水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗生长抑制的缓解效应

常云霞，陈 璨，王少尉，陈 龙

（周口师范学院 生命科学系，河南 周口 466001）

全世界有近三分之一的土地是盐碱地［1］，我国约有盐碱地260万hm2，其中盐碱耕地约有66万hm2［2］.盐渍土是我国分布广、类型多、对农业生产影响较大的一种低产土壤，又是我国北方的一种重要土壤资源.因而，提高植物抗盐性有普遍意义.

水杨酸（Salicylic acid，SA）是一种具有信号传递功能的小分子酚类物质，化学名称为邻羟基苯甲酸.普遍存在于高等植物体内，参与植物对逆境胁迫反应等，作为生物胁迫反应的胞内信号分子之一，被认为是一种新型植物激素［3－6］.近年来，众多学者开展了SA减轻作物盐害的研究，且取得了一定成果.目前，外施SA在缓解盐胁迫对油菜幼苗毒害作用的研究报道却较少.本实验以油菜为材料，研究了外施SA对钠盐胁迫下油菜幼苗生长抑制的缓解效应及其机制，为建立新的抗盐调控方法奠定基础.

1 材料与方法

1.1 材料培养及处理

试验材料为油菜种子“美国巨荚油王”，由周口市种子公司提供.取粒大饱满的油菜种子，用0.1%HgC12表面消毒8min，去离子水反复冲洗，在30℃的水中浸泡24h，然后在25℃温箱中催芽.挑出发芽一致的种子，在装有6种不同浓度（0，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30mg／L）SA＋0.1 mmol／L NaCl处理液的培养皿上，分别均匀放置200粒，每个浓度重复3次，进行幼苗生长试验，以去离子水培养作为对照（CK）.每天用相应的处理液处理，以保证处理浓度不变，每隔2d以1／2的Hoagland营养液处理一次.培养室温度25℃，光照度4 000～4 500lx，光：暗周期为12h：12h，培养10d后取样进行生理指标的测定.

1.2 测试指标及方法

培养10d后取油菜幼苗的同部位完全展开叶，经去离子水反复冲洗后，采用硫代巴比妥酸（TBA）法［7］测定幼苗丙二醛（MDA）含量；采用磺基水杨酸浸提法［8］测定幼苗脯胺酸含量；采用乙醇与丙酮浸提法［8］测定油菜叶片光合色素含量；采用愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性［8］.

1.3 数据分析

试验数据均采用3次重复的平均值，试验结果用Excel软件进行分析.

2 结果与分析

2.1 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片叶绿素含量的影响

绿色植物中叶绿素的含量与植物同化作用的能力大小有关［9］.图1所示，NaCl胁迫10d后的0 mmol／L SA处理的油菜幼苗与CK相比，叶片内叶绿素的含量下降了48.88%，说明了盐胁迫下油菜幼苗叶片内叶绿素的合成受到了严重影响.外施不同浓度SA后幼苗叶绿素含量较0mmol／L SA时，分别上升了23.41%，44.88%，56.10%，83.90%，39.02%，由此可见，SA能够有效地缓解盐胁迫对油菜幼苗叶片叶绿素合成的抑制作用.

图1 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片叶绿素含量的影响

2.2 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片丙二醛（MDA）含量的影响

丙二醛（Malohdialdeyde，MDA）是硫代巴比妥酸与膜脂过氧化作用后产生的化合物，其含量高低能反映出膜脂过氧化程度［10］.图2表明，盐胁迫10d后油菜幼苗叶片内MDA含量与CK相比明显提高，增加了66.31%，说明了盐胁迫对油菜幼苗的伤害程度较为严重.而外施不同浓度的SA后，MDA含量随着SA浓度的上升而有所下降，分别较0mmol／LSA 时下降了22.18%，40.39%，22.27%，16.57%，10.21%，说明SA能有效降低盐胁迫对油菜幼苗细胞膜脂的过氧化程度，从而减轻盐胁迫的伤害，以0.15mmol／LSA效果最为显著.

图2 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片MDA含量的影响

2.3 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片脯氨酸含量的影响

脯氨酸（Pro）是一种渗透调节物质，它能增加植物的耐胁迫能力和延缓胁迫危害的加剧.图3表明，盐胁迫10d后，油菜幼苗叶片内脯氨酸的含量与CK相比明显增加，增加幅度达到79.38%，在一定程度上缓解了盐胁迫对油菜幼苗的毒害作用.外施不同浓度SA后，油菜幼苗内的脯氨酸含量亦有所升高，其中以0.15mmol／LSA效果最为显著，比0mmol／L SA增加了54.44%，故适宜浓度的SA能够在一定程度上提高油菜幼苗对盐胁迫的抗性.

图3 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片脯氨酸含量的影响

2.4 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片过氧化物酶含量的影响

POD是一种含Fe的蛋白质，其作用如同氢的受体，在植物呼吸代谢中起着重要作用［11］.图4表明，盐胁迫10d的油菜幼苗与CK相比，叶片内POD活性下降了18.18%.外施不同浓度SA后，POD活性明显增加，与0mmol／LSA相比分别增加 了 51.56%，144.44%，329.63%，77.78%，11.11%，效果显著.说明油菜幼苗处于盐胁迫下，外施SA可促进植物的呼吸代谢作用，其中以0.2 mmol／LSA效果最为明显.

图4 SA对NaCl胁迫下油菜幼苗叶片过氧化物酶活性的影响

3 讨论

盐胁迫能抑制植物的光合速率，并能加剧叶绿体的降解和抑制其合成，因此叶绿素和类胡萝卜素含量的变化可以反映植物对盐胁迫的耐受程度［12］.叶绿素是植物进行光合作用所必需的，是植物进行光合作用时光吸收和电子转移以及传递的重要媒介，与植物的同化作用息息相关，叶绿素含量的提高，可以增加植物的光合作用、同化作用等，从而增强植物的抗盐能力.本试验结果表明，盐胁迫10d后油菜幼苗叶片内叶绿素含量明显下降，外施SA后，叶绿素的含量随着SA浓度的升高而明显增加，从而缓解了盐胁迫对油菜幼苗的伤害.

丙二醛（MDA）是膜脂过氧化作用的产物，能与蛋白质、核酸、氨基酸等物质交联，形成不溶性化合物，从而干扰细胞正常的生命活动，影响植物的生长发育，故MDA常用来表示植物对逆境条件反应的强弱［13］.盐胁迫下常常发生膜脂过氧化，破坏膜的完整性，所以MDA含量愈高说明过氧化作用程度愈强［12］.本试验结果表明，油菜幼苗盐胁迫10 d后，MDA含量明显上升，说明膜系统受到一定程度的损伤，质膜透性增大.外施SA能够明显降低MDA含量，使膜脂过氧化作用得到抑制，膜系统的损伤在一定程度上有所下降，增强植物的对盐胁迫抵抗能力，提高油菜幼苗在盐胁迫下的适应性.

脯氨酸是一种有效的细胞渗透调节物质［14］.有研究认为脯氨酸的积累与植物的耐盐性呈负相关，正是由于植物受到盐胁迫才产生脯氨酸，脯氨酸的积累是植物受到逆境伤害的征兆［15］.本试验结果表明，盐胁迫下，油菜幼苗内的脯氨酸含量急剧升高，外施不同浓度SA后，脯氨酸的含量继续上升，这说明了SA可以通过增强脯氨酸的含量来调节细胞与组织的水分渗透平衡，在一定程度上缓解了渗透胁迫，与李华的研究结果一致［15］.

过氧化物酶（POD）是一类氧化还原酶，主要存在于细胞的过氧化物酶体中，以铁卟啉为辅基，可催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物，具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用［16］.本试验结果表明，盐胁迫10d后油菜幼苗的过氧化物酶含量明显下降，外施不同浓度的SA后其过氧化物酶含量显著升高.这说明SA可以通过提高植物体内的过氧化物酶的含量，降低植物体内活性氧的浓度，从而保护植物膜系统不被损伤，减轻盐胁迫对油菜幼苗的毒害作用.SA缓解盐胁迫对植物的抑制效应是一个复杂的调节机制，还有待进一步研究.

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