鹽脅迫對不同菠菜品種發(fā)芽率及生理特性的影響

聞小霞　王冬　周愛鳳　趙荷仙　劉剛　秦彪

摘要：以福萊特、皇抗、菠萊茵3個菠菜品種為材料，研究了不同濃度NaCl（0、20、40、60、80 mmol/L）對其發(fā)芽率、葉面積、葉綠素含量、光合參數(shù)、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響。結果表明：3個品種菠菜的發(fā)芽率、葉綠素含量及sOD和POD活性均在20 mmol/，L NaCl處理下最高，葉面積均隨NaCl濃度的增加而下降，脯氨酸含量隨NaCl濃度的升高呈上升的趨勢，其中菠萊茵含量最高，變化幅度最大；可溶性蛋白的變化趨勢與脯氨酸相同。凈光合速率在20 mmol/L NaCl處理時達到最高，蒸騰速率和氣孔導度均隨著NaCl濃度的增加而降低。綜合可得，低濃度鹽脅迫對菠菜生長有一定促進作用；3個品種比較，菠萊茵的耐鹽性較高。

關鍵詞：菠菜；NaCl脅迫；發(fā)芽率；生理特性

中圖分類號：S636.101 文獻標識號：A 文章編號：1001—4942（2016）03—0027—04

菠菜屬藜科（Chenopdiaceae）菠菜屬（Spina-cia L.），為綠葉菜類蔬菜中最主要的一種，耐寒性和適應性很強，生長期較短，一年內可多茬栽培。我國是世界鹽堿地大國之一，鹽漬化土壤面積大且有逐年增加的趨勢，已嚴重制約了農業(yè)生產的發(fā)展。近年來有關鹽脅迫、耐鹽機理及耐鹽種質資源選育方面的研究均已見報道。但是鹽脅迫濃度跨度太大，結果不盡相同。本試驗探索了不同鹽濃度處理對菠菜種子發(fā)芽率及其生理指標的影響，旨在為進一步了解如何減輕鹽脅迫對植株傷害奠定理論基礎。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試波菜品種為福萊特、皇抗、菠萊茵。

1.2試驗設計

選取均勻一致的菠菜種子，用5%NaClO消毒5 min，沖洗干凈后置于濕潤的濾紙上，每個培養(yǎng)皿中放置50粒，于25℃、3 000 lx光照培養(yǎng)箱中催芽，每天噴施一定量的處理液，待14天后統(tǒng)計發(fā)芽率。

試驗設置5個NaCl濃度處理，分別為：CK：0mmol/L；T1：20 mmol/L；T2：40 mmol/L；T3：60mmol/L；T4：80 mmol/L。每處理重復3次。將不同品種菠菜種子播種于營養(yǎng)缽內，用不同濃度NaCl溶液澆灌，每隔2天處理一次，待苗齡達到三葉一心時測定相關生理指標。

1.3測定項目及方法

葉面積采用葉面積儀（浙江托普儀器公司，YMJ-D型）測定，每個處理測定10株，取其平均值；脯氨酸含量采用茚三酮法測定；SOD活性采用NBT光化還原法測定；POD活性采用比色法測定；CAT活性測定參照Aebi的方法進行。光合參數(shù)采用光合儀（國產SYPB-0402）測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2結果與分析

2.1不同濃度NaCl處理對菠菜種子發(fā)芽率的影響

由圖1可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個品種菠菜種子的發(fā)芽率均呈先升高后降低的趨勢，福萊特、皇抗、菠萊茵均在T1處理下達到最高，分別為72.4%、76.5%、76.7%，T4處理下發(fā)芽率最低，其中菠萊茵的變化幅度最大。可見，3個品種菠菜種子對NaCl脅迫的敏感程度不同，種子萌發(fā)及生長受抑制的程度存在差異。

2.2不同濃度NaCl處理對菠菜葉面積和葉綠素含量的影響

由圖2可以看出，3個品種菠菜葉面積均隨NaCl濃度增加而減小，NaCl濃度越高，葉面積受抑制程度越明顯。福萊特和菠萊茵品種的葉面積均大于皇抗品種，在T4處理時福萊特的葉面積僅為39.8 cm²，比CK減少85.6%。

葉綠素是光合作用必不可少的物質之一，其含量在一定程度上反映植物同化作用的能力。在外界鹽脅迫條件下，葉片中葉綠素含量的變化，可以作為品種問對鹽脅迫敏感程度的指示劑。圖3表明福萊特、皇抗在NaCl濃度較低時葉綠素含量有所升高，但隨著NaCl濃度的增大，又呈現(xiàn)下降趨勢；菠萊茵葉綠素含量則隨NaCl濃度的增大逐漸降低。

2.3不同濃度NaCl處理對菠菜光合參數(shù)的影響

菠菜具有較高的光合速率，有利于幼苗積累更多的光合物質。由圖4可以看出，隨著NaCl濃度的增大，3個品種菠菜的凈光合速率均呈先緩慢升高后快速下降的變化趨勢，T1處理最高，T4處理最低；蒸騰速率均隨NaCl濃度的增大逐漸下降，其中，皇抗品種降幅最大，福萊特和菠萊茵變化較為緩慢；氣孔導度均隨NaCl濃度的增加而降低，3個品種間差異較小。

2.4不同濃度NaCl處理對菠菜抗氧化酶活性的影響

SOD、POD、CAT是植物體內清除活性氧的重要酶類，對細胞的抗氧化、抗衰老具有重要意義。由圖5a、b可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個品種SOD、POD活性均表現(xiàn)為先升高后降低，且均在T1處理時最高，T4處理最低。由圖5c可以看出，福萊特和皇抗的CAT活性變化趨勢相同，均在T1處理時活性最高，之后隨NaCl濃度增加而降低；而菠萊茵品種則是在T2處理時CAT活性達到最高，且T2、T3、T4處理時活性均高于相同處理條件下另外兩個品種。

2.5不同濃度NaCl處理對菠菜葉片脯氨酸含量的影響

脯氨酸是滲透脅迫條件下很容易積累的一種氨基酸，具有調節(jié)滲透功能、增強植物抗逆性的作用。由圖6可以看出，隨著NaCl濃度的增加，3個品種菠菜葉片中的脯氨酸含量均不同程度地增加，其中菠萊茵的脯氨酸含量最高，變化幅度最大，其次為皇抗，福萊特變化最為緩慢。

2.6不同濃度NaCl處理對菠菜可溶性蛋白含量的影響

植株中可溶性蛋白含量在一定程度上反映了植物對逆境的抵抗和耐受能力。由圖7可以看出，隨NaCl濃度的增加，3個品種菠菜的可溶性蛋白含量均呈上升趨勢，其中菠萊茵的變化幅度最大，T4處理比CK高36.9%，另外兩個品種變化較緩，T4處理的福萊特和皇抗分別比CK高19.8%、23.1%。

3結論與討論

一般認為NaCl是造成鹽脅迫的主要物質，一定濃度的NaCl會抑制植株生長。本試驗結果表明，當NaCl濃度為20 mmol/L時，對菠菜生長有一定促進作用，提高了抗氧化酶活性，這與周峰等的研究結果不同。但龍娟等研究也指出低濃度硝酸鹽對菠菜具有促進作用，這可能與試驗選取的菠菜品種自身耐鹽性有一定關系。低濃度鹽分對種子萌發(fā)具有促進作用，且可提高葉綠素含量、可溶性蛋白含量、光合速率。隨著鹽濃度的增加，種子萌發(fā)受到抑制，發(fā)芽率降低，這與張士功在小麥上的研究結論一致。

有研究認為鹽土中的低水勢引起植物葉片水勢降低，導致氣孔導度下降，是鹽分影響多種生理生化過程的根本原因，同時在一定程度上能夠增強光合速率。但本試驗中3個菠菜品種光合速率在T1處理時達到最高，可能與低濃度鹽處理能促進植株生長有一定的關系。植株體內存在多種抗氧化酶系統(tǒng)，當受到外界鹽脅迫時，相關的酶系統(tǒng)活動加強，以便清除多余的活性氧。本試驗中抗氧化酶活性在低濃度處理下有所升高，這是由于SOD、POD、CAT屬于誘導性酶，隨著鹽濃度的不斷增加，植株體內的有害物質不斷增加、而且酶的活性有一定的限度，從而導致了抗氧化酶活性的降低，這與王小平的試驗結果一致，但與王軍偉研究結果有所不同，該差異是由于品種問差異，還是由于兩個試驗所設置的鹽濃度相差較大，還需進一步研究。