盐胁迫下2种樱桃砧木的生理变化

2015-09-10梁发辉王芳杨静慧等

江苏农业科学 2015年8期

梁发辉　王芳　杨静慧等

摘要：为了选择耐盐樱桃砧木，以黑山樱（Cerasus maximowiczii）和四川樱桃（Cerasus szechuanica）为试材，通过不同浓度（0、0 2%、0 4%、0 6%）的NaCl胁迫处理，研究植株的生理生化指标（MDA含量、SOD酶活性、POD酶活性、Prp含量、叶绿素b含量）。结果表明，各盐胁迫浓度下，四川樱桃的MDA含量均高于黑山樱；除对照外，黑山樱的SOD酶活性在各盐胁迫浓度下均较四川樱桃的低；在0 4%～0 6%的高盐浓度下，黑山樱的POD酶活性较高，耐盐性较强；在≤0 2%的低盐浓度下，四川樱桃的POD酶活性较高；在各盐胁迫浓度下，黑山樱的Pro含量均高于四川樱桃而叶绿素b含量均低于四川樱桃。隶属函数综合分析认为，黑山樱耐盐性（0 8）强于四川樱桃（0 2）。

关键词：大樱桃；砧木；耐盐性；盐胁迫；生理生化指标

中图分类号：S662 501 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）08-0171-03

大樱桃是我国北方落叶果树中成熟较早的树种之一，素有“春果第一枝”之称。大樱桃色泽鲜艳、营养丰富，最新研究发现，大樱桃还含有花色素、花青素和花红素等，这些生物素都有重要的医药价值 [1]。大樱桃果实发育期短，在果实生长期不施农药，是真正无污染的绿色水果，深受人们的喜爱。由于大樱桃不耐贮藏和运输，适宜在大城市周边地区发展，就近供应。天津地区拥有较多的消费群体，因此在天津周边地区发展大樱桃栽植具有广阔的市场前景 [2]。

大樱桃适宜生长的土壤pH值为6 0～7 5 [3]，我国种植大樱桃的中北部地区土壤的pH值为7 0～7 8，为微碱性土壤，在这种pH值范围内大樱桃基本可以正常生长。由于天津大部分地区为轻度或中度盐碱地，在天津地区选育耐盐樱桃砧木对于充分利用盐碱地，为农民创收具有重要意义 [4]。因此，本试验通过分析盐胁迫下樱桃砧木的生理生化反应和变化，比较了黑山樱（Cerasus maximowiczii）砧木和四川樱桃（Cerasus szechuanica）砧木的耐盐性，为大樱桃在天津地区的发展提供理论依据。

1 材料与方法

1 1 材料

黑山樱种子购买于河北秦皇岛，四川樱桃种子采自于四川平武山区。

1 2 方法

试验采用NaCl溶液进行盐胁迫，设置4个浓度处理，分别为0（对照）、0 2%、0 4%和0 6%。将经过低温沙藏后的种子用清水洗净，在蛭石苗床上进行播种，待长出2张真叶后，移入带托花盆中，每盆3株。缓苗4周后，用相应浓度盐水进行胁迫处理，每处理5盆（5次重复）。

处理4周后，同组植株随机选取叶片，测其丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、游离脯氨酸（Pro）含量以及叶绿素b含量。每组处理3次重复，每次读数3次重复，运用公式计算各项指标。MDA含量的测定：采用硫代巴比妥酸比色法 [5]；SOD酶活性测定：采用抑制氮蓝四唑法（NBT）光化还原法 [5]；POD酶活性测定：采用愈创木酚比色法 [5]；Pro含量测定：采用酸性茚三酮比色法 [5]；叶绿素b含量的测定：采用分光光度法 [5]。试验所用分光光度计品牌为PerKinElmer，型号为Lambda 35。

试验数据用SPSS和Excel进行差异显著性分析和作图。

2 结果与分析

2 1 盐胁迫对2种樱桃叶片MDA含量的影响

由图1可知，四川樱桃的MDA含量随NaCl浓度升高呈现出先升高后下降的趋势，且在NaCl浓度为0 2%时达到最大值。在各盐胁迫浓度下，四川樱桃的MDA含量均高于黑山樱。黑山樱在不同NaCl浓度处理时，MDA含量内存在显著差异，四川樱桃在NaCl浓度为0 6%时与对照差异不显著，其余各浓度均差异显著。MDA是脂质过氧化作用的产物，植物在逆境胁迫下，体内产生大量的活性氧，活性氧通过脂质过氧化作用形成氢过氧化物，氢过氧化物可以分解产生MDA，MDA间接反映了膜受损状况。因此，从叶片中MDA含量随NaCl处理浓度的变化看，在0 2% NaCl处理下，四川樱桃和黑山樱MDA大量积累，膜受损情况严重 [6-7]，而黑山樱的变化幅度要小于四川樱桃，可见黑山樱对盐胁迫有一定的调节能力，其耐盐性强。因此，从MDA含量看，黑山樱的耐盐性较强，四川桃较差。

2 2 盐胁迫对2种樱桃叶片SOD酶活性的影响

由图2可知，黑山樱和四川樱桃的SOD酶活性随NaCl浓度升高均呈现先升高后下降的趋势，黑山樱和四川樱桃在NaCl浓度为0 2%时SOD酶活性达到最大值。在各盐胁迫浓度下，黑山樱的SOD酶活性低于四川樱桃。

在0～0 4% NaCl处理时黑山樱SOD酶活性差异不显著，当NaCl浓度达到0 6%时黑山樱SOD酶活性与其他处理差异显著。除对照外，四川樱桃SOD酶活性在不同浓度NaCl处理时均有显著差异。

SOD酶是防御系统中的重要酶类，在逆境下其活性增加可以减轻活性氧代谢对膜的伤害，增强植物对逆境的抗性；但在严重的逆境下，SOD酶活性将下降 [8-10]。四川樱桃的SOD酶活性在盐胁迫下下降趋势明显，没有明显的调节作用；因此，从SOD酶活性看，黑山樱的耐盐性较强，四川樱桃较差。

2 3 盐胁迫对2种樱桃叶片POD酶活性的影响

由图3可知，黑山樱和四川樱桃的POD酶活性都表现出随NaCl浓度升高而先升高后下降的趋势。其中，在低盐浓度下（盐浓度为0～0 2%）四川樱桃的POD酶活性高，在NaCl浓度为0 2%时达到最大值，比对照提高了433%。在高盐浓度下（盐浓度为0 4%～0 6%）黑山樱的POD酶活性高，并在NaCl浓度为0 4%时达到最大值，比对照提高了586%。黑山樱与四川樱桃在各盐胁迫浓度下POD酶活性均差异显著。

POD（过氧化物酶）作为抗氧化酶也是逆境胁迫研究中常测定的一项生化指标。在逆境下其活性增加可以减轻活性氧代谢对膜的伤害，增强植物对逆境的抗性 [11-12]。POD活性越强，保护效应越强。综合分析可知，在0 4% NaCl处理下，黑山樱的POD酶仍然在起调节作用，其调节范围较四川樱桃更大。可见，从POD酶活性看，黑山樱较耐盐，四川樱桃的耐盐性较差。

2 4 盐胁迫对2种樱桃叶片Pro含量的影响

由图4可知，四川樱桃Pro的含量表现出随NaCl浓度升高而先升高后下降的趋势，黑山樱的Pro含量则先增加后减少再增加，且均在NaCl浓度为0 2%时达到最大值。在各盐胁迫浓度下，黑山樱的Pro含量均高于四川樱桃（0 4%盐浓度下无明显差异）。

黑山樱在0 4% NaCl处理时Pro含量与其他处理差异显著，在NaCl浓度为0 2%、0 6%时差异不显著，四川樱桃在各盐胁迫浓度下Pro含量差异显著。

植物在不良环境胁迫下，脯氨酸含量会显著增加 [13]，在盐胁迫条件下抗性强的植物体内的脯氨酸含量较多，脯氨酸也是盐生植物的一个非常重要的调节渗透压物质。因此，从游离脯氨酸含量变化看，黑山樱和四川樱桃在盐浓度为0 2%时Pro含量都迅速增加，但在盐浓度为0 6%时黑山樱Pro含量又急剧上升，说明黑山樱较耐盐，四川樱桃的耐盐性较差。

2 5 盐胁迫对2种樱桃叶片叶绿素b含量的影响

由图5可知，四川樱桃叶绿素b的含量表现出随NaCl浓度升高而先升高后下降的趋势，在NaCl浓度为0 2%时达到最大值，除对照外，在各盐胁迫浓度下，四川樱桃叶绿素b含量均差异显著。黑山樱叶片中的叶绿素b含量受盐胁迫的影响不大，在各盐浓度处理下差异不显著。

光合作用是衡量植物合成功能的重要生理指标，而叶绿素是植物光合作用的基础，叶绿素含量的高低往往能客观地反映植物抗性的强弱 [14]。因此，从叶绿素b含量看，四川樱桃对盐胁迫的调节能力较强，黑山樱较差。

2 6 盐胁迫下2种樱桃砧木的生理生化指标的综合分析

为了综合分析2种植物的耐盐性，根据上述2种樱桃的各个生理指标，计算了在0 2%、0 4%和0 6% 3个盐浓度下的隶属函数值（表1），以评估在不同盐浓度下2个樱桃种类的耐盐性。各指标均赋予同等权重。其中，MDA与耐盐性呈负相关，叶绿素b含量、POD酶活性、SOD酶活性和游离脯氨酸含量与耐盐性呈正相关。根据隶属函数平均值评价各樱桃种类的耐盐性，隶属函数平均值越大，耐盐性越强。表1显示，黑山樱的隶属函数平均值为0 8，四川樱桃的为0 2。因此，黑山樱耐盐性强于四川樱桃。

3 小结

叶片的生理生化指标能在一定程度上反映植物的生长状况，本研究结果表明，与四川樱桃相比，黑山樱植株叶片具有较低的SOD酶活性、MDA含量和较高的Pro含量，SOD酶活性下降较慢，因此有较强的耐盐性。在低盐浓度下，四川樱桃的POD酶活性较高，说明在低盐胁迫下，该酶有一定的调节能力，此外四川樱桃的叶绿素b含量较高，有一定的耐盐性。因此，综合分析认为，黑山樱的耐盐性强于四川樱桃。

[HS2 2][HT8 5H]参考文献：

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