NaCl胁迫对不同品种向日葵幼苗生理特性的影响

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NaCl 胁迫对不同品种向日葵幼苗生理特性的影响Ξ刘 鹏1,何瑞霞1,孙海燕2(1.内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028042;2.通辽市草原管理站,内蒙古通辽 028000)摘 要:对46天苗龄的盆栽向日葵幼苗分别用0.05mol/L 、0.10mol/L 、0.20mol/L 的中性盐NaCl 进行胁迫处理,检测3个不同品种向日葵的脯氨酸、丙二醛含量和保护酶活性的变化.从而比较研究不同品种向日葵对NaCl 的耐受程度,结果表明:中性盐对津引6号伤害较轻,而对津引1号和津引2号伤害比较严重,津引1号和津引2号伤害程度相差不大.就生物膜透性伤害程度而言,津引6号明显低于津引1号和2号,其脯氨酸含量显著高于津引1号和2号,丙二醛含量则明显低于津引1号和2号.在抗氧化保护酶活性变化方面,津引6号POD ,CA T 活性较津引1号和2号增加要快得多,而SOD 活性上升更明显.简言之,津引6号有较强的耐盐性.关键词:氯化钠;胁迫;向日葵;幼苗中图分类号:S565.5 文献标识码:A 文章编号:1671-0185(2006)05-0525-03E ffect of N aCl Stress on the Different Sunflow er ’sSeedling of Physiological CharacteristicsL IU Peng 1,HE Rui -xia 1,SUN Hai -yan 2(1.Agricultural College ,Inner Mongolia University for Nationalities ,Tongliao 028042,China ;2.Grassland Station in Tongliao City ,Tongliao 028000,China )Abstract :The three kinds of bonsais sunflower ’s seedling of age 46days are treated by neutral salt NaCl under 0.05mol/L ,0.10mol/L ,0.20mol/L arel the change of Pro ,MDA and anti oxi 2daseactive was.Measured their content of Pro ,MDA and the antioxidaseactive change.in order tostudy the degree of damage of three kinds of sunflowers.The result showed that Number6’s de 2gree of damage by neutral salt is the most lightest in the three kinds.the others ’degree of damageare almost the same Number6is better than the others in quality membrane sex ’s degree of dam 2age for its Pro content is obviously more than the others and MDA content obviously less than.Ac 2tivities of POD ,CA T of Number6increase more significantly than the others .Besides ,activity ofSOD decrease more significantly.In short ,Number6is the best .K ey w ords :Sodium chloride ;Forces ;Sunflower ;Seedling近几年,我国油料市场总体状况是产不足需,进口增加,价格走低〔1〕.而土壤盐渍化和酸雨是目前影响我国农业发展的两个重要因素.土壤盐渍化,一般指土壤中含有大量的盐分,普遍意义上是指过高浓度的钠离子和氯离子.在我国耕地中,约1/10属于盐渍化.然而在我国北方地区,进行抗盐油料作物的选育还未取得显著成效.本文通过对3种不同基因型向日葵进行氯化钠胁迫处理,旨在筛选优良的耐盐品种.从而获得耐盐的油料作物,进而扩大其种植面积,提高总产量.1 材料与方法1.1 供试材料供试材料为3个向日葵(sunflower )品种,分别为津引1号,津引2号,津引6号,以下简称1号,2号,6号,由天津大学Ξ收稿日期:2006-07-30作者简介:刘鹏(1973-),男,内蒙古赤峰人,讲师,从事植物遗传育种方面的研究.第21卷 第5期内蒙古民族大学学报(自然科学版)Vol.21 No.52006年10月Journal of Inner Mongolia University for Nationalities Oct.2006生命科学院提供.1.2 供试材料的培养和处理于2006年4月1日在内蒙古民族大学农学院试验农场采取土样12盆,经测定其p H 值为8.0.4月6日播种,每个品种种植4盆.在实验室栽培46天后进行氯化钠胁迫处理.处理浓度分别为0.00mol/L (CK )、0.05mol/L 、0.10mol/L 、0.20mol/L ,每隔3天浇一次处理液,处理9天后,进行相关生理指标测定.1.3 测定方法1.3.1 脯氨酸含量的测定 参照邹奇〔2〕的茚三酮显色法.1.3.2 丙二醛含量的测定 参照李合生〔3〕的硫代巴比妥酸显色法.1.3.3 超氧化物歧化酶活性的测定参照邹奇〔2〕主编的《植物生理学实验指导》,采用核黄素NB T 法,以抑制氯化硝基氮蓝四唑(NB T )光化还原50%为一个酶活性单位.1.3.4 过氧化物酶活性的测定 参照张宪政〔4〕主编的《植物生理学实验技术》,采用愈伤木酚比色法.1.3.5 过氧化氢酶活性的测定 参照邹奇〔2〕主编的《植物生理学实验指导》,采用紫外分光光度法.2 结果与分析2.1 脯氨酸含量的变化脯氨酸是最重要最有效的有机渗透调节物质,科研工作者用甜菜贮藏组织为研究材料,发现细胞质中的脯氨酸含量远比液泡中的高〔5〕.NaCl 中性盐胁迫会造成脯氨酸含量的积累.NaCl 胁迫对3个品种向日葵幼苗脯氨酸含量变化如图1所示:3个向日葵品种在氯化钠胁迫下,脯氨酸含量显著增高.在0.05mol/L 、0.10mol/L 、0.20mol/L 盐处理下,6号脯氨酸含量相应的比对照增加79.6%,96.0%和146.2%;1号相应的增加3.5%,7.1%和55.8%,2号相应的增加7.5%,30.8%和111.0%,其中6号增加最为明显,其抗盐性好.2.2 丙二醛含量的变化丙二醛是植物脂质过氧化的产物,是检验植物生物膜伤害的一个重要的指标,其含量可以表示脂膜过氧化的程度〔6〕.NaCl 胁迫对丙二醛含量的影响如图2所示:随着氯化钠浓度的升高,3个品种向日葵丙二醛含量均增加.显然,3个品种的向日葵生物膜都遭到了破坏.但是,6号品种向日葵MDA 含量增长幅度较1号,2号要小得多.在CK 、0.05mol/L 、0.10mol/L 、0.20mol/L 盐处理下,6号MDA 含量比1号各个处理分别低77.2%,79%,49.7%,57.1%;比2号分别低66.1%,60.7%,52.4%,53.5%.由此可以得出,6号生物膜受伤害程度小. 图1 NaCl 胁迫下三个品种向日葵Pro 含量变化Figure 1 Change of three sunflow ers ’Pro contentunder salt stress 图2 NaCl 胁迫下三个品种向日葵MDA 含量变化Figure 2 Change of three sunflow ers ’MDA content under salt stress2.3 NaCl 胁迫对3个品种向日葵幼苗抗氧化酶活性的影响2.3.1 超氧化物歧化酶(SOD )活性的变化SOD 是植物处于逆境中产生的最重要的抗氧化酶,它可以及时清除自由基和活性氧,提高组织的抗氧化能力.同时他可以和POD ,CA T 协同作用防御活性氧或其他过氧化物质对膜系统的伤害,SOD 活性大小与植物体的抗性是密切相关的〔8〕.图3是3个不同品种向日葵在不同盐浓度处理下的SOD 变化情况,6号SOD 活性显著上升,与对照相比较,6号各个盐浓度处理下,SOD 活性分别上升了19.8%,60.3%,80.6%.1,2号SOD 活性先缓慢上升然后又下降.在0.2mol/L 氯化钠处理下,6号SOD 活性比1,2号分别高46.3%,46.1%.2.3.2 过氧化物酶活性变化625内 蒙 古 民 族 大 学 学 报2006年POD 主要与CA T 共同作用以消除SOD 作用产生的过量的过氧化氢,使过氧化氢维持在一个较低的水平.POD 通过催化其他底物与过氧化氢反应以消耗过氧化氢〔9〕.盐胁迫下向日葵体内的POD 活性变化如图4所示,1,2号POD 活性增加趋势缓慢,6号0.20mol/L 时过氧化物酶活性较0.10mol/L 时显著增加.而在对照中,6号过氧化物酶活性比1,2号分别低26.0%,32.8%,而在0.20mol/L 时比1,2号分别高54.4%,43.9%.图5 NaCl 胁迫下三种向日葵CA T 活性变化Figure 5 Change of three sunflow ers ’CAT activity under salt stress 图3 NaCl 胁迫下3种品种向日葵SOD 活性变化Figure 3 Change of three sunflow ers ’SOD activity under salt stress 图4 NaCl 胁迫下3个品种向日葵POD 活性变化Figure 4 Change of three sunflow ers ’POD activity under salt stress2.3.3 过氧化氢酶活性变化CA T 能消除细胞内过多过氧化氢,维持其在一个低水平,从而保护膜的结构〔10〕.因此,植物体内存在CA T 是保护自身免受活性氧自由基毒害的关键.盐胁迫下向日葵体内的CA T 活性变化如图5,0.00mol/L 氯化钠(CK )处理下,6号过氧化氢酶活性较1,2号分别低68.3%,62.2%,而0.20mol/L 氯化钠处理下,6号过氧化氢酶活性较1,2号分别高46.7%,74.7%,显然与1,2号相比,6号耐盐性好.3 结论3.1 Pro 是重要的有机渗透调节物质,盐胁迫下3种向日葵脯氨酸含量都增加,而6号脯氨酸含量增加要比1,2号显著的多,说明6号抗盐性强.3.2 对3个不同品种的向日葵进行盐胁迫处理,生物膜伤害程度有显著差异.6号明显低于1,2号.丙二醛含量则明显低于1,2号.3.3 从SOD ,POD ,CA T 三种保护酶活性变化也可以得出6号较1,2号抗盐强.6号POD 、CA T 活性较1,2号增加的要快的多,SOD 活性增加更为显著.参 考 文 献〔1〕郝兴国.我国酸雨区已占国土面积的40%〔N 〕.中国环境报,1997-03-18.〔2〕邹奇.植物生理学指导〔M 〕.北京:中国农业出版社,2000.161-162.〔3〕李合生.植物生理生化实验原理和技术〔M 〕.北京:高等教育出版社,2000.260-261.〔4〕张宪政.植物生理学实验指导〔M 〕.沈阳:辽宁科学技术出版社,1994.99-100.〔5〕王忠.植物生理学〔M 〕.北京:中国农业出版社,2000.434-435.〔6〕王邦锡,黄久常,王辉.不同植物在不同水分条件胁迫下脯氨酸的积累与抗性的关系〔J 〕.植物生理学报,1992,15(1):46-51.〔7〕蒋明义.渗透胁迫诱导水稻幼苗的氧化伤害〔J 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