盐胁迫对榆树生长及抗氧化酶活性的影响

程丽芬

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

由于干旱缺水、风蚀沙化、水土流失等原因，土壤盐渍化越来越严重。应县地处山西省大同盆地，是雁北地区盐碱较严重的地区，盐碱地严重影响了植物的生存和繁殖，阻碍了当地农业的发展。选择合适的树种进行造林绿化，可以改善其生态环境。

20世纪80年代，学者们开始研究盐胁迫下植物的抗氧化防御系统。杨帆等研究了构树抗氧化酶系统在不同浓度盐胁迫下的响应，发现其POD的含量在胁迫前期明显升高，SOD和CAT含量在胁迫中后期由下降变为上升；陈涛等研究发现红麻幼苗在盐胁迫下SOD和POD含量增加不明显，甚至有降低，而CAT含量则增加较为明显；周希琴等研究盐胁迫下木麻黄幼苗，发现SOD含量下降，CAT，POD含量升高。目前，已证实植物体内抗氧化酶含量及其代谢水平与植物耐盐性有一定的相关性。榆树(UlmuspumilaL.)是山西省的乡土树种，分布范围广，适应性强。笔者测定了盐碱地上榆树的地径、树高以及叶片内SOD，POD和CAT的含量，以期为盐碱地造林树种的选择提供一定的理论依据。

1 试验地概况

试验地位于山西省应县，112°58′～113°28′E，39°20′～39°42′N，海拔1 000 m～2 300 m，地势南高北低。属温带大陆性气候，年平均气温3 ℃～8 ℃，最高年均温14.4 ℃，最低年均温-10.8 ℃.年均降水量360.9 mm，无霜期122 d～179 d.土壤透气性好、疏松易耕，但结构差、盐渍化严重、腐殖质层薄。有林地面积3.93×104hm2，森林覆盖率23.05%，主栽树种有毛白杨(Populustomentosa)、刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongholicaLitv.)、云杉(PiceaasperataMast.)等。

2 材料与方法

2.1 试验材料

供试材料为3年生榆树，采用随机区组试验，每一小区种植榆树15株，重复3次。

2.2 采样与测定

于2014年3月20日至10月20日，在各小区随机选取1株榆树(所选样株长势基本一致，每次取样都在此株上进行)，测量其树高和地径，在上、中、下部随机采摘3片叶子，编号并装袋，带回实验室进行SOD，POD，CAT酶活性测定。每个测定指标重复3次，取其平均值进行分析。其中，SOD酶的测定采用传统的NBT还原法，POD的测定采用愈创木酚法，CAT的测定采用紫外吸收法。

2.3 数据处理

采用Excel 2003进行数据处理。

3 结果与分析

3.1 榆树生长指标的测定

生长指标主要测定所选榆树的地径和树高，测定结果见表1.

表1 榆树生长指标的测定

由表1看出，在盐碱地榆树可以正常生长，说明榆树的耐盐性较强。但生长较慢，说明盐胁迫会抑制榆树的正常生长。

3.2 榆树叶抗氧化酶活性测定

2014年生长期内，不同时期榆树叶片中SOD，POD，CAT酶活性的测定结果见表2.

表2 榆树叶抗氧化酶活性测定结果

3.2.1 不同时期榆树叶SOD酶活性的差异

植物体内广泛存在着抗氧化酶，如，超氧化物歧化酶(SOD)。许多研究表明，SOD酶是细胞膜系统免受伤害的防护酶，与植物的抗逆性成正相关，并且SOD的活性大小与植物的耐盐性有较高的相关性。从表2可以看出，3月份至10月份受盐胁迫影响，榆树叶片中SOD酶活性先上升，7月份达最高186.562 U/g；后渐渐下降，10月份又有所上升。这可能是因为7月份榆树进入生长旺盛期，SOD酶活性上升，可以提高其耐盐性，而10月份SOD酶活性上升可以提高其抗寒性。因此，盐胁迫下，榆树叶片中SOD酶活性的上升，可以使植物具有较强的耐盐性和抗逆性。

3.2.2 不同时期榆树叶POD酶活性的差异

过氧化物酶(POD)可以清除榆树体内的丙二醛，减轻植物在逆境下受到的危害。但是在盐胁迫下，POD活性的变化规律目前还没有定论。有相关文献表明，耐盐品种比盐敏感品种有较高的POD活性。从表2可以看出，3月份至10月份榆树叶片中POD酶活性，随着榆树的生长略有升高，变化规律不明显。

3.2.3 不同时期榆树叶CAT酶活性的差异

在盐胁迫的情况下，植物体内会积累较多的活性氧，达到一定程度会使植物无法进行正常的新陈代谢。3月份至10月份受盐胁迫影响，榆树叶片中过氧化氢酶(CAT)活性先上升，7月份达最高53.350 mg/g，后逐渐下降。叶片中CAT酶活性变化与SOD酶活性变化相似。这是可能是由于SOD可以把活性氧转化为H2O2，CAT是清除H2O2的主要酶类，能够催化H2O2的分解，减少H2O2的含量，同时使SOD酶活性升高。

4 结论与讨论

通过研究盐胁迫对榆树生长的影响，发现榆树耐盐性较强，在盐碱地可正常生长，但生长较慢。

正常情况下，植物通过体内的活性氧清除系统，包括过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等来减轻和修复活性氧所带来的伤害。当植物遭受逆境胁迫时，活性氧的产生和清除系统之间的平衡被打破，进而影响植物正常的生长代谢。通过对盐胁迫下榆树叶片中酶活性的测定可以发现，3种酶可以提高榆树的耐盐性和抗逆性。

植物在遭受逆境时体内抗氧化酶活性的变化具有一定复杂性，由于笔者研究时间较短以及其它一些因素的影响，研究的不够深入、细致。因此，有关盐胁迫下榆树抗氧化酶的问题还需要进一步的研究，才能得到更加完善的结论。