不同产区穿心莲的耐盐性比较

温赛群，刘灵娣，田伟，姜涛，温春秀

（河北省农林科学院经济作物研究所，河北 石家庄 050051）

目前土壤盐渍化对农业的威胁已成为全球性问题，治理盐渍土壤是未来农业的重要研究方向，工程措施改造盐碱地耗资巨大且效果不能持久，选育耐盐的植物品种并加以利用是一种行之有效的措施[1，2]。穿心莲为一年生草本药用植物，具有清热解毒和消炎止痛等作用[3]，临床上治疗各种感染性疾病如肺炎和其他呼吸道炎症等效果显著[4]。穿心莲对土壤适应性较强，在酸性和中性沙壤土上栽培为宜，在pH 值8.0的碱性土上栽培也能正常生长。研究显示，穿心莲具有一定的耐盐性，其在0.4%盐胁迫下可正常生长[5]。因此，对穿心莲种质的耐盐性进行研究具有理论依据和实际意义[6]。

我国穿心莲主要分布于福建、广东、海南、广西和云南等地，由于各地域的生态环境和栽培条件不同，导致不同产区的穿心莲在植株形态、生理特性和抗逆性等方面均存在明显差异，选育耐盐性强的穿心莲品种对扩大其栽培面积和改良盐碱土等具有较大的应用价值[7]。以往关于穿心莲耐盐性的研究较少，陈娟等[6]对穿心莲生理特性进行了研究，结果显示，盐胁迫处理下穿心莲抗氧化酶活性和渗调物质含量等生理指标变化显著。本研究拟在探究盐胁迫下不同穿心莲种质生理变化的基础上，结合农艺性状的变化，比较不同产区穿心莲的耐盐性，以期选出耐盐性强的穿心莲种质，为培育推广耐盐穿心莲品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

分别在广西横县、广西贵港、福建漳浦和海南儋州收集穿心莲种质，均种植于河北省农林科学院经济作物研究所大棚内。栽培土壤为蛭石、珍珠岩和草炭等混合而成的基质，pH 值5.5～6.5。将基质加水拌匀，以手能握成团且手指间有水但不滴水为准，装盘后播种。每天控制浇水量，待其生长旺盛期，选择长势一致的植株进行试验。

盐溶液为150 mmol/L 的NaCl 溶液，由蒸馏水和NaCl 试剂配制而成。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 采用单因素对比试验设计，以4 个产区的穿心莲为试材，均设盐胁迫和对照（CK）2 个处理，其中盐胁迫处理浇NaCl 溶液，CK 浇蒸馏水，每2 d 浇灌1 次，每次浇灌15 mL，共浇灌5 次。每重复10 株，每处理均5 次重复。

1.2.2 测定项目与方法 最后一次浇灌后第10 天取样，进行指标测定。

1.2.2.1 植株农艺性状。每重复均选择长势一致的植株3 株，采用常规方法，测量穿心莲的株高、叶长和叶宽。对盐胁迫处理的叶片伤害情况进行分级（表1），并计算盐害指数[8]。

表1 叶片盐害分级标准Table 1 Standard for classification of leaf salt damage

1.2.2.2 叶片生理特性。每重复选择长势一致的植株3 株，取穿心莲同一部位新鲜叶片，液氮研磨混匀，取叶片粉末0.1 g 进行生理指标测定，指标包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，以及还原性抗坏血酸（ASA）、可溶性糖和可溶性蛋白的含量。采用微量法试剂盒（苏州科铭生物技术有限公司）提取对应粗酶液，均使用Tecan infinite 200 PRO 酶联免疫分析仪进行测定。

1.2.3 数据处理与分析 采用Excel 软件进行数据整理并做图，采用SPSS 17.0 软件进行数据的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对穿心莲植株形态的影响

盐胁迫下，不同产区穿心莲的株高、叶长和叶宽均＜其CK，降幅分别为2.33%～17.28%、16.09%～26.76%和5.45%～19.30%，其中儋州穿心莲的指标值降幅均为最小（表2）。表明盐胁迫会导致不同产区的穿心莲株高、叶长和叶宽生长受到抑制，其中儋州穿心莲的植株形态受盐胁迫影响较小，耐盐性最强。

表2 盐胁迫对穿心莲植株形态的影响Table 2 Effect of salt stress on plant morphology of A.paniculata from different producing areas

穿心莲受到盐胁迫后，其叶片皱缩、卷曲且尖缘枯焦，部分植株基部和中部落叶严重。盐胁迫下，不同产区穿心莲的叶片盐害指数为20.11%～48.15%，指标值顺序为儋州种质＜漳浦种质＜贵港种质＜横县种质，其中儋州穿心莲与横县穿心莲差异达到了显著水平，但二者均与其他2 个产区穿心莲差异均不显著（表3）。儋州穿心莲叶片受盐害程度较轻，耐盐性高于其他产区的穿心莲，属于耐盐型种质；横县穿心莲叶片受盐害严重，属于盐敏感型种质；其他2 个产区的穿心莲叶片盐害指数居中，属于中间型种质。

表3 盐胁迫下不同产区穿心莲的叶片盐害指数Table 3 Leaf salt damage index of A.paniculata from different producing areas under salt stress （%）

2.2 盐胁迫对穿心莲生理特性的影响

2.2.1 盐胁迫对穿心莲抗氧化指标的影响 植物受到逆境胁迫时抗氧化指标升高，表明其抗氧化能力增强，从而可清除体内多余的活性氧，防止活性氧积累对植株造成更大的伤害[8]。盐胁迫下，漳浦和儋州穿心莲的叶片SOD 活性、CAT 活性、POD 活性和ASA含量均表现升高，其中，儋州穿心莲的各指标增幅均高于漳浦穿心莲；横县和贵港穿心莲的4 个抗氧化指标变化不一致，其中横县穿心莲的叶片SOD 活性、CAT 活性和ASA 含量降低，贵港穿心莲的叶片CAT和POD 活性降低，其他指标均为升高（表4）。表明盐胁迫下漳浦和儋州穿心莲的抗氧化能力较强，其中儋州穿心莲的抗氧化能力强于漳浦穿心莲。

表4 盐胁迫对穿心莲抗氧化指标的影响Table 4 Effect of salt stress on antioxidant properties of A.paniculata from different producing areas

2.2.2 盐胁迫对穿心莲渗调物质含量的影响 盐胁迫下，4 个产区穿心莲的叶片可溶性糖含量均＞其CK，增幅为65.20%～96.97%，其中漳浦穿心莲的指标值增幅最大；可溶性蛋白含量除漳浦穿心莲降低36.45%外，其他产区穿心莲均表现为升高，增幅为1.09%～20.05%（表5）。盐胁迫下穿心莲的叶片可溶性糖含量变化一致，且增幅较大，表明可溶性糖可能是穿心莲在盐胁迫下调节自身渗透势的主要物质之一。

表5 盐胁迫对穿心莲渗透调节物质含量的影响Table 5 Effect of salt stress on osmotic regulating material contents of A.paniculata from different producing areas

3 结论与讨论

3.1 讨论

3.1.1 不同产地穿心莲的耐盐性鉴定 高盐环境对植物的生长发育具有显著影响，盐胁迫下植物多表现为生长缓慢、叶片枯焦和落叶严重等[9，10]，因此，植物的株高、叶片形态和叶色等成为鉴定植物耐盐性的关键指标[11]。陈杨等[12]研究认为，相对生物量、相对茎叶干重、相对根长可以作为花生苗期耐盐性鉴定的评价指标。汪本勤等[13]认为，盐胁迫下植株的叶片变化最为明显，用于评价植株盐害程度时易于观察和检测。本研究参照伍江波[8]的方法计算盐胁迫下穿心莲植株的叶片盐害指数，以此来评价不同产区穿心莲的耐盐能力，结果显示，儋州产区的穿心莲叶片受盐害最轻，与其他产区的穿心莲相比耐盐性较强，将作为耐盐种质培育并进行生产试验研究。

3.1.2 盐胁迫下穿心莲生理生化指标的变化 土壤中盐分含量过高易造成植物内部生理紊乱，在长期的进化过程中，植物自身形成了各种防御机制来减轻盐胁迫造成的伤害。盐胁迫使植物在进行光合作用时对光能的利用效率下降，光能过剩导致细胞内累积过量的活性氧，造成膜脂质脱酞化和过氧化[14]。为了维持细胞内活性氧浓度的平衡，植物进化出了一系列酶促和非酶促的活性氧清除机制[15，16]。此外，植物处于盐环境中，体内水分易向外渗出，导致植物生理干旱，形成渗透胁迫[17，18]。为避免细胞失水，植物通过主动积累无机和有机物质等来调节细胞内渗透势。艾盛嘉等[19]研究发现，随着盐胁迫浓度的增大，沙枣的脯氨酸和可溶性糖含量均逐渐增加，其中脯氨酸含量增幅较大，可溶性糖含量增幅较小，因此认为脯氨酸是沙枣适应盐胁迫的重要调节物质。本试验中，4 个产区的穿心莲受到盐胁迫后可溶性糖含量均大幅度增加，因此，可溶性糖可能是穿心莲在盐胁迫下调节自身渗透势的主要物质之一。

植物的生理体系是一个复杂的网络，不同种质对盐胁迫的生理响应往往存在差异。随着盐胁迫程度的增大，耐盐水稻品种的SOD 酶活性提高，而盐敏感水稻品种的SOD 酶活性出现降低[20]。盐胁迫下，栽培大豆的叶片SOD 活性提高，但CAT 和抗坏血酸过氧化物酶（APX） 活性下降；而野生大豆的叶片SOD、APX 和CAT 活性在经过不同浓度的NaCl 处理后均显著增加，其体内过多的活性氧能得到有效清除，从而表现出较强的抗盐性[21]。本试验中，盐胁迫下，不同产区的穿心莲部分抗氧化指标和渗调物质含量变化趋势不尽相同，其中，儋州产区穿心莲的抗氧化酶（SOD、CAT 和POD）活性以及ASA 含量均提高，有利于清除多余的活性氧，同时渗透调节物质可溶性糖和可溶性蛋白含量增加，有利于调节细胞内渗透势，表现出一定的耐盐能力。本试验结果可为穿心莲耐盐生理机制的研究提供理论依据。

3.2 结论

盐胁迫下，横县、贵港、漳浦和儋州4 个产区的穿心莲株高、叶长和叶宽生长均受到一定的抑制，根据叶片盐害指数对穿心莲种质进行分类，儋州穿心莲为耐盐型种质，漳浦和贵港穿心莲为中间型种质，横县穿心莲为盐敏感型种质。盐胁迫下4 个产区穿心莲的可溶性糖含量均大幅增加，认为可溶性糖可能是穿心莲在盐胁迫下主要的渗透调节物质之一。盐胁迫后儋州产区的穿心莲抗氧化酶SOD、CAT 和POD 活性以及ASA 含量提高，渗透调节物质可溶性糖和可溶性蛋白含量增加，表现出一定的耐盐性，将作为耐盐型种质资源进行培育并开展生产试验研究。