鹽脅迫對多花木藍幼苗生理特性的影響

徐隆輝，舒世超，趙良磊，王文恩*

(1.武漢鋼鐵集團綠化公司，湖北武漢 430083；2.華中農業大學園藝林學學院，湖北武漢 430070)

鹽脅迫對多花木藍幼苗生理特性的影響

徐隆輝1，舒世超2，趙良磊1，王文恩2*

(1.武漢鋼鐵集團綠化公司，湖北武漢 430083；2.華中農業大學園藝林學學院，湖北武漢 430070)

[目的]研究多花木藍幼苗的耐鹽性，為生產利用提供參考依據。[方法]選用不同濃度梯度的NaCl溶液對盆栽多花木藍幼苗定時定量澆灌，每3 d，采集各處理的葉片進行生理指標測定，直到出現鹽害癥狀為止。[結果]在鹽脅迫條件下，隨著鹽溶液濃度的上升和脅迫處理時間的延長，多花木藍幼苗的相對電導率呈先下降后上升的趨勢，葉綠素含量呈下降的趨勢，可溶性蛋白質含量和SOD活力呈先上升后下降的趨勢。[結論]從鹽脅迫第9天開始，濃度大于150 mmol/L的NaCl溶液對所測生理指標的影響最大。

多花木藍；幼苗；生理特性；鹽脅迫

多花木藍(Indigoferaamblyantha)為豆科木蘭屬多年生落葉灌木，常生長于1 200 m以下的山坡，在林緣、路邊、荒山陽面坡、灌叢較常見[1]。多花木藍抗病、抗蟲能力強；生長速度快，早春時根頸、莖上的休眠芽可萌發出大量嫩枝，全株枝、葉、花、果牲畜喜食，是一種營養豐富的牧草資源；枝葉茂盛，覆蓋度大，根系發達，壽命長，是生物圍欄和水土保持的良好灌木[2]。作為一種豆科灌木，多花木藍根瘤菌能固定土壤中游離的氮，起到改良土壤、增加土壤肥力的作用[3]。多花木藍根系發達，能夠深入土壤，使土壤中的鹽分向下淋溶，增加土壤的通透性，從而改善土壤團粒結構，使其朝良性方向發展[4]。

目前國內外學者對多種植物開展了耐鹽性研究，但對多花木藍幼苗耐鹽性的相關研究還鮮有報道。筆者研究了多花木藍幼苗在鹽分脅迫下的生理特性變化，對多花木藍耐鹽性做出一定評價，為實際生產利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 多花木藍種子購于湖北省種子集團公司，經過清選后備用。

1.2 方法 試驗于2015年3月15日—5月25日在華中農業大學花卉基地玻璃溫室內進行。選用NaCl溶液作為鹽脅迫處理試劑，設置4個處理濃度，分別為0、100、150、200 mmol/L。選擇飽滿、均勻、外觀良好的種子，播于裝有混合基質的128穴穴盤中，每穴1粒，待種子萌發、幼苗長出4片真葉后，移栽至口徑為25 cm的塑料花盆中，每盆種植6株，栽培基質為草炭∶珍珠巖∶椰糠=3∶1∶1，在玻璃溫室中種植30 d后開始進行鹽脅迫處理，每個鹽濃度水平設置3次重復，每重復8盆，共96盆。每盆澆灌50 mL NaCl溶液，每10 d澆灌1次，澆灌NaCl后視土壤情況定量補充水分，以保持土壤含水率維持在70%～80%。從開始鹽脅迫處理之日起，每3 d，取各處理的葉片進行生理指標測定，直到出現鹽害癥狀為止。

1.3 調查指標及方法 相對電導率、葉綠素含量、可溶性蛋白含量測定方法參考王學奎主編的《植物生理生化實驗原理和技術》[5]；SOD活力采用超氧化物歧化酶測試盒(南京建成生物工程研究所生產)測量法。

1.4 數據分析 試驗數據用Excel和SAS軟件進行方差和差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 鹽脅迫對多花木藍幼苗相對電導率的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl濃度水平的幼苗葉片相對電導率從大到小為200、150、100、0 mmol/L，且200、150 mmol/L處理的葉片相對電導率與0 mmol/L處理差異顯著，100 mmol/L處理與0 mmol/L處理的葉片相對電導率差異不顯著。隨著脅迫天數的增加，各NaCl濃度處理在葉片相對電導率的變化趨勢上一致，都呈先下降后上升的變化趨勢，幼苗葉片相對電導率表現為鹽脅迫第3～9天下降，鹽脅迫第9～15天上升(圖1)。

隨著NaCl溶液濃度的增加，同一時間測定的葉片相對電導率增加。與對照組0 mmol/L相比，在鹽脅迫處理第3天時，100 mmol/L處理的葉片相對電導率增加了10.58%，150 mmol/L處理增加了104.69%，200 mmol/L處理增加了145.18%；在鹽脅迫處理第12天時，與對照組相比，100 mmol/L處理的相對電導率增加了19.96%，150 mmol/L處理增加了49.09%，200 mmol/L處理增加了90.20%；在鹽脅迫處理第15天時，與對照組相比，100 mmol/L處理相對電導率增加了10.50%，150 mmol/L處理增加了108.90%，200 mmol/L處理增加了161.02%。

表1 不同濃度鹽溶液中各指標平均值

注：同列數據后小寫字母不同表示0.05水平上差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters following the data within the same column showed significant difference at 0.05 level(P<0.05).

圖1 鹽脅迫下葉片相對電導率變化 Fig.1 The change of leaf relative conductivity under salt stress

由表2可知，幼苗在鹽脅迫第3～9天過程中，出現了葉片相對電導率下降的現象，并在第9天達到谷值，與對照組的相對電導率基本一致，之后又出現處理組葉片相對電導率上升的現象，其原因在于NaCl溶液是分2次澆灌的，2次相隔10 d，且為維持基質土壤含水率一致，每天依土壤情況定時補水，在這段時間內，基質所含的NaCl溶液濃度隨時間降低，鹽脅迫環境也逐漸緩和，所以造成脅迫處理的相對電導率趨近對照組的現象。

表2 不同脅迫時間下各指標平均值

注：同列數據后小寫字母不同表示0.05水平上差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters following the data within the same column showed significant difference at 0.05 level(P<0.05).

2.2 鹽脅迫對多花木藍幼苗葉綠素含量的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl溶液濃度的幼苗葉片葉綠素含量由大到小依次為0、100、150、200 mmol/L，各濃度處理葉片葉綠素含量與0 mmol/L處理差異顯著，200、150 mmol/L處理與100 mmol/L處理葉片葉綠素含量差異顯著，200 mmol/L與150 mmol/L處理葉片葉綠素含量差異不顯著。

隨著脅迫時間的延長，各脅迫濃度下的幼苗葉片葉綠素含量總體為先增加后降低的趨勢，具體表現為脅迫第3～6天上升，脅迫第6天以后開始降低(圖2)。對照組葉片葉綠素含量變化趨勢較為平緩，第6～15天的葉片葉綠素含量基本保持穩定，第3～6天有明顯上升趨勢，可能是由幼苗葉片生長所致，隨著幼苗葉片的生長和成熟，葉片葉綠素含量隨之上升；100 mmol/L處理葉片葉綠素含量呈波動變化，基本在平均值上下小范圍波動，原因可能是多花木藍幼苗具有一定的抗鹽性，在100 mmol/L NaCl溶液脅迫處理下，沒有明顯的傷害性表現；150 mmol/L和200 mmol/L處理的葉片葉綠素含量都表現為先上升后下降的趨勢，但200 mmol/L濃度水平的葉片葉綠素含量在第6天達到峰值后下降趨勢較快，150 mmol/L濃度水平的葉片葉綠素含量在第9天達到峰值，下降趨勢小于200 mmol/L濃度水平。由于幼苗對不同濃度鹽溶液的脅迫處理敏感性不一致，因此不同濃度出現峰值及下降趨勢的時間不一致。

圖2 鹽脅迫下葉片葉綠素含量變化Fig.2 The change of leaf chlorophyll content under salt stress

隨著NaCl溶液濃度的增加，同一時間測定的葉綠素含量總體呈降低趨勢。與對照組相比，3個濃度處理組第6～15天葉片葉綠素含量均低于對照組，可見鹽脅迫條件下幼苗葉片葉綠素含量會下降。

2.3 鹽脅迫對多花木藍幼苗可溶性蛋白含量的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl溶液濃度的幼苗葉片可溶性蛋白含量由大到小依次為200、150、100、0 mmol/L，其中200、150 mmol/L處理可溶性蛋白含量與100、0 mmol/L處理具有顯著性差異，100 mmol/L處理與0 mmol/L處理可溶性蛋白含量無顯著性差異。

由圖3可知，隨著脅迫時間的增加，150、200 mmol/L脅迫條件下可溶性蛋白質含量的變化趨勢基本一致，都呈先上升后下降的趨勢，2個水平可溶性蛋白質含量均在脅迫第9天達到峰值，150 mmol/L處理的可溶性蛋白質含量最大值為7.76 mg/g，200 mmol/L處理的最大值為8.24 mg/g，相比對照組分別增加了94.97%和107.26%。100 mmol/L處理的可溶性蛋白質含量與對照組基本一致，可知多花木藍幼苗對較低鹽溶液濃度的脅迫環境抗性較好，無明顯反應；對較高鹽溶液濃度(150、200 mmol/L)的脅迫環境反應敏感，可溶性蛋白含量明顯增加，這是植物在鹽脅迫的誘導下產生抗逆性蛋白以維持植物細胞較低的滲透勢，從而避免受到鹽分傷害的表現。但是隨著脅迫時間延長，150、200 mmol/L處理的可溶性蛋白質含量明顯下降，原因是在脅迫條件下植物的蛋白質發生了降解和變性，脅迫對植物造成了傷害。

圖3 鹽脅迫下葉片可溶性蛋白含量變化Fig.3 The change of leaf soluble protein content under salt stress

2.4 鹽脅迫對多花木藍幼苗SOD活力的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個濃度的幼苗葉片SOD活力由大到小依次為0、150、100、200 mmol/L，其中100、150 mmol/L處理的SOD活力與對照組無顯著性差異，200 mmol/L處理的SOD活力與150、100 mmol/L處理無顯著性差異，200 mmol/L處理SOD活力與對照組間呈著性差異。

由圖4可知，除對照組外，200、150、100 mmol/L NaCl處理隨著脅迫時間的推移，幼苗葉片SOD活力變化趨勢基本都是先上升后下降，脅迫第3～6天上升，在第6天達到峰值(分別為6.22、8.15、7.72 U/mL)，相比起始水平(脅迫第3天)分別增加了13.09%、12.41%、17.68%(表2)，脅迫第6～9天下降，第9～12天上升，第12～15天下降，但各個測量時間點的SOD活力無顯著性差異。

圖4 鹽脅迫下葉片SOD活力變化Fig.4 The change of leaf SOD activity under salt stress

在較低濃度的鹽脅迫條件下，多花木藍幼苗產生的活性氧含量增加，為維持代謝平衡，SOD活力值上升，從而維護了細胞膜的穩定性，使植株表現出良好的抗鹽性。當SOD活力達到峰值后，隨著鹽脅迫處理時間的延長，植株體內的平衡體系再次被打破，體內代謝出現紊亂，導致SOD活力下降。由圖4可知，200 mmol/L處理的SOD活力明顯低于100、150 mmol/L處理，150 mmol/L處理的SOD活力下降趨勢亦明顯大于100 mmol/L處理的下降趨勢(脅迫第9～15天)。3個鹽脅迫處理組的SOD活力均低于對照組；在脅迫第6天時，100、150 mmol/L處理的值均比對照組高，且相比第3天的值均有明顯上升，200 mmol/L處理的值仍低于對照組，但相比于第3天有上升趨勢，原因可能在于較高濃度的鹽脅迫處理溶液對多花木藍幼苗脅迫傷害較大，使SOD活力降至較低水平；脅迫第9～15天，3個鹽脅迫處理組的SOD活力均低于對照組，且SOD活力值隨著鹽脅迫處理溶液濃度的上升而降低，這與上文分析結果一致。綜上分析，隨著NaCl溶液濃度的上升以及鹽脅迫處理時間的延長，多花木藍幼苗葉片的SOD活力呈先上升后下降的趨勢，且隨著鹽脅迫強度和時間的增加，下降值越大。

3 結論與討論

通過設置不同濃度的NaCl溶液模擬不同的鹽脅迫環境，初步研究了多花木藍幼苗的耐鹽性，結果表明從脅迫第9天開始，濃度大于150 mmol/L的NaCl溶液對所測生理指標的影響最大。植物的耐鹽性屬于一種非常復雜的特性，受到多個因素影響，耐鹽機理比較復雜。除了植物自身耐鹽性的差異，外界環境因素，如干旱、強光照、高溫也會加劇鹽脅迫對植物的影響，且人類活動，如栽培措施、灌溉方式也能影響植物耐鹽性[6]。

該試驗選用草炭、椰糠、珍珠巖的混合基質作為栽培基質，存在難以控制土壤含鹽濃度的問題，但除脅迫時間及濃度因素外，該研究保持了誤差一致性的控制原則，且土壤基質栽培比營養液栽培更接近實際應用，因此該試驗結果能為多花木藍的耐鹽性研究與實際應用提供一定的參考價值。

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Effects of Salt Stress on Physiological Characteristics ofIndigoferaamblyanthaSeedling

XU Long-hui1，SHU SHi-chao2, ZHAO Liang-lei1, WANG Wen-en2*

(1.Landscaping Co.,Ltd,Wuhan Iron and Steel Group,Wuhan,Hubei 430083; 2.College of Horticulture and Forestry Sciences, Huazhong Agricultural University,Wuhan,Hubei 430070)

[Objective]To research the salt stress ofIndigoferaamblyanthaseedling，and to provide references for the application ofI.amblyantha.[Method]I.amblyanthapot seedling were poured by NaCl solution with different concentration.Taking leaves of each treatment every 3 days to measure physiological indicators from the start date of salt stress until the salt injury symptoms appear.[Result] Under salt stress, with the increased concentrations of salt solution and days of stress, the value ofI.amblyanthaseedling’s relative conductivity has a decreasing trend at first but then,has an increasing trend. The chlorophyll content has a decreasing trend, the soluble protein content and SOD activity have an increasing trend at first but then, both of this two indicators have a decreasing trend.[Conclusion] The NaCl solution with more than 150 mmol/L has the greatest influence on the measured physiological parameters from the ninth day of salt stress.

Indigoferaamblyantha；Seedling；Physiological characteristics；Salt stress

徐隆輝(1966-)，男，湖北武漢人，高級工程師，從事園林植物栽培與應用研究。*通訊作者，高級工程師，碩士，從事園林植物遺傳改良與栽培生理研究。

2016-09-22

S 718.43

A

0517-6611(2016)34-0011-03