一、实验课题名称：
盐胁迫对植物体内游离脯氨酸积累的影响
二、文献综述：
【1】作物生长的环境并不总是适宜的。干旱、炎热、霜冻、盐碱、涝灾，以及环境污染、病虫害等都会对作物的生长造成不利的影响。作物的抗逆性是整体性的。可能存在着共同的机制以抵御整个生育期的各种逆境胁迫，现综述如下
l．渗透调节
己有大量研究表明，渗透调节是抗旱性的一种重要机制。水分亏缺条件下，叶片和根系渗透调节的生理效应主要是以下两个方面：一是增加吸收，保持膨压，缓和脱水胁迫，改善细胞水分状况；二是改善水分胁迫植物的生理功能，维持一定的生长和光合能力，提高植物在低水势下的生存能力。
Jordan（1984）试图从植株整体系统上量化渗透调节的作用，他们用模型模拟得出如下结论，渗透调节的作用并不能找出影响产量的复杂因素，在干旱条件下由于缺乏渗透调节能力，小麦虽然有大量的根系仍不能正常生长（Mcgown，l984）。
李德全等（1994）在盆栽试验条件下研究表明，抗旱性强的品种渗透调节能力均大于抗旱性弱的品种。
李秀菊（1992）在大田试验条件下，测定了3个抗寒性不同冬小麦品种越冬期抗寒力变化与渗透调节的关系。结果表明，抗寒锻炼期间冬小麦抗寒能力逐渐提高，抗寒性越强的品种增强的幅度愈大。伴随抗寒力的增强，渗透势降低，抗寒力愈强的品种下降幅度愈大。与渗透变化有关的可溶性糖等渗透物和水分状况均向降低渗透势的方向发展。
2．脯氨酸
有研究表明，通常萎蔫较快的作物脯氨酸积累也较快。Aspinall和Paleg(1987）讨论了胁迫条件下脯氨酸积累作为一个抗旱因素的可能性，得出结论如下，脯氨酸是一种细胞亲和溶质，积累数它可影响渗透调节。换句话说，对液泡中主要渗透物质钾的积累来讲，脯氨酸起细胞质渗透调节平衡作用。
Barderska（1993）认为，脯氨酸可能在防止酶蛋白脱水和渗透胁迫方面起一定的作用，因而把它看做对植物有利的反应，有人还提出把它作为作物抗旱育种的指标，但是后来倾向认为，这是植物受到胁迫损害的一种症兆，而且Bawa和Sen（1993）指出，有些能很好适应水分胁迫的植物并不总是积累大量的脯氨酸。
有研究表明，脯氨酸可作为脱水胁迫、高温胁迫时各种酶的保护剂，脯氨酸很可能起保护膜不受高温破坏的作用。已发现花粉中富含游离的脯氨酸。花粉从基质中大量摄取脯氨酸，而脯氨酸含量的增加可以改善其热胁迫下的活力。近年来的大量研究表明，脯氨酸和甘氨酞甜菜碱能起到细胞的热保护剂作用。缺水能引起这些代谢产物积累，热胁迫对它们积累是否有显著作用还不确定。
Chu等(1974）的研究表明，只有在缺水的条件下，高温才导致大麦积累脯氨酸，在组织水势不降低的条件下，热胁迫不能引起脯氨酸积累，不管脯氨酸是否能因热胁迫而积累，而它却在受旱胁迫时大量积累，这就涉及到大田环境中的热胁迫，因为干旱和炎热往往同时发生。
脯氨酸是在盐胁迫条件下易积累的一种氨基酸，也是盐生植物的一个非常重要的调节渗透压物质。大麦叶片积累脯氨酸含量与外界环境中Na+的浓度成线性关系，有些植物脯氨酸是Na+胁迫的专一性反应。如在NaCl介质中生长的鹰嘴豆耐NaCl品种，其体内积累的脯氨酸含量比敏感品种要高。而在KCI的介质中，其体内脯氨酸的含量下降.
张正斌等，《作物杂志》1997年第4期
【2】游离脯氨酸的积累是植物对水分胁迫的一种普遍反应，无论是土壤干旱还是盐溶液引起的水分胁迫，都会使植物体内游离脯氨酸含量明显增高。在渗透胁迫条件下，小麦胚芽鞘中游离脯氨酸在抗旱性强的品种中积累较少，在抗旱性弱的品种中积累多。土壤干旱使脯氨酸增加的原因可能与蛋白酶活性、蛋白质的合成以及脯氨酸脱氢酶活性受到影响有关。土壤干旱也往往引起小麦叶片总的可溶性蛋白质含量下降，但在本试验条件下发现可溶性蛋白质含量下降程度与品种抗旱性强弱没有表现出一致的趋势，这可能是由于试验材料受到渗透胁迫的时间不够。渗透胁迫也引起SOD超氧化物酶和CAT过氧化物酶活性不同程度下降，但对于上述生理生化变化是否可作为植物抗旱性的指标目前仍有争议.。本研究发现，在萌发期小麦渗透(0.975 Mpa)胁迫下，胚芽鞘脯氨酸以及其它生理生化指标相对含量与目前已广泛应用的抗旱指标(抗旱指数和抗旱系数)进行了相关性分析，结果表明部分指标与抗旱指数存在显著相关性，如胚芽鞘脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性等，所以这些指标可以用来对小麦的抗旱性进行初步鉴定。
张玉梅，林琪，姜雯，张延胜，李忠渗透胁迫条件下不同抗
旱性小麦品种萌发期生理生化指标的变化[期刊论文] 麦类作物学2006,26(6)：125～130
【3】自1954年发现了黑麦牧草在水分胁迫下叶片累积脯氨酸现象以来，很多研究表明，逆境条件下脯氨酸大量累积能够增强抗逆性，并且阐明了脯氨酸累积的途径和可能的生理作用。如在植物细胞适应胁迫过程中作为渗透调节物质、氮素储藏物质、防止大分子化合物变性、降低由胁迫引起的细胞内酸度、作为呼吸作用的底物、维持膜稳定性和保护植物免受自由基伤害等。植物体内脯氨酸合成主要通过两条途径：谷氨酸途径和鸟氨酸途径，两条代谢途径中的关键酶分别是吡咯啉一5一羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(OAT)。脯氨酸降解中的关键酶是脯氨酸脱氢酶(PDH)。其中，PDH和OAT定位在线粒体上，P5CS主要存在于细胞质基质中。
关于游离脯氨酸累积与植物抗性关系的研究结果也不尽一致，一部分报道认为脯氨酸累积是积极主动的适应性反应，与抗性有关。另外一种观点认为脯氨酸累积是胁迫反应，与抗性无关。本试验研究表明，脯氨酸累积既有积极一面，又有消极一面。结合不同浓度硝酸钾处理以及相关胁迫指标来看，PEG胁迫下 2 mmol/L的硝酸钾促进脯氨酸累积是积极的适应性反应，因为此时的丙二醛含量和细胞膜相对透性显著低于单纯PEG胁迫。但是相对较高浓度的硝酸钾处理，10 mmol·L-1的硝酸钾显著增加脯氨酸含量，这种增加可能是消极的，表现在丙二醛含量和细胞膜相对透性都大于单纯PEG胁迫处理，说明这个浓度下脯氨酸的累积属于胁迫反应。结合脯氨酸代谢途径中的关键酶活性变化规律，可以看出高浓度硝酸钾处理显著抑制了脯氨酸脱氢酶PDH活性，造成了游离脯氨酸大量累积。
曹芳，魏永胜渗透胁迫下硝酸钾对烟草脯氨酸代谢途径的影响 [期刊论文]--《西北农业学报》 2010，19(9)：144—148
三、实验目的与要求：
1、学习脯氨酸含量测定方法；
2、研究盐胁迫等逆境对植物体内脯氨酸含量的影响。
四、实验条件：
1、实验试剂：
3%磺基水杨酸，甲苯，冰醋酸，酸性茚三酮试剂（25g茚三酮溶于60ml冰醋酸和40ml 6mol/L磷酸中,加热（70℃）溶解。
常温保存期24h，冰箱中保存48h），标准脯氨酸溶液（10mg脯氨酸溶于100ml80％乙醇中，浓度为100ug/ml）；
2、实验仪器：
天平，研钵，移液管，水浴锅，离心机，试管，722型分光光度计；
3、实验材料：
小麦、水稻。
五、实验原理与方法：
胁迫条件下植物体内脯氨酸大量积累，而且胁迫时间越长,积累的脯氨酸越多；因此植物体内的脯氨酸含量在一定程度上反映了植物受胁迫影响的程度，可作为植物对逆境响应的一个参考指标。
在酸性条件下，茚三酮和脯氨酸反应，生成红色化合物，此产物在520nm波长下具有最大吸收峰，可用分光光度计测定，此法具有专一性。在pH1-7时用人造沸石可以除去一些干扰的氨基酸。
六、实验步骤：
1、准备实验材料
提前一周培养小麦、水稻，并根据实验目的对其分组处理，以备后用。小麦种子黑暗中25℃下用蒸馏水浸泡6h,使其充分吸涨，播于铺有湿滤纸的培养皿中于暗室中培养。露白后与尼龙网架上用水培养24h。将小麦、水稻各分为3组，分别用0.2、0.4、0.6mo l∕L的NaCl溶液培养3~4天，取地上部分做实验材料。
2、制作标准曲线
100ug/ml脯氨酸配置成0、1、2、3、4、5μg/ml一系列浓度的标准溶液。取标准溶液各2ml，加入2ml3%磺基水杨酸、１ml 冰醋酸和3ml茚三酮试剂于加塞试管中，充分混匀后在沸水浴中加热显色40min，冷却后加入４ml甲苯盖好盖子充分震荡，待其静置分层后，吸取红色甲苯相，于波长520nm测定OD值，以OD值为纵坐标，脯氨酸浓度（μg/ml ）为横坐标绘制标准曲线。
3、NaCl胁迫对小麦脯氨酸含量的影响
分别取对照和NaCl处理的小麦幼苗的地上部分（芽鞘和叶子）0.3g，用3%磺基水杨酸5ml研磨提取，匀浆移至试管中，在沸水浴中提取10分钟，加入0.5g人造沸石充分震荡，冷却后转
移至离心管中，3000r/min离心10min，取上清液待测。
各取对照和NaCl处理的提取上清液2ml，分别加入2ml蒸馏水，１ml冰醋酸和3ml2.5 %酸性茚三酮试剂，与上述制作标准曲线一样进行显色，萃取和比色，最后从标准曲线中查得脯氨酸含量。按照公式计算,植物体内脯氨酸含量（ug/g）=4A×2.5/0.3,其中Ａ为查表所得的脯氨酸。
七、实验数据的处理：
脯氨酸标准曲线为：y=0.0375x+0.0211；
因此：
小麦：实验组1：当y=0.375时，A=x=9.44ug/ml
实验组2：当y=0.833.时，A=x=21.65ug/ml
实验组3：当y= 0.843时，A=x=21.91ug/ml 水稻：实验组1：当y=0.155时，A=x=3.57ug/ml
实验组2：当y=0.194时，A=x=4.61ug/ml
实验组3：当y=0.390时，A=x=9.83ug/ml
八、实验结果与分析
不同盐浓度下，脯氨酸积累量不同，浓度越高其脯氨酸积累量越高。小麦较水稻而言其脯氨酸含量随盐浓度改变变化更大，说明小麦比水稻受盐胁迫的影响程度更大，此植物对盐的抗逆性较差。在处理实验组前也可明显发现小麦萎蔫程度较水稻更明显。
九、实验小结：
1、配置的酸性茚三酮溶液仅在24h内稳定，因此最好现用现
配；
2、在提取过程中提取、反应要充分；
3、离心前必须平衡，外管壁要干燥，离心机要水平放置等待
离心机完全停止后再取出试管；
4、甲苯有毒，需格外小心，注意教室通风；
5、使用分光光度计时，先调好波长，使用比色皿时只能拿粗
糙面，使用前必须润洗。
盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性： 我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%～0.25％时就会造成危害。钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1／3，约4×107ha，而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2～7×107ha，而且这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害： 1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。 2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。 3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP 羧化酶活性降低，使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物（棉花、蚕豆、番茄等），其净光合速率一般低于淡土的植物，不过盐分过多对光合作用的影响是初期明显降低，而后又逐渐恢复，这似乎是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响，多数情况下表现为呼吸作用降低，也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应，如小麦的根。呼吸增高是由于Na＋活化了离子转移系统，尤其是对质膜上的Na＋、K＋与A TP活化，刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致，但总的趋势是呼吸消耗增多，净光合速度降低，不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响，如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响，探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性，对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物（种子萌发）的影响；掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察和计算方法；各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势，绘制盐浓度与生长指标相关曲线，并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备和材料 电子天平；培养皿（直径120mm），滤纸（直径125mm定量滤纸若干），500ml、200ml烧杯，250ml 容量瓶，10ml移液管，玻璃棒，镊子，毫米刻度尺，剪刀；次氯酸钠、碳酸钠；小麦种子等。 三、实验方法和步骤 1.预处理 （1）种子的预处理：用10%的次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗数次后，于培养皿中做发芽实验。
脯氨酸含量的测定 在逆境条件下，植物体内脯氨酸（proline，Pro）的含量显著增加。植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低凝固点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸含量增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。 一、原理 当用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即为红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。 二、材料、仪器设备及试剂 （一）材料 待测植物叶片 （二）仪器设备 1. 722型分光光度计； 2.研钵； 3.100ml小烧杯； 4.容量瓶； 5.大试管； 6.普通试管； 7.移液管； 8.注射器； 9.水浴锅； 10.漏斗； 11.漏斗架； 12.滤纸； 13.剪刀。 （三）试剂 1.酸性茚三酮溶液：将1.25g茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml 6mol/l 磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中。 2.3%磺基水杨酸：3g磺基水杨酸加蒸馏水溶解后定容至100ml。 3.冰醋酸。 4.甲苯。 三、实验步骤 1.标准曲线的绘制 （1）在分析天平上精确称取25mg脯氨酸，倒入小烧杯中内，用少量蒸馏水溶解，然后倒入250ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，此标准液中每毫升含脯氨酸100ug。 （2）系列脯氨酸浓度的配置：取6个50ml容量瓶，分别加入脯氨酸原液0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml及3.0ml，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，各瓶的脯氨酸浓度分别为1ug/ml、2ug/ml、3ug/ml、4ug/ml、5ug/ml及6ug/ml。 （3）取6支试管，分别吸取2ml系列标准浓度的脯氨酸溶液及2ml冰醋酸和2ml酸性茚三酮溶液，每管在沸水浴中加热30min。 （4）冷却后各试管准确加入4ml甲苯，振荡30s，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶
植物对盐胁迫的反应 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展 杨晓慧1，2，蒋卫杰1*，魏珉2，余宏军1 （1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081；2.山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安271018） REVIEW ON PLANT RESPONSE AND RESISTANCE MECHANISM TO SALT STRESS YANG Xiao-hui1，2,JIANG Wei-jie1*,WEI Min2,YU Hong-jun1（ 1.Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing100081，China；2.College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agriculture University，Taian 271018，China） Key words：Iron stress,Osmotic stress,Salt resistant mechanism,Plant 摘要：本文从植物形态发育、质膜透性、光合和呼吸作用以及能量代谢等方面概述了盐胁迫下植物的生理生化反应，分析了盐害条件下离子胁迫和渗透胁迫作用机理以及植物的耐盐机制：植物小分子物质的积累、离子摄入和区域化、基因表达和大分子蛋白质的合成等，并简要综述了植物抗盐的分子生物学研究进展。 关键词：离子胁迫；渗透胁迫；耐盐机制；植物 中图分类号：S601文献标识码：A文章编号：1000-2324（2006）
脯氨酸的检测方法 1. 原理 样品用茚三酮处理，样品中的脯氨酸反应生成橙色物质，在520nm 检测吸光度，并作空白对照实验。 2. 应用范围 本方法适用于蜂蜜、果汁和浓缩汁中的脯氨酸的检测。本方法在其它方面的应用必须经过个别论证。 3. 试剂及仪器 3.1 脯氨酸 3.2 3%茚三酮2-甲氧基乙醇溶液（0.3g 茚三酮溶解于10ml 2-甲氧基乙醇，每天保持新鲜，即现用现配） 3.3 2-甲氧基乙醇 3.4 蚁酸（96%），即甲酸 3.5 异丙醇（2- 丙醇）水溶液：水：丙醇= 1：1 3.6 15ml 旋盖玻璃离心管（确保离心管的边缘没有缺口，将有缺口的离心管丢掉） 3.7 分光光度计，检测吸光度设定在520nm 下 3.8 1cm 玻璃比色皿 4. 样品准备 4.1苹果，梨和大部分浆果的果汁用单一浓度（即原果汁浓度），橙汁用1：20 的水进行 稀释。其它的果汁应进行适当的稀释，以保证稀释后的样品中的脯氨酸的含量低于50mg/L（见稀释表）。浓缩果汁用水稀释到单一浓度，然后再进一步进行适当的稀释。蜂蜜的稀释，采用2.5g蜂蜜加50ml水。 将样品在分析之前离心5min 左右，去除悬浮物，取上清液进行分析。 4.2 原果汁稀释表 稀释比例 颜色空白期望值样品类型 Apple 苹果1:1 yes Apricot 杏21:1 yes Aronia 野樱莓1:1 yes Banana 香蕉1:1 yes Blackberry 黑莓1:1 yes Cherry 樱桃1:1 yes Cranberry 蔓越莓1:1 yes Grape 葡萄16:1 yes Grapefruit 柚子21:1 no Guava 番石榴3:1 yes Kiwi 泥猴桃1:1 yes
实验报告 一、实验目的： 了解植物体内水分亏缺与脯氨酸积累的关系 二、实验所用仪器、药品、材料： 1.仪器 分光光度计,水浴锅,漏斗,大试管（20ml）,具塞刻度试管（20ml）,注射器或滴管（5-10ml）。 2.材料 植物小麦叶片 3.试剂 （1）3%磺基水杨酸 （2）甲苯 （3）2.5%酸性茚三酮显色液：冰乙酸和6mol·l-1磷酸以3:2混合，作为溶剂进行配制，此液在4℃下2-3天有效 （4）脯氨酸标准溶液：准确称取25mg脯氨酸，用蒸馏水溶解后定容至250ml，其浓度为100μg·ml-1。再取此液10ml，用蒸馏水稀释至100ml，即成10μg·ml-1的脯氨酸标准溶液。 三、实验步骤： 1、标准曲线的绘制： （1）取7支具塞刻度试管按表9.2-1加入各试剂。混匀后加玻璃球塞，在沸水中加热40min。 （2）取出冷却后向各管加入5ml甲苯充分振荡，以萃取红色物质。静置待分层后吸取甲苯层以0号管匀对照在波长520nm下比色。 （3）以消光值为纵坐标，脯氨酸含量为横坐标，绘制标准曲线，求线性回归方程。
表9．2．1各试管中试剂加入量 2、待测物的提取、显色、比色等测定的数据记录： 3、计算结果： 从标准曲线中查出测定液中脯氨酸浓度 脯氨酸[μg.g-1(干或鲜重)] =(C．V)·(A·W)－1 式中：C一提取液中脯氨酸浓度(PS)，由标准曲线求得： V －提取液总体积（ml） A --- 测定时所吸取得体积（ml）
W----- 样品重（g） 脯氨酸[μg.g-1(干或鲜重)] =(C．V)·(A·W)－1= 四、实验小结：（本次实验成败之处和原因分析以及改进措施） 1.配置的酸性茚三酮溶液仅在24h内稳定，因此最好现用现配。 2.测定样品若进行过渗透胁迫处理，结果会更显著。 3.试剂添加次序不能出错。
实验四十三植物体内游离脯氨酸含量的测定 一、目的 在逆境条件下（旱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸的含量显著增加，植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种积累的脯氨酸多。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。 二、原理 磺基水杨酸对脯氨酸有特定反应，当用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸溶液中。然后用酸性茚三酮加热处理后，茚三酮与脯氨酸反应，生成稳定的红色化合物，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下测定吸光度，即可从标准曲线上查出脯氨酸的含量。 三、材料、仪器及试剂 1. 材料：植物叶片。 2. 仪器：分光光度计；电子分析天平；离心机；小烧杯；普通试管；移液管；注射器；恒温水浴锅；漏斗；漏斗架；滤纸；剪刀；洗耳球。 3 .试剂及配制： 2.5﹪酸性茚三酮溶液配制：将1.25g茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml 6mol·L－1磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中。 3％磺基水杨酸配配制：3g磺基水杨酸加蒸馏水溶解后定容至100ml。 10μg·ml-1脯氨酸标准母液配制：精确称取20mg脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量蒸馏水溶解，再倒入200ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度（为100μg·ml－1脯氨酸母液），再吸取该溶液10ml, 加蒸馏水稀释定容至100ml, 即为10μg·ml-1脯氨酸标准液。 冰醋酸；甲苯。 四、实验步骤 1.脯氨酸标准曲线的制作 1.1取6支试管，编号，按下表配制每管含量为0～12μg的脯氨酸标准液。 加入表中试剂后，置于沸水浴中加热30min。取出冷却，各试管再加入4ml甲苯，振荡30秒钟，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶液。
实验一植物体内游离脯氨酸含量的测定 一、目的 在逆境条件下（旱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸的含量显着增加，植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种积累的脯氨酸多。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。 二、原理 磺基水杨酸对脯氨酸有特定反应，当用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸溶液中。然后用酸性茚三酮加热处理后，茚三酮与脯氨酸反应，生成稳定的红色化合物，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下测定吸光度，即可从标准曲线上查出脯氨酸的含量。 三、材料、仪器及试剂 1.材料：植物叶片。 2.仪器：分光光度计；电子分析天平；离心机；小烧杯；普通试管；移液管；注射器；恒温水浴锅；漏斗；漏斗架；滤纸；剪刀；洗耳球。 3.试剂及配制： ﹪酸性茚三酮溶液配制：将茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml6mol·L－1磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中。 3％磺基水杨酸配配制：3g磺基水杨酸加蒸馏水溶解后定容至100ml。 10μg·ml-1脯氨酸标准母液配制：精确称取20mg脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量蒸馏水溶解，再倒入200ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度（为100μg·ml－1脯氨酸母液），再吸取该溶液10ml,加蒸馏水稀释定容至100ml,即为10μg·ml-1脯氨酸标准液。 冰醋酸；甲苯。 四、实验步骤 1.?????脯氨酸标准曲线的制作 取6支试管，编号，按下表配制每管含量为0～12μg的脯氨酸标准液。 加入表中试剂后，置于沸水浴中加热30min。取出冷却，各试管再加入
盐分胁迫对植物生长生理的影响 张华新，刘正祥等研究了光叶漆、银水牛果等11种树种后发现，盐胁迫后，各树种的苗高生长量下降、生物量累积减少，且随着处理浓度的增加均呈下降趋势，，各树种的根冠比值增大1 王润贤,周兴元,葛晋纲等人对草的研究后发现，在草坪草适应范围之内,根系活力和蛋白质含量呈先升后降的趋势,如超过忍受范围则持续下降。随盐分胁迫强度的增加和胁迫时间的延长,草坪草叶片的WSD上升,脯氮酸含量均表现为先升后降的趋势,但因胁迫程度和草种的不同,其峰值和下降幅度有较大差异。各项生理指标变化的趋势因草种的不同而有较大的差异,与其耐盐性有关,可以作为判定草坪草抗盐能力的评定依据。2 孙方行，李国雷对刺槐进行3天和17天盐胁迫处理后发现，MDA含量和细胞膜透性存在极显著正相关。叶绿素浓度和可溶性蛋白含量也存在极显著关。SOD活性和叶绿素浓度成负相关。从逐步回归分析可以看出细胞膜透性是影响高生长的主要指标3 张金香,钱金娥等人发现，经过前处理的1/2海水区中生长的苗木其叶、茎、根的生长量均超过淡水区中生长的苗木。说明一定程度的耐盐锻炼能够增强苗木对盐碱、干旱环境的适应能力4 张士功,高吉寅,宋景芝发现，6-苄基腺嘌呤、水杨酸、阿斯匹林,硝酸钙能够在一定程度上限制幼苗对Na+的吸收,阻滞其向地上部分运输的数量和速度。提高体内K+含量、向上运输效率,降低地上部分对Na+、K+的选择性(SNa+、K+>,同时6-苄基腺嘌呤还能够促进幼苗根系对Cl-的吸收,并有效地将Cl-限制在根部,阻滞Cl-向上运输,相对降低地上部分的Cl，这些都有利于
提高小麦幼苗抗盐性和对盐分胁迫的适应性5 王强,石伟勇,符建荣，指出，叶面喷施海藻液肥能提高黄瓜根冠比和干物质含量,提高根系总吸收面积和活跃吸收面积。不同浓度的海藻液肥均能降低盐胁迫对叶片质膜的伤害,提高SOD、POD等酶的活性,降低膜脂过氧化产物MDA的积累,提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质的含量6 许兴,郑国琦.等指出，在等渗条件下,NaCl胁迫引起的小麦叶片组织含水量的下降、胁迫伤害率的增大及叶片和根部的脯氨酸、可溶性糖、Na+、K+含量的增加,均大于PEG胁迫引起的变化7 郑国琦,许兴,徐兆桢研究了盐分胁迫对植物的伤害和探讨了植物的耐盐的生物学机理以及通过基于改良作物耐盐性的研究进程。8 吴忠东,王全九.研究发现，在不同的生育期降水量条件下,冬小麦对盐分胁迫有着不同的响应。生育期一般年和湿润年可以采用的最高矿化度为3 g/L,而在生育期偏旱年,如果不采取其他措施的条件下,可以采用的最高矿化度为2 g/L,该结果为合理开发利用当地的地下咸水资源提供了一定的依据。9 郭淑霞，龚元石在研究盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的影响后发现，对菠菜进行盐分胁迫，前 44 天，随着盐分胁迫程度增加，菠菜相对生长速率 盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性: 我国长江以北以及沿海许多地区,土壤中盐碱含量往往过高,对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害,植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道,土壤含盐量超过0、2%～0、25％时就会造成危害。钠盐就是形成盐分过多的主要盐类,习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土,但二者同时存在,不能绝对划分,实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大,估计占灌溉农田的1／3,约4×107ha,而且随着灌溉农业的发展,盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北与海滨地区,盐碱土总面积约2～7×107ha,而且这些地区都属平原,盐地土层深厚,如能改良盐碱危害,发展农业的潜力很大,特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害: 1、生理干旱:土壤中可溶性盐类过多,由于渗透势增高而使土壤水势降低,根据水从高水势向低水势流动的原理,根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水,所以土壤盐分愈多根吸水愈困难,甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上就是旱害,尤其在大气相对湿度低的情况下,随蒸腾作用加强,盐害更为严重,一般作物在湿季耐盐性增强。 2、离子的毒害作用:在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因,不完全就是生理干旱或吸水困难,而就是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,产生了类似单盐毒害的作用。 3、破坏正常代谢:盐分过多对光合作用、呼吸作用与蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成与各种酶的产生,尤其就是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性降低,使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物(棉花、蚕豆、番茄等),其净光合速率一般低于淡土的植物,不过盐分过多对光合作用的影响就是初期明显降低,而后又逐渐恢复,这似乎就是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响,多数情况下表现为呼吸作用降低,也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应,如小麦的根。呼吸增高就是由于Na＋活化了离子转移系统,尤其就是对质膜上的Na＋、K＋与ATP活化,刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致,但总的趋势就是呼吸消耗增多,净光合速度降低,不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响,如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响,探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性,对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物(种子萌发)的影响;掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察与计算方法;各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势,绘制盐浓度与生长指标相关曲线,并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备与材料 电子天平;培养皿(直径120mm),滤纸(直径125mm定量滤纸若干),500ml、200ml烧杯,250ml容量瓶,10ml移液管,玻璃棒,镊子,毫米刻度尺,剪刀;次氯酸钠、碳酸钠;小麦种子等。 三、实验方法与步骤 1、预处理 (1)种子的预处理:用10%的次氯酸钠消毒10min,蒸馏水冲洗数次后,于培养皿中做发芽实验。 脯氨酸（Pro）含量测定试剂盒使用说明 分光光度法50T/48S 货号：BC0290 测定意义： 脯氨酸(Pro)广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中，逆境条件下，植物体内Pro 含量显著增加。Pro增加量在一定程度上反映了抗逆性，抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。因此，脯氨酸增加量可以作为抗逆育种的生理指标之一。 测定原理： 用磺基水杨酸（SA）提取Pro，加热处理后，Pro与酸性茚三酮溶液反应生成红色；加甲苯萃取后，在520nm测定吸光度。 需自备的仪器和用品： 可见分光光度计、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、1mL玻璃比色皿、冰乙酸、甲苯、研钵、冰和蒸馏水。 试剂的组成和配制： 提取液：液体50mL×1瓶，4℃保存。 试剂一：冰乙酸4℃保存。（自备） 试剂二：液体45mL×1瓶，4℃保存。 试剂三：甲苯4℃保存。（自备） 标准品：脯氨酸10mg，4℃保存。 样品测定的准备： 1、细胞、细菌或组织样品的制备： 细菌或细胞：先收集细菌或细胞到离心管内，弃上清；按照每100万细菌或细胞加入1mL提取液，超声波破碎细菌或细胞（功率20％，超声3秒，间隔10秒，重复30次），之后置沸水浴振荡提取10min；10000g，常温离心10min，取上清，冷却后待测。 组织：称取约0.1g组织，加入1mL提取液进行冰浴匀浆；之后置沸水浴振荡提取10min，10000g，常温离心10min，取上清，冷却后待测。 2、血清（浆）样品：取100μL血清（浆）加入1mL提取液，充分混匀，之后置沸水浴振荡提取10分钟，10000g，常温离心10分钟，取上清，冷却后待测。 3、标准品的处理:称取1mg，将标准品稀释为15、10、8、6、 4、2、1、0g/ml。 测定步骤： 1、分光光度计预热30min以上，调节波长至520nm，蒸馏水调零。 2、取0.5mL上清液（或稀释后的标准品）+0.5mL试剂一+0.5mL试剂二于有盖试管中，置沸水浴中保温30min（盖紧，防止水分散失），每10min振荡一次。 3、待冷却后，在试管中加入1mL试剂三，振荡30s，静置片刻，使色素转至试剂三中；吸取0.8mL-1mL上层溶液于1mL玻璃比色皿中，用试剂三调零，于520nm波长处比色，记录吸光值。 4、根据标准品吸光值和浓度，建立标准曲线。 Pro含量计算： 1、通过标准曲线计算样品脯氨酸含量(y为脯氨酸含量，μg/mL；x为OD值) 试验目的：在逆境条件下（旱、盐碱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸（proline，Pro）的含量显著增加。植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性， 抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。 一、原理 用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中， 色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色，从标准曲线上查 出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。 二、材料、仪器设备及试剂 （一）材料：待测植物（水稻、小麦、玉米、高粱、大豆等）叶片。 （二）仪器设备：1. 722型分光光度计；2. 研钵；3. 100ml小烧杯；4. 容量瓶； 5. 大试管； 6. 普通试管； 7. 移液管； 8. 注射器； 9. 水浴锅；10. 漏斗；11. 漏斗架；12. 滤纸；13 剪刀。 （三）试剂1. 酸性茚三酮溶液：将1.25g茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml6mol/L 磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中；2. 3％磺基水杨酸：3g磺基水杨酸加蒸馏水溶解后定容至100ml；3. 冰醋酸；4. 甲苯。 三、实验步骤 1. 标准曲线的绘制 （1）在分析天平上精确称取25mg脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量蒸馏水溶解，然后倒入250ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，此标准液中每ml含脯氨酸100μg。 （2）系列脯氨酸浓度的配制取6个50ml容量瓶，分别盛入脯氨酸原液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5及3.0ml，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，各瓶的脯氨酸浓度分别为1，2，3，4，5及6μg/ml。 （3）取6支试管，分别吸取2ml系列标准浓度的脯氨酸溶液及2ml冰醋酸和2ml 酸性茚三酮溶液，每管在沸水浴中加热30min。 （4）冷却后各试管准确加入4ml甲苯，振荡30S，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶液。 （5）用注射器轻轻吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色杯中，以甲苯溶液为空白对照，于520nm波长处进行比色。 （6）标准曲线的绘制：先求出吸光度值（Y）依脯氨酸浓度（X）而变的回归方程式，再按回归方程式绘制标准曲线，计算2ml测定液中脯氨酸的含量（μg/2ml）。 2. 样品的测定 （1）脯氨酸的提取：准确称取不同处理的待测植物叶片各0.5g，分别置大管中，然后向各管分别加入5ml3％的磺基水杨酸溶液，在沸水浴中提取10min，（提取过程中要经常摇动），冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸的提取液。（2）吸取2ml提取液于另一干净的带玻塞试管中，加入2ml冰醋酸及2ml酸性 植物盐胁迫及其抗性生理研究进展 李艺华1罗丽2 (1、漳州华安县科技局华安 363800 2、福建农林大学园艺学院福州 350002 摘要:盐胁迫是制约农作物产量的主要逆境因素之一。本文综合了几年来植物盐胁迫研究的报道,对盐胁迫下植物生理生化和生长发育变化、植物自身生理系统的响应以及增强植物抗盐胁迫的方法进行综述和讨论。 关键词:植物抗盐胁迫生理 中图分类号:Q945.7 文献标识码:A 文章编号:1006—2327—(200603—0046—04 盐胁迫是目前制约农作物产量的主要逆境因素之一[1],既有渗透胁迫又有离子胁迫[2]。随着土壤盐渍化面积的扩展,许多非盐生植物因受盐胁迫而导致产量和品质的快速下降,已成为中国西北部和沿海地区迫切解决的难题。迄今,植物盐胁迫这方面有较多的研究报道,多数侧重于某一植物或是植物某一生长阶段耐盐胁迫性与抗盐胁迫性的研究,缺少对植物抗盐胁迫有一个较为系统的综合阐述。鉴于植物抗盐胁迫的研究面的广泛性和分散性,本文综合了几年来抗盐胁迫研究报道,对植物抗盐胁迫的生理机制做一个综合阐述,为阐明植物对盐胁迫的反应机制提供一个较系统的理论依据。 1 盐胁迫对植物生理生化和生长发育的影响 盐胁迫对植物生理生化的影响可分为三方面:离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺。离子毒害作用包括过量的有毒离子钠和氯对细胞膜系统的伤害,导致细胞膜透性的增大,电解质的外渗以及由此而引起的细胞代谢失调;渗透胁迫是由于根系环境中盐分浓度的提高、水势下降而引起的植物吸水困难;营养亏缺则是由于根系吸收过程中高浓度Na和Cl 离子存在,干扰了植物对营养元素K、Ca和N的吸收,造成植物体内营养元素的缺乏,影响植物生长发育[1]。大量试验结果表明,盐胁迫不同程度地影响植物的光合作用、呼吸作用和渗透作用,影响植物的同、异化功能[3],当盐 植物抗逆性的测定（脯氨酸快速测定法） 在逆境条件下（旱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸的含量显著增加，Barheff 和Naylor（1966年）指出：在水分亏缺的情况下，引起蛋白质分解，而脯氨酸首先大量地被游离出来。植物内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种积累的脯氨酸多。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱性的生理指标。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒性的生理指标。 （一）原理 磺基水杨酸对脯氨酸有特定反应，当有磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。 （二）材料及设备 1. 材料仪器械：（1）待测植物（水稻、小麦、玉米、高梁、大豆均可）。（2）722分光光度计，（3）研钵，（4）100ml小烧杯，（5）容量瓶，（6）大试管2支，（7）普通式管8支，（8）移液管；（9）注射器；（10）水浴锅，（11）漏斗，（12）漏斗架，（13）滤纸，（14）剪刀。 2. 试剂 （1）酸性茚三酮溶液：将1. 25茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml 6M 磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中。 （2）3%磺基水杨酸：3g磺基水杨酸蒸馏水溶解后定容至100ml。 （3）冰醋酸，（4）甲苯 （三）实验步骤 1. 标准曲线的绘制 （1）在分析天平上精确称取25mg脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量蒸馏水溶解，然后倒入250ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，此标准液中每毫升含脯氨酸100μg。 （2）系列脯氨酸浓度的配制 取6个50ml容量瓶，分别盛入脯氨酸原液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5及3.0ml，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，其每瓶的脯氨酸浓度分别为1，2，3，4，5，及6μg/ml/ （3）取6支试管，分别吸取2ml系列标准浓度的脯氨酸溶液及2ml冰醋酸和2ml酸性茚三酮溶液，每管在沸水浴中加热30分钟。 （4）冷却后向各试管准确加入4ml甲苯，振荡30秒钟，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶液。 （5）用注射器轻轻吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色杯中，以甲苯溶液为空白对照，于520nm波长进行比色。 （6）标准曲线的绘制：先求出密度（y）依脯氨酸浓度（x）而变的回归方程式，再按回归方程式绘制标准曲线计算2ml测定液中脯氨酸的含量 （μg/ml）。 2. 样品的测定 （1）脯氨酸的提取：准确称了以不同处理的待测植物叶片各0.5g，分 盐胁迫对植物的影响及植物的抗盐机理 摘要: 盐是影响植物生长和产量的主要环境因子之一, 根据国内外最新的研究资料, 从盐胁迫对植物的生长、水分关系、叶片解剖学、光和色素及蛋白、脂类、离子水平、抗氧化酶及抗氧化剂、氮素代谢、苹果酸盐代谢、叶绿体超微结构的影响, 及影响光合作用的机制等方面入手, 对植物盐胁迫研究现状及进展情况进行了综述, 旨在为开展植物抗盐机理研究、选育培育耐盐植物新品种提供依据。 关键词: 植物盐胁迫抗盐性机理 Effects of Salt Stress on Plants and the Mechanism of Salt Tolerance Abstract: Salinity is the major environmental factor limit ing plant growth and productivity. According to the documents and data at home and abroad, the research currents of salt stress in plants were summarized including the effect on plant growth, the water relations, leaf anatomy, photosynthetic pigments and proteins, lipids, ion levels, antioxidative enzymes and antioxidants etc. This r eview may help to study the salt2toler ant mechanism and breeding new salt-toler ant plants. Key words: plant, salt2stress, salt2tolerant, mechanism 目前, 受全球气候变化、人口不断增长的影响,土壤盐碱化日趋严重。盐分是影响植物生长和产量的一个重要环境因子, 高盐会造成植物减产或死亡。过去的二十年已有很多有关盐胁迫生物学及植物对高盐反应的报道。这些研究涉及到胁迫相关的生物学、生理学、生化及植物对盐胁迫产生的一些复杂的反应等很多方面。本文分别在盐胁迫对植物产生的影响、植物抗盐途径、抗盐的生理基础和分子机制等方面进行了综述。 1 盐胁迫对植物的影响 各种盐类都是由阴阳离子组成的, 盐碱土中所含的盐类, 主要是由四种阴离子(Cl- 、SO42- 、CO32- 、HCO3- ) 和三种阳离子( Na+ 、Ca2+ 、Mg2+ ) 组合而成。阳离子与Cl- 、SO42- 所形成的盐为中性盐; 阳离子与CO32- 、HCO3- 所形成的盐为碱性盐, 其中对植物危害的盐类主要为Na 盐和Ca 盐, 其中以Na盐的危害最为普遍。盐胁迫下, 所有植物的生长都会受到抑制, 不同植物对于致死盐浓度的耐受水平和生长降低率不同。盐胁迫几乎影响植物所有的重 要生命过程, 如生长、光合、蛋白合成、能量和脂类代谢。 1. 1 对生长及植株形态的影响 盐胁迫会造成植物发育迟缓, 抑制植物组织和器官的生长和分化, 使植物的发育进程提前。植物被转移到盐逆境中几分钟后, 生长速率即有所下降,其下降程度与根际渗透压呈正比。最初盐胁迫造成植物叶面积扩展速率降低, 随着含盐量的增加, 叶面积停止增加, 叶、茎和根的鲜重及干重降低。盐分主要是通过减少单株植物的光合面积而造成植物碳同化量的减少。在控制条件下测试了11 种木麻黄属植物以后, 发现木麻黄的发芽率和生长速率随NaCl浓度的增加而降低[1] 。植物叶片中Na+ 的过量积累常见叶尖和叶缘焦枯( 钠灼伤) , 而且会抑制对钙的吸收, 造成植物的缺钙现象, 新叶抽出困难, 早衰, 结实少或不结实; Ca2+ 过量可能导致缺乏硼、铁、锌、锰等养分;Mg2+过量则会使植物叶缘焦枯, 导致缺钾, 老叶叶尖叶缘开始失绿黄化, 直至焦枯。SO2-4 离子浓度高也会引起缺钙, 使植物的叶片发黄, 从叶柄处脱落。氯离子的过量积累也会引起氧灼伤, 植株生长停滞、叶片黄化, 叶缘似烧伤, 早熟性发黄及叶片脱落, 而且还会影响硝态氮的吸收和利用。 1. 2 对水分关系的影响 植物的水势和渗透压势与盐分的增加呈负相关, 而细胞膨胀压则会随着盐分的增加而升高。 植物组织游离脯氨酸含量的测定 （一）实验原理 植物在逆境条件下，游离脯氨酸便会大量积累，且积累指数与植物的抗逆性有关。因此，脯氨酸可作为植物抗逆性的一项生化指标。 采用磺基水杨酸提取植物体内的游离脯氨酸，不仅大大减少了其他氨基酸的干扰，快速简便，而且不受样品状态(干或鲜样)限制。在酸性条件下，脯氨酸与茚三酮反应生成稳定的红色缩合物，用甲苯萃取后，此缩合物在波长520 nm处有一最大吸收峰。脯氨酸浓度的高低在一定范围内与其消光度成正比。 （二）实验材料、仪器设备及试剂 1 材料 植物叶片 2 仪器设备 分光光度计，恒温水浴锅，漏斗，具塞刻度试管(20 ml) ，移液枪（1 ml和5 ml），5 ml 和1 ml刻度试管，烧杯，吸水纸，玻璃棒，试管架，比色皿等。 3 试剂 (1) 3％磺基水杨酸溶液：万分之一电子天平称取3 g磺基水杨酸，然后将称好药品溶于100 ml蒸馏水中。 (2) 甲苯 (3) 2.5％酸性茚三酮显色液：冰乙酸和6 mol L-l磷酸以3:2混合，作为溶剂进行配制，此液在4℃下2～3天有效（此步骤重要）。称取1.25 g茚三酮放入烧杯中用混合液50 ml 放入70℃水浴锅中溶解，冷却。 (4) 脯氨酸标准溶液：准确称取25 mg脯氨酸，用蒸馏水溶解后定容至250 ml，其浓度为100 ug/ml。再取此液10 ml，用蒸馏水稀释至100 ml，即成10 ug/ml的脯氨酸标准液。 三．实验方法 1 标准曲线制作 （1）取7支具塞刻度试管按表2加入各试剂。混匀后加玻璃球塞，在沸水中加热40 min。 试管号 0 1 2 3 4 5 6 脯氨酸标准溶液 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 2 /ml 水/ml 2 1.6 1.2 0.8 0.4 0.2 0 冰乙酸/ml 2 2 2 2 2 2 2 茚三酮显色液 3 3 3 3 3 3 3 /ml 脯氨酸含量/μg 0 2 4 8 12 16 20 （2）取出冷却后向各管加入5 ml甲苯充分振荡，以萃取红色物质。静置待分层后吸取甲苯层以0号管作为对照在波长520 nm下比色。 目的意义 植物在正常条件下游离脯氨酸（proline，Pro）含量很低，但在干旱、高温、低温、盐碱、水涝等逆境条件下便会大量积累，并且积累指数与植物的抗逆性呈正相关关系。因此，脯氨酸可作为植物抗逆性的一项生化指标，测定其含量也成为抗性生理研究的重要内容之一。 本实验的目的是掌握游离脯氨酸含量的测定方法、原理及操作技术。 一、酸性茚三酮法 （一）原理 植物体内的氨基酸只有脯氨酸能与酸性茚三酮发生反应，生成稳定的红色产物。该产物在515nm有一最大吸收高峰，其吸收值与脯氨酸的含量呈直线关系。因此，样品中的脯氨酸含量可用酸性茚三酮法测定。除脯氨酸外，酸性和中性氨基酸不能与酸性茚三酮形成红色产物，碱性氨基酸对这一反应只有轻度干扰，在同类样品的测定中可忽略不计，在不同样品的测定中可加入人造沸石排除这种干扰。 （二）实验材料、仪器与试剂 1. 实验材料：正常生长与经逆境处理的植物茎、叶、穗等器官或组织。 2. 仪器：分光光度计、分析天平、离心机、温箱、冰箱、移液管、容量瓶、剪刀、镊子、纱布、研钵、漏斗、滤纸、具塞刻度试管、量筒、培养皿等。 3. 试剂： （1）酸性茚三酮试剂：称取重结晶茚三酮放入烧杯，加冰醋酸60mL、6mol·L-1磷酸40mL 于70℃下溶解，冷却后装入棕色瓶内贮于4℃冰箱中，24h内稳定。现用现配。 （2）100μg·mL-1脯氨酸母液：精确称取脯氨酸溶于少量80％乙醇中，用蒸馏水定容至100mL。 （3）其他试剂：人造沸石、活性炭粉、冰醋酸、80％乙醇。 （三）操作步骤 1. 标准曲线制作： （1）取7个50mL容量瓶，分别放入脯氨酸母液、、、、、、，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，各瓶的脯氨酸浓度分别为、、、、、、μg·mL-1。 （2）另取具塞刻度试管8只（0～7号），0号加入2mL蒸馏水，1～7号分别加入不同浓度的标准系列各2mL，再分别加入冰醋酸2mL和茚三酮试剂2mL，充分摇匀，加盖，沸水浴10～15min。以0号管溶液为空白对照，于515nm处比色，记录消光值，以消光值为纵坐标，脯氨酸浓度为横坐标，绘制标准曲线。 2. 样品提取：称取鲜样～，放入研钵或匀浆器中，加入80％乙醇3mL和石英砂少许研成匀浆，移入具塞刻度试管中，并用80％乙醇冲洗研钵，匀浆液与洗液合并总量为10mL，加盖后沸水浴煮沸10min，再加活性炭粉末，振荡过滤（用80％乙醇冲洗滤纸与残渣3次），滤液于80～85℃水浴上蒸去乙醇，残渣用蒸馏水洗涤并定容至100mL供测定之用。 3. 样品测定：取大试管1只，加样品提取液10mL和人造沸石1g，摇动10min并滤去人造沸石。取具塞刻度试管2只，各加入上述过滤样液2mL、冰醋酸2mL、茚三酮试剂2mL，摇匀后加盖，于沸水浴中煮沸10～15min，冷却后于515nm下比色，记录OD值。 （四）结果计算 W V C A ? = 式中：A为样品脯氨酸含量（μg·g-1）；C为从标准曲线上查得脯氨酸浓度（μg·mL-1）； 盐胁迫 全世界约有1/3的盐渍化土壤，我国约有250 多万公顷的各种盐渍土壤，主要分布在沿海地区或内陆新疆、甘肃等西北干旱、半干旱地区。随着工业污染加剧、灌溉农业的发展和化肥使用不当等原因, 次生盐碱化土壤面积有不断加剧的趋势。这些地区由于土壤中含有较多的盐类植物常受盐害而不能正常生长和存活，给农业生产造成重大损失。植物耐盐机理和耐盐作物品种的培育已成为当前的研究热点之一。综合治理盐渍土、提高植物的耐盐性、开发利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理所亟待解决的问题。 钠盐是形成盐分过多的主要盐类，NaCl和Na2SO4含量较多称为盐土，Na2CO3与NaHCO3含量过多称为碱土。自然界这两种情况常常同时出现统称为盐碱土。 一、盐胁迫对植物的伤害机理 盐害包括原初盐害和次生盐害。原初盐害是指盐离子的直接作用，对细胞膜的伤害极大；次生盐害是指盐离子的间接作用导致渗透胁迫，从而造成水分和营养的亏缺。 1、生理干旱。土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降低，植物要吸收水分必须形成一个比土壤溶液更低的水势，否则植物将受到与水分胁迫相类似的危害，处于生理干旱状态。如一般植物在土壤盐分超过0. 2 %～0.5 %时出现吸水困难，盐分高于0. 4 %时植物体内水分易外渗，生长速率显著下降,甚至导致植物死亡。 2、直接盐害。（1）细胞内许多酶只能在很窄的离子浓度范围内才有活性，从而导致酶的变性和失活，以致于影响了植物正常的生理功能和代谢。高浓度盐分影响原生质膜，改变其透性，盐分胁迫对植物的伤害作用，在很大程度上是通过破坏生物膜的生理功能引起的。盐胁迫还可影响膜的组分用NaCl 和NaCO3溶液处理玉米幼苗发现膜脂中不饱和脂肪酸指数降低，饱和脂肪酸指数相对增多，这也证明了盐离子能影响膜脂成分的组成。（2）植物吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，导致不平衡吸收，产生单盐毒害作用，还造成营养胁迫。如Na+浓度过高时，减少对K+的吸收，同时也易发生PO43-和Ca2+的缺乏症，盐胁迫下造成养分不平衡的另一方面在于Cl-抑制植物对NO3-及H2PO4 -的吸收。 3、光合作用。众多实验证明，盐分胁迫对盐生植物和非盐生植物的光合作用都是抑制的，并且降低程度与盐浓度呈正相关。 （1）盐胁迫使叶绿体中类囊体膜成分与超微结构发生改变 （2）盐胁迫对光能吸收和转换的影响 （3）盐胁迫对电子传递的影响随着盐浓度的提高PSⅡ电子传递速度明显下降能与盐胁迫损害了PSⅡ氧化侧的放氧复合物的功能，使它向PSⅡ反应中心提供的电子数量减少，阻断了PSⅡ还原侧从QA 向QB 的电子传递。 （4）盐胁迫对光合碳同化的影响光合作用碳同化过程中最重要的酶1，5—二磷酸核酮糖羧化酶（RUBPCase），在盐胁迫下会使RUBPCase 的活性和含量降低，结果酶的羧化效率下降，导致植物固定CO2 的能力减弱，与此同时，RUBPCase 还限制RUBP 和无机磷（Pi）的再生，而这两种物质再生能力的大小对C3 循环至关重要。此外，盐胁迫还会降低磷酸甘油酸、磷酸三糖和磷酸甘油醛的含量。这些物质均是C3循环的中间产物，其含量减少不利于碳同化的正常盐胁迫对植物的影响
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