盐胁迫对四种景天幼苗水势、荧光效率、丙二醛的影响

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 盐胁迫对四种景天幼苗水势、荧光 效率、丙二醛的影响 摘 要：目的：为营口产业基地 （NaCl 型盐碱地）绿化工程筛选地被 植物，并研究其部分耐盐机制。方法分 别用不同浓度盐溶液 (0、50 、100、200、400mmol L-1)处 理红八宝景天、粉八宝景天、景天三七、 德国红景天幼苗，测定其幼苗叶片的水 势、荧光效率、丙二醛(MDA)含量。结 果：盐胁迫下，上述四种景天叶片水势、 荧光效率都呈下降趋势，MDA 含量上 升。结论：景天三七的耐盐性最强，其 次是德国红景天、粉八宝景天，红八宝 景天耐盐性最弱。 中国论文网 /2/view-12905914.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：景天属植物 盐胁迫 水势 荧光效率 丙二醛 景天属植物(Sedum L)属多年生 肉质草本植物，分布广泛，有 8 个亚属 400 余种，我国有 150 种。株型直立的 景天科植物，株丛较矮且紧凑，叶多肉 质，质感好，花小，密集，鲜艳，花期 长，整株植物绿色期长，是集观叶、观 茎、观花为一体的优良宿根花卉。其具 有很高的观赏价值，且抗寒性强，能在 华北地区露地越冬，适应性强，对土壤 要求不严，耐旱，同时也是改良土壤、 保持水土的重要植物1。 土壤盐渍化对农业的影响是一个 全球性的问题，全球 20的耕地和近半 数的灌溉土地都受到不同程度的盐害威 胁2。盐渍化严重制约着农业生产和生 态环境，全世界的盐碱地约占陆地面积 的三分之一，我国盐碱地面积约 4000 万 hm2，仅海岸带、滩涂就达 667 万 hm2 以上，且有逐年增大的趋势3。筛 选具有高耐盐特性的景天新品种，对进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 一步开发利用盐碱地和扩大景天生产都 有重要意义。 近年来，对景天的品种分类、生 长和生态习性、引种育种以及栽培方面 已开展了大量的研究工作，但有关景天 抗逆生理的研究报道很少4。本实验以 NaCl 溶液作为盐胁迫溶液，以红八宝 景天（Hong Sedum spectabile Borcau） 、 粉八宝景天（Fen Sedum spectabile Borcau） 、景天三七（sedum aizoon L.） 、 德国红景天（Gynura Rhodiola rosea）为 材料，探讨盐胁迫对四种景天植物叶片 水势、荧光效率、丙二醛含量的影响， 以期为景天的耐盐性选育工作提供理论 依据，使其优良耐盐品种能更广泛地应 用于我国东北盐碱地以及沿海地区的园 林建设5。 一、材料与方法 1.试验材料 红八宝景天、粉八宝景天、景天 三七、德国红景天，购自辽宁省鞍山市 台安县杨树苗圃。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 2.试验处理 本试验采用沙培法，将四种景天 幼苗种于盛有细沙的花盆中，置于生长 室中培养，每天浇 1/2Hoag -land 营养液， 光周期 16/8h，相对湿度 70%，培养 2 周后，选取长势一致的幼苗进行盐胁迫 处理，分别用 0、50、100、200、400mmol L-1 的 NaCl 盐溶液处理（以 1/2Hoagland 营养 液配制） ，每隔 2d 添加处理液 100ml， 沙培做平行的两组即每个浓度各处理 6 株，处理第 0、1、3、5、10 天取样， 从植株上剪取相同部位的叶片进行各项 指标测定6。 3.测定方法 水势采用 PSYPRO 型水势仪 （WESCOR,USA）测定；叶绿素荧光 效率采用荧光效率仪（handy PEA）测 定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴 比妥酸方法（TBA）测定7；所得数据 采用 DPS 统计软件分析。 二、结果与分析 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 1.盐胁迫对四种景天叶片水势的 影响 叶片水势是反映植物体内水分亏 缺最敏感的生理指标。图 1 所示，盐处 理使四种景天幼苗叶片水势降低程度 （值表示）不同，与对照相比，景天 三七低盐 50mmol/L 处理五天水势变化 不显著（P0.05） ，随盐浓度的增加和 胁迫时间的延长，水势不断降低，至高 盐 400mmol/L 处理 10 天时水势下降至 最低达-3.83 MPa，下降极显著 （P0.01） 。尤其红八宝景天 400mmol/LNaCl 处理十天后水势由-2.27 MPa 下降到-5.94MPa，下降幅度最大( 值=3.69)，表现为部分植株根系吸水困 难，叶片萎蔫，濒临死亡8。而德国红 景天和粉八宝景天 400mmol/LNaCl 处 理十天后水势下降值分别为 2.12 MPa，2.33 MPa，伤害程度居中。 图 1 盐胁迫对四种景天叶片水 势的影响 2.盐胁迫对四种景天叶片荧光效 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 率的影响 Fv/Fm 指 PS最大光化学效率， 反映了 PS反应中心内原初光能转化 效率，可以作为判断盐胁迫对光合作用 中光反应影响大小的指标9。如图 2 所 示，50mmol/L 盐处理的幼苗，在处理 期间景天三七、德国红景天、粉八宝景 天三个品种之间 Fv/Fm 的值下降幅度较 小（ 值变化小） ，100、200 mmol/L 盐 处理幼苗的 Fv/Fm 值在处理期间有所波 动，总体表现下降趋势，到 400mmol/L 盐处理时，其幼苗 Fv/Fm 值与对照相比 显著降低（P0.05） ，其中红八宝下降 极显著（P0.01） ，至处理 10 天，红八 宝景天 Fv/Fm 值由 0.8353 降至 0.6095，比对照下降了 37%，下降幅度 最大（( 值=0.2258)。但景天三七叶片 的光化学效率随 NaCl 浓度增加变化不 大（(值=0.0527 ） ，德国红景天、粉八 宝景天的 Fv/Fm 下降值分别为 0.0664、0.1339，伤害程度居中。 图 2 盐胁迫对四种景天叶片光 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 化学效率(Fv/Fm) 的影响 3.盐胁迫下景天叶片内丙二醛 （MDA）含量的变化 与对照相比，盐处理后，四种景 天叶片均不同程度地积累 MDA，在不 同盐浓度胁迫下，随着盐胁迫时间的延 长，四种景天叶片内的 MDA 含量均表 现有上升的趋势，处理第三天前含量增 加幅度不大，之后迅速升高。在低盐胁 迫下(50mmol/L NaCI)，四种景天 MDA 含量有所波动，但总体变化不大，高盐 胁迫下升高迅速。在同一水平上，景天 不同品种间丙二醛含量增加也存在很大 差别（如图 3值所示） ，其中红八宝景 天 MDA 含量增加幅度最大（ =2.8374） ，400mmol/L 处理十天时，达 到 6.31 酶活力单位.g-1.FW，是对照的 1.82 倍，而景天三七的 MDA 含量增加 量明显低于红八宝，说明景天三七叶片 的质膜受过氧化产物的伤害程度低于红 八宝景天。而德国红景天和粉八宝景天 MDA 含量增加量无明显差异，伤害程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 度居中。 图 3 盐胁迫对四种景 天叶片内 MDA 含量的影响 三、讨论与结论 水势体现了细胞膨压的大小和组 织水分状况，在盐分生理研究中，水势 是目前被普遍接受的植物体内水分状况 的指标。由于溶液中含有 NaCl，水势 降低，使植物根系吸水困难, 溶液中盐 分越多，根系吸水越困难，甚至使体内 水分外渗，造成生理干旱10。渗透调 节是植物的重要抗逆生理机制，主要是 指在逆境胁迫下，植物生长受到抑制， 植物组织可以通过降低细胞的渗透势适 应外界环境。渗透调节的主要生理作用 表现在完全或部分地维持细膨压，维持 一定的叶片生长率11 。研究结果表明， 随盐强度的增加和胁迫时间的延长水势 降低，四个景天品种水势下降幅度由小 到大依次是景天三七、德国红景天、粉 八宝景天、红八宝景天，红八宝景天水 势下降幅度最大，说明盐胁迫下伤害最 明显。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 叶绿素荧光动力学的发展为进一 步揭示逆境对光合作用的抑制机理提供 了新手段。F0 是初始荧光 , Fm 是 PS 反应中心处于完全关闭时的荧光水平， Fv 是可变荧光， PS代表 PS的实 际量子产量，而 Fv / Fm 和 Fv / F0 则分 别是光化学效率和 PS的潜在活性。 本研究发现叶绿素荧光动力学参数 Fm、Fv / Fm、Fv / F0 在盐胁迫下皆显 著降低, 其中 F0 显著上升 , Fv / Fm 显 著下降。盐胁迫下 F0 上升可能是景天 体热耗散保护机制失去作用，反应中心 可逆失活所致。Fv / Fm 下降可能是由 于激发能由 PS向 PS传递受阻。Fv / F0 下降表明 PS活动中心受盐胁迫 的影响，光合原初反应过程受阻，光合 电子由 PS反应中心向 QA、QB 及 PQ 库的传递受到抑制12 。这些结果表明， 盐胁迫使 PS受到了损伤。由于叶绿 素荧光信号反应灵敏、测定快速、简便 和对样品的无破坏性，使得它在植物环 境生理尤其是在逆境生理的研究中得到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 广泛应用。许多研究已证明 PS是光 抑制的重要部位,许多胁迫因子，如干旱、 冷害等都可以使 PS光能利用效率下 降，从而使植物更容易受到光抑制的伤 害。本试验结果显示，盐胁迫抑制 PS的功能，盐胁迫使 Fv / Fm 下降13。 总之，盐胁迫下植物体 PS内的变化 极为复杂，试验所用材料、盐处理浓度 和时间不同均可能产生不同的结果，但 耐盐品种 Fv/Fm 值明显大于不耐盐品种。 盐胁迫对景天叶片 PS光能利用效率 的影响有待进一步研究。 丙二醛是膜脂过氧化的主要产物 之一，丙二醛又可以与膜上的蛋白质、 酶等结合，引起蛋白质分子内和分子间 的交联，使之失活。破坏生物膜的结构 和功能，从而使生物表现出伤害状态。 本实验中丙二醛的含量也呈上升趋势， 其主要的原因可能是低盐胁迫下，虽然 SOD 酶系统的功能加强，但其调节能力 有限，因而体内依然积累了过剩的氧自 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 由基，这些氧自由基又引起膜的过氧化。 产生了大量的丙二醛，使丙二醛含量上 升。前人研究结果表明，盐胁迫强度加 大时，叶片 SOD 活性下