苦菜耐鹽機理初探

摘要：在水培條件下，研究了不同濃度海鹽溶液對苦菜體內游離脯氨酸、Na+含量以及地上部Na+／K+的影響。結果表明：游離脯氨酸是苦菜在鹽脅迫下起主要作用的有機滲透調節物質；苦菜根中Na+含量高于葉中Na+含量；隨鹽濃度增加，苦菜地上部Na+／K+變大，因此，初步認為苦菜是一種拒鹽植物。

關鍵詞：苦菜；游離脯氨酸；Na+含量；地上部Na+／K+

中圖分類號：S636.9文 獻標識碼：A 文章編號：1006—6500(2008)06—0034—03

苦菜(SonChus oleraCeusL.)為菊科苦苣屬多年生草本植物，另名苦苣菜、苦荬菜、敗醬草等，主要分布于我國西北、華北、東北等地。苦菜作為野生資源，不僅對本地區的土壤、氣候等環境條件具備很強的適應性，耐鹽堿、抗寒、抗旱、耐澇，同時還具有很高的觀賞價值，在鹽堿土綠化中可以直接應用。近年來，由于苦菜的保健功能日益受到人們的重視，在濱海及內陸鹽堿地區均有大規模的栽培。其越冬栽培可于春節及早春蔬菜淡季上市，商品價值較高，每公頃產鮮品3萬-4.5萬kg，收入達萬元以上。

目前，對于苦菜的研究多集中在其保健功能、栽培技術上，關于苦菜的耐鹽性及耐鹽機制尚未見報道。本研究分析了海鹽脅迫對苦菜體內Na+、K+以及滲透調節物質的影響，以期為進一步研究苦菜的耐鹽機理奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

從天津市農業生物技術研究中心的荒地上采集野生苦菜(SonChus oleraCeusL.)，苗齡4～5葉。

1.2 方琺

1.2.1 水培試驗共設6個處理，以自來水為對照(CK)，自來水加海鹽(購于天津長蘆鹽業公司，NaCl含量>94％)配置成0.3％，0.6％，0.8％。1.0％和1.5％的鹽溶液。水培容器為25L的泡沫箱，內套黑色塑料袋。每處理內加20L溶液，每個處理10棵，3次重復。每周統計死亡率，處理3周之后進行生理數據的測定。

1.2.2 脯氨酸的測定從水培3周的苦菜苗上取大約5g葉片殺青烘干，從中取干葉0.1g，剪碎后放入具塞試管，加5mL3％的磺基水楊酸溶液，于沸水浴中浸提10min。冷卻后，吸取2mL于具塞試管中，再加入2mL蒸餾水、2mL冰醋酸和4mL酸性茚三酮試劑。置沸水浴中顯色2h。冷卻后，加入4mL甲苯，充分搖勻以萃取紅色物質。靜置后，吸取甲苯層，在723型分光光度計上測定520nm處的光吸收值。

標準曲線制作：在1-15Ixg／mL脯氨酸濃度范圍內制作標準曲線。吸取標準溶液各2mL，加入2mL磺基水楊酸、2mL冰醋酸和4mL酸性茚三酮溶液，置沸水浴中顯色2h。冷卻后，加入4mL甲苯萃取紅色物質。靜置后，取甲苯相測定520nm波長處的光吸收值，依據脯氨酸量和相應吸收值繪制標準曲線。

1.2.3 Na+、K+測定于灰化一火焰光度計法，參照趙可夫的方法加以改良。從水培3周后的苦菜植株上，選取相同部位的苦菜葉片、根系，分別用50mL重蒸水充分潤洗，然后分別剪下潤洗過的葉片、根進行烘干，迅速殺青10min，于80℃下烘干至恒質量，200℃炭化1h，再于550℃下灰化4h，用2-3滴濃HNO，溶解灰分后用重蒸水定容至50mL，用FP640火焰光度計測定材料中的Na+、K+含量。

2 結果與分析

2.1 不同鹽濃度對苦菜生長的影響

試驗結果如圖1，培養1周后，不同濃度的海鹽溶液對苦菜的生長影響不大，可能是培養時間短，受傷害的程度小，沒有表現出來。隨著時間的增加，低濃度的鹽溶液對苦菜的生長幾乎沒有影響。0.3％海鹽溶液中，培養3周后，苦菜生長正常，長勢較好，死亡率為0。0.6％海鹽溶液中，第2周和第3周的死亡率變化不大。隨著鹽濃度增加，苦菜的生長受到抑制，死亡率逐漸升高。培養3周后，0.8％海鹽溶液中的苦菜死亡率為33％，l％海鹽溶液中苦菜的死亡率為53％。而在1.5％海鹽溶液中，2周后的苦菜死亡率就超過了30％，3周后苦菜幾乎全部死亡。

2.2 不同鹽濃度對苦菜脯氨酸含量的影響

脯氨酸的標準曲線如圖2示，方程式為：

y=0.0579X+0.0265(R²=0.9942)

脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，所以它具有較強的與水結合的能力，是植物體內一種重要的滲透調節物質。在植物受到干早、鹽脅迫時，脯氨酸的增加可作為滲透調節物質降低細胞內水勢。苦菜在0.3％，0.6％，0.8％海鹽溶液中培養3周后，脯氨酸含量明顯上升(圖3)。苦菜在0.6％海鹽脅迫下，脯氨酸含量達到8.1mg／g，是對照的20多倍。可見游離脯氨酸是苦菜體內重要的有機滲透調節物質，苦菜主要依靠積累有機物質脯氨酸來降低細胞水勢，抵御鹽害。

2.3 不同鹽濃度對苦菜根、葉中的Na+含量影響

在鹽脅迫下，苦菜根中的Na+含量明顯高于葉(圖4)，與前人在蘆葦上的研究結果相似。蘆葦是一種拒鹽植物，具有阻止Na+向地上部分運輸的能力，它將吸收到體內的Na+大部分積累在根部，從而減輕了Na+對地上部分的傷害作用。根據苦菜根部Na+含量高于葉片的結果，初步認為苦菜是一種拒鹽植物。

2.4 不同鹽濃度對苦菜地上部Na+／K+的影響

從表1中可以看出，苦菜葉片中Na+／K+隨鹽脅迫強度的增強而明顯上升。這說明鹽濃度的增高明顯抑制了苦菜對p的吸收。植株體內Na+／K+顯著升高，體內Na+過高，正常的代謝活動將受到破壞，植株的生長將明顯受到抑制。

3 結論

苦菜具有很強的耐鹽能力，0.6％以下的鹽濃度對其生長發育幾乎沒有影響。加上它具有耐澇、繁殖快的特點，所以苦菜能在改良土壤、保護生態環境和綠化海灘等方面發揮重要的作用。苦菜能將吸收到體內的Na+大部分積累在根部，具有阻止Na+向地上部分運輸的能力，從而可以有效地減輕Na+對地上部分的傷害。研究苦菜的這種耐鹽機制，對于充分利用天津的地表微咸水進行生態環境建設具有重要的理論意義和應用價值。

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