外源水杨酸对盐胁迫下苦菜抗氧化系统的影响

陈贵华，石岭，霍秀文，王萍

（内蒙古农业大学农学院，呼和浩特，010019）

盐碱地在我国分布广泛，随着人们生产活动的加剧，土壤盐渍化进一步恶化。如何提高植物耐盐性，开发利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理的重大课题[1～3]。很高的营养价值和保健作用外，还具有较强的耐盐性，常用于植物抗逆性研究。水杨酸（SA）具有提高植物非生物抗逆性的作用，能够诱导植物产生抗盐性，因此，以苦菜为材料，研究了外源SA预处理后不同浓度盐胁迫下苦菜幼苗耐盐抗氧化系统的变化，以期为进一步明确苦菜耐盐信号作用路径提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2014年3～6月在内蒙古农业大学试验基地温室内进行。采用盆栽栽培苦菜，当苦菜4～5片真叶（播后30 d）时，挑选长势相对一致、健康无病的幼苗，用外源5 mmol/L SA（前期试验结果表明外源SA的最佳处理浓度为5 mmol/L）100 mL均匀喷施在叶片两面，以清水喷施为对照，处理24 h后分别进行盐胁迫。以0.6%、0.8%、1.0%NaCl溶液胁迫外源SA处理和清水处理的苦菜幼苗（每隔5 d用250 mL盐溶液浇灌1次），SA处理的分别表示为 S1、S2，S3，清水处理的分别表示为 C1、C2、C3，每个处理设 3 次重复。在盐胁迫后的 5、10、15、20、25 d分别取样，进行各项指标的测定与分析。

游离脯氨酸（Pro）、H2O2和 MDA 含量及SOD、POD酶活性的测定参照张志良等[4]的方法；CAT酶活性的测定参照李合生[5]的方法。用SPSS 13.0软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 外源SA处理对苦菜幼苗Pro含量的影响

表1结果显示，在外源5 mmol/L SA作用下，苦菜Pro含量在处理后10 d显著高于对照，在处理后15 d时达到峰值，显著高于对照。说明盐胁迫下苦菜通过产生大量的Pro调节体内渗透压，提高其耐盐性，尤其是在盐胁迫后10～15 d。

表1 外源SA对盐胁迫下苦菜Pro含量的影响 mg/g

2.2 外源SA处理对苦菜幼苗H2O2含量的影响

表2结果显示，在外源5 mmol/L SA作用下，盐胁迫处理后15 d，苦菜幼苗体内H2O2含量达到峰值，分别是对照的1.31倍、1.21倍和1.20倍，经方差分析表明，差异均达显著水平。说明H2O2可以作为信号分子，调控并增加抗逆因子的表达量，提高苦菜的耐盐性。

表2 外源SA对盐胁迫下苦菜H2O2含量的影响 nmol/g

2.3 外源SA处理对苦菜幼苗抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性的影响

由表3～5可见，在外源5 mmol/L SA作用下，不同盐浓度胁迫下的苦菜抗氧化酶活性均有不同程度的变化。SOD、POD和CAT活性分别在处理后10、15、10 d达到峰值，SA处理过的苦菜幼苗SOD活性是对照的1.23倍、1.27倍和1.25倍；POD活性是对照的1.16倍、1.17倍和1.14倍；CAT活性较对照降低44.5%、20.6%和17.0%；经方差分析，处理后 15 d，SA处理过的苦菜幼苗 SOD、POD和CAT活性均与对照差异显著。说明SA通过调节苦菜抗氧化酶活性，建立防御系统，提高苦菜耐盐性。

表3 外源SA对盐胁迫下苦菜SOD活性的影响 U/g

表4 外源SA对盐胁迫下苦菜POD活性的影响 U/g

表5 外源SA对盐胁迫下苦菜CAT活性的影响 U/g

3 讨论与结论

水杨酸SA广泛地存在于植物体内，作为信号分子，其作用已在烟草、拟南芥等植物中得到证实[6～8]。SA可以降低某些植物细胞的膜脂过氧化程度、降低根系中的钠水比、提高脯氨酸含量[9]，对植物抵抗盐害具有重要意义。此外，研究显示SA对逆境条件下植物的气孔运动、呼吸作用及相关基因表达都有一定的调控作用。SA信号转导作用在植物抗逆性中起关键作用，为缓解植物逆境胁迫、提高植物抗逆性开辟了新的途径[10]。

本研究结果表明，外源5 mmol/L SA显著调控0.6%、0.8%和1.0%NaCl胁迫下苦菜幼苗Pro、H2O2含量及SOD、POD、CAT的活性，其中处理后10 d和15 d时，外源SA处理过的苦菜幼苗在0.6%、0.8%和1.0%盐胁迫下的游离脯氨酸含量达到峰值，且与对照差异显著；处理15 d时，外源SA处理过的苦菜幼苗0.6%、0.8%和1.0%盐胁迫下H2O2含量达到峰值，且与对照差异显著。SA处理过的苦菜幼苗在盐胁迫下的游离脯氨酸和H2O2含量均上升，其中脯氨酸含量升高，对苦菜细胞内渗透压起调节作用，以缓解盐胁迫对苦菜细胞的伤害；而H2O2含量的显著升高，诱导了苦菜抗氧化系统保护酶活力维持在较高的水平，通过保护酶及抗氧化物质的共同作用，提高苦菜的耐盐性。可见，SA是苦菜耐盐过程中重要的调控因子。

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