夏循海 何勇　 田志宏

摘 要：分別采用濃度為50～250mmol/L的中性鹽（NaCl）和濃度為25～125mmol/L的堿性鹽（Na2CO3）對(duì)生長(zhǎng)7d的高羊茅幼苗進(jìn)行脅迫處理，測(cè)定并分析了NaCl與Na2CO3對(duì)高羊茅含水量、可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素含量及SOD、POD活性等生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：隨鹽濃度升高，高羊茅幼苗的含水量和SOD活性總體呈下降趨勢(shì)，少數(shù)濃度時(shí)指標(biāo)也有升高；可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素含量及POD活性隨鹽濃度增加而逐漸升高。50 mmol/L Na+濃度時(shí)，兩種鹽對(duì)含水量、可溶性蛋白、可溶性糖及POD活性的影響相似；隨處理濃度的升高，堿性鹽對(duì)高羊茅各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的影響大多比中性鹽的影響要大，表明高羊茅對(duì)中性鹽的耐受力比堿性鹽要強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：高羊茅；鹽脅迫；堿脅迫；NaCl；Na2CO3；生理生化特性

中圖分類號(hào) Q949.71+4.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1007-7731（2013）09-36-03

The Physiological Difference Analysis of NaCl and Na2CO3 Stressed on Tall Fescue （Festuca arundinacea L.）

Xia Xunhai et al.

（College of Life Science，Yangtze University，Jingzhou 434025，China）

Abstract：In this study，the effects of neutral salt （NaCl） and alkaline salt （Na2CO3） on the determination of some physiological and biochemical indexes，such as moisture content，soluble protein，soluble sugar，chlorophyll content，the activity of SOD and POD，were researched respectively，at the concentration of 50～250mmol/L NaCl and the concentration of 25～125mmol/L Na2CO3 treatment on the growth of 7 days of tall fescue. The results indicated that：with the increase of salt concentration，the water content and SOD activity of tall fescue seedlings decreased，the minority concentration index also increased； soluble protein，soluble sugar，chlorophyll content and POD activity increased with the increase of salt concentration. At the 50mmol/L Na+ concentration，the effect of two kinds of salt content，soluble protein，soluble sugar and the activity of POD increased with the concentration of similarity； alkaline salt showed more effects than neutral salt on physiological and biochemical indexes of tall fescue，and more tolerance to neutral salt than alkaline salt.

Key words：Festuca arundinacea L.；Salt stress；Alkaline stress；NaCl； Na2CO3；Physiological and biochemical characteristics

高羊茅（Festuca arundinacea L.）又叫葦狀羊茅[1-2]，屬禾本科羊茅屬多年生草本植物，原產(chǎn)于歐洲，在我國(guó)新疆、東北中部濕潤(rùn)的地區(qū)均有分布[3]。近年來(lái)，隨著我國(guó)草坪業(yè)的飛速發(fā)展，高羊茅因其根系發(fā)達(dá)，固土能力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，持久性好，抗病性突出，抗旱，耐熱，耐蔭，易形成草皮等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，草皮農(nóng)場(chǎng)，庭院，公園綠地以及邊坡綠地和垂直綠化，甚至水土流失易發(fā)區(qū)等地的草坪建植。但由于我國(guó)部分區(qū)域土地的鹽堿化較為嚴(yán)重，在一定程度上限制了高羊茅的應(yīng)用范圍和建坪效果。

本研究分別測(cè)定了在不同濃度NaCl與Na2CO3脅迫下高羊茅生理生化指標(biāo)的差異，分析了不同鹽堿脅迫對(duì)高羊茅生理生化指標(biāo)的影響，以進(jìn)一步了解高羊茅的抗鹽堿性，以期為后續(xù)相關(guān)研究改善高羊茅的一些不利的生理性狀，為土壤改良、育種等技術(shù)的研究提供參考依據(jù)，并促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)、城市綠化事業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料預(yù)培養(yǎng) 沙培高羊茅種子（商品名：護(hù)坡衛(wèi)士，購(gòu)自湖北省武漢市綠農(nóng)園藝花卉有限責(zé)任公司）至發(fā)芽后7d，將材料分成11組，分別用濃度為50、100、150、200、250mmol/L的NaCl和25、50、75、100、125mmol/L的Na2CO3溶液（各溶液均用1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液配制）進(jìn)行澆灌，另設(shè)1組為空白對(duì)照，用30mL相應(yīng)濃度的鹽溶液連續(xù)處理7d。

1.2 含水量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取新鮮高羊茅葉片0.5g，80℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，然后稱取樣品干重，計(jì)算含水量。計(jì)算公式：水分（%）=（烘烤前樣品稱量-烘烤后樣品稱量）/稱重×100（1）

1.3 生理生化指標(biāo)測(cè)定 可溶性蛋白質(zhì)的含量采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測(cè)定，可溶性糖的含量采用苯酚法測(cè)定，葉綠素含量采用分光光度法測(cè)定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍(lán)四唑（NBT）法測(cè)定，過(guò)氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片含水量的影響 詳見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，在50mmol/LNa+濃度下，NaCl與Na2CO3對(duì)植株含水量的影響是一樣的，隨著兩種鹽脅迫濃度的增加，高羊茅植株葉片內(nèi)含水量逐漸降低，且Na2CO3對(duì)植株含水量的影響比NaCl大。

2.2 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片可溶性蛋白含量的影響 詳見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，隨著NaCl與Na2CO3脅迫濃度的增加，可溶性蛋白含量變化曲線呈折線型，總體趨勢(shì)是增加的。在50mmol/L Na+濃度下，NaCl對(duì)可溶性蛋白的影響大于Na2CO3的；當(dāng)Na+濃度一旦超過(guò)50mmol/L，在相同Na+濃度下，可溶性蛋白含量則是NaCl的低于Na2CO3的。

2.3 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片可溶性糖含量的影響 詳見(jiàn)圖3。由圖3可看出，隨著NaCl與Na2CO3脅迫濃度的增加，高羊茅中可溶性糖含量變化總體趨勢(shì)是增加的。在NaCl脅迫下，對(duì)可溶性糖的影響呈折線型，在Na2CO3脅迫下，可溶性糖含量隨著濃度的增加而增加。在200～250mmol/L Na+濃度下，NaCl脅迫使可溶性糖含量迅速上升，Na2CO3脅迫使可溶性糖含量迅速下降。Na2CO3的影響比NaCl的大。

2.4 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片葉綠素含量的影響 詳見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn)，在NaCl與Na2CO3脅迫下，高羊茅葉片中的葉綠素含量隨Na+濃度的增加而升高。在相同Na+濃度下，Na2CO3對(duì)葉綠素含量的影響比NaCl對(duì)葉綠素含量的影響大。在250mmol/L Na+濃度時(shí)，二者比較接近。

2.5 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片超氧化物歧化酶SOD活性的影響 詳見(jiàn)圖5。從圖5可以看出，在NaCl與Na2CO3脅迫下，SOD活性的總體趨勢(shì)是先升后降的。在50mmol/L NaCl脅迫下，SOD活性明顯下降，隨后又隨脅迫濃度的增加而升高。在150mmol/L NaCl脅迫下，SOD活性又轉(zhuǎn)為下降。在25mmol/L Na2CO3脅迫下，SOD活性略有升高，而后隨Na2CO3脅迫濃度的增加而一路下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Na2CO3對(duì)SOD活性的影響比NaCl對(duì)SOD活性的影響大，對(duì)高羊茅的傷害Na2CO3比NaCl嚴(yán)重。

2.6 NaCl與Na2CO3脅迫對(duì)高羊茅葉片過(guò)氧化物酶POD活性的影響 詳見(jiàn)圖6。由圖6可見(jiàn)，隨著NaCl與Na2CO3處理濃度的增加，POD活性逐漸增加。在低濃度NaCl脅迫下，POD活性增加緩慢。隨后隨處理濃度的增加明顯上升。隨著Na2CO3處理濃度的增加，POD活性變化曲線呈折線型。在50mmol/LNa+濃度下，Na2CO3處理的對(duì)POD活性的影響與NaCl處理的很接近。隨后隨處理濃度的增加顯著上升，在150mmol/L Na+脅迫下，Na2CO3處理的POD活性有所下降，但仍比NaCl處理的活性大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在相同Na+濃度下Na2CO3的POD活性高于NaCl。說(shuō)明堿性鹽Na2CO3對(duì)高羊茅POD活性的影響強(qiáng)于中性鹽NaCl，也說(shuō)明對(duì)高羊茅的傷害較大。

3 討論

在鹽堿脅迫條件下，植物組織與外界的滲透平衡遭到破壞，首先表現(xiàn)為含水量下降，其次表現(xiàn)為與植物細(xì)胞的滲透平衡調(diào)節(jié)有關(guān)的可溶性蛋白和可溶性糖的含量增加，從而在一定程度上來(lái)抵抗逆境[5-6]帶來(lái)的脅迫，本實(shí)驗(yàn)中確實(shí)也發(fā)現(xiàn)隨鹽濃度增加而出現(xiàn)高羊茅幼苗含水量下降、可溶性蛋白和可溶性糖的含量升高的現(xiàn)象。

王麗燕[7]指出，鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致植物葉片葉綠素含量降低；而肖雯和賈恢先則認(rèn)為葉綠素含量大小并不直接反應(yīng)植物耐鹽性大小，但能代表鹽堿脅迫條件下光合作用的強(qiáng)弱。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨鹽濃度升高，高羊茅幼苗葉片內(nèi)葉綠素含量均上升，說(shuō)明葉綠素含量并未受到鹽脅迫的影響。

活性氧是反映植物受鹽堿脅迫損傷程度的一個(gè)脅變指標(biāo)[5]，這種傷害可借助于超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的作用而降低，在此過(guò)程中也會(huì)伴隨有這些酶活性的動(dòng)態(tài)變化。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，SOD活性隨NaCl濃度的升高出現(xiàn)先下降后升高的動(dòng)態(tài)；低濃度Na2CO3脅迫處理時(shí)，SOD活性略有升高，隨著濃度的增加SOD活性又逐漸下降；隨NaCl與Na2CO3脅迫濃度的逐漸升高，POD活性逐漸增加。

不論是NaCl還是Na2CO3，它們對(duì)高羊茅幼苗的脅迫作用主要是由Na+濃度變化而造成的滲透脅迫，但殷立娟和石德成卻認(rèn)為，Na2CO3所造成的高pH是羊草的最大致害因素，其次才是鈉離子效應(yīng)，前兩者相比，滲透效應(yīng)非常微弱，甚至可以忽略。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Na2CO3對(duì)高羊茅脅迫的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的影響比NaCl大，高羊茅對(duì)中性鹽的耐受力強(qiáng)于堿性鹽，但其相關(guān)機(jī)理還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

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[9]殷立娟，石德成.東北堿化草地的主要鹽分Na2CO3對(duì)羊草危害因素分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，1993（1）：1-5. （責(zé)編：張宏民）