鹽脅迫下大豆木質部溶液中Na+和K+含量變化分析

何正付 王鳳立 柏新盛

摘? 要：通過對不同濃度鹽脅迫下的大豆木質部汁液中Na+、K+的含量進行測定和分析，探討了NaCl脅迫下大豆根系對Na+、K+的吸收機制。結果表明，隨著NaCl脅迫程度的增加，大豆木質部汁液中Na+含量明顯上升，但植株對Na+的相對吸收卻減少，而K+含量無顯著變化。說明隨著鹽脅迫的增加，大豆的根細胞質膜有抵制外界Na+進入的趨勢，這對其適應鹽漬環境具有重要意義。

關鍵詞：鹽脅迫;大豆;木質部;Na+;K+;含量

中圖分類號 Q945? ?文獻標識碼 A? ?文章編號 1007-7731（2019）09-0017-2

土壤鹽漬化是影響農作物生產的一大危害因素，據統計，全世界約8.31億hm2的土地受到鹽堿化的影響[1]，我國鹽漬化土地面積約為3600萬hm2，且有不斷擴大的趨勢[2]。大豆[Glycine max （L.） Merr.]是重要的糧油作物之一，我國每年大豆播種面積約800萬hm2，總產達1500萬t左右[3]，但在大豆的主要產區均存在不同程度的土壤鹽漬化問題[4]。研究鹽脅迫對大豆生理的影響，對促進大豆生產和品質改善具有重要意義。

細胞質膜是細胞與環境進行物質交換的基礎，也是逆境對植物造成傷害的起始位點[5]。鹽脅迫會引起質膜的膜脂過氧化和其他脅變，影響膜的透性、細胞物質交換和信號傳輸等，進而導致細胞的代謝紊亂和功能破壞[6]。本試驗以水培大豆苗為材料，研究大豆根系細胞質膜對Na+、K+離子吸收的調節作用及鹽脅迫的影響，為進一步探究大豆根系對水分和離子吸收的調節機制以及大豆的耐鹽機制提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料 大豆在河沙中育苗，于幼苗長至4片真葉時移至Hoagland營養液中，用充氧泵向溶液充氣，以保證根系的氧氣需求;培養14d后作為實驗材料。

1.2 木質部汁液獲取與Na+、K+離子含量測定方法 取大豆植株，將子葉痕以上部分切除，僅留根部及根以上莖部的一小部分（本試驗中稱其為：離體根系）。試驗共設置6個處理，每處理的NaCl濃度分別為0、50、100、150、200和300mmol/L（以Hoagland營養液為溶劑）。取一定量含有NaCl的Hoagland營養液于壓力室的測量槽中，然后將離體根系放入根壓力室中并密封，切口端伸出壓力室，加壓使離體根系的木質部有汁液溢出，用移液槍收集汁液于帶蓋離心管中，密封收藏。重復3次。將收集的汁液樣品用雙蒸水稀釋后用原子吸收分光光度計（GBC932AA，澳大利亞產）測定Na+、K+含量。

2 結果與分析

2.1 不同處理的大豆根系木質部汁液Na+含量的變化 由表1可知，隨著外液NaCl濃度的增加，木質部汁液Na+含量明顯增加，且各處理間差異極顯著（p<0.01）。比較木質部汁液Na+含量與處理液Na+含量發現，隨著NaCl濃度的增加，汁液與處理液的Na+比值總體呈下降的趨勢。表明大豆汁液中的Na+增加幅度較處理液中Na+的增加幅度小，即植株對Na+的吸收隨處理液NaCl濃度的增加而相對減少。

2.2 不同處理的大豆根系木質部汁液K+含量及Na+/K+比值比較 由表2可知，隨著處理液NaCl濃度的增加，木質部汁液K+濃度總體呈上升的趨勢，但增加幅度不大，各處理間差異不顯著（p>0.05）。計算汁液中Na+、K+的比值發現，隨著NaCl濃度增加，Na+/K+的比值呈現增加的趨勢。也就是說，隨著處理液NaCl濃度的增加，大豆根系對Na+的吸收顯著增加，而對K+的吸收相對減少。

3 討論與結論

鹽分可通過滲透脅迫、離子毒害等對植物造成傷害[7]，植物則可以通過阻擋鹽分進入、減少鹽分向莖葉轉運等來抵抗鹽分脅迫。對大豆木質部汁液Na+含量的研究結果顯示，隨著外液NaCl濃度的增加，木質部汁液Na+含量明顯增加，但其增加幅度遠低于處理液中Na+含量的增加幅度。說明大豆根細胞質膜有抵制外界Na+進入的趨勢，這對于大豆適應鹽漬環境具有重要意義。對大豆木質部汁液K+含量的測定結果顯示，隨著外液NaCl濃度的增加，木質部汁液K+含量變化不大，Na+/K+的比值則呈現增加趨勢。說明在鹽脅迫下，大豆對K+相對吸收量減少、絕對吸收量并沒有明顯減少。也就是說，雖然鹽脅迫引起了K+的相對吸收減少，但并不會造成K+營養的缺乏。陳少良[8]等認為，抗鹽性較強的植物在鹽脅迫條件下能保持對營養元素的吸收，維持較好的營養狀況。據此可以認為，大豆根系可以通過抵制外界Na+進入和維持對K+的吸收來適應鹽脅迫環境。

參考文獻

[1]李建國，濮勵杰，朱明，等.土壤鹽漬化研究現狀及未來研究熱點[J].地理學報，2012，67（9）：1233-1245.

[2]王佳麗，黃賢金，鐘太洋，等.鹽堿地可持續利用研究綜述[J].地理學報，2011，66（5）：673-684.

[3]吳雙.鹽脅迫對大豆生理指標的影響[J].現代農業，2011（6）：26.

[4]寧麗華，張大勇，劉佳，等.鹽脅迫下苗期栽培大豆生理響應及Na+動態平衡關鍵基因的表達[J].中國農業科學，2016，49（24）：4714-4725.

[5]彭建云，丁同樓，陳敏，等.不同鹽處理對玉米幼苗根系質子分泌及細胞膜透性的影響[J].西北植物學報，2007，27（12）：2496-2501.

[6]王康君，樊繼偉，陳鳳，等.植物對鹽脅迫的響應及耐鹽調控的研究進展[J].江西農業學報，2018，30（12）：31-40.

[7]高輝遠，李衛軍，吐爾遜娜依，等.Na2SO4脅迫對葦狀羊茅和鴨茅Na+、K+吸收與分配的影響[J].中國草地，1995，（5）：43-48.

[5]陳少良，李金克，尹偉倫，等.鹽脅迫條件下楊樹組織及細胞中鉀、鈣、鎂的變化[J].北京林業大學學報，2002，24（5/6）：84-88.

（責編：張宏民）