绿素含量有着不同的影响, 但影响不明显。

2.4 盐碱胁迫对虎尾草脯氨酸含量的影响 (见图5)

脯氨酸是植物对盐碱胁迫反应敏感的胁变指标。植物在正常条件下游离脯氨酸含量很低, 但遇到干旱、低温、盐碱等逆境时, 游离脯氨酸便会大量积累, 并且积累指数与植物的抗逆性有关。对于虎尾草而言, 随盐碱度的增大脯氨酸含量增加, 且上升趋势明显, 图5也显示出长期的盐碱胁迫对脯氨酸含量的影响更加明显。

2.5 盐碱胁迫对虎尾草丙二醛含量的影响

丙二醛是膜脂过氧化的主要产物之一, 常作为判断膜脂过氧化作用的一种主要指标, 其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。结果见图6。

由图6可知, 当对虎尾草进行不同的盐碱胁迫处

理时, 丙二醛的含量有着明显的变化, 如pH值为9.8时, 丙二醛含量为对照的2.23倍, 明显比pH值为7.7时 (1.12倍) 要高很多。但在相同的pH值处理下, 丙二醛含量随时间响应的变化并不明显, 但有上升趋势。

3 结论与讨论

(1) 在pH值<8.4时, 虎尾草高度下降趋势比较平缓;但当pH值>8.4时, 虎尾草高度下降较为明显, 如pH值9.8处理与对照相比高度下降了22.7%, 而pH值7.7处理与对照相比仅下降了4.5%。

(2) 随着盐碱浓度的增加, 虎尾草叶片含水量逐渐下降, 且较平缓;而根系含水量下降明显, 在pH值7.7~9.8范围内, 叶片含水量下降了4.4%, 而根系含水量下降了9.7%。

(3) 在盐碱胁迫处理初期, 叶绿素含量下降不明显, 随着长时间的盐碱胁迫处理, 虎尾草叶绿素含量明显下降;同时不同pH值处理对虎尾草叶绿素含量有着不同的影响, 但影响不明显。

(4) 随盐碱浓度的增加脯氨酸含量升高, 且上升趋势明显;长期的盐碱胁迫对脯氨酸含量的影响更加明显。

(5) 盐碱浓度的增加使虎尾草丙二醛含量逐渐升高, 但在相同的pH值处理下丙二醛含量随时间响应的变化并不明显。

盐碱胁迫 篇4

1 材料与方法

1.1 植物种子

多年生黑麦草种子,购自长春绿友种子专卖店。

1.2 试验设计

试验采用滤纸纸上发芽法,分别将Na Cl、Na2SO4、Na HCO3和Na2CO3按照摩尔比为1∶1∶0∶0(混合液A)、1∶9∶9∶1(混合液B)、1∶1∶1∶1(混合液C)和9∶1∶1∶9(混合液D)的比例配制成总盐浓度分别为50,100,150,200,250 mmol/L的胁迫溶液。选取50粒籽粒饱满的黑麦草种子,经消毒处理后均匀放置在铺有双层滤纸的洁净培养皿中,分别用不同盐碱比例组成的5个浓度水平混合溶液5 m L进行处理,以纯化水为对照,重复3次,每天补充水分以保持盐碱浓度。将培养皿置于25℃光照培养箱中进行培养,每天光照10 h(3 000 lx)、黑暗14 h。

1.3 测定项目

发芽率=第7天正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽势=第3天正常发芽的种子数/供试种子数×100%;发芽指数=∑Gi/Di(式中:Gi表示第i天的发芽数,Di表示对应的发芽天数)。

活力指数=发芽指数×S(式中:S表示胚根和胚芽的总长)。

1.4 数据的统计分析

采用SPSS16.0对试验数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同盐碱处理对黑麦草种子发芽率的影响

见表1。

%

注:同列数据肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),相同表示差异不显著(P>0.05)。

由表1可知:随着盐溶液浓度的增加,黑麦草种子发芽率呈下降趋势;相同盐浓度条件下,混合液A、B、C和D的发芽率逐渐降低。相同浓度条件下混合液D对黑麦草种子的胁迫能力最强,当浓度为160,200 mmol/L时种子无发芽;在混合液B、C浓度为200 mmo/L时,黑麦草种子无发芽。

2.2 不同盐碱处理对黑麦草种子发芽势的影响

见表2。

由表2可知:随着盐溶液浓度的增加,黑麦草种子发芽势逐渐下降;相同盐浓度条件下,混合液A、B、C和D的发芽势呈下降趋势。在混合液B、C、D浓度为160,200 mmo/L时,黑麦草种子发芽势为零。

2.3 不同盐碱处理对黑麦草种子发芽指数的影响

见表3。

%

注:同列数据肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

注:同列数据肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

由表3可知:随着盐溶液浓度的增加,黑麦草种子发芽指数逐渐下降;相同盐浓度条件下,混合液A、B、C和D的发芽指数也呈下降趋势。在混合液B、C、D浓度为200 mmo/L及混合液D浓度为160,200 mmo/L时,黑麦草种子发芽指数为零。

2.4 不同盐碱处理对黑麦草种子活力指数的影响

见表4。

注:同列数据肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),相同表示差异不显著(P>0.05)。

由表4可知:黑麦草种子的活力指数随着盐浓度的增加而下降;相同盐浓度条件下,混合液A、B、C、D的活力指数呈现依次下降的趋势。在混合液B、C、D浓度为200 mmo/L及混合液D浓度为160,200 mmo/L时,黑麦草种子活力指数为零。

3 结论

黑麦草种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随着盐浓度的增加而呈下降趋势;相同盐浓度条件下,随着混合液中Na HCO3和Na2CO3含量的增加,黑麦草的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数逐渐降低,黑麦草种子在Na Cl、Na2SO4、Na HCO3和Na2CO3以9∶1∶1∶9摩尔比配制的碱溶液中抗胁迫能力最弱。黑麦草种子在四种混合溶液中的最高耐盐浓度分别为120,80,40,40 mmol/L,高于对应的浓度种子萌发受到显著抑制。

参考文献

盐碱胁迫 篇5

1材料与方法

1.1材料

供试茄子品种为齐杂茄2号(齐齐哈尔市蔬菜研究所,Q2)和哈杂茄3号(哈尔滨市农业科学院,H3)。

1.2方法

试验于2013年4-6月在哈尔滨市农业科学院温室以及东北农业大学寒地蔬菜重 点实验室进行。

1.2.1试验设计根据张杰[8]对大庆地区盐碱地主要盐分 组成研究 的结论,本试验采 用50mmol·L-1,pH为10.0的盐碱溶液 进行胁迫处理,NaHCO3∶Na2SO4∶NaCl∶Na2CO3=4∶2∶2∶0.15。试验组(T)2个茄子品种分别进行盐碱溶液胁迫处理,对照组(CK)蒸馏水浇灌。茄子幼苗定植到规格为180mm×230mm,高15mm的无孔塑料盆中,每盆装土3kg,定植当天每盆浇入1L盐碱液,保证每盆土壤中的盐水浸透土壤而不渗出。之后栽培过程按常规管理进行。每个品种每个处理12盆,3次重复,随机排列,并设有保护行。

1.2.2测定项目与方法定植当天(0天),定植后第10,20,40和60天进行各项指标的测定,每次每个品种随机取6株,3次重复。茄子叶片(每样本0.5g)保存于4℃冰箱中,用于各项生理指标和酶活性的测定。

盐碱胁迫下茄子表型鉴定参考Dasgan等[9]对番茄表型分级标准,设置5个等级(见表1),计算平均值;每次取样测定当日单株产量,至第60天计算单株总产量平均值;叶绿素含量采用丙酮提取法测定;游离脯氨酸含量用茚三酮比色法测定;相对电导率,丙二醛含量用硫代巴比妥酸法测定;超氧化物歧化酶(SOD)测定均参照李合生[10]的方法。

1.2.3数据处理采用MicrosoftExcel(Office2003)计算原始数据平均值、标准差。采用SAS9.1软件进行数据差异性分析。相关性分析采用SPSS软件。

2结果与分析

2.1盐碱胁迫对不同茄子品种表型的影响

由图1可知,盐碱胁迫处理60d两个茄子品种表型均趋近于5级,在盐碱胁迫下均表现为叶片萎蔫,在处理过程中Q2T植株的萎蔫程度和表型系数均高于H3T,但未达到显著水平,两个品种下部叶片均出现了黄化脱落,但大部分新叶仍保持绿色。

2.2盐碱胁迫对不同茄子品种单株产量的影响

盐碱胁迫下两个品种茄子单株总产量均显著降低,其中Q2C显著低于H3C,经过盐碱处理后,H3T较H3C有所降低,Q2T仍然显著的低于H3T,说明盐碱胁迫对H3造成的减产小于Q2(见图2)。

2.3盐 碱 胁 迫 对 不 同 茄 子 品 种 叶 片 电 导 率 的影响

由图3可知,在盐碱胁迫下,茄子叶片相对电导率在第20天出现显著上升,最大值出现在第60天Q2T为42%,H3T的叶片相对电导率总是低于Q2T,但未达到显著水平。

2.4盐 碱 胁 迫 对 不 同 茄 子 品 种 叶 绿 素 含 量 的影响

随着盐碱处理时间的延长,两个品种的叶绿素含量都出现下降趋势。处理第20天,哈H3T叶绿素含量下降幅度小于Q2T,第40和60天时,H3叶绿素含量显著低于Q2(见图4)。

2.5盐碱胁迫对不同茄子品种叶片丙二醛含量的影响

由图5可知,丙二醛含量在对照组几乎没有变化,而Q2T丙二醛含量在第10、20和60天均显著高于H3T。在第60天,Q2T丙二醛含量比对照组增加了6.7倍。在盐碱胁迫下,两个茄子品种均出现丙二醛积累,H3T丙二醛的清除效果较Q2T高。

2.6盐 碱 胁 迫 对 不 同 茄 子 品 种 脯 氨 酸 含 量 的影响

由图6可知,随着盐碱胁迫时间的延长,叶片内的脯氨酸积累明显上升,40d后缓慢下降。试验结果表明,但H3T脯氨酸含量提高幅度比Q2T快,在第40和60天脯氨酸 含量显著 高于Q2T。

2.7盐碱胁迫对不同茄子品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

超氧化物歧化酶含量在对照组中无明显变化,而在试验组中,呈先上升后下降的趋势,在第10天H3T显著高于Q2T,此后H3T的SOD含量一直高于Q2T,但未达到显著水平(见图7)。

** 表示在 0.01 水平上显著相关,* 表示在 0.05 水平上显著相关。** showssignificantcorrelationat0.01level,* showssignificantcorrelationat0.05level.

2.8耐盐碱指标的相关性分析

由表2可知,表型性状和叶绿素含量及丙二醛含量呈极显著负相关(P≤0.01);表型性状和产量、相对电导率呈显著负相关(P≤0.05);表型性状和脯氨酸含量呈极显著正相关(P≤0.01);叶绿素含量和产量及丙二醛含量呈显著负相关,和脯氨酸含量呈显著正相关(P≤0.05);产量和相对电导率及脯氨酸含量呈极显著正相关(P≤0.01),和丙二醛 含量间呈 显著正相 关 (P≤0.05);其它各指标之间相关性均不显著。

3结论与讨论

盐碱土壤的组分十分复杂,在栽培过程中人们往往无法针对性地使用适合当地土壤条件的种子和管理方法,本试验首次模拟了北方主要盐碱化地区土壤中盐分的构成,配制盐碱液对两个北方茄子品种进行耐盐碱性鉴定,比较植株形态指标和生理指标。试验结果表明,在相同的盐碱胁迫条件下,H3处理组产量较H3对照组无显著降低,而Q2处理组产量较对照组显著下降。在盐碱胁迫过程中,与Q2品种相比,H3品种的脯氨酸和丙二醛等细胞渗透调节物质能够更快的积累,SOD含量增加也明显优于Q2,尽管相对电导率在两个品种间无显著差异,但其它生理指标说明H3能够有效地维持细胞膜的稳定性,更适宜在盐碱化地区推广种植。今后的试验将对盐碱胁迫下不同品种茄子外观品质和营养品质进行比较试验,研究生理指标与外观品质之间的相互关系,为育成优质高产且营养美观的茄子品种提供理论基础。

评价茄子耐盐碱性需要多个指标综合评价,本试验对两个北方地区主载品种进行盐碱胁迫处理,对比各时期形态指标和生理指标,研究发现产量与表型性状和叶绿素含量呈显著负相关,而与电导率、丙二醛含量以及脯氨酸含量呈显著或极显著正相关,说明各项指标之间都存在相关性,为茄子种质资源耐盐碱性评价提供了试验标准。

摘要：为了筛选耐盐碱种植资源和培育适应盐碱地区种植的优质茄子品种,以齐杂茄2号和哈杂茄3号为试验材料,模拟盐碱化土盐组分配制盐碱液进行盐碱胁迫处理,以处理后0、10、20、40和60d的试验组和对照组的2个茄子品种表型性状、单株总产量以及各项生理指标进行比较分析。结果表明:盐碱胁迫下,茄子细胞膜通透性提高,叶绿素含量显著降低,丙二醛含量显著上升,脯氨酸含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)含量变化为先上升后下降,后期再次上升。说明不同茄子品种在盐碱胁迫下呈现不同的耐受力,对北方地区的盐碱土地,哈杂茄3号的耐盐碱性优于齐杂茄2号,适合推广种植。分析盐碱胁迫下各生理指标相关性可知茄子单株总产量与表型性状和叶绿素含量呈显著负相关,而与叶片相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量呈显著正相关。

关键词：茄子,盐碱胁迫,生化指标

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