浅谈盐胁迫对紫穗槐生理指标的影响
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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。本论文对不同浓度培养下紫穗槐种子的发芽率进行了研究，对紫穗槐幼苗进行胁迫处理后，对其叶片中的可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛含量和相对电导率进行测定，研究NaCl溶液胁迫对紫穗槐生长及生理指标的影响。可溶性蛋白、脯氨酸等物质是植物体内重要的渗透调节剂，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
中图分类号：S551+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0398-01
一、紫穗槐简介
紫穗槐学名（Amorpha fruticosa L）别名（椒条、棉条、穗花槐），是豆科紫穗槐属。灌木，高l一4m。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，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，没有翼瓣和龙骨瓣；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。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。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。它适应性强，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；耐郁闭，在高大乔木林带下能正常生长；成林后抗病能力强，大面积栽植能抗病虫害。它生长迅速，在一般土壤条件下，1年生的苗可长高1m，2年生的茎条可高达1.5～2.5m，3生的茎条可高达4m以上。其茎条萌发力极强，紫穗槐营造的各种防护林带，一般2～3年即可成林，优于一般树种。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。它是快速育苗的好方法。扦插以春季扦插为主，一般在3月下旬至四月上旬扦插，在塑料大棚中春插可适当提早。
二、植物抗盐性的研究进展
盐胁迫是抑制植物生长，降低农作物产量的主要环境因素之一。长期以来，关于如何提高植物的抗盐性，增加在盐胁迫条件下的农作物产量一直是人们关注的焦点。探明植物应对盐胁迫的反应机制和抗盐机理，有助于通过生物工程方法或其他措施改造植物，提高其抗盐能力。
植物生长对盐碱的反应受许多因素影响：盐胁迫的程度（轻微、中度、高度），作物群体叶面积、叶片水势和产量随土壤含盐量的增加呈下降趋势； 物种、品种、植物器官，盐胁迫能加速成熟叶片的衰老、死亡和脱落；植物发育的阶段和胁迫的时间。一般情况下，盐胁迫抑制植物的光合作用，而且外界浓度越高，作用时间越长，抑制程度越大。光合作用是植物得以生存的基础生理活动，盐胁迫对植物的影响必然会影响到光合作用的各环节。在盐渍条件下，植物细胞可以通过积累在渗透上有活性而对细胞无毒，对代谢无抑制作用的可溶性溶质来进行渗透调节，降低渗透势。因此，脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛可作为植物抗逆性重要的几项生理生化指标。
三、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。
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[3，6]。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。由于沿海地带的盐碱土中含有大量的NaCl盐，因此对用不同浓度的NaCl溶液处理紫穗槐播种苗进行可溶性糖、可溶性蛋白、电导、脯氨酸、丙二醛等各项生理指标的测定分析，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。
四、脯氨酸含量的测定
取新鲜叶片，擦净表面污物，称取 0.5g于试管中，每个品种重复3次。脯氨酸含量的测定采用茚三酮法。向有材料的试管中加入5ml 3%的磺基水杨酸溶液，于沸水浴中提取10min，过程中要常摇动，冷却后过滤为提取液。取2ml提取液于另一带塞试管，加入2ml冰醋酸及2ml酸性茚三酮，沸水浴30min，溶液即呈红色。冷却后加入4ml甲苯，摇荡30s，静置片刻，取上层液于比色杯中，以甲苯为对照，在520nm波长处测吸光值。
五、可溶性蛋白含量的测定
蛋白质的测定采用考马斯亮蓝G-250染色法。
取新鲜叶片，擦净表面污物，称取 0.25g于研钵中，每个品种重复3次。加10ml蒸馏水研成匀浆，转移到离心管中，放置30-60min以充分提取，然后以4000r/min的转速低温离心15min，吸取上清液0.1ml，加5ml考马斯亮蓝G-250。混匀后放置2min，之后用分光光度计在595nm下比色，查标准曲线，计算蛋白质含量（mg/g）。
六、丙二醛含量的测定
丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸法。取新鲜叶片，擦净表面污物，称取1g于研钵中，每个品种重复3次。加入2ml 10%TCA和少量石英砂，研磨至匀浆；再加8mlTCA进一步研磨，匀浆在4000r/min离心10min。吸取离心的上清液（对照加2ml蒸馏水），加入2ml 0.6%TBA溶液，混匀物于沸水浴上反应15min，迅速冷却，取上清液在532、450nm波长下的吸光值。
七.结论
通过试验分析可以看出，无论哪一种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。
本试验中，脯氨酸、可溶性糖含量增加，但可溶性糖含量能否充分作为植物耐盐性鉴定指标有待于进一步研究。而脯氨酸可以作为植物受盐胁迫的可信的鉴定指标。通过丙二醛（MDA）含量、膜的相对透性急剧增加，且变化趋势一致，说明在高盐浓度胁迫下，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。