盐胁迫对景天三七保护酶系统MDAPro及可溶性糖的影响

2009-03-08田晓艳刘延吉张蕾等

草原与草坪 2009年6期

田晓艳刘延吉张蕾等

摘要：为研究景天三七幼苗耐盐机制，用不同浓度NaCl溶液50、100、200、400mmol／L处理景天三七幼苗，第0、3、7、15、30d取样，分别测定鲜重、SOD、POD、CAT、MDA、Pro、可溶性糖含量。结果盐胁迫下，景天三七幼苗50mmol／L处理平均日增重，比对照显著增加4.8％；100mmol／L处理与对照相比差异不显著；200mmol／L处理比对照显著降低了16.17％；400mmoI／L处理，植株死亡。MDA、SOD、POD、CAT、Pro、可溶性糖含量均随盐浓度增加而增加，并且在处理第30d时，各项指标均趋于稳定。并且说明景天三七最大耐盐浓度为200mmol／L，而且在50mmol／L低盐处理下，鲜重比对照增加了2.7％，低盐胁迫激活了植物的某些生理机制，以利植物生长。

关键词：景天三七；盐胁迫；MDA；保护酶系统；Pro；可溶性糖

中图分类号：Q949.751.1

文献标识码：A

文章编号：1009-5500(2009)06-0011-04

景天属植物(Sedum)为多年生肉质草本植物，分布广泛，有8个亚属400余种，我国有150种。株型直立的景天科植物，株丛较矮且紧凑，叶多肉质，质感好，花小，密集，鲜艳，花期长，整株植物绿色期长，是集观叶、观茎、观花为一体的优良宿根花卉。具有很高的观赏价值，且抗寒性强，能在华北地区露地越冬，适应性强，对土壤要求不严，耐旱，同时也是改良土壤、保持水土的重要植物。

土壤盐渍化对农业的影响是一个全球性的问题，全球20％的耕地和近半数的灌溉土都受到不同程度的盐害威胁。我国盐碱地面积约4000万hm²，仅海岸带、滩涂就达667万hm²，且有逐年增大的趋势。筛选具有高耐盐特性的景天新品种，对盐碱地绿化和扩大景天生产都有重要意义。

近年来，对景天的品种分类、生长和生态习性、引种育种以及栽培方面已开展了研究，但有关景天抗逆生理的研究报道较少。以NaCl溶液作为盐胁迫溶液，以景天三七(Sedun aixoon)为试材，探讨其耐盐机理，以期为景天的耐盐性选育提供理论依据。

1材料和方法

1.1材料来源与处理

景天三七购自辽宁省鞍山市台安县杨树苗圃。

试验采用沙培法，将景天三七幼苗种植于盛有细沙的花盆中培养，每天浇1／2 Hoagland营养液，光周期16／8h，相对湿度70％，培养2周后，选取长势一致的幼苗进行盐胁迫处理，分别用50、100、200、400mmol／L的NaCl盐溶液处理(以1／2 Hoagland营养液配制)，设3次重复，每隔2d添加处理液100mL，处理第O、3、7、15、30d取样，从植株上剪取相同部位的叶片进行各项指标测定。

1.2测定方法

鲜重测定：随机取3株幼苗，洗净根部，称重后取平均值，得单株鲜重。SOD、POD、CAT、MDA、Pro、可溶性糖含量测定参照文献[4]的方法，数据采用SPSS统计软件分析。

2结果与分析

2.1盐胁迫对景天三七幼苗鲜重的影响

50mmol／L盐处理下，幼苗鲜重平均日增量为1.0089g，CK平均日增量为0.9625g，增加了4.8％，可能是低盐处理激活了逆境条件下某些生理指标以增强抗逆性；100mmol／L盐处理下，鲜重平均日增量为0.9606g，与CK相比，差异不显著；200 mmol／I，盐处理下，鲜重日增量为0.8068g，与CK相比，降低了16.17％，差异显著，此浓度应该是植物最高盐耐受浓度。400mmol／I，盐处理下，30d后植株死亡(表1)。

2.2盐胁迫对景天三七幼苗MDA含量的影响

MDA是膜脂过氧化的指示化合物。盐胁迫下MDA含量随盐浓度的增加而显著增加，CK的MDA增加量为0，各处理MDA平均日增量分别为0.0161、0.0204、0.0297、0.0825nmol／(gFW·min)，说明盐浓度越高，对细胞膜伤害越大；并且在400 mmol／L盐处理下，30d后。植株死亡(表2)。

2.3盐胁迫对景天三七幼苗SOD活性的影响

SOD是保护植物细胞免受自由基伤害的第1道防线，它是防御活性氧的关键酶。由表3可见，幼苗SOD活性随盐浓度的增加而显著升高，CK的SOD增加量为O，各盐处理下，SOD平均日增量分别为0.9347、1.0483、1.222、1.7333 U／(gFw·rain)，说明盐浓度越高，为避免细胞膜伤害，植株产生更多的SOD保护植物细胞膜。另外，第7d起，100～400mmol／L盐处理下，SOD活性都有下降趋势，可能是高浓度盐对植株产生了离子毒害，置换了SOD酶活性中心的金属离子所致。

2.4盐胁迫对景天三七幼苗CAT活性的影响

CAT是保护植物细胞免受自由基伤害的第2道防线，盐胁迫下，CAT活性随着NaCI浓度的增加而显著升高，清除细胞质中H₂O₂，以提高植株耐盐性；CK的CAT增加量为O，各盐处理下，CAT平均日增量分别为0.0048、0.0124、0.0170U／(gFW·min)(表4)。说明盐浓度越高，细胞质中产生的有害H₂O₂越多，诱导产生的CAT活性越高，以提高耐盐性。

2.5盐胁迫对景天三七幼苗POD活性的影晌

POD是保护植物细胞免受自由基伤害的第3道防线，盐胁迫下POD活性随着NaCI浓度的增加而显著升高(表5)，说明盐浓度越高，植株产生更多的POD清除盐胁迫下产生的大量过氧化物，从而提高植株耐盐性；CK的POD增加量为0，各盐处理下，POD总增量分别为0.0025、0.0226、0.0438、0.1085 mmol／L，POD的增长趋势与CAT增长趋势一致。

2.6盐胁迫对景天三七幼苗Pro含量的影响

盐胁迫下，Rro作为增加渗透调节能力的小分子化合物，其含量随着NaCl浓度的增加而极显著升高，从而提高植株耐盐性(表6)。CK的平均日增长量为0.2541，各盐处理下，Pro的平均日增长量分别为1.0632、10.9497、14.0605、16.1207／μg／g。说明盐浓度越高，大量的蛋白质或水解为小分子氨基酸或大量氨基酸无法合成植物生长需要的蛋白质，以抵抗盐胁迫带来的伤害。

2.7盐胁迫对景天三七幼苗可溶性糖含量的影响

可溶性糖是植物在盐分胁迫下的一种重要的渗透调节物质。CK可溶性糖含量处于缓慢递增状态，平均日增长量为0.0192％。而盐胁迫条件下，可溶性糖平均日增长量分别为0.0344％、0.0635％、0.0690％、0.1080％。大量的可溶性糖用來抵御盐胁迫带来的低水势，从而降低了纤维素等物质的合成，阻碍了植株的正常生长发育(表7)。

3讨论与结论

逆境胁迫下，幼苗鲜重直接反应植物的抗逆性能。鲜重正常增加，说明植物不受逆境限制。盐胁迫下，植物因盐害而使细胞膜受到损伤，产生MDA。MDA是膜受伤害程度的一个指标，膜受伤害又产生大量自由基；SOD是保护植物细胞免受自由基伤害的第一道防线。POD、CAT是继SOD之后相继激活的保护酶，进一步清除过氧化物和H₂O₂。同时，Pro、可溶性糖含量的增加，增加的植物的渗透调节能力，以降低盐害。实验表明，景天三七的耐盐机制与前人对植物耐盐机制的研究相一致。进一步从理论上揭示了景天三七的耐盐机理。为其绿化盐碱地提供理论依据。