外源激素对盐胁迫下烟草幼苗生理抗性的影响

李武琴 曾乙心 陈光勇 丁金玲 马园正 李建林 兰建强

摘要：用不同浓度的α-NAA、GA3、ABA 喷施处理100 mmol/L NaCl 胁迫下的烟草幼苗，测定烟草幼苗丙二醛含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性等指标，探究外源激素对盐胁迫下烟草幼苗生理特性的影响。结果表明：100 mmol/L NaCl胁迫下，烟草幼苗MDA含量和SOD、POD、PPO活性升高；喷施外源激素α-NAA、GA3、ABA可以降低NaCl胁迫下烟草幼苗MDA含量和SOD、POD、PPO活性，减轻NaCl对烟苗叶片膜脂过氧化的程度，增强烟苗对盐胁迫的抗性。因此，外源激素α-NAA、GA3、ABA可缓解NaCl对烟草幼苗胁迫，其中喷施ABA及50 mg/L α-NAA、GA3缓解效果较好。

关键词：烟草；盐胁迫；外源激素；生理抗性

中图分类号：S572 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2018）09-0036-04

Abstract Tobacco seedlings under salt stress were treated by spraying different concentrations of α-NAA， GA3 and ABA， and then the malondialdehyde （MDA） content， and the activity of superoxide dismutase （SOD）， peroxidase （POD） and polyphenol oxidase （PPO） of tobacco seedlings were measured to study the influence of exogenous hormones on tobacco seedlings physiological characteristics under salt stress. The results showed that MDA content， and SOD， PPO and POD activities of tobacco seedlings increased under 100 mmol/L NaCl stress. Spraying exogenous hormone such as such as α-NAA， GA3 and ABA could reduce the MDA content， and SOD， POD and PPO activities of tobacco seedlings under NaCl stress and reduced the degree of NaCl to the membrane lipid peroxidation of tobacco leaves， it could also enhance the resistance to salt stress. Therefore， exogenous hormones including α-NAA， GA3 and ABA could alleviate NaCl stress on tobacco seedlings， among which exogenous ABA and 50 mg/L α-NAA and GA3 had the better effect on remission effect.

Keywords Tobacco； Salt stress； Exogenous hormones； Physiological resistance

鹽胁迫对植物的危害主要是渗透胁迫、离子毒害、离子不平衡以及营养缺乏[1，2]。一方面土壤中可溶性盐增加导致土壤溶液渗透压增高、水势降低，植物从土壤中吸收水分困难、出现生理性干旱；此外，一些盐分离子对植物具有直接毒害作用[3]。另一方面，溶液中过量的盐离子会阻碍植物对以 K+ 为主的一些必需矿质元素的吸收，造成营养离子亏缺，同时植物细胞中过量的 Cl- 和 Na+ 也会影响细胞内酶的活性，细胞的代谢和生理功能受到不同程度的破坏[4]。高盐胁迫通常导致植物生长发育周期缩短，生物量和经济产量下降，是制约植物生长和发育的主要因素之一 [1]。

烟草是一种对氯离子较为敏感的作物，其生长发育要求土壤氯离子含量低于0.6%，因此，土壤盐渍化对烟草生产具有较大的限制作用。李莉等[5]研究表明，NaCl浓度达到100 mmoL/L时，烟草幼苗生长及生理特性明显受到胁迫。外源添加GA3、NAA、6-BA、ABA等激素具有缓解北美海蓬子、野生大豆、苦瓜幼苗或番茄等盐害作用[6-9]。但有关外源激素诱导烟草抵御高盐胁迫的研究报道较少。本试验以烟草云烟 97为材料，研究施加不同浓度的α-NAA、GA3、ABA外源激素对 NaCl 胁迫下烟草幼苗抗氧化酶活性和抗氧化物质含量的影响，以期为外源激素诱导提高烟草抵御盐胁迫提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试烟草品种为云烟97，由云南省曲靖市会泽县娜姑烟站提供。烟草育苗采用常规漂浮育苗法于2017年6—8月在云南农业大学温室内进行。

1.2 试验设计及方法

挑选长势基本均匀一致、四叶一心的烟苗，洗净根系泥土，移植到盛有Hoagland营养液的培养瓶（50.24 cm2×15 cm）中预培养5天后，进行盐胁迫处理，即在Hoagland营养液中加入浓度为100 mmol/L NaCl。胁迫处理后3、6天分别喷施α-NAA、GA3、ABA。其中α-NAA浓度设置为N1：25 mg/L；N2：50 mg/L；N3：100 mg/L。GA3浓度设置为G1：25 mg/L；G2：50 mg/L；G3：100 mg/L。ABA浓度设置为：A1：10 mg/L；A2：25 mg/L；A3：50 mg/L。喷施程度以叶面均匀布满雾状水滴为宜。试验共设2个对照，Hoagland营养液纯培养为CK，Hoagland营养液中添加100 mmol/L NaCl为CK1。每个处理重复3次。每5天更换一次营养液。此外，培养瓶每天用氧泵供氧2 h。外源激素处理10天后同时取样测定生理指标。

1.3 生理指标测定

丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法测定[10]。超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性测定参考高俊凤等[11]的方法，略有改动；多酚氧化酶（PPO）活性参考杨朝柱等[12]的方法测定。

1.4 数据分析

试验数据均取平均值，差异显著性分析置信区间 P<0.05。统计分析及作图软件分别使用SPSS 20.0和 Excel 2010。

2 结果与分析

2.1 外源激素对盐胁迫下烟草幼苗丙二醛含量的影响

从图1可以看出，烟草幼苗受到100 mmol/L NaCl胁迫后，MDA含量显著高于CK。外源喷施α-NAA、GA3、ABA后，NaCl胁迫下烟苗MDA含量均低于CK1而高于CK。随着外源施加α-NAA、GA3浓度的升高，烟草幼苗MDA含量呈先降低后升高的变化趋势；随着外源施加ABA浓度的升高，烟草幼苗MDA含量呈逐渐增加的趋势。其中，N2、G2、G3、A1处理MDA含量与CK1在0.05水平上存在显著差异，与CK差异不显著。以上说明，在一定的盐胁迫条件下，烟草幼苗植株自身有一定的抗盐害能力和一定的膜脂过氧化调节能力；喷施外源激素α-NAA、GA3、ABA可降低盐胁迫对烟苗的膜脂过氧化程度，维持膜的稳定性。

2.2 外源激素对盐胁迫下烟草幼苗SOD活性的影响

SOD催化O·-2歧化反应生成O2和H2O2，其活性被认为是抗逆境的重要指标。从图2可以看出，烟草幼苗受到NaCl 胁迫后，SOD活性显著升高。喷施不同浓度的α-NAA、GA3后，烟苗叶片SOD活性呈先降低后升高的变化趋势，其中， N1、N3处理SOD活性较CK1分别升高54.85、9.57 U/gFW，但差异不显著，N2、G2处理SOD活性与CK1差异显著；喷施外源激素ABA对单盐胁迫下烟草幼苗SOD活性的影响则表现为：在一定范围内，随着ABA浓度的增大SOD活性逐渐升高，且A1、A2、A3处理SOD活性与CK1存在显著性差异，而与CK差异不显著。从以上结果可以看出，喷施外源激素ABA及50 mg/L的α-NAA、GA3对盐胁迫的缓解效果较好。

2.3 外源激素对盐胁迫下烟草幼苗POD活性的影响

从图3可知，NaCl胁迫使烟草幼苗 POD活性处于较高水平，施加外源激素α-NAA、GA3、ABA后POD活性降低，其中，A1、A2与CK1差异显著，与CK没有显著性差异。随着α-NAA、GA3浓度的增大，烟苗POD活性呈降低趋势，且各处理与CK1差异不显著。

2.4 外源激素对盐胁迫下烟草幼苗PPO活性的影响

由图4可知，100 mmoL/L NaCl胁迫使烟草幼苗PPO活性较CK显著升高。喷施外源激素α-NAA、ABA、GA3不同程度地降低受胁迫烟苗PPO活性。随着α-NAA浓度的增大，NaCl胁迫条件下烟草幼苗PPO活性呈降低趋势，处理N1、N2、N3 的PPO活性较CK1降低15.86%、24.55%、31.51%，且与CK差异不显著；烟草幼苗PPO活性随GA3浓度的增大先降低后增加，其中处理G2的PPO活性与CK1差异显著；随着ABA浓度的增大，PPO活性呈逐渐上升趋势。

3 讨论与结论

盐胁迫是个复杂的非生物胁迫，涉及到盐离子伤害和水分胁迫引起渗透物质的参与，盐胁迫下植物细胞会发生膜脂过氧化作用，导致质膜的透性增大[16]。本研究表明，NaCl浓度为100 mmoL/L时，烟草幼苗生长发育受到抑制，外源激素α-NAA、GA3及ABA处理对这种抑制具有缓解作用。

植物组织遭受逆境危害后，膜脂过氧化加剧[2，13]。MDA是膜脂过氧化产物之一，且MDA 的积累也会对机体细胞产生毒害，使膜结构和功能受到破坏[13]。细胞内MDA含量和质膜透性可反映膜脂过氧化损伤程度和膜系统的完整性。研究结果显示，50 mg/L的α-NAA、GA3对降低盐胁迫下烟苗叶片MDA含量效果最好，表明适宜浓度α-NAA、GA3能降低盐胁迫导致的烟草幼苗过氧化程度。这与赵许朋等[6]施加ABA降低盐胁迫下番茄幼苗MDA含量的结果相似。

SOD、POD、CAT和PPO是生物膜保护酶系统的重要成员。它们协同作用，防御活性氧或其它过氧自由基对膜系统的伤害，抑制膜脂过氧化减轻盐胁迫等逆境对细胞的伤害。其中，SOD能催化体内的歧化反应，使超氧自由基转化为O2和H2O2，而CAT和POD则清除SOD分解产生的H2O2，使其分解成没有毒害的H2O和O2[4]。本研究表明，施用外源激素α-NAA、GA3、ABA能降低盐胁迫下烟草幼苗SOD、POD活性。说明外施激素α-NAA、GA3、ABA能有效缓解盐胁迫对SOD、POD活性的抑制作用，减少了活性氧物质含量，从而降低植物细胞内过氧化作用对膜脂的伤害程度，维持细胞膜的稳定性。其中ABA处理，除50 mg/L处理的POD活性与CK差异显著外，其它处理的SOD、POD活性与CK相比没有显著性差异，缓解效果最好。

PPO是酚类物质氧化主要的酶，在植物体内能够把酚类物质氧化成醌类[14]。本研究结果表明，烟草幼苗受到盐胁迫后PPO活性升高，施加外源激素α-NAA、GA3、ABA不同程度地降低了PPO活性，可减轻盐胁迫引起的膜脂过氧化对膜的伤害。

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