水分胁迫对沙棘细胞膜透性及丙二醛含量的影响

崔庆利

摘要 以辽西地区4个品种的沙棘苗木为研究对象，通过沙棘细胞的细胞膜透性和丙二醛含量变化程度测定不同沙棘品种间的耐旱性。结果表明，随着水分胁迫程度的加大，4个品种的叶片细胞膜透性和丙二醛含量均逐渐升高，对细胞造成伤害。但是4个品种的受害程度不同，其中辽阜Ⅰ的耐旱性最好，中黄果的耐旱性较差。

关键词 沙棘；水分胁迫；丙二醛；细胞膜透性

中图分类号 S793.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0139-01

辽西朝阳地区属于北温带大陆性气候区，特点是干旱少雨、昼夜温差大、生态环境脆弱。沙棘是落叶灌木，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠的特点，对外界环境的适应性很强。目前沙棘作为三北防护林的一个重要树种，在该地区被广泛种植。由于其果实含有丰富的营养成分，是高效益经济林，故能为沙棘种植户带来可观收益[1-2]。本试验采用水分胁迫的方式研究沙棘叶片细胞膜透性和丙二醛含量2个耐旱指标的变化，以期为干旱地区沙棘耐旱性及其品種的研究与筛选提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择长势一致的扦插沙棘苗为试验对象，4个沙棘果品种分别为辽阜Ⅰ、楚伊、中红果和中黄果。

1.2 试验设计

试验地位于辽宁省建平县某林场。2016年5月初，在林场内将选好的扦插沙棘苗木移栽入30 cm×25 cm的塑料盆中，每盆1株。在当地筛出沙土，每个盆装5 kg土壤。填土完毕后将水浇透，之后每隔5 d浇透水1次。6月初对各盆进行水分胁迫处理，当天（0 d）的测试指标记为对照处理，之后不再浇水，让沙棘保持干旱状态，5 d、10 d、15 d、20 d和25 d，共计6次处理，每个处理3次重复。每次采样时间为9：00左右，此时叶片展开完整，将采回的叶片立即带回实验室冷藏待测。

1.3 测定方法

1.3.1 叶片细胞膜透性的测定。称取0.5 g沙棘叶片放在烧杯内，加入一定量的蒸馏水，静置2 h。然后用电导仪测定此时的电导率记为R。测定初始值后将烧杯放在水浴锅内煮沸15 min，然后将烧杯自然冷却至室温，用50 mL容量瓶定容，此时测定电导率，记为R0。相对电导率=R/R0，3次重复，取平均值。

1.3.2 叶片细胞丙二醛含量的测定。称取0.5 g沙棘苗木叶片，在研钵中加入5%TCA 5 mL研磨，用去离子水将研钵冲洗干净后，离心机（3 000 r/min）离心5 min。取上清液2 mL于另一个5 mL离心管中，加入2 mL 0.67%TBA，然后在振荡器上振荡1 min，之后将离心管放在水浴锅中煮沸30 min，水浴后冷却至常温，再次离心5 min（3 000 r/min），之后利用分光光度计分别在450、532、600 nm处测定吸光度值。

1.4 数据处理

数据采用SPSS和Excel软件处理。

2 结果与分析

2.1 水分胁迫对沙棘叶片细胞膜透性的影响

当植物处于水分缺少的逆境环境中，其细胞膜会受到不同程度的伤害。细胞膜的作用是与外界进行物质交换，维持细胞内部环境和正常生理代谢。有研究表明，细胞膜的质量不仅与外界条件有关，也与植物自身的抗性基因有关。通过水分胁迫对沙棘叶片电导率影响的大小，可以了解不同品种对外界抗性的强弱。

由表1可知，随着水分胁迫程度的加剧，4个品种沙棘叶片的相对电导率呈逐渐升高趋势。4个品种的沙棘叶片的电导率在前4次处理中增加趋势比较缓慢，说明植物细胞受到的干旱伤害程度较小。但是后2次处理中，4个品种沙棘叶片电导率出现了较大幅度的增加，此时叶片细胞受害程度较大。其中，辽阜Ⅰ变化幅度较小，说明对干旱逆境的抗性较好，而中黄果的变化幅度较大，对干旱逆境的抗性较差。

2.2 水分胁迫对沙棘叶片丙二醛含量的影响

丙二醛（MDA）的产生是由于植物处在逆境之中细胞膜发生了膜脂过氧化作用。目前已经有大量研究表明，植物细胞中的丙二醛含量可以作为衡量细胞膜受到外界逆境伤害程度的标准[3-4]。

由表2 可知，在整个水分胁迫处理过程中，4个沙棘品种叶片中的丙二醛含量变化趋势一致，都是随着水分胁迫时间的延长含量逐渐增大。在前4次处理中，叶片丙二醛含量增加幅度较小，叶片受到伤害程度小，各品种间差异不显著（P>0.05）。在最后2次处理中叶片丙二醛含量增加幅度较大，叶片细胞膜受到的伤害程度加剧。在20 d和25 d 处理中，品种间出现了差异性，辽阜Ⅰ和中黄果间的差异达到最大，差异性显著（P<0.05）。在整个水分过程中，辽阜Ⅰ叶片的丙二醛含量始终是最低的，中黄果叶片的丙二醛（MDA）含量始终较其他品种高，所以辽阜Ⅰ的耐旱性较强，而中黄果的耐旱性较差。

3 结论

通过水分胁迫试验结果可知，4个品种沙棘叶片细胞中的细胞膜透性和丙二醛含量的变化均随着水分胁迫程度的加剧而增加[5-6]。试验得出，沙棘细胞膜透性和丙二醛含量的变化程度可以作为衡量沙棘的耐旱指标。在辽阜Ⅰ、楚伊、中红果和中黄果沙棘4个品种中，细胞膜透性和丙二醛含量指标变化都以辽阜Ⅰ沙棘果品种表现最好，耐旱性最强；以中黄果沙棘果测定指标最差，耐旱性也最弱。

4 参考文献

[1] 刘祖棋，张石诚.植物抗性生理学[M].北京：中国农业出版社，1995：373-377.

[2] 王俊峰，梁宗锁.沙棘生物学特性与利用[M].西安：陕西科学技术出版社，1999.

[3] 夏新莉，郑彩霞，尹伟伦.土壤干旱对樟子松针叶膜指过氧化膜脂成分和乙烯释放的影响[J].林业科学，2010，36（3）：8-12.

[4] 田魏龙，蒋志荣.不同沙棘品种对干旱胁迫的生理生化响应[J].中国沙漠，2011（5）：1215-1220.

[5] 侯丽丽.干旱胁迫下沙棘抗旱生理生化指标变化规律研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2007.

[6] 王国富.沙棘的形态解剖特性及生理指标与抗旱性关系研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2006.