铈对盐胁迫下小麦幼苗中叶绿素含量的影响

吕春晖 孙 昊 牛红军 齐 菲 刘美玲

(天津现代职业技术学院，天津 300350)

小麦是当今世界极其重要的粮食饲料，栽培面积大、分布广泛，在食用、医疗及饲料工业等方面有很大的利用价值。人均占有小麦数量是衡量一个国家畜牧业的发展和人均生活水平的重要标准之一。土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题，而且，由于土壤的次生盐渍化，世界盐渍土面积还在不断增加[1]。盐胁迫在小麦实际农业生产中有很大的影响，低浓度的盐溶液可以促进植物的生理作用，但是高浓度的盐溶液会改变植物一系列的生理生化过程，破坏植物组织和植物细胞的结构，抑制植物的生长发育，不利于植物的增产[2]。

叶绿素是植物进行光合作用所必需的催化剂，叶绿素含量作为植物生理生化状态的一个重要指标，常被用作生态调查中的特征参数，直接反映植物的健康程度以及植物所处环境情况[3]。稀土农用是近期发展起来的农业科学技术，科学合理地进行稀土农用，能够促进作物增产与提高品质[4]。随着农田土壤盐碱化的日益严重，对作为主要粮食作物的小麦进行抗盐碱性研究显然十分必要。

本文以小麦为研究对象，在实验室模拟土壤的盐碱环境，研究稀土铈元素对盐胁迫下的小麦种子萌发和生长过程中的叶绿素含量的影响，以期为稀土铈元素对提高农作物产量以及盐分生物监测提供一定的理论依据，对中国土壤盐渍化地区的作物生长有生产实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦品种：3214，由天津市河西区白堤路种子商店提供。

试剂：Ce(NH4)2(NO3)6溶液、NaCl溶液、丙酮等。

1.2 试验设计

配制10mg/L Ce(NH4)2(NO3)6溶液，0.8% NaCl溶液，10mg/L Ce(NH4)2(NO3)6的0.8% NaCl溶液。

选取饱满、均匀的小麦种子，分为四组，每组选取50粒种子，并分别用四组溶液进行处理，并标记为：蒸馏水(Ck)、稀土(Ce)、蒸馏水+NaCl(Ck+Na)、稀土+NaCl(Ce+ Na)，每组各进行3次平行处理。 在每组处理条件下，种子直接在分别加入含有10 ml 处理液的滤纸皿床中进行发芽，每天定时观察、补水，定期取样分析测定。发芽期间，以称重法补充蒸馏水，保持各处理浓度的相对稳定。

2 测定内容和方法

2.1 幼苗叶绿素的提取

取发芽7天龄新鲜幼苗地上部分剪成碎块，称取0.5g放入研钵中，加纯丙酮5ml，少许碳酸钙和石英沙，研磨成匀浆，再加80% 丙酮5ml，将匀浆转入离心管，并用适量80% 丙酮洗涤研钵，一并转入离心管，离心后弃沉淀，上清液用80% 丙酮定容至20ml。

2.2 测定光密度

取上述色素提取液1ml，加80%丙酮4ml稀释后转入比色杯中，以80%丙酮为对照，分别测定663nm、645nm处的光密度值。

2.3 计算叶绿素含量[5]：

CT=8.02OD663+20.21OD645

式中CT为总叶绿素浓度，单位为mg/L 。再根据稀释倍数分别计算每克鲜重叶片中色素的含量。

3 结果与分析

测量发芽7天龄幼苗叶绿素含量，随机抽取幼苗如图1，从左至右依次为：Ce、Ck、Ce+Na、Ck+Na 。含有浓度为10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养的小麦幼苗长势比蒸馏水培养的对照组小麦幼苗长势好。

图1 小麦种子被四组处理液(Ce、Ck、Ce+Na、Ck+Na)分别处理后的幼苗长势情况

叶绿素是植物进行光合作用的基本色素，其量的变化直接影响着植物光合作用的进行，而盐胁迫引起植物叶绿素的降解。由图2可以看出用浓度为10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养的小麦地上部分幼苗的叶绿素含量明显提高，相对于用水培养的小麦幼苗对照组的叶绿素含量提高12.3% 。当用浓度为0.8% NaCl溶液对用水培养的小麦幼苗进行培养时，其叶绿素含量较对照组下降52.3%，下降水平比较明显，说明此时的环境抑制了叶绿素的合成。当用浓度为0.8% NaCl溶液中含有浓度为10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养的小麦幼苗进行培养时，其叶绿素含量比对照组略高，比没有加入Ce(NH4)2(NO3)6溶液浸种的盐胁迫下的小麦幼苗的叶绿素含量有提高。由此可见，在小麦幼苗叶绿素含量方面，用10mg/L浓度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养在一定程度上能够促进叶绿素的合成，并能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦幼苗的毒害作用。

4 讨论

本文以小麦为材料，用0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫。研究了将含有10mg/L浓度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养后，盐胁迫下小麦幼苗的生理机理。

结果表明：与对照组比较，用浓度为10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养的小麦幼苗，当用浓度为0.8% NaCl溶液进行胁迫时，比没有加入Ce(NH4)2(NO3)6溶液浸种的盐胁迫下的小麦幼苗叶绿素含量有所提高。

由此可见，用含10mg/L浓度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培养，在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦的毒害作用。

[1]徐恒刚.中国盐生植被及盐渍化生态治理[M].北京:中国农业科学技术出版社,2004:10-13.

[2]周延,刘斌.盐胁迫对小麦幼苗生长的影响[J].科技促进发展,1999,6:35-36.

[3]张有胜，张苏峻，李镇魁．植物叶绿素特征及其在森林生态学研究中的应用[J]．安徽农业科学，2008,36(3):1014．

[4]李存雄,孟德斌.稀土在农业上的应用及其发展前景[J].贵州师范大学学报(自然科学版),1994,12(3):67-72.

[5]张志良,瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社,2003:67-69.