褪黑素增強翅果油樹幼苗生理耐鹽能力

李富宏

（山西省黑茶山國有林管理局，山西 呂梁 033500）

過量施用化肥造成耕地次生鹽堿化[1]。鹽脅迫導(dǎo)致植物體內(nèi)大量產(chǎn)生活性氧，引起膜脂過氧化反應(yīng)破壞膜系統(tǒng)[2]。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化物酶（peroxidase，POD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（aseorbate peroxidase，APX）等抗氧化酶可以清除活性氧保護膜系統(tǒng)[3]。褪黑素可以提高抗氧化酶活性[4]，緩解鹽脅迫傷害[5]，提高作物耐鹽堿能力[6-7]。翅果油樹Elaeagnus mollis 是山西省珍稀瀕危植物，在園林和荒山綠化中應(yīng)用廣泛[8]。翅果油樹不耐鹽堿，土壤次生鹽堿化嚴重影響其育苗生產(chǎn)[8]。因此開展本項研究，以期探索褪黑素增強翅果油樹幼苗耐鹽堿能力的效能。

1 材料與方法

1.1 材料

翅果油樹種子，購自山西琪爾康生物制品有限公司，千粒質(zhì)量482.37 g，凈度100%，發(fā)芽率98%，2017 年采集。

NaCl，購自天津大茂化學(xué)試劑廠，純度99.99%。

褪黑素，購自西亞化學(xué)科技（山東）有限公司，有效成分含量98.0%。

試驗在山西省太原市陽曲縣苗木基地進行。2019 年3 月，翅果油樹種子浸種，消毒，塑料盆中播種，盆規(guī)格30 cm×30 cm×30 cm，共計135盆。出苗后，每盆留苗4 株，常規(guī)養(yǎng)護，防止干旱。2020 年春季進行鹽脅迫和褪黑素噴施試驗。

1.2 方法

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，5 個處理，每個處理3 個重復(fù)，每個重復(fù)9 盆。鹽脅迫設(shè)1 個NaCl 濃度水平，4 月25 日、6 月25 日分別澆灌NaCl 溶液1 000 ml。褪黑素濃度設(shè)3 個水平，5 月1 日至4日、7 月1 日至4 日每天噴施1 次褪黑素溶液，每次噴施50 ml/株。

處理代碼及濃度：T00，清水對照，清水澆灌和噴施；T30，鹽脅迫對照，NaCl 濃度300 mmol/L，噴施清水；T31，NaCl 濃度300 mmol/L，褪黑素濃度100 μmol/L；T32，NaCl 濃度300 mmol/L，褪黑素濃度200 μmol/L；T33，NaCl 濃度300 mmol/L，褪黑素濃度300 μmol/L。

2020 年5 月15 日、6 月15 日、7 月15 日、8 月15 日取樣，每個重復(fù)隨機抽取3 盆供試幼苗，每株幼苗取東向枝梢頂?shù)? 片。樣葉按重復(fù)分裝置于液氮中預(yù)冷10 min，轉(zhuǎn)入－ 80℃冰箱保存?zhèn)錅y。樣葉預(yù)處理，按重復(fù)混合研磨制漿，暫存0 ℃冰箱備用。APX 活性測定采用紫外分光光度法[14]，還原型谷胱甘肽（reduced glutathione，簡稱GSH）含量測定采用分光光度法[15]，SOD 活性測定采用NBT 還原法[16]，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[16]，CAT 活性測定采用紫外吸收法[16]。每份樣葉制漿一次，然后測定5 項指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理、繪圖使用Microsoft Excel 2013 版軟件，多重比較使用DPS 7.05 版軟件。

2 結(jié)果與分析

2 個處理之間測定指標(biāo)的平均值，如果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明不能否定數(shù)值差異由隨機變化所致，應(yīng)視為數(shù)值等同，即處理的不同沒有引起測定指標(biāo)的差異；如果差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明可以否定數(shù)值差異由隨機變化所致，應(yīng)視為由處理的不同所致。本文分析全部基于這一統(tǒng)計學(xué)原理進行。

2.1 GSH含量

由圖1 可知，5 月樣葉GSH 含量：T30 與T00差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T30 相比于T00 樣葉GSH 含量大。T31、T32、T33 與T30 差異均有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T31、T32、T33 均相比于T30 樣葉GSH 含量大。T33 與T31 差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T33 相比于T31 樣葉GSH 含量大。T32 與T31、T33 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，說明T32 相比于T31、T33 樣葉GSH 含量均等同。因此，試驗結(jié)果表明，5 月份T30 引起樣葉GSH 含量上升，T31有效提升樣葉GSH 含量，T33 效果更大，T32 與T33 等效。同理，6、7、8 月T30 均引起樣葉GSH含量上升，T33 均能提升樣葉GSH 含量，T32 與T33 等效，其中6 月T31 無效，7、8 月T31 有效?？傊?，試驗期間，NaCl 濃度300 mmol/L 單獨鹽脅迫處理引起樣葉GSH 含量增加；噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉GSH 含量，濃度300 μmol/L 與200 μmol/L 同效，濃度100 μmol/L 效果不顯著或者接近200 μmol/L。

圖1 樣片GSH 含量

GSH 是一種三肽抗氧化劑，可以緩解植物鹽脅迫的危害[17]。上述結(jié)果表明，單獨鹽脅迫處理引起樣葉片GSH 含量增加，表明NaCl 濃度300 mmol/L 造成了危害，引起供試幼苗應(yīng)激反應(yīng)[1]。噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉GSH含量，因而增強了供試幼苗的耐鹽能力。

2.2 抗氧化酶活性

由圖2 可知，5 月樣葉APX 活性：T30 與T00差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T30 相比于T00 樣葉APX 活性強。T31、T32、T33 與T30 差異均有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T31、T32、T33 時均相比于T30 樣葉APX 活性強。T33 與T31 差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值高于后者，說明T33 相比于T31 樣葉APX 活性強。T32 與T31、T33 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，說明T32 相比于T31、T33 樣葉APX 活性均等同。因此，試驗結(jié)果表明，5 月份T30 引起樣葉APX 活性增強，T31 有效提升樣葉APX 活性，T33 效果更大，T32 與T33 等效。同理，6、7、8 月T30 均能引起樣葉APX 活性增強，T33 均能提升樣葉APX活性，T32 與T33 等效，其中6 月T31 無效；7、8 月T31 有效?？傊囼炂陂g，NaCl 濃度300 mmol/L 的單獨鹽脅迫處理引起樣葉APX 活性增強；噴施褪黑素濃度100 μmol/L 有效提升樣葉APX 活性，濃度300 μmol/L 效果更大，濃度200 μmol/L 介于前兩者之間或者與300 μmol/L同效。

圖2 APX 活性測定

APX 可以清除過多的過氧化氫，保護植物免受鹽脅迫危害[18]。上述結(jié)果表明，單獨鹽脅迫處理引起樣葉片APX 活性增強，表明NaCl 濃度300 mmol/L 造成了危害，引起供試幼苗應(yīng)激反應(yīng)。噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉APX活性，因而增強了供試幼苗的耐鹽能力。

同理，由圖3 可知，試驗結(jié)果表明，5、6、7、8月T30 均能引起樣葉CAT 活性增強，T33 均能提升樣葉CAT 活性，其中5 月T31 無效，T32 與T33 等效；6 月T31 有效，T32 介于T31、T33 之間；7 月T31、T32、T33 均有效且效果依次增大；8 月T31、T32 均有效且效果依次增大，T33 與T32 等效。總之，試驗期間，NaCl 濃度300 mmol/L 的單獨鹽脅迫處理引起樣葉CAT 活性增強或者效果不明顯；噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉CAT 活性，濃度300 μmol/L 效果更大或者與200 μmol/L 等效，濃度100 μmol/L 無效或者效果接近200 μmol/L。CAT 可以清除過氧化物，降低活性氧的危害[19]。噴施褪黑素濃度200 μmol/L有效提升樣葉CAT 活性，因而增強了供試幼苗的耐鹽能力。

圖3 樣葉CAT 活性測定

同理，由圖4 可知，試驗結(jié)果表明，5、6 月T30均不能引起樣葉POD 活性增強，T32 均能提升樣葉POD 活性，T31 無效，T33 與T32 等效；7、8 月T30 均能引起樣葉POD 活性增強，T31 均能提升樣葉POD 活性，T32 效果更大，T33 與T32 等效?？傊?，試驗期間，NaCl 濃度300 mmol/L 的單獨鹽脅迫處理引起樣葉POD 活性增強或者效果不明顯；噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉POD 活性，濃度300 μmol/L 與200 μmol/L 等效，濃度100 μmol/L 無效或者效果低于200 μmol/L。POD 可以降低鹽脅迫下植物受害程度[23]。噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉POD 活性，因而增強了供試幼苗的耐鹽能力。

圖4 樣葉POD 活性測定

同理，由圖5 可知，試驗結(jié)果表明，5、6、7、8月T30 均能引起樣葉SOD 活性增強，T31 均能提升樣葉SOD 活性，其中5 月T33 效果更大，T32介于T31、T33 之間；6、7 月T32 效果更大，T33 與T32 等效；8 月T31、T32、T33 效果依次增大?？傊?，試驗期間，NaCl 濃度300 mmol/L 的單獨鹽脅迫處理引起樣葉SOD 活性增強；噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉SOD 活性，濃度300 μmol/L 效果等于或高于200 μmol/L，濃度100 μmol/L 效果低于或接近200 μmol/L。SOD 轉(zhuǎn)化氧自由基為過氧化氫，保護膜系統(tǒng)免受鹽脅迫傷害[25]。噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升樣葉SOD 活性，因而增強了供試幼苗的耐鹽能力。

圖5 樣葉SOD 活性測定

綜合上述分析，NaCl 濃度300 mmol/L 的單獨鹽脅迫處理引起供試幼苗葉片GSH 含量增加和APX、CAT、SOD、POD 活性增強等應(yīng)激反應(yīng)，其中CAT、POD 活性增強效果或者不明顯；噴施褪黑素濃度200 μmol/L 有效提升供試幼苗葉片GSH含量和APX、CAT、SOD、POD 活性，從而增強供試幼苗耐鹽能力，褪黑素濃度100 μmol/L 對有些指標(biāo)無效，其余指標(biāo)接近200 μmol/L；300 μmol/L 對有些指標(biāo)無效，其余指標(biāo)效果高于或等同于200 μmol/L。

3 結(jié)論

噴施褪黑素能夠增強翅果油樹幼苗耐鹽能力，噴施濃度200 μmol/L 效果顯著。為緩解鹽脅迫對翅果油松幼苗的危害，推薦褪黑素噴施濃度為200 μmol/L。