NaCl 胁迫下3 种苹果砧木组培苗耐盐性比较

曹晓敏 弟豆豆 许 茜 李裕旗 胡 慧 姜中武,2 赵玲玲,2*

(1 烟台大学生命科学学院，烟台264005；2 山东省烟台市农业科学研究院，烟台265500）

土壤盐渍化是我国北方一些干旱、半干旱地区栽培苹果面临的主要障碍因素之一。近年来，山东省烟台市农业科学研究院从八棱海棠实生苗中筛选出一些抗重茬砧木优系[1]，对这些砧木开展的耐盐性鉴定可以为其推广利用提供参考。本研究测定了不同浓度NaCl 胁迫下3种苹果砧木组培苗植株生长和生理生化指标变化，综合分析其耐盐能力，为我院选育出的抗重茬砧木品系的抗盐性鉴定提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2018 年10 月在烟台市农业科学研究院苹果育种中心实验室进行，以青砧1 号、烟砧5 号与烟砧6 号的组培苗为试材。

1.2 处理方法

将培养30 d 的3 种不同品种组培苗接种于不同NaCl 浓度的MS 分化培养基上，NaCl浓度分别为0、1%、1.5%、2%和2.5%。培养16 d后测定相关生理生化指标。培养条件：光照时间为12 h/d，光照强度为3000 lx，培养温度为23～27 ℃。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 相对电导率 将不同NaCl 胁迫处理后的组培苗，剪成3~5 mm 的小段，混匀，称取2 g放入带刻度试管中，并加入40 mL 蒸馏水，室温下浸泡24 h 后， 用DDS-11a 型电导率仪（上海）测定初始电导率，然后将试管用保鲜膜封口，沸水浴30 min，冷却至室温，摇匀，重复3 次。

相对电导率(%)=初始电导率/终电导率×100

1.3.2 其它生理指标 取空白对照组和NaCl胁迫处理后的组培苗，用去离子水冲洗干净，避开芽眼，剪成3~5 mm 的薄片，充分混匀。称取0.5 g，充分研磨，测定脯氨酸含量，脯氨酸含量的测定采用茚三酮法；称取0.25 g，制备粗酶液，用于SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和丙二醛含量的测定。SOD 活性测定采用氮蓝四唑 （NBT) 法；POD 活性测定采用愈创木酚法；CAT 活性测定采用紫外吸收法；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250 法； 丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法。每个处理重复3 次。

2 结果与分析

2.1 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗相对生长量的影响

由表1 可知，随着NaCl 浓度的增加，烟砧5 号和烟砧6 号组培苗的相对生长量呈现下降趋势， 而青砧1 号组培苗呈现先上升后下降的趋势。 在NaCl 浓度为2.5%时，烟砧5 号和烟砧6 号的组培苗的相对生长量分别比其对照减少98.56%和88.24%，而青砧1 号组培苗停止生长。

表1 不同浓度NaCl 胁迫对3 种苹果砧木组培苗相对生长量的影响

2.2 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗相对电导率的影响

相对电导率的大小直接反应植物的抗逆性，相对电导率值越大，抗性越弱[2]。图1 可以看出不同苹果砧木叶片的相对电导率随NaCl浓度的增加逐渐升高，不同砧木相对电导率增加幅度不同。在NaCl 浓度为2.5%时，烟砧6号、烟砧5 号和青砧1 号的组培苗的相对电导率与对照相比分别增加了23.52%、28.61%和31.68%。

2.3 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗可溶性蛋白含量的影响

图1 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗相对电导率的影响

蛋白质是植物体内重要的渗透调节物质之一，其含量的多少直接反映植物的生长状况[3]。由图2 可知，不同苹果砧木叶片内可溶性蛋白含量随着NaCl 浓度的增加呈现先增高后下降的趋势。NaCl 浓度为1.5%时，青砧1 号砧木组培苗的可溶性蛋白含量最高，与对照相比增加了1.21 倍，而烟砧5 号和烟砧6 号砧木的组培苗在NaCl 浓度为2.0%时，可溶性蛋白含量最高，与对照相比分别增加了1.4 倍和1.35 倍。

图2 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗可溶性蛋白含量的影响

图3 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗SOD 活性的影响

2.4 NaCl 胁迫对苹果组培苗抗氧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶（SOD）是植物保护系统中的主要保护酶，在此系统中处于核心地位，它的活力与植物的抗性关系密切[4]。由图3 可以看出，SOD 活性随NaCl 浓度的增加呈先升高后下降的趋势。当NaCl 浓度为1.5%时，青砧1 号组培苗SOD 酶活性最高，与对照相比增加了86 U/g.hFW；当NaCl 浓度为2.0%时，烟砧5 号和烟砧6 号的组培苗SOD 酶活性最高，与对照相比分别增加了19.6%和19.2%。

图4 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗POD 活性的影响

图5 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗CAT 活性的影响

过氧化物酶（POD）能清除体内过多H2O2等过氧化物， 是细胞内防御酶系统中的自由基清除剂[5]。图4 可看出，不同苹果砧木组培苗POD 活性随NaCl 浓度的增大呈先升高后下降的趋势。当NaCl 浓度为1.5%时，3 种砧木组培苗的POD 酶活性为青砧1 号＞烟砧6号＞烟砧5 号； 当NaCl 浓度为2.0%时，3 种砧木组培苗POD 酶活性依次为烟砧6 号＞青砧1 号＞烟砧5 号； 当NaCl 浓度为2.5%时，烟砧6 号、 烟砧5 号和青砧1 号的组培苗的POD 活性分别为对照的1.43 倍、1.34 倍和1.02 倍。

不同NaCl 胁迫下，3 种砧木组培苗树体内过氧化氢酶（CAT）活性的变化见图5。图5 可看出， 不同苹果砧木组培苗CAT 酶活性随NaCl 处理浓度的增大呈先升高后下降的趋势。在NaCl 浓度为1.5%时，3 种砧木组培苗的CAT 酶活性最高，依次为：烟砧6 号＞烟砧5号＞青砧1 号，分别为对照的3.25 倍、1.89 倍和1.49 倍。

2.5 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗丙二醛含量的影响

丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的主要产物之一，其含量多少可以直接反映植物受害程度[6]。从图6 可知，NaCl 胁迫下，3 种苹果砧木组培苗的丙二醛含量随着NaCl 浓度的升高逐渐增加。当NaCl 浓度为2.5%时，烟砧5 号、烟砧6号和青砧1 号的组培苗的丙二醛含量分别比对 照 增 加 了3.76 mmol／gFW、3.58 mmol／gFW和4.02 mmol／gFW。

图6 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗丙二醛含量的影响

2.6 NaCl 胁迫对组培苗游离脯氨酸含量的影响

图7 NaCl 胁迫对苹果砧木组培苗脯氨酸含量的影响

图7 可以看出，随着NaCl 浓度的升高，3种砧木组培苗的脯氨酸含量呈现先上升后下降的趋势。在NaCl 浓度为1.5%时，3 种砧木组培苗脯氨酸含量高低顺序依次为青砧1 号＞烟砧5 号＞烟砧6 号；当NaCl 浓度为2.0%时，三者的脯氨酸含量为烟砧6 号＞烟砧5 号＞青砧1号；当NaCl 浓度为2.5%时，烟砧6 号、烟砧5号和青砧1 号的组培苗的脯氨酸含量分别为对照的2.05 倍、1.88 倍和0.71 倍。

2.7 3 种苹果砧木组培苗抗盐性综合评价

以不同程度胁迫下不同生理生化指标平均值的隶属函数平均值作为品种耐盐性的评定标准，平均隶属值越大，抗盐性越强[7]。由表2 可以得出，烟砧6 号组培苗的隶属值最大，表明其抗性最强，而青砧1 号组培苗的最小，则抗性较弱。由此得出3 种苹果砧木组培苗的抗盐性依次为：烟砧6 号＞烟砧5 号＞青砧1 号。

表2 3 种苹果砧木组培苗抗性指标隶属函数值及综合评价

3 小结

抗盐性是植物重要的抗性指标之一，植物在逆境胁迫条件下所发生的生理变化是错综复杂的，并受多种因素的综合影响，孤立的用某一指标很难真实的反映植物的抗盐本质。本研究利用所测各种生理生化指标来综合比较3 种砧木组培苗的抗盐性，从测定结果看，抗盐性从强到弱依次为烟砧6 号＞烟砧5 号＞青砧1 号。由于试验是人工模拟NaCl 胁迫，可能与复杂的自然条件有所不同，所以精确的抗盐性还有待于在实际生产中进一步确认。