复盐胁迫对油菜幼苗生理指标的影响

崔雪梅　方嫱　李春生

摘要：为提高油菜产量和品质，探究复盐胁迫对油菜幼苗生长的影响，采用营养沙土培养油菜两周后，移至水培。以NaCl、CaCl2、MgSO4、Na2SO4、NaHCO3作为复盐成分，人工设定11种不同浓度复盐进行胁迫处理，检测油菜幼苗叶绿素、可溶性糖、过氧化氢含量、游离脯氨酸含量及根系活力、根长、株高7项指标，分析复盐胁迫对油菜生理生化指标的影响。结果表明，低浓度复盐胁迫对油菜的根长、株高生长有一定的促进作用，复盐含量高于0.9%会抑制根长株高生长；盐分胁迫抑制幼苗叶绿素和可溶性糖的积累，盐分浓度越高，抑制程度越大；低浓度的复盐分胁迫可以促进植株脯氨酸的积累，浓度高于1.5%后，促进作用减小，高浓度则产生一定的抑制作用；低浓度的复盐胁迫对根系活力的影响不大，浓度大于0.9%后会抑制根系活力。

关键词：土壤盐渍化；油菜幼苗；复盐胁迫；抗逆性

中图分类号：S158.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）19-4705-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.012

Abstract： To enhance the output and quality of rape， the impact of complex salt stress on the growth of rape seeding was studied. The rape seedlings were removed to hydroponics after being cultivate with the nutrition sand for two weeks. NaCl、CaCl2， MgSO4， Na2SO4 and NaHCO3 at 11 different concentration were used as the source of complex salt stress. Then 7 indexes including chlorophyll content， soluble sugar， hydrogen peroxide content， free praline content， root activity， root length， plant height were measured to analyze the impact of complex salt stress on the physiological and biochemical indexes of rapeseed. Results showed that complex salt stress could promote the growth of root length and plant height of rapeseed at low concentration while would inhibit when the complex salt content was higher than 0.9%. Salt stress suppressed the accumulation of chlorophyll and soluble sugar， and the higher the density of salt， the bigger the degree of suppression. Low concentration of salt stress could promote the accumulation of plant praline； and the promotion effect reduced when the density is higher than 1.5%. However， when the density was too high， it showed certain inhibitory action. Low concentration of salt stress had little effect on root activity； but it would inhibit the root activity when the concentration was higher than 0.9%.

Key words： soil salinization； rape seedling； complex salt stress； resistance

油菜是中国第一大油料作物，种植面积和产量均居世界首位。油菜在中国西北地区大面积种植具有悠久的栽培历史。深入了解油菜的抗逆性机理，可以丰富油菜的生理生态研究，为油菜生产模式的建立提供理论参考。盐胁迫是目前影响植物生长、降低农作物产量的主要逆境因素之一[1]。盐碱土中可溶性盐分主要包括Na+、Ca2+、Mg2+、K+等阳离子以及CO32-、HCO3-、C1-、SO42-和NO3-等阴离子，它们均来自中性盐或碱性盐[2]。目前油菜耐盐性的研究主要集中于单盐（NaC1）胁迫对种子萌发的耐盐性方面，而关于复盐胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长的影响的研究鲜见报道[3]。

本试验选用阳光2009油菜种子，以NaCl、CaCl2、MgSO4、Na2SO4、NaHCO3作为复盐成分，人工设定不同浓度复盐分梯度，模拟现实状态下土壤受到盐分胁迫的情况。经过一段时间的适应生长以后，对不同浓度盐分处理下的油菜幼苗叶绿素含量、可溶性糖、过氧化氢含量、游离脯氨酸含量、根系活力等项目的变化进行比较，为进一步探究油菜抗逆性和提高油菜抗逆能力提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试油菜品种为甘蓝型半冬性常规种——阳光2009，由中国农业科学院油料作物研究所选育。

供试盐分种类及比例：考虑到盐碱土中可溶性盐分主要包括Na+、Ca2+、Mg2+、K+等阳离子以及CO32-、HCO3-、C1-、SO42-和NO3-等阴离子[3]，所以模拟盐分胁迫的盐溶液成分选用NaCl、CaCl2、MgSO4、Na2SO4、NaHCO3，以NaCl∶CaCl2∶MgSO4∶Na2SO4∶NaHCO3 =14∶1.5∶3∶14∶0.5的质量比作为盐分处理原溶液。以此溶液为基础，配制0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.1%、2.4%、2.7%、3.0%的浓度梯度。

1.2 试验方法

挑选颗粒饱满、大小均匀的油菜种子，用0.525%的次氯酸钠溶液浸泡25 min，再用自来水冲洗几遍，消毒处理后浸泡过夜，次日弃去浮在水面的死种，然后进行催芽。将种子均匀播在铺有两层湿润滤纸的培养皿上，培养皿放入（25±2） ℃恒温培养箱中培养，每隔5 h浇一次水。3 d后移至沙土中进行培养，并施1/2霍格兰营养液，每隔5 h施一次。2周后幼苗长出3～4片子叶，根系发达，当幼茎较硬时，将长势一致、长短粗细均匀的幼苗以3株为一组，测量其株高和根长，然后移于独立的玻璃管中进行水培，以泡沫软垫固定。幼苗分为11个试验组，每组3个平行，共33个试验组，置于通风光照处培养，每天通气15 min。移苗一周后进行复盐胁迫处理，10 d后开始测定各项生理生化指标。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 株高、根长的测定 在复盐处理之前，测量各组幼苗的株高、根长，处理结束后再测量一次。两者相比较可得出油菜幼苗在不同盐分梯度胁迫下的株高、根长的变化量。

1.3.6 根系活力的测定 采用TTC法。取根尖样品0.5 g，加入0.4% TTC溶液和磷酸缓冲液（pH 7.0）各5 mL，在37 ℃下暗保温2 h，加入1 mol/L硫酸2 mL。取出后用滤纸吸干水分，加乙酸乙酯3 mL，充分研磨以提取TPF（三苯基甲月替）。把红色提取液移入刻度试管，并用乙酸乙酯洗涤残渣3次，移入刻度试管，加乙酸乙酯使总量为10 mL，在波长485 nm下比色，测出吸光度，查标准曲线，即可求出TTC还原量[4]。

2 结果与分析

2.1 不同浓度复盐胁迫对油菜幼苗株高、根长的影响

将油菜种子沙培两周之后，首先测量一次根长、株高，复盐处理10 d后再次测量各组的根长、株高，测定结果如表1所示。

由表1可以看出，盐处理浓度为0.3%时，油菜根长比对照增长52%，盐处理浓度达到0.6%时，油菜根长和对照一样。盐处理浓度高于0.9%后，根长增长不断降低。说明低浓度盐处理，有利于油菜根系的生长，超过一定浓度，随着盐分的增加，油菜根生长受到抑制。由表1还可以看出，盐处理浓度为0.3%时，株高比对照增长30%左右，盐处理浓度为0.6%时，株高与对照差异很小，盐处理浓度高于0.9%，株高增长不断降低。说明低浓度盐处理有助于油菜地上部分生长，超过一定浓度后，油菜地上部分生长受到抑制。

2.2 不同浓度复盐胁迫对油菜幼苗叶绿素含量的影响

复盐处理后油菜苗叶绿素含量的变化如表2所示。从表2可以看出，与对照相比，各盐处理浓度的叶绿素含量均有所下降。当浓度为0.3%时，叶绿素a含量比对照下降8%左右，叶绿素b含量比对照下降1%，降幅比叶绿素a小；盐处理浓度继续升高，叶绿素a代谢明显受阻，到最高浓度时其含量已降至对照的58%左右，叶绿素b也降至对照组的57%。总叶绿素含量随着叶绿素a、b含量变化呈相应的变化趋势。说明盐胁迫对油菜幼苗叶绿素含量影响较大，随着盐浓度升高，叶绿素含量不断下降。

2.3 不同浓度复盐胁迫对油菜幼苗可溶性糖含量的影响

采用蒽酮法测定油菜可溶性糖含量，结果如图1所示。由图1可见，不同浓度复盐处理的油菜幼苗可溶性糖含量都有明显下降。盐处理浓度为0.3%时，可溶性糖含量较对照下降了12%，降幅较大，说明即使是低浓度盐胁迫对油菜幼苗可溶性糖的积累也有很大的影响。到最高浓度时可溶性糖含量已降至对照的50%左右，说明高浓度盐胁迫对可溶性糖的积累有明显的抑制作用。

2.4 不同浓度复盐胁迫对油菜幼苗游离脯氨酸含量的影响

用酸性茚三酮法测定脯氨酸含量，结果如表3。由表3可知，0.3%、0.6%浓度的盐处理时，脯氨酸含量差异很小，说明低浓度盐胁迫对油菜幼苗脯氨酸含量的影响不明显。盐浓度继续升高到1.5%时，脯氨酸含量明显升高，是对照的216%，说明适量浓度的盐胁迫能够促进油菜幼苗的脯氨酸积累，且促进作用明显，当盐处理浓度继续升高时，脯氨酸含量又开始下降，盐处理浓度为3%时，脯氨酸含量受到抑制。

2.5 不同浓度复盐胁迫对油菜幼苗过氧化氢含量的影响

过氧化氢是植物体内活性氧最重要的代表之一，激素等信号以及生物、非生物胁迫刺激等均可以诱导植物细胞内H2O2的产生和积累。外界环境的变化能刺激植物合成和分泌H2O2。越来越多的研究表明，H2O2在植物面临环境胁迫时具有重要作用[5]。

复盐胁迫下H2O2含量如图2所示。由图2可见，随着盐浓度升高，H2O2含量呈现明显的先升后降的趋势，总体上含量差异明显。当盐处理浓度达到1.2%时，过氧化氢含量达最高值。此后随着盐处理浓度增加，H2O2逐渐降低，盐处理浓度达3%时H2O2含量已较对照下降了50%，降幅明显。

2.6 不同浓度复盐胁迫对油菜根系活力的影响

TTC被广泛地用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶引起TTC还原。TTC还原量表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标，因此用TTC法测定根系活力，结果如表4所示。

由表4可知，中低浓度盐胁迫对根的活力影响不大，盐浓度由0.3%至0.9%，根系TTC含量基本保持平稳，都在130 μg/g左右波动，说明低浓度的盐胁迫对根系活力影响不显著。当盐处理浓度达到1.8%时，根系渗透压、盐平衡被打破，根系活力下降较快，此时TTC含量为对照的69%左右，当盐处理浓度再增加时，根系活力下降剧烈，说明此时根系受到明显抑制。由此可见，中高浓度盐胁迫对油菜根系活力影响较大，浓度越高根系活力抑制越明显。

3 小结

试验结果表明，低盐浓度处理有助于油菜根茎的生长，盐处理浓度高于0.9%时，根长增长不断降低。盐胁迫对油菜幼苗叶绿素合成有明显的抑制作用，随着盐浓度升高，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量逐渐降低。油菜幼苗的可溶性糖含量对盐胁迫逆境的反应敏感，随着盐浓度升高，可溶性糖含量明显下降。复盐处理浓度1.5%时，脯氨酸含量亦明显升高，说明适量浓度的盐胁迫能够促进油菜幼苗的脯氨酸积累，且促进作用明显；但当复盐处理浓度继续升高时，促进作用会逐渐减弱，升高到一定浓度以后出现抑制作用。随着盐处理浓度的升高，过氧化氢含量呈现明显的先升后降的趋势，当盐处理浓度达到1.2%时，过氧化氢含量达最高值，此后随着盐处理浓度增加过氧化氢含量逐渐降低，3%盐浓度时过氧化氢含量已较对照下降了50%，降幅明显。低浓度的复盐胁迫对根系活力的影响不大，浓度大于0.9%后会抑制根系活力。

参考文献：

[1] 张腾国，寇明刚，王圆圆，等.盐胁迫对两种油菜叶片生理指标的影响[J].西北师范大学学报，2014，50（5）：85-90.

[2] 张向前，刘景辉，齐冰洁，等.复盐胁迫对几种燕麦种子萌发指数的影响[J].干旱地区农业研究，.2011，29（6）：233-238.

[3] 许耀照，曾秀存，方 彦，等.盐碱胁迫对油菜种子萌发和根尖细胞有丝分裂的影响[J].干旱地区农业研究，2014，32（4）：14-19.

[4] 李合生，孙 群，赵世杰.植物生理生化实验原理与技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[5] 廖 岩，陈桂珠.三种红树植物对盐胁迫的生理适应[J].生态学报，2007，27（6）：2208-2214.