枸杞幼苗对NaCl和Na2CO3胁迫的生理响应

齐延巧，孙静芳，赵世荣，李勇，王建友，王琴，廖康

(1.新疆农业大学特色果树研究中心，乌鲁木齐 830052；2.新疆林业科学院经济林研究所，乌鲁木齐 830000)



枸杞幼苗对NaCl和Na2CO3胁迫的生理响应

齐延巧1，孙静芳1，赵世荣1，李勇2，王建友2，王琴2，廖康1

(1.新疆农业大学特色果树研究中心，乌鲁木齐 830052；2.新疆林业科学院经济林研究所，乌鲁木齐 830000)

【目的】研究不同盐浓度胁迫下两种枸杞幼苗的耐盐性，为枸杞的大面积推广和盐碱地、沙荒地利用提供理论依据。【方法】以黑果枸杞和宁夏枸杞的幼苗为试材，采用不同浓度NaCl和Na2CO3溶液进行胁迫处理后，对其叶片相关生理指标进行测定。【结果】随着NaCl和 Na2CO3处理浓度的增加，质膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量在不同处理时期均呈现上升趋势，可溶性蛋白含量和SOD、POD、CAT酶活性，在处理前期呈现上升趋势，处理后期呈现先升高后下降的趋势。随着NaCl和 Na2CO3处理天数的增加，同一处理浓度下的质膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量呈现上升的趋势，可溶性蛋白含量和SOD、POD酶活性，呈现先升高后下降的趋势，CAT酶活性呈现持续下降的趋势。Na2CO3处理后的变化趋势大于NaCl，宁杞7号的变化趋势大于黑杞1号。【结论】黑杞1号和宁杞7号受到NaCl胁迫后，盐浓度在1.2和1.0 mol/L，枸杞幼苗达到耐盐阈值，在1.5 mol/L时达到耐盐极限值；Na2CO3胁迫后，盐浓度在0.2和0.1 mol/L幼苗达到耐盐阈值，在0.5和0.4 mol/L达到耐盐极限值；黑杞1号对于NaCl和 Na2CO3的耐受阈值要高于宁杞7号，Na2CO3对枸杞幼苗影响大于NaCl影响。

枸杞；盐胁迫；叶片；生理特性

0 引 言

【研究意义】枸杞为茄科(Solanaceae)枸杞属(LyciumL.)植物，全世界约有80 种，广泛分布于我国西北、华中、华北、西南等地区，具有极高的药用价值和营养价值[1,2]。枸杞生长快、结实早、抗寒冷、抗干旱、耐盐碱、喜强光，具有独特的生态环境效益，是干旱荒漠区造林的主要经济树种。近年来我国枸杞产业发展迅速，新疆已成为我国枸杞重要区之一。黑杞1号和宁杞7号是新疆主要种植品种，黑杞1号(新R-SC-LR-018-2014)是2014年新疆认定的黑果枸杞新品种，浆果紫黑色。宁杞7号是宁夏枸杞中选育出的无性系新品种，果实红色，果粒大，生长快、自交亲和水平高，具有强的抗逆性。近几年来，枸杞被认为名贵的野生药用植物资源，产业发展迅速，各地都在积极种植，因此，研究枸杞的耐盐性可为枸杞的栽培调控奠定基础。【前人研究进展】干旱的气候条件使得新疆成为土壤盐渍化大区，盐碱土种类多，总面积达2 181.4×104hm2。现有耕地中31.1%的面积受到盐碱危害，极大制约了农业生产的发展[3,4]。盐碱胁迫可以直接影响到作物的生长发育，轻者导致作物产量和品质的下降，严重时候会造成作物的死亡。鲁艳[5]、于畅[6]及刘兴亮[7]等在梭梭、沙枣和白刺等植物的生理生化特征研究中发现，植物受到盐碱胁迫后，均出现不同程度的伤害，单盐的迫害作用大于复合盐，碱性盐的伤害作用大于中性盐。沈慧等[8]在外源硅对盐胁迫下黑果枸杞幼苗生理特性研究中发现，随着NaCl和硅浓度处理的时间延长，黑果枸杞叶片叶绿素增加，质膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量下降，且其缓解效应随硅浓度增加和处理时间延长而更为明显。王龙强等[9]通过盐胁迫环境下枸杞叶片含水量、叶绿素色素、质膜伤害程度、膜脂过氧化产物及2种有机溶质的积累特点的研究，发现黑果枸杞比宁夏枸杞更具有较强的耐盐能力。许兴等[10]在宁杞1号耐盐性与生理生化特征研究中发现宁杞1号生物产量受土壤含盐量的影响较明显，当土壤中总盐为9 g/kg时，达到耐盐极限值。毛桂莲等[11,12]在NaCl和Na2CO3对枸杞愈伤组织生理效应和对枸杞胁迫响应研究中均发现，两种盐碱胁迫下宁杞1号生长受到抑制且在Na+浓度相同的情况下，宁杞1号愈伤组织对NaCl抵抗力强于Na2CO3，宁杞1号耐Na2CO3的最高浓度为干土重0.3%，耐NaCl的最高浓度为干土重0.9%。【本研究切入点】近年来，关于枸杞幼苗盐胁迫生理响应的研究报道较少，因此，该文用NaCl和Na2CO3两种盐对新疆主栽品种黑杞1号和宁杞7号进行胁迫处理，通过对叶片相关生理指标进行测定来评价枸杞耐盐特性。【拟解决的关键问题】研究叶片相关生理指标对盐胁迫的响应，并对二者的耐盐碱能力进行比较和综合分析，为枸杞的大面积推广和盐碱地、沙荒地的利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

以 黑杞1号和宁杞7号的一年生幼苗为试材。黑杞1号采自新疆巴州尉犁县，宁杞7号采自新疆博州精河县，幼苗在新疆农业大学试验基地盆栽种植。盆栽容器为直径20 cm、高30 cm的塑料花盆，栽培基质为1∶1∶1混合的园土、细沙和蛭石，每盆1株。盆栽3个月后，选择生长一致、健康的幼苗进行试验。采用完全随机区组试验设计，设置0.6、0.8、1.0、1.2、1.3、1.4、1.5 mol/L共 7 个NaCl浓度梯度和0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mol/L共5个Na2CO3浓度梯度。于7月初对盆栽幼苗进行浇盐溶液(浇盐溶液一次)处理，浇清水处理组为对照(CK)。各浓度梯度分别处理5株幼苗，重复3次，每盆浇盐溶液1 000 mL。试验期间，进行补水和枸杞苗木常规管理，以保证枸杞幼苗正常生长。

1.2 方 法

分别在盐处理后第10、20、30、40和50 d取样，测定质膜透性、丙二醛(MDA)含量、渗透调节物质的积累和抗氧化酶活性。细胞质膜透性采用DDS-307型电导率仪测定，以相对电导率表示细胞膜相对透性；膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定；脯氨酸采用酸性茚三酮法测定；可溶性糖采用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法测定；超氧化物歧化酶(SOD)采用氮兰四唑(NBT)显色法测定，过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定，过氧化氢酶(CAT)采用紫外吸收法测定[13,14]。每个处理选择15株，每5株取新梢中部的成熟叶片混合作为1个重复。

1.3 数据处理

试验数据使用Excel、SPSS19.0进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片质膜透性的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的膜透性均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10 d，叶片的膜透性差异不显著，在处理后第20、30、40和50 d，盐浓度为1.4和1.5 mol/L 时与对照组相比差异显著。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，盐浓度为1.4和1.5 mol/L时，叶片的膜透性差异显著，在处理后第40、50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图1(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的膜透性均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10、20 d，叶片的膜透性差异不显著，在处理后第30、40和50 d，盐浓度为0.5 mol/L 时与对照组相比差异显著。宁杞7号在处理后第10、20 d，盐浓度为0.5 mol/L时，叶片的膜透性差异显著，在处理后第30、40和50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图1(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图1 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片质膜透性变化

Fig.1 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf membrane permeability ofLyciumbararum

2.2 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片丙二醛的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的丙二醛含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10 d，叶片的丙二醛含量差异不显著，在处理后第20、30、40和50 d，盐浓度为1.3、1.4和1.5 mol/L 时与对照组相比差异显著。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，盐浓度为1.4和1.5 mol/L时，叶片的丙二醛含量与对照组相比差异显著，在处理后第40、50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图2(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的丙二醛含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10 d，叶片的丙二醛含量差异不显著，在处理后第20、30、40和50 d，盐浓度为0.4和0.5 mol/L 时与对照组相比差异显著。宁杞7号在处理后第10 d，盐浓度为0.5 mol/L时，叶片的丙二醛含量与对照组相比差异显著，在处理后第20、30、40和50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图2(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图2 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片丙二醛含量变化

Fig.2 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf MDA content ofLyciumbararum

2.3 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片脯氨酸含量的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的脯氨酸含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，叶片的脯氨酸含量差异不显著，在处理后第40、50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。宁杞7号在处理后第10、20 d，盐浓度为1.4和1.5 mol/L时，叶片的脯氨酸含量与对照组相比差异显著，在处理后第30、40和50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图3(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高和处理天数的增加 黑杞1号和宁杞7号叶片的脯氨酸含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10、20 d，叶片的脯氨酸含量差异不显著，在处理后第30、40和50 d，盐浓度为0.3、0.4和0.5 mol/L 时与对照组相比差异显著。宁杞7号在处理后第10 d，盐浓度为0.4和0.5 mol/L时，叶片的脯氨酸含量与对照组相比差异显著，在处理后第20、30、40、50 d，盐浓度为0.3、0.4和0.5 mol/L时与对照组相比差异显著，且显著高于对照组。图3(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图3 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片脯氨酸含量变化

Fig.3 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf proline content ofLyciumbararum

2.4 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片可溶性糖含量的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的可溶性糖含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，叶片的可溶性糖含量差异不显著，在处理后第40、50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。宁杞7号在处理后第10、20 d，盐浓度为1.5 mol/L时，叶片的可溶性糖含量与对照组差异显著，在处理后第30、40、50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。图4(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高和处理天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的可溶性糖含量均随盐浓度的增大而升高。黑杞1号在处理后第10、30 d，叶片的可溶性糖含量差异不显著，在处理后第20、40和50 d，各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照组。宁杞7号在处理后第10、20 d，盐浓度为0.4和0.5 mol/L时，叶片的可溶性糖含量与对照组相比差异显著，在处理后第30、40和50 d，盐浓度为0.3、0.4和0.5 mol/L时与对照组相比差异显著。图4(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图4 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片可溶性糖含量变化

Fig.4 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf soluble sugar content ofLyciumbararum

2.5 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的可溶性蛋白含量在处理前期(10～30 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(40～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.8～1.3 mol/L 时叶片的可溶性蛋白含量与对照组相比差异显著，盐浓度为1.2 mol/L时达到最大值，比对照分别高1.00和1.73 mg/g。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，盐浓度为1.5 mol/L时，叶片的可溶性蛋白含量差异显著，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.8～1.2 mol/L 时叶片的可溶性蛋白含量与对照组相比差异显著，盐浓度为1.0 mol/L时达到最大值，比对照分别高3.65和1.88 mg/g。图5(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的可溶性蛋白含量在处理前期(10 ～30 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(40～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.1～0.3 mol/L 时与对照组相比差异显著，盐浓度分别为0.3和0.1 mol/L时达到最大值，比对照分别高1.36和1.01 mg/g。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，叶片的可溶性蛋白含量差异不显著，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.1～0.3 mol/L 时与对照组相比差异显著，盐浓度分别为0.2和0.1 mol/L时达到最大值，比对照分别高3.13和2.39 mg/g。图5(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：FigALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, FigBLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图5 NaCl和Na2CO3处理下枸杞叶片可溶性蛋白含量变化

Fig.5 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf soluble protein content ofLyciumbararum

2.6 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片酶活性的影响

2.6.1 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片SOD酶活性的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的SOD酶活性在处理前期(10～20 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(30～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，盐浓度为1.0～1.3 mol/L 时叶片的SOD酶活性与对照组相比差异显著，盐浓度分别为1.0和 1.2 mol/L时达到最大值，比对照分别高5.45和3.39 U/g·min。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间叶片的SOD酶活性差异显著，在处理后第40、50 d，盐浓度为1.0和1.3～1.5 mol/L 时与对照组相比差异显著，盐浓度为1.0 mol/L比对照高3.59 U/g·min，1.5 mol/L时，比对照低3.40 U/g·min。图6(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的SOD酶活性在处理前期随盐浓度的增大而升高，在处理后期随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，盐浓度为0.2～0.5 mol/L 时叶片的SOD酶活性与对照组相比差异显著，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.1～0.5 mol/L 时叶片的SOD酶活性与对照组相比差异显著，盐浓度分别在0.2和0.1 mol/L时达到最大值，比对照分别高3.36和2.24 U/g·min。宁杞7号在处理后第10 d，叶片的SOD酶活性差异不显著，在处理后第20、30、40和50 d，各浓度之间叶片的SOD酶活性差异显著，盐浓度分别为0.3、0.3和0.2 mol/L时分别比对照高4.62、8.10和6.06 U/g·min，在0.4 mol/L时比对照低2.20 U/g·min。图6(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图6 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片SOD酶活性变化

Fig.6 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf SOD activity ofLyciumbararum

2.6.2 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片POD酶活性的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的POD酶活性在处理前期(10～30 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(40～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.8～1.3 mol/L 时叶片的POD酶活性与对照组相比差异显著，盐浓度分别为1.0和 1.2 mol/L时达到最大值，比对照分别高6.43和3.65 U/g·min。宁杞7号在处理后第10、20 d，各浓度之间叶片的POD酶活性差异显著，在处理后第30、40和50 d，盐浓度为1.4、1.3和1.0 mol/L 时比对照分别高18.95、13.54和10.84 U/g·min，与对照组相比差异显著。图7(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高和天数的增加黑杞1号和宁杞7号叶片的POD酶活性随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，各浓度之间无显著差异。宁杞7号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间差异性均达到显著，且盐浓度为0.4 mol/L时叶片的POD酶活性最高，分别比对照高25.72、37.65和22.50 U/g·min，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.3 mol/L时与对照组相比差异显著。图7(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnse Heiqi 1 of NaCl,FigBLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; FigCLyciumchincnse Heiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图7 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片POD酶活性变化

Fig.7 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf POD activity ofLyciumbararum

2.6.3 NaCl和Na2CO3胁迫对枸杞幼苗叶片CAT的影响

研究表明，随着NaCl浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的CAT酶活性在处理前期(10～20 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(30～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第30、40和50 d，盐浓度为1.3～1.5 mol/L、0.6～1.4 mol/L和1.4～1.5 mol/L 时叶片的CAT酶活性与对照组相比差异显著，盐浓度分别为1.4和 1.0 mol/L时达到最大值，比对照分别高53.40和51.78 U/g·min，在1.5 mol/L时达到最小值，比对照低17.33 U/g·min。宁杞7号在处理后第10 d，各浓度之间叶片的CAT酶活性差异显著，在处理后第20、30 d，盐浓度为1.3～1.5 mol/L时叶片的CAT酶活性与对照组相比差异显著，在40、50 d，盐浓度分别为0.8～1.3 mol/L 和1.2～1.5 mol/L 时叶片CAT酶活性与对照组相比差异显著。图8(A、B)

随着Na2CO3浓度梯度的提高黑杞1号和宁杞7号叶片的CAT酶活性在处理前期(10～30 d)随盐浓度的增大而升高，在处理后期(40～50 d)随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。黑杞1号在处理后第10、20和30 d，各浓度之间差异性均达到显著，且高于对照组，在处理后第40、50 d，盐浓度为0.3～0.5 mol/L时叶片的CAT酶活性与对照组相比差异显著。宁杞7号整个处理期各浓度之间差异性均达到显著，且显著高于对照，在处理后第40、50 d，盐浓度分别为0.2和0.1 mol/L时分别比对照高27和6.4 U/g·min。图8(C、D)

注： 图A表示黑杞1号NaCl处理，图B表示宁杞7号NaCl处理；图C表示黑杞1号Na2CO3处理；图D表示宁杞7号Na2CO3处理。小写字母代表P<0.05水平差异显著性

Note：Fig ALyciumchincnseHeiqi 1 of NaCl, Fig BLyciumchincnseNingqi 7 of NaCl; Fig CLyciumchincnseHeiqi 1 of Na2CO3, Fig DLyciumchincnseNingqi 7 of Na2CO3. Lowercase letter expresses significantly different ofP<0.05 level

图8 NaCl 和Na2CO3处理下枸杞叶片CAT酶活性变化

Fig.8 Effect of NaCl and Na2CO3stress on leaf CAT activity ofLyciumbararum

3 讨 论

当植物受到逆境胁迫时，细胞原生质膜会发生脂质过氧化产生MDA，导致质膜受到破坏，植物组织外渗，膜的透性增大。试验中，枸杞叶片随着处理浓度梯度提高，处理天数增加，质膜透性和MDA含量明显增加。这表明枸杞在盐处理前期能抵抗一定的盐分胁迫强度，细胞膜伤害较小，但随着胁迫时间延长，盐浓度的增加，NaCl浓度为1.2～1.5 mol/L ，Na2CO3浓度为0.3～0.5 mol/L时，则会产生大量的自由基累积，加剧膜脂过氧化，使细胞内大量离子外泄，细胞大量坏死，植物受到严重伤害甚至死亡[15,16]。枸杞受Na2CO3处理的影响大于NaCl的影响，是因为Na2CO3胁迫会破坏枸杞叶片细胞微环境下的酸碱平衡，而NaCl胁迫会改变枸杞叶片细胞中正常的离子平衡，这与徐呈祥[17]、黄勇[18]等的研究一致。枸杞受到两种盐处理后，膜透性和MDA均表现出相同的响应，但MDA比膜透性反应更敏感，说明在枸杞研究中，MDA可作为评价其耐盐性的一个重要指标。

植物细胞膜系统完整性破坏后，胞内可溶性物质会随水外流，植物细胞将会积累可溶性物质，通过渗透调节维持膜内外平衡。植物受到盐分胁迫时，脯氨酸是一种较敏感的指标，通常它是被认为作为渗透调节物质中最迅速积累的[19]。试验中,枸杞在NaCl胁迫和Na2CO3胁迫下均发生了脯氨酸的积累，随着处理浓度梯度的提高，处理天数的增加，脯氨酸的积累量也越多，宁杞7号的脯氨酸积累量高于黑杞1号的脯氨酸积累量，高含量的脯氨酸可有效防止盐碱引起液泡的过度脱水，维持液泡内外水势平衡，保护生物大分子结构的稳定性，提高抗盐碱的作用[20]。细胞在适应盐的生理过程中需要调整蛋白质的合成与降解，以适应新的环境，可溶性蛋白含量的高低直接影响到细胞代谢速率的快慢[18]。试验中盐胁迫下，枸杞可溶性蛋白含量在处理前期(10～30 d)表现为增高,处理后期(40～50 d)表现为先增高后降低的趋势。可溶性蛋白含量的降低可使细胞代谢减缓，而减缓的代谢速度能够降低枸杞对盐的抗性，因此，枸杞受到盐分胁迫时，对Na2CO3抗性小于NaCl抗性，宁杞7号的抗性小于黑杞1号的抗性。两种盐胁迫下可溶性糖含量均升高，其含量增加可提高植物细胞的渗透调节能力。Na2CO3处理下的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均高于NaCl。这与扬升[21]和李志萍[22]等在沙枣和栓皮栎的研究结果一致，在研究中也得以证实。

正常情况下，植物体内的活性氧自由基(ROS)的产生与清除是维持在一个动态平衡的水平，但在逆境条件下，植物为了防御活性氧的伤害及维持活性氧生成和清除的动态平衡，在进化过程中形成了一套活性氧清除酶系统，该系统主要包括酶促抗氧化系统和非酶促抗氧化系统，前者称抗氧化酶系统，主要包括SOD、POD、CAT[23,24,25]。抗氧化酶活性的高低可以反映植物体内活性氧清除能力或抗逆能力的强弱。试验中，枸杞受到盐分胁迫时，POD、SOD和CAT活性在处理前期(10～30 d)表现为增高，处理后期(40～50 d)表现为先增高后降低的趋势，但在相同浓度不同处理时期下POD、SOD活性表现为下降趋势，CAT活性表现为先升高后下降的趋势。表明盐胁迫下枸杞先通过提高SOD、POD、CAT 活性来清除多余的ROS，去减少对生物膜的氧化损伤，但随着盐浓度的增加，NaCl浓度为1.3～1.5 mol/L ，Na2CO3浓度为0.3～0.5 mol/L，处理时间加长为40～50 d时，SOD、POD、CAT活性受到一定程度抑制，开始降低，抗氧化酶系统对ROS的清除效率减弱，从而使生物膜受影响，引起膜脂过氧化，这与Wang[26]在盐胁迫下苹果抗氧化酶活性研究结果相似。试验中盐胁迫环境下，黑杞1号体内抗氧化酶活性增强幅度往往高于宁杞7号，这说明宁杞7号的耐盐性小于黑杞1号，且Na2CO3胁迫下枸杞对活性氧的清除能力小于NaCl胁迫下活性氧的清除能力，从而导致了活性氧对枸杞的伤害。

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Physiological Response ofLyciumbararumL Seedling to NaCl and Na2CO3Stres

QI Yan-qiao1, SUN Jing-fang1, ZHAO Shi-rong1, LI Yong2, WANG Jian-you2,WANG Qin2, LIAO Kang1

(1ResearchCenterofFeaturedFruitTrees,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China; 2ResearchInstituteofEconomicForestry,XinjiangAcademyofForestry,Urumqi830000,China)

【Objective】 The present study aims to understand the salt tolerance of two kinds of Chinese wolfberry seedling and provide the theoretical basis for the large-scale popularization and the utilization of saline-alkali land and sandy wasteland of Chinese wolfberry.【Method】Using the seedlings ofLyciumruthenicumandLyciumbarbarumas test materials, watered with NaCl and Na2CO3solution to study the effects of salt stress on seedlings physiological characteristics ofLyciumbararumL.【Result】The results showed that with the increase of NaCl and Na2CO3concentration, the cell membrane permeability, malondialdehyde, proline and soluble sugar content increased significantly in different time points, Soluble protein content and SOD, POD, CAT enzyme activity showed an upward trend in the early stage of treatment (10 d-30 d), the later treatment showed a trend of increasing and then decreasing t (40 d-50 d). With the increase of NaCl and Na2CO3processing days, under the same salt concentration, the cell membrane permeability, malondialdehyde, proline and soluble sugar content increased significantly, the soluble protein content and SOD, POD enzyme activity showed a trend of increasing first and then decreasing, and the activity of CAT enzyme showed a downward trend. The effects of Na2CO3stress on seedling were more significant than that of NaCl stress, the change trend ofLyciumchincnseNingqi 7 was higher thanLyciumchincnseHeiqi 1, and with the increase of treatment concentration and treatment days, the degree of injury was increased significantly. 【Conclusion】Under the stresses of NaCl and Na2CO3in the two varieties Chinese wolfberry, malondialdehyde, proline, soluble sugar and the activity of antioxidant enzyme SOD are more sensitive and could be used as the main index to evaluate the salt tolerance of Lycium barbarum. In addition, the seedlings ofLyciumchincnseHeiqi 1 andLyciumchincnseNingqi 7 reached the threshold value at 1.2 mol/L and 1.0 mol/L and the limit value of salt tolerance at 1.5 mol/L under the stress of NaCl, while reached the threshold value at 0.2 mol/L and 0.1 mol/L and the limit value of salt tolerance at 0.5 and 0.4 mol/L under the stress of Na2CO3, which implicated thatLyciumchincnseHeiqi 1 had the stronger salt tolerance thanLyciumchincnseNingqi 7, and the effect of Na2CO3on the seedlings of Chinese wolfberry was significantly greater than that of NaCl.

LyciumbararumL. ; Salt stress; Leaves ; Physiological characteristics

LIAO Kang (1962-), male, native place: Zitong, Sichuan, Professor, research field: Study on germplasm resources and cultivation physiology of fruit trees, (E-mail)13899825018@163.com

2017-02-13

中央财政林业科技推广项目—新疆枸杞高效栽培技术示范与推广；新疆维吾尔自治区园艺学重点学科建设基金

齐延巧(1990-)，陕西延安人，女，硕士研究生，研究方向为植物资源保护与利用， (E-mail)qiyanqiao15@126.com

廖康(1962-)，四川梓橦人，男，教授，博士生导师，研究方向为果树种质资源及栽培生理，(E-mail)13899825018@163.com

S663.9

A

1001-4330(2017)04-0605-13

Supported by: Forestry science and technology promotion projects of the central government finance of China "Demonstration and popularization of high quality and efficient cultivation technique of Chinese wolfberry in Xinjiang" and Key discipline (horticulture) fund of Xinjiang Uyghur Autonomous Region