水分脅迫對沙棘細胞膜透性及丙二醛含量的影響

崔慶利

摘要 以遼西地區4個品種的沙棘苗木為研究對象，通過沙棘細胞的細胞膜透性和丙二醛含量變化程度測定不同沙棘品種間的耐旱性。結果表明，隨著水分脅迫程度的加大，4個品種的葉片細胞膜透性和丙二醛含量均逐漸升高，對細胞造成傷害。但是4個品種的受害程度不同，其中遼阜Ⅰ的耐旱性最好，中黃果的耐旱性較差。

關鍵詞 沙棘；水分脅迫；丙二醛；細胞膜透性

中圖分類號 S793.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0139-01

遼西朝陽地區屬于北溫帶大陸性氣候區，特點是干旱少雨、晝夜溫差大、生態環境脆弱。沙棘是落葉灌木，具有耐寒、耐旱、耐貧瘠的特點，對外界環境的適應性很強。目前沙棘作為三北防護林的一個重要樹種，在該地區被廣泛種植。由于其果實含有豐富的營養成分，是高效益經濟林，故能為沙棘種植戶帶來可觀收益[1-2]。本試驗采用水分脅迫的方式研究沙棘葉片細胞膜透性和丙二醛含量2個耐旱指標的變化，以期為干旱地區沙棘耐旱性及其品種的研究與篩選提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇長勢一致的扦插沙棘苗為試驗對象，4個沙棘果品種分別為遼阜Ⅰ、楚伊、中紅果和中黃果。

1.2 試驗設計

試驗地位于遼寧省建平縣某林場。2016年5月初，在林場內將選好的扦插沙棘苗木移栽入30 cm×25 cm的塑料盆中，每盆1株。在當地篩出沙土，每個盆裝5 kg土壤。填土完畢后將水澆透，之后每隔5 d澆透水1次。6月初對各盆進行水分脅迫處理，當天（0 d）的測試指標記為對照處理，之后不再澆水，讓沙棘保持干旱狀態，5 d、10 d、15 d、20 d和25 d，共計6次處理，每個處理3次重復。每次采樣時間為9：00左右，此時葉片展開完整，將采回的葉片立即帶回實驗室冷藏待測。

1.3 測定方法

1.3.1 葉片細胞膜透性的測定。稱取0.5 g沙棘葉片放在燒杯內，加入一定量的蒸餾水，靜置2 h。然后用電導儀測定此時的電導率記為R。測定初始值后將燒杯放在水浴鍋內煮沸15 min，然后將燒杯自然冷卻至室溫，用50 mL容量瓶定容，此時測定電導率，記為R0。相對電導率=R/R0，3次重復，取平均值。

1.3.2 葉片細胞丙二醛含量的測定。稱取0.5 g沙棘苗木葉片，在研缽中加入5%TCA 5 mL研磨，用去離子水將研缽沖洗干凈后，離心機（3 000 r/min）離心5 min。取上清液2 mL于另一個5 mL離心管中，加入2 mL 0.67%TBA，然后在振蕩器上振蕩1 min，之后將離心管放在水浴鍋中煮沸30 min，水浴后冷卻至常溫，再次離心5 min（3 000 r/min），之后利用分光光度計分別在450、532、600 nm處測定吸光度值。

1.4 數據處理

數據采用SPSS和Excel軟件處理。

2 結果與分析

2.1 水分脅迫對沙棘葉片細胞膜透性的影響

當植物處于水分缺少的逆境環境中，其細胞膜會受到不同程度的傷害。細胞膜的作用是與外界進行物質交換，維持細胞內部環境和正常生理代謝。有研究表明，細胞膜的質量不僅與外界條件有關，也與植物自身的抗性基因有關。通過水分脅迫對沙棘葉片電導率影響的大小，可以了解不同品種對外界抗性的強弱。

由表1可知，隨著水分脅迫程度的加劇，4個品種沙棘葉片的相對電導率呈逐漸升高趨勢。4個品種的沙棘葉片的電導率在前4次處理中增加趨勢比較緩慢，說明植物細胞受到的干旱傷害程度較小。但是后2次處理中，4個品種沙棘葉片電導率出現了較大幅度的增加，此時葉片細胞受害程度較大。其中，遼阜Ⅰ變化幅度較小，說明對干旱逆境的抗性較好，而中黃果的變化幅度較大，對干旱逆境的抗性較差。

2.2 水分脅迫對沙棘葉片丙二醛含量的影響

丙二醛（MDA）的產生是由于植物處在逆境之中細胞膜發生了膜脂過氧化作用。目前已經有大量研究表明，植物細胞中的丙二醛含量可以作為衡量細胞膜受到外界逆境傷害程度的標準[3-4]。

由表2 可知，在整個水分脅迫處理過程中，4個沙棘品種葉片中的丙二醛含量變化趨勢一致，都是隨著水分脅迫時間的延長含量逐漸增大。在前4次處理中，葉片丙二醛含量增加幅度較小，葉片受到傷害程度小，各品種間差異不顯著（P>0.05）。在最后2次處理中葉片丙二醛含量增加幅度較大，葉片細胞膜受到的傷害程度加劇。在20 d和25 d 處理中，品種間出現了差異性，遼阜Ⅰ和中黃果間的差異達到最大，差異性顯著（P<0.05）。在整個水分過程中，遼阜Ⅰ葉片的丙二醛含量始終是最低的，中黃果葉片的丙二醛（MDA）含量始終較其他品種高，所以遼阜Ⅰ的耐旱性較強，而中黃果的耐旱性較差。

3 結論

通過水分脅迫試驗結果可知，4個品種沙棘葉片細胞中的細胞膜透性和丙二醛含量的變化均隨著水分脅迫程度的加劇而增加[5-6]。試驗得出，沙棘細胞膜透性和丙二醛含量的變化程度可以作為衡量沙棘的耐旱指標。在遼阜Ⅰ、楚伊、中紅果和中黃果沙棘4個品種中，細胞膜透性和丙二醛含量指標變化都以遼阜Ⅰ沙棘果品種表現最好，耐旱性最強；以中黃果沙棘果測定指標最差，耐旱性也最弱。

4 參考文獻

[1] 劉祖棋，張石誠.植物抗性生理學[M].北京：中國農業出版社，1995：373-377.

[2] 王俊峰，梁宗鎖.沙棘生物學特性與利用[M].西安：陜西科學技術出版社，1999.

[3] 夏新莉，鄭彩霞，尹偉倫.土壤干旱對樟子松針葉膜指過氧化膜脂成分和乙烯釋放的影響[J].林業科學，2010，36（3）：8-12.

[4] 田魏龍，蔣志榮.不同沙棘品種對干旱脅迫的生理生化響應[J].中國沙漠，2011（5）：1215-1220.

[5] 侯麗麗.干旱脅迫下沙棘抗旱生理生化指標變化規律研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2007.

[6] 王國富.沙棘的形態解剖特性及生理指標與抗旱性關系研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2006.