NaCl胁迫对翅碱蓬色素积累的影响

赵蔚 王昊 陈英 曾军

摘要    以广泛分布在辽宁海岸线的翅碱蓬为研究对象，研究了不同浓度NaCl胁迫（0、100、200、300、400、500、600 mmol/L）对该植物色素积累的影响。结果表明，NaCl胁迫对翅碱蓬的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素和甜菜红素含量的影响总体变化趋势是随盐浓度增加呈减小趋势。对照处理各种色素的含量均最高，之后随着NaCl浓度的升高叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量呈先增大后减小的趋势，说明低浓度NaCl胁迫相对促进叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量的增加。本试验结果可为盐碱地的改良利用、沿海滩涂植被修复、翅碱蓬的作物化栽培及经济价值的开发利用提供一定的理论依据。

关键词    翅碱蓬;NaCl胁迫;浓度;色素积累

中图分类号    S567.79        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）08-0191-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    Pigment accumulation was compared under different concentrations of NaCl（0，100，200，300，400，500，600 mmol/L）on Suaeda Salsa L. which widely distributed in the Liaoning coast line.The results showed that the effects of NaCl stress on the contents of chlorophyll a，chlorophyll b，total chlorophyll，carotenoids，and betaetin of phytophthora sagitta were generally decreasing with increasing salt concentration.The content of various pigments in the control treatment was the highest.With the increase of NaCl concentration，the contents of chlorophyll a，chlorophyll b，and total chlorophyll increased first and then decreased，indicating that low-concentration NaCl stress promoted chlorophyll a，chlorophyll b，and total chlorophyll content.The results can provide some theoretical basis for the improved utilization of saline-alkali land，the restoration of vegetation along the beach，the cultivation of Suaeda Salsa L.，and the development and utilization of economic value.

Key words    Suaeda Salsa L.;NaCl stress;concentration;growth and development

翅碱蓬（Suaeda salsa L.）属藜科一年生草本植物，茎直立，圆柱形，高30～100 cm，花序单生或2～3朵有柄簇生于叶腋的短柄上，呈团伞状，是典型盐生植物，主要分布于东北、西北、华北、河南、山东、江苏、浙江等地[1]。翅碱蓬是一种能在高盐度环境下生长的真盐生植物，栽培技术比较粗放，是当前改良利用盐碱土壤的首选植物种类[2]。长期以来，翅碱蓬的生长与利用未得到足够重视。但随着对野生植物资源的开发研究不断深入，翅碱蓬的生态保护、经济价值及医疗保健作用得到人们的普遍关注[3]。

1    材料与方法

1.1    试验材料

试验于2013年4—7月在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地内进行，以盘锦沿海地区野生的翅碱蓬为研究对象。

1.2    试验方法

2012年4月16日在日光温室中将种子播种于装有洗沙的苯板箱中（底部有小孔），采用沙培盆栽方式。育苗期间采用不含NaCl的1/2 Hoagland营养液进行浇灌，当幼苗长至10 cm高时（5月26日）进行NaCl处理，处理浓度分别为含 100、200、300、400、500、600 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland营养液，对照用不加NaCl的1/2 Hoagland營养液浇灌。共7个处理，每个处理3次重复。每次浇灌保证有大量营养液流出，以保证每个处理的盐分浓度保持恒定。

1.3    测定方法

NaCl处理30 d后开始测定各项指标，样品测定采用不同植株混合采样，每项指标重复测定3次。

1.3.1    叶绿素、类胡萝卜素含量的测定。参考唐延林等[4]的方法。

1.3.2    甜菜红素含量的测定。取不同处理相同部位的叶片0.2 g于液氮下研磨，分别以20 mL甲醇浸提30 min，4 ℃下离心10 min（8 000 r/min），弃去上清液，操作3次，沉淀用20 mL纯水浸提30 min，于4 ℃离心10 min（12 000 r/min）后取上清液，用紫外-可见光分光光度计（756PC，上海光谱仪器厂）于538 nm测定吸光度，用OD538表示甜菜红素含量的相对含量。

1.4    数据分析

各项实测指标取平均值，依据Duncan新复极差法进行方差分析，全部试验数据用Excel和DPS7.05软件进行分析。

2    结果与分析

2.1    NaCl胁迫对翅碱蓬叶片叶绿素含量的影响

由图1可以看出，经NaCl处理后，翅碱蓬叶片叶绿素a含量均低于对照，随着NaCl浓度的增加，翅碱蓬叶片叶绿素a含量升高，NaCl浓度为200 mmol/L时翅碱蓬叶片叶绿素a含量达到0.26 mg/g，为对照的0.79倍，差异显著;随着NaCl浓度进一步增加，翅碱蓬叶片叶绿素a含量逐渐降低，NaCl浓度为600 mmol/L时翅碱蓬叶片叶绿素a含量达到最小值0.15 mg/g，为对照的0.45倍，差异显著。经不同浓度NaCl处理，叶绿素a含量均低于对照且差异显著，说明NaCl处理可以使翅碱蓬叶片叶绿素a含量降低。不同NaCl浓度处理间，200 mmol/L處理与300 mmol/L处理、400 mmol/L处理、500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到显著水平。

由图2可以看出，经NaCl处理后，翅碱蓬叶片叶绿素b含量均低于对照，随着NaCl浓度的增加，翅碱蓬叶片叶绿素b含量升高，NaCl浓度为200 mmol/L时翅碱蓬叶片叶绿素b含量达到0.10 mg/g，为对照的0.65倍，差异显著;随着NaCl浓度进一步增加，翅碱蓬叶片叶绿素b含量逐渐降低，NaCl浓度为600 mmol/L时翅碱蓬叶片叶绿素b含量达到最小值0.04 mg/g，为对照的0.28倍，差异显著。经不同浓度NaCl处理，叶绿素b含量均低于对照，说明NaCl处理可以使翅碱蓬叶片叶绿素b含量降低。含有NaCl处理间，200 mmol/L处理与400 mmol/L处理、500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到显著水平;100 mmol/L处理、200 mmol/L处理、300 mmol/L处理与500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到显著水平。

由图3可知，经过NaCl处理后，翅碱蓬叶片总叶绿素含量均低于对照，随着NaCl浓度的增加，翅碱蓬叶片总叶绿素含量升高，NaCl浓度为200 mmol/L时翅碱蓬叶片总叶绿素含量达到0.35 mg/g，为对照的0.75倍，差异显著;随着NaCl浓度进一步增加，翅碱蓬叶片总叶绿素含量逐渐降低，NaCl浓度为600 mmol/L时翅碱蓬叶片总叶绿素含量达到最小值0.20 mg/g，为对照的0.42倍，差异显著。经不同浓度NaCl处理，总叶绿素含量均低于对照，说明NaCl处理可以使翅碱蓬叶片总叶绿素含量降低。含NaCl处理间，200 mmol/L处理与300 mmol/L处理、400 mmol/L处理、500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到显著水平;100 mmol/L处理、200 mmol/L处理与600 mmol/L浓度相比，差异显著。

2.2    NaCl胁迫对翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量的影响

由图4可知，经浓度的NaCl处理后，翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量均低于对照且差异显著，随着NaCl浓度增加，翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量升高，NaCl浓度为200 mmol/L时翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量达到0.11 mg/g，为对照的0.73倍，差异显著;随着NaCl浓度进一步增加，翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量逐渐降低，NaCl浓度为600 mmol/L时翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量达到最小值0.07 mg/g，为对照的0.46倍，差异显著。经不同浓度NaCl处理，类胡萝卜素含量均低于对照，说明NaCl处理可以使翅碱蓬叶片类胡萝卜素含量降低。不同NaCl浓度处理间，100 mmol/L处理、200 mmol/L处理与600 mmol/L浓度相比，差异达显著水平。

2.3    NaCl胁迫对翅碱蓬叶片甜菜红素含量的影响

经NaCl处理后，翅碱蓬叶片甜菜红素含量均低于对照，并随NaCl浓度增加逐渐降低。其中，NaCl浓度为100 mmol/L时，甜菜红素含量达到最大，为对照的0.91倍，差异不显著;NaCl浓度为500 mmol/L和600 mmol/L时，甜菜红素含量达到最小，为对照的0.57倍，差异显著。经不同浓度NaCl处理，甜菜红素含量均低于对照，说明NaCl处理可以使翅碱蓬叶片甜菜红素含量降低。不同NaCl浓度处理间，100 mmol/L处理与300 mmol/L处理、400 mmol/L处理、500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到显著水平;100 mmol/L处理、200 mmol/L处理与400 mmol/L处理、500 mmol/L处理、600 mmol/L处理差异达到极显著水平（图5）。

3    结论与讨论

本试验中，NaCl胁迫对翅碱蓬的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素和甜菜红素含量的影响总体变化趋势是随盐浓度增加呈减小趋势。对照处理各种色素的含量均最高，随着NaCl浓度的升高叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量呈先增大后减小的趋势，说明低浓度NaCl胁迫可促进叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量的增加，很多研究通过对叶绿素荧光的测定来反映胁迫对光合作用的影响，总体来看NaCl胁迫抑制了光合色素的合成[5-8]。

对于叶片来说，叶片颜色的差异主要表现在叶片中色素的积累含量。海边生境的翅碱蓬与内陆生境的翅碱蓬相比，植株颜色表现为更加紫红，这与盐分抑制了叶绿素合成有一定的影响。刘彧[9]通过研究环境因子调控色素积累的机理和在抗逆等方面的生物学特性表明，逆境条件下较高的Na+浓度破坏了叶绿体的光合膜系统，阻碍了叶绿素的合成，这与本试验的研究结果一致。有研究表明，温度降低、日照缩短等因素有利于甜菜紅素的积累[10]。此外，低温和短日照能够加快叶绿素的分解产生类胡萝卜素，类胡萝卜素的积累可使叶片呈橙黄色，可见海边生境的翅碱蓬表现紫红色，并不单独是Na+所起的作用，有可能是海边生境中其他盐离子、低氧、低温、光照等因素造成的。

4    参考文献

[1] 中科院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1979.

[2] 赵可夫.盐生植物在盐渍土壤改良中的作用[J].应用与环境生物学报，2002，8（4）：31-35.

[3] 周东生，王奇志，王呜，等.盐地碱蓬化学成分及其开发利用的研究进展[J]，中国野生植物资源，2011，30（1）：6-9.

[4] 唐延林，黄敬峰，王人潮.水稻不同发育时期高光谱与叶绿素和类胡萝卜素的变化规律[J].中国水稻科学，2004，18（1）：59-66.

[5] 林植芳，李双顺，林桂珠，等.水稻叶片的衰老与超氧物歧化酶活性及脂质过氧化作用的关系[J].Journal of Integrative Plant Biology，1984（6）：605-615.

[6] 李敦海，宋立荣，刘永定.念珠藻葛仙米叶绿素荧光与水分胁迫的关系[J].植物生理学通讯，2000（3）：205-208

[7] 刘家尧，衣艳君，张其德.盐胁迫对不同抗盐性小麦叶片荧光诱导动力学的影响[J].植物学通报，1998（2）：47-50.

[8] 朱新广，张其德.NaCl对光合作用影响的研究进展[J].植物学通报，1999（4）：332-338.

[9] 刘彧.自然生境下不同表型盐地碱蓬色素积累及光合特性的研究[D].济南：山东师范大学，2006.

[10] 王宝山.植物生理学[M].北京：科学出版社，2004.