盐胁迫对不同品种夏谷幼苗抗氧化能力的影响
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一８６一 江苏农业科学２０１２年第４０卷第６期
崔兴国，时丽冉，李明哲．盐胁迫对不同品种夏谷幼苗抗氧化能力的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０１２，４０（６）：８６—８８
盐胁迫对不同品种夏谷幼苗抗氧化能力的影响
崔兴国 ，时丽冉 ，李明哲
（１．衡水学院生命科学学院，河北衡水０５３０００；２．河北省农林科学院旱作农业研究所，河北衡水０５３０００）
摘要：采用盆栽方法培养１４个品种的夏谷幼苗，５叶期时以２００ ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣ１胁迫处理１０ ｄ，测定叶片抗氧化能 力的变化。结果表明，供试夏谷品种的ＭＤＡ含量均明显增加，抗氧化酶ＳＯＤ、ＰＯＤ活性升高，ＣＡＴ活性降低。其中供
试品种２０６０５８、济０５１５、０６７６６—７和冀谷１９表现出较强的抗氧化能力，属于耐盐能力较强的品种。
关键词：夏谷；盐胁迫；丙二醛；抗氧化酶
中图分类号：￥５１５．０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１２）０６—００８６—０２
盐碱等逆境胁迫因子严重影响了植物的生长、发育，也限
制了农作物的种植范围。培育筛选抗盐能力强的品种已成为
未来农业的一项重大课题。谷子（Ｓｅｔａｒｉａ ｚ Ｌ．）起源于我 国，是主要粮食作物之一。目前，国内对谷子的研究主要集中
在栽培、产量评价等方面 ，田伯红等 “ 对多个谷子品种
进行了萌发期和芽期的抗盐评价，而有关不同品种谷子幼苗
期耐盐性比较的研究报道较少。本试验对不同品种的夏谷幼
苗进行ＮａＣ１胁迫处理，通过测定幼苗抗氧化胁迫能力，初步 判定谷子的耐盐等级，为夏谷的耐盐研究及其在盐碱地种植
提供理论依据。
１材料与方法
供试的１４个夏谷品种（沧３４４、冀谷３１、安０４—４７８３、 ２０６０５８、沧５５５、２００１３１、２００１５２、安０６—６０８２、济ｏ４０４、济 ０５１５、０６７６６—７、郑０６—３、长生０８、冀谷１９）由河北省农林科
学院旱作农业研究所提供。
１．１试验处理 将谷子种子用０．１％ＨｇＣ１ 溶液进行表面消毒１０ ｍｉｎ，蒸
馏水冲洗干净，在２５℃培养箱中用滤纸法发芽，将萌发一致
的种子栽种于培养盒的纱网上，每个品种５０棵，１／２ Ｈｏａｇｌａｎｄ
营养液培养，５叶期时开始ＮａＣ１处理，浓度为２００ ｍｍｏｌ／Ｌ，为
防止出现高浓度盐对植物的盐冲击现象，逐渐加大ＮａＣ１浓
度，每日递增５０ ｍｍｏｌ／Ｌ，直到达到最终浓度，对照一直用
１／２ Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液培养，每天用通气泵通气２ ｈ，盐胁迫处
理ｌ０后测定各项生理生化指标。 １．２测定指标
丙二醛（ＭＤＡ）含量测定采用硫代巴比妥酸比色法；超氧 化物歧化酶（ＳＯＤ）活性测定采用氮蓝四唑比色法；过氧化物
酶（ＰＯＤ）活性测定采用愈创木酚法；过氧化氢酶活性测定采 用紫外分光光度法 Ｊ。增长率＝（处理的测定值一对照的测
定值）／对照的测定值×１００％。每个处理重复３次，取平均值。
收稿日期：２０１１—１Ｏ一１Ｏ 基金项目：河北省科技厅技术科技支撑计划项目（编号：１０２２０１２９）
作者简介：崔兴国（１９６３一），女，河北冀州人，副教授，主要从事植物 抗性生理及谷子育种研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｕｉｘｇ２００５＠１２６．ｃｏｒｎ。 通信作者：李明哲，助理研究员。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓ￣７０１２１２＠１６３．ｃｏｒｎ。 ２结果与分析
２．１ ＮａＣ１处理对不同品种谷子幼苗丙二醛含量的影响 植物器官在遭遇干旱、盐渍等逆境时，会发生细胞膜脂过 氧化作用，ＭＤＡ含量是膜脂过氧化作用强弱的反应，很多研
究结果表明，盐胁迫后的ＭＤＡ增量与抗盐性呈显著的负相
关 Ｊ。从表１可以看出，盐胁迫下谷子各品种的ＭＤＡ含量
与对照相比都有所增加。谷子叶片内ＭＤＡ含量增加，表明
谷子在盐胁迫时产生了膜脂过氧化作用，但２０６０５８、济０５１５、
０６７６６—７、冀谷ｌ９比对照增加的幅度要小，表明这４个夏谷
品种膜脂过氧化作用较弱，其对盐害的抵抗能力较强，而沧
３４４、长生０８的ＭＤＡ含量增加幅度较大，受到的膜脂过氧化
伤害程度较大。
表１ ＮａＣＩ胁迫下谷子幼苗ＭＤＡ含量的变化
２．２ ＮａＣ１胁迫下不同品种谷子幼苗超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）
活性变化 ＳＯＤ是植物体内清除超氧阴离子自由基的酶，组成了细 胞体内第一条抗氧化防线，是细胞中普遍存在的一类金属酶，
也是防御氧毒害的关键酶 。在盐胁迫下，不同谷子品种的 ＳＯＤ活性都比对照高（表２）。２０６０５８和济０５１５增加明显，
分别比对照增加５３．０８％和５４．６２％，
盐胁迫导致植物产生大 崔兴国等：盐胁迫对不同品种夏谷幼苗抗氧化能力的影响 一８７一
表２ ＮａＣ！胁迫下谷子幼苗超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的变化 表４ ＮａＣ！胁迫下谷子幼苗过氧化氢物酶（ＣＡＴ）活性的变化
量的活性氧，但ＳＯＤ酶活性的增强使谷子能及时有效地清除
自由基，保护细胞免受活性氧胁迫的伤害。
２．３ ＮａＣ１胁迫下不同品种谷子幼苗过氧化物酶（ＰＯＤ）活性
变化 ＰＯＤ作为自由基清除剂，能催化过氧化氢及某些酚类的
分解，消除活性氧和超氧阴离子自由基对细胞的伤害，从而保
护细胞，增强植物对盐胁迫的抵御能力。不同品种的谷子在 盐胁迫下ＰＯＤ活性都呈增加趋势，其中冀谷１９、０６７６６～７、济
０５１５增加幅度都在５０％以上（表３）。
表３ ＮａＣＩ胁迫下谷子幼苗过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的变化
２．４ ＮａＣ１胁迫下不同品种谷子幼苗过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性 变化 ＣＡＴ是植物组织中能有效清除植物叶片中的过氧化氢
对细胞的氧化作用的酶，保护细胞膜免受自由基伤害。从表
４可以看出，所有品种谷子幼苗在Ｎａｃｌ胁下ＣＡＴ活性均降
低，但降低幅度不同。２０６０５８和冀谷１９降低幅度在１２％以
下，而郑０６—３和安０６—６０８２降低幅度分别达到了６９．２３％ 和７２．８１％。
３讨论
正常条件下，活性氧的产生与清除处于动态平衡状态，植 物能有效地清除体内的活性氧，使细胞膜系统免受伤害，在胁
迫条件下此平衡受到破坏，出现活性氧积累，使细胞膜系统受 到伤害。ＭＤＡ是活性氧积累并攻击膜脂而使其过氧化形成
的主要产物，ＭＤＡ可与蛋白质、核酸反应，使这些大分子改变
构型或发生交联而失去功能，影响植物的正常生长。盐胁迫 能诱导植物体内活性氧ＲＯＳ（包括超氧自由基、羟自由基、过
氧化氢和过氧化物自由基等）积累，引发氧化胁迫 Ｊ。为了 避免活性氧过量产生及其产生的伤害作用，植物特别是耐盐
植物在长期的进化过程中形成一套较为精细的去除、中和及
捕获活性氧的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶系统和非
酶系统的抗氧化剂类。超氧化物歧化酶（ＳＯ１））、过氧化氢酶
（ＣＡＴ）和过氧化物酶（ＰＯＤ）是植物清除活性氧的主要抗氧
化酶类 。在这些保护酶中，以ＳＯＤ最为重要。很多研究结
果表明，盐胁迫下植物抗氧化酶ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性变化
与植物的耐盐性有关。酶活性越高，植物的抗逆性越强 。
本试验结果表明，在２００ ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣＩ处理下，各夏谷品
种幼苗的ＭＤＡ含量增加，ＳＯＤ、ＰＯＤ活性上升。但幼苗叶片
中的ＣＡＴ活性却表现为降低，可能是由于处理浓度、时间以 及物种的差异造成的，也说明植物的抗氧化酶系统在协同作
用中的复杂性。根据各品种在盐胁迫下ＭＤＡ含量的增加程
度，以及３种抗氧化酶活性的变化幅度，我们认为，在供试的 １４个品种中，２０６０５８、济０５１５、０６７６６—７、冀谷１９在盐胁迫下
表现出较强的抗氧化能力，初步推断这４个品种的耐盐能力
较强，而沧３４４、郑０６—３、长生Ｏ８则为不耐盐品种，其它品种
耐盐能力中等。
植物的耐盐性是一个复杂的生理反应，幼苗期耐盐能力
的高低与其他生育期耐盐能力有一定的相关性，但不是绝对
的。谷子幼苗期的耐盐能力与其他生育期的耐盐能力是否一
致还需进一步研究。
（下转第８８页）
一８８一 江苏农业科学２０１２年第４Ｏ卷第６期
单长卷，许桂芳，钟 威，等．水分胁迫对新单２９玉米幼苗生理特性的影响［Ｊ］．苏农业科学，２０１２，４０（６）：８８—８９
水分胁迫对新单２９玉米幼苗生理特性的影响
单长卷，许桂芳，钟威，孟阳陶，刘松涛
（河南科技学院，河南新乡４５３００３）
摘要：采用水培试验，研究了水分胁迫对新单２９玉米幼苗生理特性的影响。结果表明，水分胁迫显著降低了新
单２９幼苗的叶绿素ａ、叶绿素ｂ、总叶绿素和类胡萝卜素含量，显著增加了叶绿素ａ／ｂ、叶片可溶性糖和脯氨酸含量、根 系活力及根叶丙二醛含量。试验结果说明，水分胁迫降低了新单２９幼苗的光合能力，对其造成了氧化胁迫。新单２９
幼苗则通过增加渗透调节物质含量和根系活力，提高其自身对水分胁迫的适应性。
关键词：水分胁迫；新单２９；幼苗；生理特性
中国分类号：ｓ５１３．０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１２）０６一ｏｏ８８—０２
水分是影响我国玉米生产的主要环境因素之一，因此玉
米生长发育与水分关系的研究一直是农业研究中的重要课
题 。幼苗期是玉米生长发育的重要时期，水分是影响这
个时期玉米生长发育的主要限制因子。新单２９为夏播早熟 玉米品种，是一高产玉米品种，平均产量为７ ８４５ ｋｇ／ｈｍ ［３ ３。
到目前为止，对新单２９幼苗期抗旱性的研究尚未见报道。本
研究采用水培试验研究了水分胁迫对新单２９幼苗生理特性
的影响，以期为阐明其幼苗期的抗旱机制提供理论依据，并为
该时期新单２９栽培中的水分管理提供参考依据。
１材料与方法
１．１试验材料
供试材料为新单２９玉米，购自河南省新乡市农科院。
１．２试验方法 １．２．１培养与处理方法挑选大小一致且饱满的新单２９玉
米种子，用０．１％ＨｇＣ１：消毒１０ ｍｉｎ，用蒸馏水漂洗数次至无
ＨｇＣ１：残留后浸泡２４ ｈ，随后将玉米种子置于含有蒸馏水的
垫有２层滤纸的培养皿中进行发芽。到种子发芽第７天时，
收稿日期：２０１１—１１—０３ 基金项目：河南科技学院重点科研项目（编号：０４０１２４）。 作者简介：单长卷（１９７８一），男，山东巨野人，博士，讲师，主要从事植 物水分生理与抗旱分子生物学方面的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：
ｓｈｃｈｊｕａｎ１９７８＠ｙａｈｏｏ．ｅｎ。 将幼苗转移至盛有１／４Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液的塑料盒中继续进行
培养，每２ ｄ换１次营养液。当幼苗长至２叶１心时，对其进 行处理。试验共设２个处理，分别为正常水分处理（ＣＫ）和水
分胁迫处理。其中，正常水分处理是将幼苗根系放入盛有蒸
馏水的塑料盒；水分胁迫处理是在塑料盒中加入１０％ＰＥＧ；每
个处理６次重复。幼苗在２５℃光照培养箱中培养，光照强度 为５００￣ｍｏｌ／（ｍ２・ｓ），光照时间为１２ ｈ。处理３ ｄ时，取样进
行相关生理指标测定。
１．２．２测定方法叶绿素含量：采用丙酮提取法测定 。
可溶性糖、脯氨酸含量：脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取一茚
三酮显色法测定；可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法，具体方
法参见文献［５］。根系活力：采用ＴＦＣ法测定 。类胡萝卜
素含量：参照Ｅｖａｎｓ的方法测定 。丙二醛含量：按照张志良
等的方法测定 。
１．２．３数据处理采用ＳＰＳＳ软件处理。
２结果与分析
２．１ 水分胁迫对叶绿素含量的影响
由表１可以看出，１０％ＰＥＧ处理降低了新单２９幼苗的叶
绿素ａ、叶绿素ｂ和总叶绿素含量，但提高了叶绿素ａ／ｂ。方
差分析表明，正常水分处理下新单２９幼苗的叶绿素ａ、叶绿
素ｂ和总叶绿素含量均显著高于１０％ＰＥＧ处理，叶绿素ａ／ｂ 则显著低于１０％ＰＥＧ处理。这说明，水分胁迫显著降低了叶
绿素含量，且叶绿素ｂ降低的幅度大于叶绿素ａ，从而严重影
（上接第８７页）
