盐胁迫对不同菠菜品种发芽率及生理特性的影响

闻小霞　王冬　周爱凤　赵荷仙　刘刚　秦彪

摘要：以福莱特、皇抗、菠莱茵3个菠菜品种为材料，研究了不同浓度NaCl（0、20、40、60、80 mmol/L）对其发芽率、叶面积、叶绿素含量、光合参数、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量的影响。结果表明：3个品种菠菜的发芽率、叶绿素含量及sOD和POD活性均在20 mmol/，L NaCl处理下最高，叶面积均随NaCl浓度的增加而下降，脯氨酸含量随NaCl浓度的升高呈上升的趋势，其中菠莱茵含量最高，变化幅度最大；可溶性蛋白的变化趋势与脯氨酸相同。净光合速率在20 mmol/L NaCl处理时达到最高，蒸腾速率和气孔导度均随着NaCl浓度的增加而降低。综合可得，低浓度盐胁迫对菠菜生长有一定促进作用；3个品种比较，菠莱茵的耐盐性较高。

关键词：菠菜；NaCl胁迫；发芽率；生理特性

中图分类号：S636.101 文献标识号：A 文章编号：1001—4942（2016）03—0027—04

菠菜属藜科（Chenopdiaceae）菠菜属（Spina-cia L.），为绿叶菜类蔬菜中最主要的一种，耐寒性和适应性很强，生长期较短，一年内可多茬栽培。我国是世界盐碱地大国之一，盐渍化土壤面积大且有逐年增加的趋势，已严重制约了农业生产的发展。近年来有关盐胁迫、耐盐机理及耐盐种质资源选育方面的研究均已见报道。但是盐胁迫浓度跨度太大，结果不尽相同。本试验探索了不同盐浓度处理对菠菜种子发芽率及其生理指标的影响，旨在为进一步了解如何减轻盐胁迫对植株伤害奠定理论基础。

1材料与方法

1.1试验材料

供试波菜品种为福莱特、皇抗、菠莱茵。

1.2试验设计

选取均匀一致的菠菜种子，用5%NaClO消毒5 min，冲洗干净后置于湿润的滤纸上，每个培养皿中放置50粒，于25℃、3 000 lx光照培养箱中催芽，每天喷施一定量的处理液，待14天后统计发芽率。

试验设置5个NaCl浓度处理，分别为：CK：0mmol/L；T1：20 mmol/L；T2：40 mmol/L；T3：60mmol/L；T4：80 mmol/L。每处理重复3次。将不同品种菠菜种子播种于营养钵内，用不同浓度NaCl溶液浇灌，每隔2天处理一次，待苗龄达到三叶一心时测定相关生理指标。

1.3测定项目及方法

叶面积采用叶面积仪（浙江托普仪器公司，YMJ-D型）测定，每个处理测定10株，取其平均值；脯氨酸含量采用茚三酮法测定；SOD活性采用NBT光化还原法测定；POD活性采用比色法测定；CAT活性测定参照Aebi的方法进行。光合参数采用光合仪（国产SYPB-0402）测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定。

1.4数据处理

采用Microsoft Excel进行数据处理和作图。

2结果与分析

2.1不同浓度NaCl处理对菠菜种子发芽率的影响

由图1可以看出，随着NaCl浓度的增加，3个品种菠菜种子的发芽率均呈先升高后降低的趋势，福莱特、皇抗、菠莱茵均在T1处理下达到最高，分别为72.4%、76.5%、76.7%，T4处理下发芽率最低，其中菠莱茵的变化幅度最大。可见，3个品种菠菜种子对NaCl胁迫的敏感程度不同，种子萌发及生长受抑制的程度存在差异。

2.2不同浓度NaCl处理对菠菜叶面积和叶绿素含量的影响

由图2可以看出，3个品种菠菜叶面积均随NaCl浓度增加而减小，NaCl浓度越高，叶面积受抑制程度越明显。福莱特和菠莱茵品种的叶面积均大于皇抗品种，在T4处理时福莱特的叶面积仅为39.8 cm²，比CK减少85.6%。

叶绿素是光合作用必不可少的物质之一，其含量在一定程度上反映植物同化作用的能力。在外界盐胁迫条件下，叶片中叶绿素含量的变化，可以作为品种问对盐胁迫敏感程度的指示剂。图3表明福莱特、皇抗在NaCl浓度较低时叶绿素含量有所升高，但随着NaCl浓度的增大，又呈现下降趋势；菠莱茵叶绿素含量则随NaCl浓度的增大逐渐降低。

2.3不同浓度NaCl处理对菠菜光合参数的影响

菠菜具有较高的光合速率，有利于幼苗积累更多的光合物质。由图4可以看出，随着NaCl浓度的增大，3个品种菠菜的净光合速率均呈先缓慢升高后快速下降的变化趋势，T1处理最高，T4处理最低；蒸腾速率均随NaCl浓度的增大逐渐下降，其中，皇抗品种降幅最大，福莱特和菠莱茵变化较为缓慢；气孔导度均随NaCl浓度的增加而降低，3个品种间差异较小。

2.4不同浓度NaCl处理对菠菜抗氧化酶活性的影响

SOD、POD、CAT是植物体内清除活性氧的重要酶类，对细胞的抗氧化、抗衰老具有重要意义。由图5a、b可以看出，随着NaCl浓度的增加，3个品种SOD、POD活性均表现为先升高后降低，且均在T1处理时最高，T4处理最低。由图5c可以看出，福莱特和皇抗的CAT活性变化趋势相同，均在T1处理时活性最高，之后随NaCl浓度增加而降低；而菠莱茵品种则是在T2处理时CAT活性达到最高，且T2、T3、T4处理时活性均高于相同处理条件下另外两个品种。

2.5不同浓度NaCl处理对菠菜叶片脯氨酸含量的影响

脯氨酸是渗透胁迫条件下很容易积累的一种氨基酸，具有调节渗透功能、增强植物抗逆性的作用。由图6可以看出，随着NaCl浓度的增加，3个品种菠菜叶片中的脯氨酸含量均不同程度地增加，其中菠莱茵的脯氨酸含量最高，变化幅度最大，其次为皇抗，福莱特变化最为缓慢。

2.6不同浓度NaCl处理对菠菜可溶性蛋白含量的影响

植株中可溶性蛋白含量在一定程度上反映了植物对逆境的抵抗和耐受能力。由图7可以看出，随NaCl浓度的增加，3个品种菠菜的可溶性蛋白含量均呈上升趋势，其中菠莱茵的变化幅度最大，T4处理比CK高36.9%，另外两个品种变化较缓，T4处理的福莱特和皇抗分别比CK高19.8%、23.1%。

3结论与讨论

一般认为NaCl是造成盐胁迫的主要物质，一定浓度的NaCl会抑制植株生长。本试验结果表明，当NaCl浓度为20 mmol/L时，对菠菜生长有一定促进作用，提高了抗氧化酶活性，这与周峰等的研究结果不同。但龙娟等研究也指出低浓度硝酸盐对菠菜具有促进作用，这可能与试验选取的菠菜品种自身耐盐性有一定关系。低浓度盐分对种子萌发具有促进作用，且可提高叶绿素含量、可溶性蛋白含量、光合速率。随着盐浓度的增加，种子萌发受到抑制，发芽率降低，这与张士功在小麦上的研究结论一致。

有研究认为盐土中的低水势引起植物叶片水势降低，导致气孔导度下降，是盐分影响多种生理生化过程的根本原因，同时在一定程度上能够增强光合速率。但本试验中3个菠菜品种光合速率在T1处理时达到最高，可能与低浓度盐处理能促进植株生长有一定的关系。植株体内存在多种抗氧化酶系统，当受到外界盐胁迫时，相关的酶系统活动加强，以便清除多余的活性氧。本试验中抗氧化酶活性在低浓度处理下有所升高，这是由于SOD、POD、CAT属于诱导性酶，随着盐浓度的不断增加，植株体内的有害物质不断增加、而且酶的活性有一定的限度，从而导致了抗氧化酶活性的降低，这与王小平的试验结果一致，但与王军伟研究结果有所不同，该差异是由于品种问差异，还是由于两个试验所设置的盐浓度相差较大，还需进一步研究。