鹽脅迫對木槿幾種生理指標的影響

徐瑢

摘 要：以木槿為試驗材料，研究鹽脅迫對木槿正常生理的影響。研究表明，在鹽脅迫條件下，木槿的葉片相對含水量隨脅迫程度的增加而明顯降低，過氧化物酶活性、游離脯氨酸含量、丙二醛含量隨脅迫程度增加而明顯升高。

關鍵詞：木槿；鹽脅迫；生理

中圖分類號：S685.99 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.034

Abstract： Taking Hibiscus as experimental material， effects of salt stress on normal physiological of Hibiscus was studied. The research indicated that under the condition of salt stress， the relative water content of Hibiscus leaf decreased significantly with increasing stress degree， peroxidase activity increased significantly with the stress level increasing， the content of free proline increased significantly with the increase of stress level，MDA content increased with the stress increased.

Key words：Hibiscus；salt stress；physiological

鹽堿地被認為是鹽類集聚的一類土地，通常情況下，特指土壤中所含鹽分會影響到作物正常生長的一類土地。根據世界糧農組織和聯合國教科文組織的不完全統計，全球的鹽堿地面積高達9.5億hm2，而我國的鹽堿地面積1億hm2，約占全世界的10.5%，各類鹽堿土地都是在一定的自然條件下形成的，各類易溶性鹽類在地面做垂直和水平方向上的重新分配，使鹽分在集鹽地區的土壤表層逐漸積聚是其形成的原因。在我國，土壤中碳酸鹽的累積是堿土和堿化土壤形成的主要原因，因而我國的鹽堿地中的堿化度普遍較高，土壤鹽堿化嚴重的地區，植物幾乎無法生存。在開發利用鹽堿地的過程中，常把鹽堿地分為輕度鹽堿地、中度鹽堿地和重度鹽堿地3種，輕度鹽堿地的含鹽量一般不超過3‰，對植物影響不大，一般生長在其上的作物出苗率可達6‰左右，而重度鹽堿地的含鹽量普遍超過6‰，對植物影響較大，一般生長在重度鹽堿地上的作物出苗率不超過50%。

鹽脅迫是指植物由于生長在高鹽度生境而受到的高滲透勢的影響。鹽分的基本構成包括可電離的陰離子和陽離子兩部分，一般情況下，土壤中常見的鹽分陰離子包括氯離子、硫酸根離子、碳酸氫根離子和碳酸根離子，常見鹽分陽離子包括鈉離子、鎂離子和鈣離子。研究表明，鈉鹽和鈣鹽對植物的危害較大。大量試驗證明，植物在遭遇鹽分逆境脅迫時，植物的正常生長會受到明顯抑制。

鹽分逆境脅迫可以明顯抑制植物器官及組織的分化和生長，通常情況下，植物在遭遇鹽分逆境脅迫很短的時間內，生長速率就會出現一定程度的下降。

本試驗以木槿為試驗材料，研究鹽分逆境脅迫對木槿正常生理的影響，以期為木槿的耐鹽性研究提供一定的借鑒。木槿葉片的相對含水量、過氧化物酶活性和脯氨酸含量的變化在定量表征鹽脅迫對于木槿生理的影響方面較為敏感，因而選擇這3個指標進行試驗。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

木槿（拉丁學名：Hibiscus syriacus Linn.；英文名：Rose-of-Sharon，Shrub-althea），又名木棉、荊條、木槿花等，是一種在庭園很常見的灌木花種，為錦葵科木槿屬落葉灌木。在園林中可做花籬式綠籬，孤植、叢植均可。木槿種子入藥，稱“朝天子”。它是韓國的國花，在北美洲又有沙漠玫瑰的別稱。

試驗選擇長勢相同的一年生木槿為試驗材料，栽植于規格相同的試驗盆內，將試驗材料分為4組，并用4種濃度（0%、10%、20%、30%）的NaCl溶液進行澆灌，其中0%為對照組CK。

1.2 試驗方法

（1）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片相對含水量測定。

鮮質量含水量=（Wf-Wd）/ Wf ×100%

干質量含水量= （Wf-Wd ）/ Wd×100%

相對含水量=（ Wf-Wd） /（ Wt-Wf） ×100%

（2）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過氧化物酶活性測定。

POD活性（U·g-1）=ΔA×D/（0.01W×t）=K×5 000/W

（3）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片游離脯氨酸測定。

游離脯氨酸含量（ug·g-1）Fw =（C×V）/（W×A×100）

式中，V為提取液總體積（mL）；A為測定時加樣量（mL）； W為樣品干質量（g）。

（4）木槿在鹽脅迫逆境下的葉片丙二醛含量測定。

MDA（mmol·g-1）=[6.452×（A652-A600）-0.559×A450]×Vt/Vs×FW=[6.452×（A652-A600）-0.559×A450]/W

式中，Vt為提取液總體積（mL），Vs為測定用提取液體積（mL），FW為樣品鮮質量（g）。

2 結果與分析

2.1 鹽脅迫逆境下葉片相對含水量變化

水分條件一直被認為是植物正常生長最為關鍵的因子之一，是植物進行光合作用的必要原料，充足的水分條件可以保證植物活躍的進行各項生理活動。而水分虧缺則會嚴重影響植物生長甚至造成萎蔫。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片相對含水量變化如圖1所示。試驗表明，對照組的木槿葉片相對含水量基本沒有發生明顯變化，而其余三組受到NaCl溶液澆灌的木槿葉片相對含水量均出現明顯下降，其中，NaCl溶液濃度最高的試驗組（30%）葉片相對含水量下降的最為明顯。

2.2 鹽脅迫逆境下葉片過氧化物酶活性變化

過氧化物酶（POD）在植物體內的存在十分廣泛，并與植物的呼吸作用及光合作用都密切相關，過氧化物酶主要作用是清除植物體內游離的各種對植物有害的過氧化物，與超氧化物歧化酶之間有著重要的協同作用。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過氧化物酶活性變化如圖2所示。試驗表明，對照組的木槿葉片過氧化物酶活性基本沒有發生明顯變化，而其余三組受到NaCl溶液澆灌的木槿過氧化物酶活性均出現明顯上升，且上漲幅度相似。

2.3 鹽脅迫逆境下葉片游離脯氨酸變化

脯氨酸在植物蛋白的形成過程中發揮著重要的作用，被認為是植物蛋白的重要組成成分，脯氨酸可與植物蛋白形成結合體發揮作用，也可以游離狀態存在于細胞液中，參與細胞滲透勢的調節。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片游離脯氨酸含量變化如圖3所示。試驗表明，對照組的木槿葉片游離脯氨酸含量基本沒有發生明顯變化，而其余3組受到NaCl溶液澆灌的木槿游離脯氨酸含量均出現明顯上升，20%濃度和30%濃度NaCl溶液澆灌過的木槿植株葉片游離脯氨酸含量上升幅度較高，10%濃度NaCl溶液澆灌過的木槿植株葉片游離脯氨酸含量上升幅度較低。

2.4 鹽脅迫逆境下葉片丙二醛含量變化

丙二醛是生物體內的氧自由基與脂質發生過氧化反應的產物，丙二醛的大量積累對生物細胞具有明顯的毒害作用，可以導致核酸和蛋白質等重要的生物大分子物質發生交聯聚合反應，從而影響生物體的正常生理活性。

木槿在鹽脅迫逆境下的葉片過丙二醛含量變化如圖4所示。試驗表明，對照組的木槿葉片丙二醛基本沒有發生明顯變化，而其余3組受到NaCl溶液澆灌的木槿丙二醛含量均出現明顯上升，NaCl溶液濃度越高，上漲幅度越顯著。

3 結論與討論

試驗從木槿幼苗葉片的相對含水量、過氧化物酶活性、游離脯氨酸和丙二醛這4個生理指標出發，研究鹽脅迫對木槿生理的影響。整體而言，鹽脅迫對木槿的這4個生理指標均存在不同程度的影響。

水分因子是影響植物正常生長的關鍵性因子之一，植物體內的水分一般可分為自由水和結合水兩部分，共同協助完成植物的各項生理功能。試驗表明，在鹽脅迫條件下，木槿葉片的相對含水量明顯下降，葉片水分是葉片細胞各類小分子的重要溶劑；鹽逆境脅迫條件下，木槿葉片通過喪失水分的方式來增加葉片的滲透勢以維持自身的正常生長。

過氧化物酶是植物體內氧自由基清除系統中的一類十分重要的酶，具有較高的靈敏度。試驗表明，隨著鹽脅時間的增加，不同脅迫程度下的木槿葉片中的過氧化酶活性均明顯增強，這證明鹽逆境脅迫可以導致木槿葉片中的氧自由基大量積累。

游離脯氨酸在木槿葉片中主要起調節葉片滲透勢的作用。試驗表明，隨著鹽脅迫程度的增加和脅迫時間的延長，木槿葉片中的游離脯氨酸含量明顯增加，這證明木槿通過該方式以增加自身滲透勢。

丙二醛是生物體內的氧自由基與脂質發生過氧化反應的產物，丙二醛含量的增加表明木槿葉片內部膜脂過氧化程度明顯。

鹽脅迫對木槿生理的影響是一個十分復雜的過程，本試驗只分析了鹽脅迫對木槿葉片的相對含水量、過氧化物酶活性、脯氨酸和丙二醛含量的影響，下一步試驗中應該重點研究其余多項重要生理指標，如SOD、丙二醛、細胞膜透性等。

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