浅谈不同浓度NaCl溶液对紫穗槐幼苗的影响
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【摘 要】紫穗槐因具有全面的抗性而受到广泛的关注。本文用不同浓度的nacl溶液对紫穗槐幼苗进行胁迫处理，研究NaCl溶液胁迫对紫穗槐生长及生理指标的影响。结果表明培育紫穗槐幼苗的NaCl溶液浓度越高，紫穗槐叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量越高，相对电导率越大，植物叶片中叶绿素含量下降，紫穗槐生长所受胁迫作用越强。盐胁迫下紫穗槐通过提高这几种生理指标的含量来进行适度的渗透调节，以适应NaCl溶液的胁迫。
【关键词】紫穗槐；盐胁迫；生长发育；生理指标
1.紫穗槐简介
紫穗槐别名椒条、棉条、穗花槐，是豆科紫穗槐属。灌木，高l-4m。羽状复叶；小叶11-25，卵形、椭圆形或披针状椭圆形，长1.5-4cm，宽0.6-1.5cm，顶端圆或微凹，有短尖，基部圆形，两面有白色短柔毛。穗状花序集生于枝条上部。花冠紫色，旗瓣心形；雄蕊10，每5个一组，苞于旗瓣之中，伸出花冠外。荚果下垂，弯曲，长7-9mm，宽约3mm，棕褐色，有瘤状腺点。花果期5-10月。
紫穗槐耐盐碱，有较强的耐碱性能，在根际土壤量0.3%～0.5%的范围内，都能生长。耐度稍次于柽柳、沙枣。它耐旱、涝，属于半旱生植物，具有较强的抗旱性能。轻壤质土0～50cm土层水分含量在8.3%～9.5%，百天无雨，仍郁郁葱葱，枝叶茂盛，在半干旱沙层水分含量2.5%～3%的情况下，仍能正常生长极耐水淹，具有较强的抗涝能力。适应性强，虽喜温湿，但短期冻土层在1m情况下，仍不至被冻死：耐沙压，沙层不超过株高时，仍能很好的生长；紫穗槐有播种、扦插及分株三种繁殖方法。紫穗槐扦插育苗具有成苗率高、繁殖系数高、育苗周期短等优点，扦插以春季扦插为主，一般在3月下旬至四月上旬扦插。
2.试验的研究目的及意义
盐碱土是地球陆地上分布广泛的一种土壤类型，全世界约有1/3的盐渍化土壤，目前我国有2000多万hm2盐荒地和666.7万多hm2盐渍化土壤，约占全国可耕地面积的25%，是国内一项巨大的土壤资源。盐碱土严重制约着农业生产，是影响生态环境的重要因素之一。大部分植物在土壤含盐量0.3%便受到危害，大于0.5%时即不能生长。由于紫穗槐植物组织或细胞内的生理代谢和生化变化与其它植物不同，其对盐胁迫的抗性也不同，所以对它抗盐性生理指标的研究就有很强的现实意义。
目前国内外对紫穗槐的研究报道很多，但大部分都针对其经济效益进行研究，对其抗逆能力及抗逆原理的研究甚少，尤其对抗盐胁迫的研究未见有报道，本试验对盐胁迫过程中紫穗槐种子的发芽率及幼苗叶片中几种与抗逆相关的化学成分的变化，为其耐盐机理的深入研究提供数据。本实验通过用不同浓度的NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4溶液来培养紫穗槐种子，研究其在盐胁迫条件下的发芽率。在绿化过程中，经常采用种子直播技术对盐碱土进行改造，研究紫穗槐种子的抗盐能力具有重要意义。揭示其在盐胁迫下的生理变化规律；并通过受胁迫的紫穗槐与对照植株进行生长量比较分析，推断紫穗槐在抗盐方面的表现，具有重要的实践指导意义。
3.试验方法
试验分别用0.3%，0.5%，0.7%，0.9%，1.1%，1.3%，1.5%，1.7%，1.9%浓度的NaCl、Na2CO3、NaHCO3、NaSO4溶液和纯净水培养紫穗槐种子，每个浓度的不同溶液设3个平行组，每组培养50个发育饱满有生活力的种子。在培养皿底层铺滤纸，用溶液润湿，放入种子，加盖培养。选取生长健壮、长势一致的紫穗槐苗株80株，将其随机分为4组，每组20株。1-3组分别用0.5%、0.8%、1.1%NaCl溶液浸盆处理，直到盆土饱和为止，第4组用自来水浇灌作为对照。每隔3周测定一次生理指标，共持续9周，最后一次一并进行了株高、根颈的测定。
4.结果与分析
4.1不同浓度的NaCl溶液对紫穗槐种子发芽率的影响
NaCl溶液处理的种子发芽率变化比较复杂，当溶液浓度从0.1%上升到0.3%时，发芽率反而上升20%，可能适当的浓度有利于种子萌发，这与紫穗槐的较强抗盐性有一定的关系。当浓度从0.3%上升至1.0%时，发芽率稳定下降，在1.0%-1.3%阶段，发芽率显著下降。1.0%应该是一个临界值。
4.2不同浓度的NaCl溶液对紫穗槐幼苗叶片中可糖含量的影响
可溶性糖是植物的主要渗透调节剂，它也是合成别的有机溶质的碳架和能量来源，对细胞膜和原生质胶体亦有稳定作用，还可在细胞内无机离子浓度高时起保护酶类的作用。不同盐浓度胁迫的紫穗槐组织中可溶性糖含量的变化趋势为：胁迫时间越长，可溶性糖含量越多，即紫穗槐体内可溶性糖含量随盐浓度的增加而增加。
4.3不同浓度的NaCl溶液对紫穗槐幼苗叶片的细胞膜透性影响
盐逆境中，植物细胞的质膜透性增加，耐盐性较强的植物细胞膜稳定性较强，质膜透性增加较少，伤害率低；而耐盐性弱的植物则相反。紫穗槐的相对电导率处于比较低的水平。随着盐分胁迫的加剧，相对电导率逐渐增加，各盐碱处理与对照差异显著。在盐分胁迫前期各处理相对电导率上升幅度较小，在盐胁迫第3周时，0.5%、0.8%和1.1%处理分别与对照相比增加了50%、120%和185%，盐胁迫后期相对电导率则大幅度上升。说明在盐胁迫条件下，原生质膜透性的变化是缓慢渐进的，只有当盐胁迫到一定程度后，原生质膜才会受到严重的伤害，造成细胞内离子的大量外渗，相对电导率剧增。1.1%处理的紫穗槐叶片已经全部脱落，说明紫穗槐不能忍受1.1%的盐浓度。
4.4不同浓度NaCl溶液对紫穗槐幼苗叶片中叶绿素含量的影响
植物叶片中光合色素含量是反映植物光合能力的一个重要指标，盐胁迫下植物叶片中叶绿素含量下降，其主要原因是由于NaCl能促进叶绿素酶活性，使叶绿素降解。NaCl盐胁迫下，紫穗槐叶片叶绿素含量随盐处理时间的延长和浓度的增加呈现总体下降的趋势，处理后0.5%和0.8%处理与对照的差别不显著，随着处理的持续进行，叶绿素的含量迅速下降，说明盐处理已经受到抑制叶绿素的形成。
4.5不同浓度的NaCl溶液对紫穗槐幼苗叶片中丙二醛含量的影响
MDA是膜脂过氧化的产物，通常用MDA作为指标表示膜脂过氧化的程度和植物对逆境的反应。盐胁迫使植物叶片膜脂过氧化作用加重，MDA含量增加。处理3周后，紫穗槐随盐胁迫程度的加大，MDA含量迅速增加，1.1%处理膜脂过氧化作用最严重，直到第五周1.1%处理植株叶片完全脱落。随着处理的持续进行，0.5%和0.8%处理的MDA的含量持续增加，这与细胞膜透性的变化规律相一致，说明植物叶内的细胞膜系统不同程度地受到了损坏。
4.6不同浓度的NaCl溶液对紫穗槐生长发育的影响
紫穗槐植株高度与处理它的溶液的浓度有一定的线性关系。随着NaCl溶液浓度逐渐升高，紫穗槐苗的生长高度下降，可以看出是盐溶液长期作用的结果。平均的胸径减小方面也很有规律，浓度越高培养出的紫穗槐苗平均根径越小。这反映了整株植物的发育情况。由以上数据可以总结出：NaCl溶液的浓度逐渐升高，紫穗槐生长所受影响逐渐加大，改变趋势较平稳，没出现突变值。
5.结论
盐溶液对紫穗槐种子发芽率都有影响，使发芽率降低。紫穗槐种子对碱性盐溶液特别敏感。盐胁迫下的生长和生理特性的研究表明，低于0.5%的NaCl溶液对叶片生长影响小，大于此浓度，随着盐浓度的增大，叶片生长受抑制越来越明显。盐胁迫条件下，植物都要受到渗透胁迫的伤害，而它们只有通过渗透调节减轻或避免伤害。植物通过在细胞液泡中积累无机离子或合成有机溶质等方式进行渗透调节。可溶性糖、脯氨酸、无机离子等物质是植物体内重要的渗透调节剂。在高盐浓度胁迫下，紫穗槐的膜系统受到了损伤，而细胞中的渗透调节物质，无论是无机离子还是有机物质，并没有随着盐浓度增高而明显升高，可能是细胞渗透调节能力下降所致。NaCl浓度达到1.1%时，对植物造成了致死性伤害，在生长上表现为萎蔫、叶片脱落和生长较为缓慢，5周过后叶片完全脱落，生理上表现为光合作用、蒸腾作用受到显著抑制，这些都是恶化过程中的明显表现，说明紫穗槐不能抵抗1.1%NaCl的重度盐胁迫，但0.5%和0.8%NaCl的盐胁迫可以长时间适应，并比较可以很好的生长。 [科]