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植物生理生化指标测定植物生理生化指标测定是研究植物生长发育和适应环境的重要手段之一、通过测定植物的生理生化指标，可以了解植物的代谢活动、光合作用强度、水分状况、营养状况等，从而为植物生长调控、抗逆性研究提供依据。
下面将从光合作用测定、水分状况测定和营养状况测定三个方面对植物生理生化指标测定进行详细介绍。
光合作用是植物生长发育的重要过程之一，也是植物蓄积养分和能量的主要途径。
常用的光合作用测定指标有净光合速率、光饱和点、光补偿点和光抑制。
净光合速率是指单位时间内单位叶面积净光合产物的量，可以通过测定二氧化碳吸收量和氧气释放量来计算。
光饱和点是指植物的净光合速率达到最大值时的光强度，可以通过测定不同光强下的净光合速率来得出。
光补偿点是指净光合速率和呼吸速率相等的光强度，可以通过测定不同光强下的净光合速率和呼吸速率来确定。
光抑制是指过高或过低的光强度对植物光合作用的影响，可以通过测定光强对净光合速率的影响来评价。
水分状况是植物生理生化指标测定的重要方面之一，也是植物生长发育和适应环境的关键因素之一、常用的水分状况测定指标有相对含水量、蒸腾速率和水分利用效率。
相对含水量是指植物组织中的相对含水量与干重的比值，可以通过称量植物组织的湿重和干重来计算。
蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积水分蒸腾的量，可以通过测定植物的蒸腾量和叶面积来计算。
水分利用效率是指植物单位干物质产量所需要的水分量，可以通过测定植物的干物质产量和水分消耗量来计算。
营养状况是植物生理生化指标测定的另一个重要方面，也是植物生长发育和代谢活动的基础。
常用的营养状况测定指标有叶绿素含量、叶绿素荧光参数和土壤养分含量。
叶绿素含量是评价植物叶绿素合成和叶绿素降解的指标之一，可以通过植物叶片中叶绿素的提取和测定来得出。
叶绿素荧光参数是评价光能利用效率和光能转化效率的重要指标之一，可以通过叶绿素荧光仪来测定。
土壤养分含量是评价土壤中不同营养元素含量的指标之一，可以通过土壤样品的提取和测定来得出。
植物生理指标测定方法植物生理指标是指用来衡量植物生理状况的具体参数或指标，在植物生理研究中起到了非常重要的作用。
植物生理指标测定方法主要包括以下几个方面：光合作用指标、呼吸作用指标、蒸腾作用指标、叶绿素指标、产量指标和抗逆性指标等。
1.光合作用指标的测定方法：(1)净光合速率的测定方法：通过光合速率仪测定植物叶片在光照条件下的净光合速率；(2)光饱和点和CO2抗饱和点的测定方法：通过对光合速率与光照强度或CO2浓度的关系进行测定，确定光饱和点和CO2抗饱和点；(3)光合色素含量的测定方法：通过分光光度计或高效液相色谱法测定叶片中的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等光合色素的含量；(4)光合机构有效光能利用率的测定方法：通过光合色素荧光分析仪测定叶片的光能利用效率。
2.呼吸作用指标的测定方法：(1)总呼吸速率的测定方法：通过呼吸速率仪或气体分析仪测定植物组织在不同温度条件下的总呼吸速率；(2)细胞内呼吸速率的测定方法：通过氧和二氧化碳分压差法或氧电极法测定细胞内的呼吸速率。
3.蒸腾作用指标的测定方法：(1)蒸腾速率的测定方法：通过蒸腾速率仪测定植物叶片在不同光照和湿度条件下的蒸腾速率；(2)水分利用效率的测定方法：通过测量蒸腾速率和光合速率的比值来反映植物对水分的利用效率。
4.叶绿素指标的测定方法：(1)叶绿素含量的测定方法：通过叶绿素荧光分析仪或高效液相色谱法测定叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量；(2)叶绿素荧光动力学特性的测定方法：通过荧光指数、叶绿素荧光参数和叶绿素荧光成像等技术来评估叶绿素在光抑制和光保护状态下的变化。
5.产量指标的测定方法：(1)单株产量的测定方法：通过对植株生物量、籽粒数或实际产量的测定来计算出单株产量；(2)单穗产量的测定方法：通过对穗长、穗粒数和粒重的测定来计算出单穗产量；(3)单粒产量的测定方法：通过对单穗粒数和粒重的测定来计算出单粒产量。
6.抗逆性指标的测定方法：(1)抗氧化酶活性的测定方法：通过测定植物组织中抗氧化酶活性，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶等的活性来反映植物的抗氧化能力；(2)渗透调节物质含量的测定方法：通过测定植物组织中渗透调节物质（如脯氨酸、脯氨酸激酶等）的含量来评估植物的胁迫适应能力；(3)膜脂过氧化程度的测定方法：通过测定植物组织中膜脂过氧化程度的指标，如丙二醛和过氧化氢含量来评估植物膜的稳定性。
盐胁迫影响耐盐柳新品系生理指标试验土壤盐渍化是一个世界性的重大资源问题和生态问题。
我国盐渍化土壤面积达2千万hm2，约占总耕地面积的10%[1]，其中滨海盐碱地总面积为500万hm2。
滨海盐碱地立地条件差，植被景观单调，生物多样性低，树种资源匮乏[2]，植物的耐盐机理和耐盐能力研究，可筛选和培育耐盐植物，为滨海盐碱地区造林绿化、沿海防护林工程、生态修复及开发奠定材料和技术基础。
柳树，杨柳科柳属，乔木，生长优势明显，具有适应性强、易繁殖、造林成活率高、生长迅速、抗风，耐盐能力好等特点，是我国沿海滩涂主要的造林树种之一。
无论在营造工业用材林，还是在防风固沙，水土保持，盐碱地改造等方面都有广阔的应用前景。
本研究项目所用的3种柳树是项目组2009年在如东东凌滩涂0.4%及0.4%以上土壤上通过实生选育出的耐盐柳树新品系。
参照赵可夫[3]的划分方法，结合植物的生长发育状况，将植物的耐盐程度分为4级：能够在土壤含盐量超过0.6%范围内正常生长的植物为特耐盐植物；在含盐量为0.6%~0.4%范围内正常生长的植物为强耐盐植物；在含盐量为0.4%~0.2%范围内正常生长的植物为中度耐盐植物；在含盐量为0.2%~0.1%范围内正常生长的植物为轻度耐盐植物。
可见这3种柳树为强耐盐植物。
本试验通过对3种耐盐柳树不同浓度盐胁迫下生理指标的测定，并逐一进行比较和评价，为建立柳树耐盐鉴定体系建立提供了实验依据和指导。
1 材料与方法1.1 试验设计与处理供试的树种为项目组选育的L0903，L0906，L0911耐盐柳树新品系，均为一年生扦插苗，本试验在江苏沿江地区农科所避雨大棚内进行。
2011年5月将各品系进行盆栽，盆口径25cm，所用的基质按园土：基质：草炭按照1：2：1（体积比）混合，用多菌灵进行消毒处理。
2011年8月，选择长势相对一致的种苗进行试验。
试验采用完全随机组设计，共设3个盐分梯度（NaCl）:0,0.2%,0.4%。
根系活力的测定（TTC法）植株根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部分的生长、营养状况及产量水平。
一、原理氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为80mV的氧化还原色素，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水的三苯甲腙，生成的三苯甲腙比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛地用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶所引起的TTC还原，可因加入琥珀酸，延胡索酸，苹果酸得到增强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。
所以TTC还原量能表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。
二、材料、设备仪器及试剂（一）材料水培或砂培小麦、玉米等植物根系。
（二）仪器设备1. 分光光度计；2. 分析天平（感量0.1mg）；3. 电子顶载天平（感量0.1g）；4. 温箱；5. 研钵；6. 三角瓶50ml；7. 漏斗；8. 量筒100ml；9. 吸量管10ml；10. 刻度试管10ml；11. 试管架；12. 容量瓶10ml；13. 药勺；14. 石英砂适量；15. 烧杯10ml、1000ml。
（三）试剂1、乙酸乙酯（分析纯）。
2、次硫酸钠（Na2S2O4），分析纯，粉末。
3TTC 1.0g，溶于少量水中。
定容到100ml。
4TTC 0.4g，溶于少量水中。
定容到100ml。
56 1.84的浓硫酸55ml，边搅拌边加入盛有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至1000ml。
7 4.72g，溶于水中，定容至100ml即成。
三、实验步骤1、定性测定（1）配制反应液：把1%TTC溶液、0.4mol/L的琥珀酸和磷酸缓冲液按1:5:4比例混合。
（2）把根仔细洗净，把地上部分从茎基切除。
将根放入三角瓶中，倒入反应液，以浸没根为度，置37℃左右暗处放1~3h，以观察着色情况，新根尖端几毫米以及细侧根都明显地变成红色，表明该处有脱氢酶存在。
2、定量测定（1）TTC标准曲线的制作取0.4％TTC溶液0.2ml放入10ml量瓶中，加少许Na2S2O4粉摇匀后立即产生红色的甲腙。
一、相对电导率的测定1.4转基因植株相对电导率测定（南京农业大学王景艳）将新鲜的对照及转化植株烟草叶片用300mmol/LNaCI胁迫处理4h,分别称取.02g各两份,各加5ml超纯水,用DDs一12数字电导仪测定电导率(所用的电极参数为.095)(RC),之后再放入沸水中煮沸15min以杀死植物组织,取出放在自来水中冷却10min,测定其煮沸电导率扭(Rc’),相对电导率为Rc/R c’xloo%(汤章成,1999).2.8相对电导率的测定方法(湖南农业大学张亚州)取相同部位的转基因植株叶片和非转基因植株叶片,用去离子水冲洗,再用洁净滤纸吸干表面水分"用剪刀剪成大小基本一致的叶片,各40片,分装在两个大试管中,每管20片，然后在装有叶片的试管中各加入20mL的去离子水,放入真空干燥箱中用真空泵抽气lh以抽出细胞间隙的空气或放在摇床上摇动3h使叶片沉入水底，然后将上述试管置室温放lh,期间不断摇动。
lh后用电导仪测其初电导值(S1).测毕将各试管放入沸水浴中,以杀死植物组织.取出试管后用自来水冷却至室温,摇匀,测其终电导值(52).计算公式:相对电导率L=S,/52.二、脯氨酸含量的测定1、（华中农业大学万丙良）游离脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸提取法。
分别取0.5g新鲜叶片,加少量(2-3ml)3%磺基水杨酸研磨,磺基水杨酸最终体积为5ml.转入离心管中,沸水浴中提取10min。
冷却后以3000rpm离心10min,取上清液待测。
取2ml上清液,加2ml冰乙酸,2ml茚三酮,混匀后沸水显色60min,取出冷却后用4ml甲苯萃取,静置片刻,取甲苯相(粉红色)于离心管。
3000rpm离心5min,然后在520nm波长处测定OD值.以甲苯为空白对照,在1-6µg/ml范围内作标准曲线。
2、华中农业大学彭英胁迫处理后第4d取苗5株，-80℃保存以备测定叶片脯氨酸含量。
脯氨酸含量测定按照Bates(1973)的方法稍作改动。
植物⽣理学中各项⽣理指标的测定⽅法⼀.实验内容实验1 MDA(丙⼆醛)含量测定所需试剂：10%三氯⼄酸（TCA）（纯） 0.25%硫代巴妥酸 (纯)实验2：可溶性蛋⽩含量测定所需试剂：考马斯亮蓝G-250 95%⼄醇 85%磷酸实验3：SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂：dl-甲硫氨酸（Met） NBT EDTA-Na2 核黄素实验4：CAT(过氧化氢酶)活性（过氧化氢酶）测定所需试剂：PBS（PH=7.0） 30% H2O2实验五：Apx(抗坏⾎酸过氧化物酶)活性（即ASA—POD活性）测定所需试剂：ASA（分⼦量167.12） (⼄=胺四⼄酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O实验6： ASA(维⽣素C)含量测定偏磷酸 95%⼄醇磷酸 4% 2,2-⼆联吡啶 FeCl3（或FeCl3·6H2O）实验7：GSH(⾕胱⽢肽, 媚⼒肽GSH GSH是由⾕氨酸、半胱氨酸和⽢氨酸结合⽽成的三肽化合物)含量测定所需试剂：NaH2PO4·2H2O DTNB（⼆硫代硝基苯甲酸） PBS (PH6.8)实验8：脯氨酸测定所需试剂：磺基⽔杨酸甲苯茚三酮冰⼄酸 85%磷酸试验9：叶绿素含量测定。
80%丙酮试验9：GR活性测定试验10：过氧化氢含量测定。
三氯⼄酸试验11：超氧阴离⼦含量测定⼆．酶液和母液提取1. 酶液提取所需试剂：50mmol/L磷酸缓冲液（PH=7.8）(内含1% (m/v) 聚⼄烯吡哆烷酮PVP），0.1mmol/L EDTANa2或EDTA)，也可为（内含2% (m/v)PVP），0.2mmol/L EDTA Na2或EDTA）（先配制后⽤缓冲液定容）2. ASA . GSH母液提取所需试剂：5%偏磷酸1．抗氧化酶酶液提取（SOD.POD.CAT）：1g（根据样品的量,少的可以适当减少）叶⽚加⼊预冷5ml. 50mmol/L磷酸缓冲液（PH=7.8）↓4℃冷冻15000g离⼼20分钟↓上清液即为酶液（5℃下保存⼀两天内备⽤，中短期⽤-20℃保存）2．ASA . GSH母液提取：0.1g叶⽚加⼊3ml预冷5%偏磷酸溶液↓4℃冷冻14000g离⼼10分钟↓上清液即为母液（5℃下保存备⽤）（偏磷酸可显著沉淀蛋⽩质和保护ASA）酶液提取所需试剂：PVP（聚⼄烯吡哆烷酮）：1%（1g溶于100ml⽔），1000ml需称取10g，此处⽤PBSEDTA-Na 2 : 0.1mmol/L (37.2mg EDTA-Na2溶于1000ml蒸馏⽔)，此处⽤PBSPBS（缓冲液）配制⽅法：① Na2HPO4·12H2O ② NaH2PO4·2H2O取① 71.64g，蒸馏⽔定容⾄1L，取② 31.21g定容⾄1L，放置4℃冰箱备⽤PH=7.8 取① 91.5ml+② 8.5ml=100ml (浓度0.2mol/L)需要0.05mol/L→将上述溶液烯释⾄400ml （0.2mol/L*0.1=0.05mol/L*V）母液提取所需试剂：5%偏磷酸：称5g纯偏磷酸，定容⾄100 ml蒸馏⽔（需加热溶解，温度在50-60℃）偏磷酸有剧毒（偏磷酸难溶解，先得⽤研钵提前研碎，后⽤磁⼒搅拌器溶解⼀到两天后再定容）（现所⽤为38%HPO3，所以需称65.7895g，定容⾄500ml）三．实验步骤实验1：MDA含量测定1.1所需试剂：10%三氯⼄酸（TCA）（纯）称10g定容⾄100ml0.25%硫代巴妥酸 (纯) 称0.25g⽤10%TCA定容⾄100ml（配制时，可⼀次完成，先配TCA，不要定容，再加⼊硫代巴⽐妥酸，然后定容，若难溶解，可以在磁⼒搅拌器上微热）1.2步骤：取0.3g叶⽚，加4ml磷酸缓冲液研磨，加⼊ 4ml 0.25%的硫代巴⽐妥酸（溶于10%的三氯⼄酸）溶液↓摇匀95℃加热15分钟↓快速冷却3000g离⼼15分钟↓取上清测定 OD532，OD600，OD450值↓按公式求 MDA浓度=6.45×（OD532-OD600）-0.56OD450 (µmol/L)可溶性糖浓度=11.71×OD450 (mmol/L)最后计算 MDA含量（µmol/g FW）= [4×（MDA浓度x）×10-3/0.1]同时，可测得可溶性糖含量（m mol/g FW）= 4×（可溶性糖浓度χ）×10-3/0.1（⽤多波长测定，在测定之前⼀定要矫正基线，公式中的参数可以直接在分光光度计上输⼊）注意：以0.25%的硫代巴妥酸溶液作空⽩调零MDA含量测定的改进1.可以⽤做酶活性时提取的酶液来直接测定MDA含量，⽤量可以定为1.0、1.5或2.0（较好）ml。
第7期第53卷第7期2014年4月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.53No.7Apr.,2014收稿日期:2013-10-10基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAC2B04)作者简介:王智明(1988-),男,山东潍坊人,在读硕士研究生,研究方向为逆境植物生理生态,(电话)183********(电子信箱)wzmzixialang2008@;通讯作者,许兴,教授,博士,博士生导师,主要从事逆境植物生理生态与盐碱地改良研究,(电子信箱)xuxingscience@。
盐渍土是对各种盐渍化土壤的俗称,包括不同程度的盐土、碱土以及次生盐渍化土壤[1]。
盐土是指土壤溶液中可溶性盐(NaCl、Na 2SO 4等)的含量(一般在0.30%以上)超过了作物正常生长发育的耐受极限的土壤;而碱土则是指土壤溶液中含有大量的可交换性Na +,显著改变了土壤和植物理化性状的土类,通常其碱化度在15%以上,pH 大于9,又称钠质土。
土壤盐渍化严重影响我国的农业生产和生态环境,是制约现代农业增产、增效和实现农业良性发展的两大土壤因素之一[2]。
土壤中的盐碱是影响植物生长发育的重要限制因子,主要胁迫因子包括pH、Na +及Cl -[3]。
研究表明,在盐碱混合胁迫下,作物生长发育迟缓,代谢功能紊乱甚至丧失,严重时植株发生永久性萎蔫,尤其是西部干旱荒漠地带[4]。
植物的耐盐性是一个受多基因控制的综合数量性状,涉及诸多抗盐基因选择性差异表达和多种耐盐生理生化的协调作用[5]。
每种盐生植物甚至非盐生植物均有一套独特的耐盐方式和耐盐机制,使得它们的基因和生理生化指标变化差异明显,所以综合考虑其多项指标,才能科学评价植物的耐盐性。
本文就植物耐盐性对诸多学者近年来关于耐盐生理生化指标的研究进行了综述,以期为进一步揭示不同植物的耐盐机制,完善植物耐盐性的综合衡量指标体系以及选育适盐性植物新品种提供参考依据。
植物耐盐碱性生理生化机制的研究进展盐碱土又称盐渍,包括盐土、盐化土以及碱土、碱化土。
盐碱土是陆地上广泛分布的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%。
我国从滨海到内陆,从低地到高原都分布着不同类型的盐碱土壤,总面积约3000多万hm2,其中已开垦的有600多万hm2,还有2000多万hm2盐荒地等待开垦利用[1] 赵可夫,冯立田.中国盐生植物资源[M].北京:科学出版社, 2001: 32-43.。
由于大部分植物在土壤含盐量为0.3%时便受到危害,大于0.5%时即不能生长[1] 张福锁·植物营养生态生理学和遗传学[M]·北京:中国科技出版社,1993.,所以,盐渍土壤使农业生产蒙受了巨大损失,已成为限制农业发展的一个重要因素[2,3] 周荣仁·植物组织培养在选择耐盐植物方面的研究[J]·曲阜师范学院学报(抗盐生理专刊),1984·63-68. 赵可夫·盐分过多对植物的伤害作用和伤害机理[J]·曲阜师范学院学报(抗盐生理专刊),1984·5-22.。
要选育耐盐性果树品种,应该对植物的耐盐机理,特别是生理生化机制有所了解,以便使用有效的指标筛选耐盐品种。
因此,了解植物的耐盐机理,研究盐胁迫下植物的生理生化机制,对探讨盐胁迫作用机理及提高植物抗盐性具有重要的意义。
植物耐盐性1.植物耐盐性的含义植物耐盐性是指植物在盐胁迫下维持生长、形成经济产量或完成生活史的能力,这种能力存在着明显的种间及种内差异。
植物在盐渍环境中生长无法阻止盐分进入或排除盐分,只能通过不同生理途径适应或部分适应盐分而使之不受伤害,维持正常的生理活动。
植物在盐胁迫下主要表现为生长减慢,代谢受抑制,植物的干重显著降低,叶子转黄,严重时出现盐斑,叶子萎蔫,植株死亡。
2.植物耐盐性的分类植物耐盐性差别很大,一般根据耐盐能力的不同,可分成非盐生和盐生植物两类。
赵可夫等[1]又将盐生植物分为真盐生植物、泌盐盐生植物和假盐生植物三类。
作物耐盐性研究作物耐盐性状研究进展l 耐盐性含义和耐盐机制种类由于土壤中可溶性盐类过量对作物造成的盐害，称为盐害或盐胁迫，包括渗透胁迫和离子效应两种类型。
前者由于土壤中可溶性盐过多，土壤渗透势增高而水势降低，造成作物的吸水困难，即生理干旱；后者由于离子的拮抗作用，吸收盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，影响正常的代谢作用。
作物对盐害的耐性称为耐盐性，把碳酸钠与碳酸氢钠为主的土壤称为碱土，把氯化钠与硫酸钠为主的土壤称为盐土，实际上难以绝对划分，把盐分过多的土壤称为盐碱土，简称盐土，相应的对耐盐碱性称为耐盐性[1]。
耐盐机制可分为6种：拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧清除等[2]。
⑥有活性氧清除系统的植物通过SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)将活性氧清除出去，免受盐胁迫一般盐土含盐量在0.2%～0.5%时就已对植物生长不利，而盐土表层含盐量往往可达0.6%～10%。
丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物，可用于表示植物对逆境条件反应的强弱，从实验中也可证明小麦幼苗叶片中MDA含量随NaCl浓度的增加而增加，说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。
2 耐盐性的鉴定技术和指标耐盐鉴定技术有直接鉴定法，如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等；间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌发试验等。
按照耐盐试验的地点分为水培、盐池、重盐碱大田。
耐盐实验的对象又可分为群体、个体和单株和细胞。
品种耐盐指标：耐盐系数、耐盐力(生物耐盐力、农业耐盐力)[4]。
群体耐盐指标：发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。
目前，国内学术界一般把土壤基质含盐量达0．4％作为棉花耐盐鉴定的通用浓度[5]。
叶武威等[6]采用盐池鉴定法，统计各材料在施盐10 d 后(3叶期)的相对成活苗率(以生长点活为标准)来判断棉花的耐盐性，将棉花的耐盐性分为4级，即不耐(0-49．9％)、耐(50．0％一74．9％)、抗(75．0％一89．9％)、高抗(>90％)。
