徐隆輝，舒世超，趙良磊，王文恩*

(1.武漢鋼鐵集團(tuán)綠化公司，湖北武漢 430083；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430070)

鹽脅迫對多花木藍(lán)幼苗生理特性的影響

徐隆輝1，舒世超2，趙良磊1，王文恩2*

(1.武漢鋼鐵集團(tuán)綠化公司，湖北武漢 430083；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430070)

[目的]研究多花木藍(lán)幼苗的耐鹽性，為生產(chǎn)利用提供參考依據(jù)。[方法]選用不同濃度梯度的NaCl溶液對盆栽多花木藍(lán)幼苗定時定量澆灌，每3 d，采集各處理的葉片進(jìn)行生理指標(biāo)測定，直到出現(xiàn)鹽害癥狀為止。[結(jié)果]在鹽脅迫條件下，隨著鹽溶液濃度的上升和脅迫處理時間的延長，多花木藍(lán)幼苗的相對電導(dǎo)率呈先下降后上升的趨勢，葉綠素含量呈下降的趨勢，可溶性蛋白質(zhì)含量和SOD活力呈先上升后下降的趨勢。[結(jié)論]從鹽脅迫第9天開始，濃度大于150 mmol/L的NaCl溶液對所測生理指標(biāo)的影響最大。

多花木藍(lán)；幼苗；生理特性；鹽脅迫

多花木藍(lán)(Indigoferaamblyantha)為豆科木蘭屬多年生落葉灌木，常生長于1 200 m以下的山坡，在林緣、路邊、荒山陽面坡、灌叢較常見[1]。多花木藍(lán)抗病、抗蟲能力強(qiáng)；生長速度快，早春時根頸、莖上的休眠芽可萌發(fā)出大量嫩枝，全株枝、葉、花、果牲畜喜食，是一種營養(yǎng)豐富的牧草資源；枝葉茂盛，覆蓋度大，根系發(fā)達(dá)，壽命長，是生物圍欄和水土保持的良好灌木[2]。作為一種豆科灌木，多花木藍(lán)根瘤菌能固定土壤中游離的氮，起到改良土壤、增加土壤肥力的作用[3]。多花木藍(lán)根系發(fā)達(dá)，能夠深入土壤，使土壤中的鹽分向下淋溶，增加土壤的通透性，從而改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使其朝良性方向發(fā)展[4]。

目前國內(nèi)外學(xué)者對多種植物開展了耐鹽性研究，但對多花木藍(lán)幼苗耐鹽性的相關(guān)研究還鮮有報道。筆者研究了多花木藍(lán)幼苗在鹽分脅迫下的生理特性變化，對多花木藍(lán)耐鹽性做出一定評價，為實際生產(chǎn)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 多花木藍(lán)種子購于湖北省種子集團(tuán)公司，經(jīng)過清選后備用。

1.2 方法 試驗于2015年3月15日—5月25日在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)花卉基地玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行。選用NaCl溶液作為鹽脅迫處理試劑，設(shè)置4個處理濃度，分別為0、100、150、200 mmol/L。選擇飽滿、均勻、外觀良好的種子，播于裝有混合基質(zhì)的128穴穴盤中，每穴1粒，待種子萌發(fā)、幼苗長出4片真葉后，移栽至口徑為25 cm的塑料花盆中，每盆種植6株，栽培基質(zhì)為草炭∶珍珠巖∶椰糠=3∶1∶1，在玻璃溫室中種植30 d后開始進(jìn)行鹽脅迫處理，每個鹽濃度水平設(shè)置3次重復(fù)，每重復(fù)8盆，共96盆。每盆澆灌50 mL NaCl溶液，每10 d澆灌1次，澆灌NaCl后視土壤情況定量補(bǔ)充水分，以保持土壤含水率維持在70%～80%。從開始鹽脅迫處理之日起，每3 d，取各處理的葉片進(jìn)行生理指標(biāo)測定，直到出現(xiàn)鹽害癥狀為止。

1.3 調(diào)查指標(biāo)及方法 相對電導(dǎo)率、葉綠素含量、可溶性蛋白含量測定方法參考王學(xué)奎主編的《植物生理生化實驗原理和技術(shù)》[5]；SOD活力采用超氧化物歧化酶測試盒(南京建成生物工程研究所生產(chǎn))測量法。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)用Excel和SAS軟件進(jìn)行方差和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對多花木藍(lán)幼苗相對電導(dǎo)率的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl濃度水平的幼苗葉片相對電導(dǎo)率從大到小為200、150、100、0 mmol/L，且200、150 mmol/L處理的葉片相對電導(dǎo)率與0 mmol/L處理差異顯著，100 mmol/L處理與0 mmol/L處理的葉片相對電導(dǎo)率差異不顯著。隨著脅迫天數(shù)的增加，各NaCl濃度處理在葉片相對電導(dǎo)率的變化趨勢上一致，都呈先下降后上升的變化趨勢，幼苗葉片相對電導(dǎo)率表現(xiàn)為鹽脅迫第3～9天下降，鹽脅迫第9～15天上升(圖1)。

隨著NaCl溶液濃度的增加，同一時間測定的葉片相對電導(dǎo)率增加。與對照組0 mmol/L相比，在鹽脅迫處理第3天時，100 mmol/L處理的葉片相對電導(dǎo)率增加了10.58%，150 mmol/L處理增加了104.69%，200 mmol/L處理增加了145.18%；在鹽脅迫處理第12天時，與對照組相比，100 mmol/L處理的相對電導(dǎo)率增加了19.96%，150 mmol/L處理增加了49.09%，200 mmol/L處理增加了90.20%；在鹽脅迫處理第15天時，與對照組相比，100 mmol/L處理相對電導(dǎo)率增加了10.50%，150 mmol/L處理增加了108.90%，200 mmol/L處理增加了161.02%。

表1 不同濃度鹽溶液中各指標(biāo)平均值

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示0.05水平上差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters following the data within the same column showed significant difference at 0.05 level(P<0.05).

圖1 鹽脅迫下葉片相對電導(dǎo)率變化 Fig.1 The change of leaf relative conductivity under salt stress

由表2可知，幼苗在鹽脅迫第3～9天過程中，出現(xiàn)了葉片相對電導(dǎo)率下降的現(xiàn)象，并在第9天達(dá)到谷值，與對照組的相對電導(dǎo)率基本一致，之后又出現(xiàn)處理組葉片相對電導(dǎo)率上升的現(xiàn)象，其原因在于NaCl溶液是分2次澆灌的，2次相隔10 d，且為維持基質(zhì)土壤含水率一致，每天依土壤情況定時補(bǔ)水，在這段時間內(nèi)，基質(zhì)所含的NaCl溶液濃度隨時間降低，鹽脅迫環(huán)境也逐漸緩和，所以造成脅迫處理的相對電導(dǎo)率趨近對照組的現(xiàn)象。

表2 不同脅迫時間下各指標(biāo)平均值

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示0.05水平上差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercase letters following the data within the same column showed significant difference at 0.05 level(P<0.05).

2.2 鹽脅迫對多花木藍(lán)幼苗葉綠素含量的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl溶液濃度的幼苗葉片葉綠素含量由大到小依次為0、100、150、200 mmol/L，各濃度處理葉片葉綠素含量與0 mmol/L處理差異顯著，200、150 mmol/L處理與100 mmol/L處理葉片葉綠素含量差異顯著，200 mmol/L與150 mmol/L處理葉片葉綠素含量差異不顯著。

隨著脅迫時間的延長，各脅迫濃度下的幼苗葉片葉綠素含量總體為先增加后降低的趨勢，具體表現(xiàn)為脅迫第3～6天上升，脅迫第6天以后開始降低(圖2)。對照組葉片葉綠素含量變化趨勢較為平緩，第6～15天的葉片葉綠素含量基本保持穩(wěn)定，第3～6天有明顯上升趨勢，可能是由幼苗葉片生長所致，隨著幼苗葉片的生長和成熟，葉片葉綠素含量隨之上升；100 mmol/L處理葉片葉綠素含量呈波動變化，基本在平均值上下小范圍波動，原因可能是多花木藍(lán)幼苗具有一定的抗鹽性，在100 mmol/L NaCl溶液脅迫處理下，沒有明顯的傷害性表現(xiàn)；150 mmol/L和200 mmol/L處理的葉片葉綠素含量都表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，但200 mmol/L濃度水平的葉片葉綠素含量在第6天達(dá)到峰值后下降趨勢較快，150 mmol/L濃度水平的葉片葉綠素含量在第9天達(dá)到峰值，下降趨勢小于200 mmol/L濃度水平。由于幼苗對不同濃度鹽溶液的脅迫處理敏感性不一致，因此不同濃度出現(xiàn)峰值及下降趨勢的時間不一致。

圖2 鹽脅迫下葉片葉綠素含量變化Fig.2 The change of leaf chlorophyll content under salt stress

隨著NaCl溶液濃度的增加，同一時間測定的葉綠素含量總體呈降低趨勢。與對照組相比，3個濃度處理組第6～15天葉片葉綠素含量均低于對照組，可見鹽脅迫條件下幼苗葉片葉綠素含量會下降。

2.3 鹽脅迫對多花木藍(lán)幼苗可溶性蛋白含量的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個NaCl溶液濃度的幼苗葉片可溶性蛋白含量由大到小依次為200、150、100、0 mmol/L，其中200、150 mmol/L處理可溶性蛋白含量與100、0 mmol/L處理具有顯著性差異，100 mmol/L處理與0 mmol/L處理可溶性蛋白含量無顯著性差異。

由圖3可知，隨著脅迫時間的增加，150、200 mmol/L脅迫條件下可溶性蛋白質(zhì)含量的變化趨勢基本一致，都呈先上升后下降的趨勢，2個水平可溶性蛋白質(zhì)含量均在脅迫第9天達(dá)到峰值，150 mmol/L處理的可溶性蛋白質(zhì)含量最大值為7.76 mg/g，200 mmol/L處理的最大值為8.24 mg/g，相比對照組分別增加了94.97%和107.26%。100 mmol/L處理的可溶性蛋白質(zhì)含量與對照組基本一致，可知多花木藍(lán)幼苗對較低鹽溶液濃度的脅迫環(huán)境抗性較好，無明顯反應(yīng)；對較高鹽溶液濃度(150、200 mmol/L)的脅迫環(huán)境反應(yīng)敏感，可溶性蛋白含量明顯增加，這是植物在鹽脅迫的誘導(dǎo)下產(chǎn)生抗逆性蛋白以維持植物細(xì)胞較低的滲透勢，從而避免受到鹽分傷害的表現(xiàn)。但是隨著脅迫時間延長，150、200 mmol/L處理的可溶性蛋白質(zhì)含量明顯下降，原因是在脅迫條件下植物的蛋白質(zhì)發(fā)生了降解和變性，脅迫對植物造成了傷害。

圖3 鹽脅迫下葉片可溶性蛋白含量變化Fig.3 The change of leaf soluble protein content under salt stress

2.4 鹽脅迫對多花木藍(lán)幼苗SOD活力的影響 由表1可知，鹽脅迫處理下4個濃度的幼苗葉片SOD活力由大到小依次為0、150、100、200 mmol/L，其中100、150 mmol/L處理的SOD活力與對照組無顯著性差異，200 mmol/L處理的SOD活力與150、100 mmol/L處理無顯著性差異，200 mmol/L處理SOD活力與對照組間呈著性差異。

由圖4可知，除對照組外，200、150、100 mmol/L NaCl處理隨著脅迫時間的推移，幼苗葉片SOD活力變化趨勢基本都是先上升后下降，脅迫第3～6天上升，在第6天達(dá)到峰值(分別為6.22、8.15、7.72 U/mL)，相比起始水平(脅迫第3天)分別增加了13.09%、12.41%、17.68%(表2)，脅迫第6～9天下降，第9～12天上升，第12～15天下降，但各個測量時間點的SOD活力無顯著性差異。

圖4 鹽脅迫下葉片SOD活力變化Fig.4 The change of leaf SOD activity under salt stress

在較低濃度的鹽脅迫條件下，多花木藍(lán)幼苗產(chǎn)生的活性氧含量增加，為維持代謝平衡，SOD活力值上升，從而維護(hù)了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，使植株表現(xiàn)出良好的抗鹽性。當(dāng)SOD活力達(dá)到峰值后，隨著鹽脅迫處理時間的延長，植株體內(nèi)的平衡體系再次被打破，體內(nèi)代謝出現(xiàn)紊亂，導(dǎo)致SOD活力下降。由圖4可知，200 mmol/L處理的SOD活力明顯低于100、150 mmol/L處理，150 mmol/L處理的SOD活力下降趨勢亦明顯大于100 mmol/L處理的下降趨勢(脅迫第9～15天)。3個鹽脅迫處理組的SOD活力均低于對照組；在脅迫第6天時，100、150 mmol/L處理的值均比對照組高，且相比第3天的值均有明顯上升，200 mmol/L處理的值仍低于對照組，但相比于第3天有上升趨勢，原因可能在于較高濃度的鹽脅迫處理溶液對多花木藍(lán)幼苗脅迫傷害較大，使SOD活力降至較低水平；脅迫第9～15天，3個鹽脅迫處理組的SOD活力均低于對照組，且SOD活力值隨著鹽脅迫處理溶液濃度的上升而降低，這與上文分析結(jié)果一致。綜上分析，隨著NaCl溶液濃度的上升以及鹽脅迫處理時間的延長，多花木藍(lán)幼苗葉片的SOD活力呈先上升后下降的趨勢，且隨著鹽脅迫強(qiáng)度和時間的增加，下降值越大。

3 結(jié)論與討論

通過設(shè)置不同濃度的NaCl溶液模擬不同的鹽脅迫環(huán)境，初步研究了多花木藍(lán)幼苗的耐鹽性，結(jié)果表明從脅迫第9天開始，濃度大于150 mmol/L的NaCl溶液對所測生理指標(biāo)的影響最大。植物的耐鹽性屬于一種非常復(fù)雜的特性，受到多個因素影響，耐鹽機(jī)理比較復(fù)雜。除了植物自身耐鹽性的差異，外界環(huán)境因素，如干旱、強(qiáng)光照、高溫也會加劇鹽脅迫對植物的影響，且人類活動，如栽培措施、灌溉方式也能影響植物耐鹽性[6]。

該試驗選用草炭、椰糠、珍珠巖的混合基質(zhì)作為栽培基質(zhì)，存在難以控制土壤含鹽濃度的問題，但除脅迫時間及濃度因素外，該研究保持了誤差一致性的控制原則，且土壤基質(zhì)栽培比營養(yǎng)液栽培更接近實際應(yīng)用，因此該試驗結(jié)果能為多花木藍(lán)的耐鹽性研究與實際應(yīng)用提供一定的參考價值。

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Effects of Salt Stress on Physiological Characteristics ofIndigoferaamblyanthaSeedling

XU Long-hui1，SHU SHi-chao2, ZHAO Liang-lei1, WANG Wen-en2*

(1.Landscaping Co.,Ltd,Wuhan Iron and Steel Group,Wuhan,Hubei 430083; 2.College of Horticulture and Forestry Sciences, Huazhong Agricultural University,Wuhan,Hubei 430070)

[Objective]To research the salt stress ofIndigoferaamblyanthaseedling，and to provide references for the application ofI.amblyantha.[Method]I.amblyanthapot seedling were poured by NaCl solution with different concentration.Taking leaves of each treatment every 3 days to measure physiological indicators from the start date of salt stress until the salt injury symptoms appear.[Result] Under salt stress, with the increased concentrations of salt solution and days of stress, the value ofI.amblyanthaseedling’s relative conductivity has a decreasing trend at first but then,has an increasing trend. The chlorophyll content has a decreasing trend, the soluble protein content and SOD activity have an increasing trend at first but then, both of this two indicators have a decreasing trend.[Conclusion] The NaCl solution with more than 150 mmol/L has the greatest influence on the measured physiological parameters from the ninth day of salt stress.

Indigoferaamblyantha；Seedling；Physiological characteristics；Salt stress

徐隆輝(1966-)，男，湖北武漢人，高級工程師，從事園林植物栽培與應(yīng)用研究。*通訊作者，高級工程師，碩士，從事園林植物遺傳改良與栽培生理研究。

2016-09-22

S 718.43

A

0517-6611(2016)34-0011-03