混合盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片膜质过氧化的影响
崔喜平1，陈展宇2﹡ （1.黑龙江省梅里斯达斡尔族自治区种子管理站，黑龙江 齐齐哈尔 161021；2.吉林农业大学农学院，吉林 长春 130118） 摘要：文章以燕麦幼苗为材料，设置3种梯度混合盐碱对燕麦幼苗进行胁迫处理，分别测定不同浓度和处理时间对燕麦幼苗叶片的细胞膜透性，丙二醛（MDA）及脯氨酸（Pro）含量的变化。结果表明：随盐碱胁迫的增加，膜透性增大，MDA含量逐渐升高，Pro含量表现为先升后降。 关键词：燕麦；混合盐碱胁迫；膜质过氧化 中图分类号：S512.6 文献标识码：A 文章编号：1674-0432(2010)-08-0072-2 0 前言 全球土壤盐碱化日益严重。我国盐碱地面积为2600万hm2，其中800万hm2在农田，约占耕地面积的7%，主要分布在松嫩平原、黄淮海地区、内蒙古、新疆、甘肃等17个省（区）。盐碱地在“三北”地区，每年以1.5%的速度在扩大。因此，对盐碱地的改良与治理，已列入国家的生态建设规划和地方政府的行动方案。 黑龙江省土地盐碱化程度较严重，土地以复合盐碱地为主。复合盐碱胁迫主要是指总盐浓度决定的盐胁迫和由pH决定的碱胁迫。柯玉琴等以甘薯为材料研究，结果发现在不同浓度的NaCl溶液胁迫下，叶片质膜透性增加。王庆华等采用室内培养方法，研究了不同浓度硫酸钠溶液对油菜种子萌发和萌发种子细胞膜透性的影响。结果表明，高浓度硫酸钠引起油菜细胞膜透性显著增加。魏海霞等以一年生苦楝为试验材料，测定了苦楝在不同浓度盐分胁迫下的反应。结果表明，苦楝对2‰的低盐胁迫具有一定的抗性。但是在6‰高盐胁迫下，其膜透性增加。 本试验以燕麦幼苗为材料，以不同浓度的NaCl和Na2CO3混合盐碱对燕麦幼苗进行胁迫处理，通过燕麦幼苗叶片中细胞膜透性、MDA及Pro含量的变化，探讨了燕麦对混合盐碱逆境的敏感性，旨在为燕麦抗逆育种及盐碱地大面积栽培燕麦提供理论依据。 1 材料和方法 1.1 材料 燕麦(白燕6号)。 1.2 材料培养 RXZ型人工智能气候箱。盆栽砂培，出苗前每天上午9:00-9:30浇去离子水50mL，幼苗出齐后浇Hoagland营养液，每盆定苗20株。照光时间14h(早5:00-晚19:00)。白天温度为28℃±2℃，夜间温度为16℃±2.5℃。2周后，每天下午4:00-4:30，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号盐碱水（Ⅰ-Ⅴ号盐碱水的配置及浓度见表1）处理。每次浇混和盐碱水100 mL，每天上午浇适量的去离子水以补充蒸发消耗的水分。对照（CK）用Hoagland全营养液透灌。 取样时间为处理72h后下午4:00-4:30。剪切叶片液氮速冻后，置于-70℃冰箱备用。 表1 不同梯度盐碱成分及浓度
1.3 测定项目及方法 2 结果和分析 2.1 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片细胞膜透性的影响 植物耐盐性的重要机制之一是调节植物体内盐分的运输和分配，而细胞膜结构和功能的完整性是控制离子运转和分配的主导因素，因此膜系统是植物盐害的主要部位。 图1 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片细胞膜透性的影响 由图1可见，r=0.8773说明细胞膜透性和不同浓度盐碱胁迫呈显著的正相关。在盐胁迫条件下，植物生长受到抑制与细胞膜受到破坏有关。燕麦幼苗叶片的细胞膜透性均随着盐分浓度的增加和胁迫时间的延长而增加，细胞膜透性的增幅越大，说明较高浓度的盐分极大破坏了的膜系统。 2.2 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片MDA含量的影响 MDA是细胞膜质过氧化的终产物，MDA的积累对植物具有一定的毒害作用，其积累含量的多少可作为植物遭受逆境损害程度的指标之一。 图2 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片MDA含量的影响 由图2中 r=0.9834 可以看出，MDA含量和不同浓度盐碱胁迫呈显著的正相关。在正常条件下，叶片内MDA含量非常低，随着盐碱胁迫的增强，MDA含量逐渐升高，在盐碱胁迫伤害超过一定限度时，植物加速衰老。说明高浓度盐碱胁迫条件下，植物脂质过氧化作用明显加大。 2.3 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片Pro含量的影响 植物在不同浓度盐分胁迫下，Pro含量的加速增加是植物适应逆境的显著特征之一。由图3可见，在不同盐碱胁迫条件下，Pro含量差异极显著。在正常条件下，叶片内Pro含量极低，随着盐碱胁迫的增强，叶片内Pro含量表现为先升后降的趋势。许多研究结果表明，Pro可使植物具有一定的逆境适应性和保护作用。植物在逆境胁迫下，Pro含量急剧增加，作为小分子化合物，被认为是一种渗透保护剂。 图3 不同浓度盐碱胁迫对燕麦幼苗叶片Pro含量的影响 3 讨论与结论 细胞质膜是细胞与外界环境相隔离的屏障，同时也是细胞与外界环境进行物质交换、能量传递和信息交流的接触面，在细胞中执行多种功能。在正常条件下培养，叶片细胞质膜透性很小，在盐碱胁迫下，质膜透性增加，并随盐碱胁迫浓度的提高，质膜透性增大，表明在盐碱胁迫下，质膜受到严重破坏。当逆境伤害超过一定限度时，植物进入衰老，Pro含量不再积累，此时Pro含量已经不可能再表示植物的伤害程度。本实验相关性分析表明，燕麦幼苗对盐碱胁迫较敏感。随着盐碱胁迫的增强，燕麦幼苗叶片内细胞膜被破坏，透性增加；MDA含量逐渐增加；Pro含量表现为先升后降的趋势。逆境胁迫下Pro含量与MDA含量基本呈负相关，说明Pro的累积对减弱盐碱胁迫下的膜质过氧化作用具有重要意义。燕麦幼苗对逆境胁迫有一定的耐受力，但超过一定的耐受阈值，植物就不能正常生长。 参考文献 [1] Munns R.Comparative physiology of salt and water stress[J].Plant Cell and Environment,2002,25:239-25. [2] 李玉明,石德成,李毅丹,等.混合盐碱胁迫对高粱幼苗的影响[J].杂粮作物,2002,22(1):41-45. [3] 柯玉琴,潘廷国.NaCL胁迫对甘薯叶片叶绿体超微结构下一些酶活性的影响[J].植物生理学报,1999,25(3):229-233. [4] 王庆华,李彦.硫酸钠对油菜种子萌发的影响[J].现代农业科技,2006,12. [5] 魏海霞,孙明高,夏阳,等.NaC1胁迫对苦楝细胞膜透性和有机渗透调节物质含量的影响[J].甘肃农业大学学报,2005,10(5):599-603. [6] 张治安,张美善,尉荣海.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科学技术出版社,2004:132-141. [7] Humphrey A.Partitioning in chi odium ion in the germination seed of two forage legumes under varied salinity and temperature regimes[J].Commu Soil Sci Plant Anal,1995,(26):3357-3370. [8] MAYER A M,HAREL E.Review of polyhenol oxidase in plant [J]. phytochemikstry, 1979, 18:193-215. [9] 王磊,李建勇,张振贤.冻害低温下越冬甘蓝渗透调节物质的变化和作用[J].山东农业大学学报,2001,32(4):487-490. [10] Chance B,Maehly A C.Assay of catalase and peroxidase[J].Methods Enzymol,1955.2:764-775. [11] 吕香芝,王正刚.盐胁迫下小麦吡咯-5-羧酸还原酶活性和游离脯氨酸积累[J].植物生理学报,1993,19(2):111-116. [12] 汤章城.逆境条件下植物脯氨酸的累积及可能的意义[J].植物生理学通讯,1984,(1):15-27. [13] 白宝璋,杨剑平,历秀茹,等.植物生理学(上)[M].北京:中国农业出版社,1996. 作者简介：崔喜平（1974-），女，黑龙江齐齐哈尔人，黑龙江省梅里斯达斡尔族自治区种子管理站农艺师，研究方向：农业。 通讯作者：陈展宇（1972-）男，吉林长春人，吉林农业大学农学院副教授，博士，研究方向：植物抗逆生理。 相关热词搜索： 过氧化 盐碱 幼苗 胁迫 叶片 热门文章：
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