鹽堿脅迫對(duì)烤煙主要生理生化指標(biāo)的影響

摘要[目的] 為了探究鹽堿脅迫下不同濃度對(duì)烤煙生理生化指標(biāo)的影響。[方法] 以2個(gè)烤煙品種吉煙9號(hào)、吉煙10號(hào)為材料，進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。[結(jié)果] 隨著鹽堿處理濃度的逐漸增加，煙葉的葉綠素含量逐漸降低；超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性都呈先升高后下降的趨勢(shì)；而丙二醛含量則逐漸升高，脯氨酸與可溶性糖含量呈先升高后下降的趨勢(shì)；K+的含量呈下降趨勢(shì)， Na+的含量大幅度增加。[結(jié)論] 烤煙抗逆指標(biāo)對(duì)鹽堿脅迫非常敏感。

關(guān)鍵詞 烤煙；鹽堿脅迫；不同濃度；生理生化指標(biāo)；變化規(guī)律

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）30-10448-04

基金項(xiàng)目吉林省煙草總公司科技創(chuàng)新項(xiàng)目（合同編號(hào)：JLYCKJ20097）。

作者簡(jiǎn)介王美佳（1988-），女，吉林梨樹人，碩士研究生，研究方向：鹽堿脅迫對(duì)烤煙主要生理生化指標(biāo)的影響。*通訊作者，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事煙草方面的研究。

鹽堿土壤指土壤含鹽量過高（超過0.3%）的土壤。我國(guó)廣泛分布著多種類型的鹽堿土壤， 其中吉林省鹽堿類型以蘇打鹽堿化為主。以吉林省烤煙主產(chǎn)地白城市大安為例，鹽堿地測(cè)定結(jié)果表明，HCO3-占土壤陰離子總量的比例在75%～85%之間。0～20 cm土層含鹽量為3.0～6.0 g/kg（0.3%～0.6%），20～80 cm土層含鹽量為6.0～10.0 g/kg（0.6%～1.0%）。

受鹽堿脅迫時(shí)，植物原本與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的葉綠素變得不穩(wěn)定。研究表明，鹽堿脅迫下葉綠素含量下降[1-3]。同時(shí)，植物體內(nèi)氧自由基數(shù)量增加[4]。丙二醛（MDA）是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一。為了抵抗這種逆境對(duì)植物造成的傷害，植物主要利用抗氧化酶系統(tǒng)來清除氧自由基，阻止氧化損傷[5]。其中，抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）。因此，這些抗氧化酶可作為鑒定植物耐鹽堿性的生化指標(biāo)。鹽堿環(huán)境還會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生滲透脅迫和離子脅迫。植物會(huì)生成可溶性糖、脯氨酸等產(chǎn)物。離子脅迫會(huì)造成鉀鈉離子的分布不均。

煙草（Nicotiana tabacurn L.）為我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物， 其種植面積已在146.67萬hm2以上。由于煙草制品有特殊的品質(zhì)要求， 氣候、土壤等諸多生態(tài)因子制約了煙草的栽培區(qū)域[6]。目前，人們主要從滲透脅迫[7]、栽培措施[8] 、營(yíng)養(yǎng)和激素[9] 、土壤pH[10] 及干旱、冷害等方面對(duì)煙草植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響進(jìn)行了研究，少見鹽堿脅迫對(duì)煙草的研究。因此，筆者對(duì)鹽堿脅迫下煙草主要生理生化指標(biāo)的變化進(jìn)行了研究。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試材料為吉煙9號(hào)、吉煙10號(hào)。

1.2田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)該試驗(yàn)于2013年在延邊大學(xué)溫室中進(jìn)行。煙草3月初播種，5月15日移栽到花盆中。盆內(nèi)基質(zhì)是體積比例為2∶1∶1的大田土、腐殖土與沙土，均勻混合。前期正常管理，6月4日開始澆鹽NaHCO3與NaCl，NaCl和NaHCO3以1∶9的物質(zhì)量比例混合。每個(gè)品種設(shè)置5個(gè)處理和1個(gè)對(duì)照，對(duì)照為地下水，每個(gè)處理3次重復(fù)。鹽濃度分別為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，每天澆同樣體積的水，每2 d澆1次鹽，共澆10次，后期正常管理。在澆鹽之前，先調(diào)查煙苗的生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)狀況，澆鹽開始后觀察苗的鹽害狀況，進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，并且在澆鹽結(jié)束后，在6月29日、7月3、7、11、15日對(duì)烤煙具體生理生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法葉綠素（Chl）含量的測(cè)定用葉綠素儀；SOD活性的測(cè)定參考鄒奇[11]的分光光度法；POD活性的測(cè)定參考張憲政[13]的分光光度法；CAT活性的測(cè)定參考鄒奇[11]的分光光度法；MDA、可溶性糖含量的測(cè)定參考湯紹虎等[12]的硫代巴比妥酸顯色法；脯氨酸（Pro）含量的測(cè)定參考鄒奇[11]的茚三酮顯色法；Na+、K+提取用硫酸- 三氯乙酸消煮法[14]，用火焰分光光度計(jì)測(cè)定。

2結(jié)果與分析

2.1鹽堿脅迫對(duì)烤煙Chl含量的影響葉片葉綠素含量與植物的光合速率、有機(jī)物質(zhì)積累密切相關(guān)。通常，把葉綠素含量作為葉片功能強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖1、2可以看出，當(dāng)鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，烤煙的葉綠素含量隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)。對(duì)照葉綠素含量均高于不同鹽堿濃度下葉綠素含量，說明鹽堿脅迫破壞了葉綠素的合成或加速了葉綠素的分解，致使葉綠素含量降低。但是，葉綠素含量降低得不顯著。這一結(jié)果也正符合外觀色澤相差不明顯這一現(xiàn)象。

2.2鹽堿脅迫對(duì)烤煙抗氧化酶活性的影響

2.2.1SOD活性。從圖3、4可以看出，當(dāng)鹽堿濃度在0.3%～0.7%范圍內(nèi)，SOD活性隨著鹽堿濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，吉煙9號(hào)、吉煙10號(hào)均在鹽濃度為0.5%時(shí)取得最大值，此時(shí)SOD活性最高。后期SOD活性下降，但仍高于對(duì)照。

2.2.2POD活性。從圖5可以看出，在鹽堿濃度0.3%～07%范圍內(nèi)，吉煙9號(hào)POD活性總體趨勢(shì)是隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，6月29日、7月3、7日均在濃度為0.5%時(shí)取得最大值，7月11、15日在濃度為0.6%時(shí)POD活性最高。各個(gè)處理的POD活性均高于對(duì)照。從圖6可以看出，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，吉煙10號(hào)POD活性總體趨勢(shì)隨著鹽濃度的增加呈先升高后下降，5個(gè)日期均在濃度為0.5%時(shí)取得最大值，對(duì)照活性低于各處理。

2.2.3CAT活性。從圖7、8可以看出，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，CAT活性總體趨勢(shì)是隨著鹽堿濃度的增加呈先升高后下降，吉煙9號(hào)的CAT活性在濃度為0.5%時(shí)取得最大值，此時(shí)活性最高；而吉煙10號(hào) 7月7、11日在濃度為0.5%時(shí)CAT活性最高。其他3個(gè)日期在濃度為0.6%時(shí)CAT活性最高。各個(gè)處理CAT活性均高于對(duì)照。

2.3鹽堿脅迫對(duì)烤煙MDA含量的影響從圖9、10可以看出，對(duì)照MDA的含量很低，但是隨著鹽堿處理濃度的增加，MDA含量逐漸升高，當(dāng)濃度為0.7%時(shí)MDA含量達(dá)到最大值。

2.4鹽堿脅迫對(duì)烤煙滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.4.1可溶性糖含量。可溶性糖是植物光合作用的主要產(chǎn)物之一，是植物生長(zhǎng)發(fā)育的能量來源和物質(zhì)基礎(chǔ)。可溶性糖含量與植物的抗逆性密切相關(guān)[15]。從圖11、12可以看出，

3結(jié)論

3.1鹽堿脅迫對(duì)烤煙抗氧化酶活性的影響在受到鹽堿脅迫時(shí)，植物葉綠素含量略微下降，但是烤煙的外觀生長(zhǎng)沒有受到嚴(yán)重的影響。鹽堿脅迫引起植物抗氧化保護(hù)酶活性的變化。在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，隨著處理鹽堿濃度的增加，SOD、POD、CAT活性都表現(xiàn)為先升高后下降的變化趨勢(shì)，其中2個(gè)品種的SOD活性在濃度為0.5%時(shí)最高；吉煙9號(hào)POD活性在6月29日、7月3、7日均在濃度為0.5%時(shí)最高，7月11、15日在濃度為0.6%時(shí)POD活性最高，吉煙10號(hào)POD活性均在濃度為0.5%時(shí)最高；吉煙9號(hào)的CAT活性在濃度為0.5%時(shí)最高，而吉煙10號(hào)CAT活性在7月7、11日濃度為0.5%時(shí)最高。其他3個(gè)日期在濃度為0.6%時(shí)CAT活性最高。2個(gè)品種3種酶的活性均高于各組對(duì)照。在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，MDA含量隨濃度的增加而逐漸升高，當(dāng)濃度為0.7%時(shí)MDA含量達(dá)到最大值。

3.2鹽堿脅迫對(duì)烤煙滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響研究表明，在鹽堿濃度0.3%～0.7%范圍內(nèi)，脯氨酸積累量隨著鹽堿濃度的增加而增加。可溶性糖含量隨著鹽堿處理濃度的增加表現(xiàn)為先升高后降低變化規(guī)律。K+ 含量下降， 而Na+ 含量大幅度增加。

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