盐碱胁迫对橡胶草芽苗生理生化指标的影响

肖 宇，王晓飞，孙 力

(黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319)



盐碱胁迫对橡胶草芽苗生理生化指标的影响

肖 宇，王晓飞，孙 力

(黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319)

以盆栽橡胶草为试验材料，研究了轻度、中度和重度盐碱胁迫下其叶片部分生理生化指标的变化，探讨橡胶草植株的耐盐碱能力。

橡胶草；盐碱胁迫；生理生化指标

我国土地资源紧缺，只能利用边际土地发展橡胶草，严重制约了橡胶草的产业化，黑龙江省土地总面积47.3万hm2，占全国土地总面积的4.9%[1]，具备规模种植的前提条件，但是目前黑龙江省面积比较大的土地资源是盐碱地，西部的松嫩平原是世界三大苏打盐碱土集中分布区之一，盐碱土面积已近66.7万hm2，其中含盐量超过1%的盐土和盐碱土超过10万hm2，土壤以碱化草甸土为主，pH值一般大于8。盐碱地的不断扩张严重地破坏着当地的生态环境，也是长期困扰农牧业生产的主要问题[2]。我省大面积的盐碱地没有得到很好的开发利用，所以研究橡胶草在盐碱地栽植成为橡胶草大面积推广的重要前提。

1 材料和方法

1.1 材料及处理

实验采用随机区组设计，两种盐各设6个浓度梯度，Na2CO3的浓度设为：0、5、15、25、35、45 (mol/L)，pH值分别为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5；NaHCO3的浓度设为：0、20、40、50、60、80 (mol/L)。对照(CK)均为蒸馏水，pH值为7.0。Na2CO3编号为m1、m2、m3、m4、m5；NaHCO3编号为n1、n2、n3、n4、n5。将50粒橡胶草种子置于培养皿中培养，进行3次重复。

1.2 测定项目及方法

通过日常记录，统计培养皿中的橡胶草种子的发芽数、测定下胚轴的长度及一级侧根数，并测定橡胶草的膜的透性、丙二醛含量。

A．橡胶草种子发芽率的计算。发芽率(%)：Gr=n/N× 100%，n-发芽数，N-种子总数。发芽势(%)：第9d的橡胶草种子发芽数占种子总数的百分比。主根长度：游标卡尺。

B．橡胶草幼苗生理生化指标的测定。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法[3]，相对膜透性测定采用电导法[4]。

2 结果与分析

2.1 盐碱胁迫对橡胶草种子发芽的影响

由表1可知，两种盐碱胁迫下，橡胶草种子发芽都受到影响，都有不同程度的降低，但与对照相比其差异不明显。在Na2CO3和NaHCO3较低浓度时，ml、n1、n2的发芽势有所升高，但是随着盐碱处理浓度的不断升高，发芽势又受到了明显抑制。

2.2 盐碱胁迫对橡胶草芽苗盐害症状及芽苗生长的影响

2.2.1 盐碱胁迫下橡胶草芽苗的盐害症状

橡胶草种子各处理第3d开始发芽，但对照种子发芽数要比盐碱处理的多，第5d和第6d达到发芽高峰 (从发芽第5d开始计算种子发芽势，到第10d时计算种子发芽率)。发芽第8d时，对照ck处理的子叶全部展开，Na2CO3处理中 m1、m2处理子叶刚开始展开，NaHCO3处理中n1、n2、n3、n4的子叶也开始展开，而m3处理中只有部分子叶展开，m4、m5和n5的处理则未展开子叶。

表1 盐碱胁迫对橡胶草种子发芽率、发芽势的影响

Tab.1InfluenceofvariousconcentrationsofsaltandalkalistressonGerminationrate(Gr)ofTKS

处理发芽率%发芽势%CK99.33aA51.33bBm199.00abA57.00aAm298.00abcA50.00bBCm397.00bcAB46.00cCDm497.33cAB34.00dDm595.33Db29.33EeCK98.33aA52.33cBn197.00aAB58.33aAn298.00abABC54.00bBn396.33abABC35.33dBCn497.33bcBC29.00dcn591.33cC18.00eD

注：小写字母为5%显著水平，大写字母为1%极显著水平。

ck、m1、m2和nl最早出现主根。在发芽第10d时，ck、ml、m2、m3、nl、n2、n3处理出现侧根，而m4、m5、n4、n5只出现白芽。

2.2.2 盐碱胁迫对橡胶草芽苗生长的影响

表2是橡胶草发芽第13d测得，从表中可以看出，两种盐碱胁迫下，橡胶草芽苗受到了严重抑制。随着盐浓度的增加，下胚轴和主根长急剧缩短，甚至高浓度的没有发根，子叶展开数也急剧降低。Na2CO3处理相应的侧根和侧根分级也下降。NaHCO3低浓度的处理促进了侧根的产生和分级，高浓度则有严重抑制。

表2 盐碱胁迫对橡胶草芽苗生长的影响

Tab.2InfluenceofvariousconcentrationsofsaltandalkalistressonbudtimeofgrowthofTKS

处理下胚轴长度(cm)主根长(cm)侧根数(个)子叶展开数%CK2.12.66100m11.71.22100m21.512100m30.9无280m40.5无无无m50.5死亡无无无n13.54.25.5100n21.91.65100n31.31.1250n40.8死亡无无40n50.4无无无

2.2.3 盐碱胁迫对橡胶草芽苗膜的透性的影响

生物膜的透性对逆境的反应比较敏感，植物质膜在受到逆境胁迫时就会发生变化，表现为功能受损或结构被破坏、透性增大等，细胞中各种水溶性物质将有不同程度的外渗，因此可采用相对电导率的变化来表示质膜透性的变化[5]。

图1 盐碱胁迫对橡胶草幼苗膜的透性的影响(A、B)

如图1所示，两种盐碱胁迫处理下，橡胶草幼苗膜的透性随着盐碱浓度的上升，膜的透性随之变大。图1A所示，Na2CO3胁迫处理下，从低浓度到高浓度分别比对照提高了24.85%、62.73%、107.11%、160.03%、227.18%。NaHCO3胁迫下，从低浓度到高浓度分别比对照提高了13.10%、44.89%、88.52%、150.29%、198.16%。从实验结果来看，Na2CO3胁迫处理增幅更大，膜受伤程度更大。

2.2.4 盐碱胁迫对橡胶草芽苗丙二醛(MDA)含量的影响

碱胁迫对细胞造成的伤害之一是对细胞膜结构的伤害，丙二醛(MDA)是膜脂过氧化作用的产物之一，由膜脂过氧化作用产生的MDA含量可作为植物受害强弱的指标之一。

图2 盐碱胁迫对橡胶草幼苗丙二醛含量的影响(A、B)

由图2可以看出，两种盐碱胁迫处理下，丙二醛含量随着盐碱处理浓度的增加而增加。在Na2CO3胁迫处理下，从低浓度到高浓度分别比对照增加了1.23、1.51、1.77、2.29、2.78倍。在NaHCO3胁迫处理下，从低浓度到高浓度分别比对照增加了1.07、1.18、1.49、1.88、2.24倍。

3 讨论

3.1 盐碱胁迫与橡胶草种子萌发的影响

种子在萌发期对环境十分敏感，更易受到盐碱胁迫环境压力的伤害[6]。早在1952年，Ayers指出，盐分胁迫抑制种子的萌发，主要表现在降低种子萌发率和延长种子萌发时间两个方面。

本研究结果表明，两种盐碱胁迫处理下，橡胶草种子完成萌发所需的时间较对照延迟了2～3d。胁迫处理下种子的发芽势大大降低，同时橡胶草幼苗的下胚轴长度、主根侧根的长度和数目以及子叶展开数，都随着盐碱处理浓度的增大而表现出不同程度的变化，有的幼苗甚至出现了牙尖变黑、腐烂。两种胁迫下，Na2CO3胁迫对发芽势、发芽率的影响都低于NaHCO3胁迫。对幼苗的下胚轴长度、主根长度和侧根的分级数，Na2CO3胁迫的影响都高于NaHCO3胁迫。

3.2 盐碱胁迫与膜的透性及渗透调节物质

3.2.1 盐碱胁迫与膜的透性

盐碱胁迫对植物叶片细胞膜透性有较明显的影响，其变化也是反映植物受到外界胁迫后受伤程度的一个胁变指标。试验结果表明，两种盐碱胁迫处理下，橡胶草芽苗叶片的细胞膜透性随着盐碱浓度的上升而随之变大。而且胁迫时间越长，质膜受损伤的程度越大。

3.2.2 盐碱胁迫与丙二醛的积累

盐碱胁迫对细胞造成的伤害之一是对细胞膜结构的伤害，MDA是质膜过氧化的产物，是植物受害程度的指标之一，MDA产生的越多说明植物质膜受到的伤害越严重。

本试验中在盐碱胁迫条件下，丙二醛的含量随处理浓度的增加而增加，当盐碱浓度达到一定程度时，丙二醛含量急剧增加，随着胁迫时间越长，丙二醛的含量也越来越多。橡胶草植株的膜脂过氧化程度逐渐增加，植株本身的伤害也越来越重。

[1] 杨月红，孙庄艳．植物的盐害和抗盐性 [J]．生物学教学，2002，27(11)：1-2.

[2] QADIR M，GHAFOORA，MURTAZA G．Amelioration strategies for saline soils[J]．Land Degradation and Development，2000，11(6)：501-521．

[3] 秦耀宗．酒精工艺学[M]．北京：中国轻工业出版社，1998．

[4] 张晓阳．国际燃料乙醇工业发展概况[J]．玉米科学，2003，(专刊)：88-91．

[5] 侯福林．植物生理实验教程[M]．北京：科学出版社，2004．

[6] 吴丽君，李志辉，位娇. NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响[J]．中国种业， 2009，(11)：44-46.

Effect of saline alkali stress on physiological and biochemical indexes of Rubber Seedlings sprout

XIAO Yu, WANG Xiao-fei, SUN Li

(Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences, Daqing 163319, China)

The changes of physiological and biochemical indexes of the leaves under mild, moderate and severe saline alkali stress were studied with pot koksaphyz as test material.

Koksaphyz; Saline alkali stress; Physiological and biochemical indexes

2016-09-18

肖宇(1984-)，女，硕士，助理研究员。

S662.5

A

1674-8646(2016)20-0004-03