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【竹柳技术:NaCI处理对竹柳苗根系活力及抗氧化酶活性的影响】

竹柳树网 青泓福农林科技 时间:2014-06-20 08:54:45 热度: 加入收藏

 

柳树   时间:2014年06月20日   来源: 中国知网

 

 

竹柳技术NaCI处理竹柳苗根系活力及抗氧化活性的影响

   

 

郝姗姗,宰学明’(金陵科技学院,江苏南京’10038)
基金项目 江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(2012JS
SPITP2132)。
作者简介 郝姗姗(1991一),女,江苏盐城人,专业:植物生理。*通讯作者,副教授,博士,从事植物生理生态方面的研究,收稿日期  2013-05-06


摘要:〔目的〕通过研究不同浓度NaCI胁迫对竹柳种苗根系活力、杭氧化酶活性的影响来评定其耐盐性,为竹柳向滩涂引种提供理论基基础。【方法〕时竹柳苗进行4个不同浓度下的NaCI处理,测定每个浓度下的根系活力与杭氧化酶的活性。【结果」随着NaCI浓度的升高,竹柳苗的根系活力先增大后减小。竹柳苗叶中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性都随着NaCI浓度的增加先增大后减小,当浓度超过0. 5%时活性明显低于时照;叶片中丙二醛( MDA)含量先降低后升高。〔结论」竹柳具有一定的耐盐性,有向滩涂引种的潜力。
关键词: 竹柳;胁迫;根系活力;抗氧化酶


中图分类号S 184  文献标识码A   文章编号0517 - 6611( 2013 )15 -06587一02。


    土壤盐渍化是一个世界性的重大资源问题和生态问题。全世界盐碱地面积近10亿hm2,约占陆地面积的7. 6%我国各类盐碱地面积达0. 346亿hm2,是世界盐碱地大国。改良和利用盐土的研究已由农业措施和工程措施转向生物学措施。驯化种植有价值的盐生植物和耐盐植物是最为经济有效的途径。盐生植物则通过限制盐分的过量吸收和调节抗氧化系统清除活性氧积累等途径来减轻或抵御盐胁迫对细胞的伤害。抗氧化系统包括抗氧化酶类及抗氧化剂等非酶物质。这些酶及抗氧化剂的协同作用能有效清除由盐胁迫产生的活性氧,保护膜的完整性,提高植物耐盐性。

    竹柳为杨柳科柳属乔本植物,是美国寒竹、朝鲜柳、筐柳组合杂交选育的优良杂交品系。 2007年从美国引进,抗寒,抗旱,抗淹,抗盐碱,且移植成活率高,长势快,具有极大的推广价值和广阔发展前景。引种实践显示,竹柳幼苗在滩涂定植的成活率受盐度的影响很大。在盐胁迫下,植物会出现营养失衡和渗透调节受损,诱导氧化胁迫,进而引起膜系统的氧化损伤,导致根系活力下降。但是,关于竹柳苗相关研究至今未有报道。笔者通过对竹柳在不同盐浓度下根系活力及体内抗氧化酶的变化情况,评定其耐盐性,为竹柳向滩涂引种提供理论研究基础。

 

1材料与方法

 

1.1试验材料供试材料为1年生竹柳扦插苗。选择整齐一致、健壮、无病虫害1年生扦插苗,定植于园艺站。生根后移栽人盆,经过1个月的生长,将其作为试验材料。
1. 2试验设计制成含盐量分别为0(对照)、0. 25 % ,0.50%,1.00%的盐溶液(现用现配),用盐溶液浇灌试验植株,每次2 000 ml。为了避免应激效应,采用逐步增加盐质量分数的方法,即NaCI浓度以每天0. 1%递增,直到最高预定浓度,此时为正式处理第1天。每个处理10株,每个处理2次重复。花盆放于园艺站温室内。从试验日起隔2d去观察生长情况,并测量、记录相关待测数据,摘取叶片低温保存留待进行生理指标的测定。
1. 3指标测定与方法取自生长点向下第3 ~4片完全展开叶,采用氯化三苯基四挫(TTC)还原法测定根系活力;采用氯化硝基四氮哇蓝(NBT)光化还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用愈创木酚法l测定过氧化物酶
(POD)活性;采用分光光度法测定丙二醛(MDA )含量。
1.4数据处理  用SAS软件进行单因素方差分析,并用Duncan',新复极差法对平均数进行多重比较,Microsoft Ex-cel软件制图。

 

2结果与分析

 

2.1  NaCI胁迫对竹柳根系活力的影响由表1可知,在浓度0. 25% NaCI处理下,竹柳苗根系活力与对照差异在0. 05水平显著,根系活力明显增强。当处理浓度达到0. 5%时,竹柳苗根系活力与对照间差异不显著;当盐处理浓度达到1. 0%时,竹柳苗根系活力与对照差异在0. O5水平显著,但可以看出其根系活力明显下降,且低于对照的根系活力。

2. 2  NaCI胁迫对竹柳叶片中SOD活性的影响由图1可知,在浓度0.25% NaCI处理下,SOD活性最强,而后逐渐降低。当NaCI浓度达到1.00%时,酶活性低于对照酶活性。可见,当盐胁迫较低时,NaCI对其活性有促进作用,当超过一
定浓度则转为抑制。由表2可知,随着盐处理时间的延长,SOD活性先增强后降低,当盐浓度达到0. 5%时,SOD活性降低到对照以下,活性受到较大抑制。经方差分析,发现盐处理浓度对竹柳苗叶片中SOD活性的影响显著(F=11. 511 81 > Fa = 3. 238 872 ),而盐处理时间的延长对其影响的差异并不显著(F = 0. 706 872<Fa二3. 055 568 )。

2. 3  NaCI胁迫对竹柳叶片中POD活性的影响POD广泛存在于植物体中,是活性较高的一种酶。它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系[[6]。一般,在老化组织中活性较高,在幼嫩组织中活性较弱,所以POD可以作为组织老化的一种生理指标。由图2可知,在盐胁迫初期,POD活性随盐浓度的增加而升高,而在胁迫中后期,POD活性随盐浓度的增加而降低;而在同一盐浓度下,随着胁迫时间的延长,POD活性呈先上升后下降的变化趋势。

2. 4  NaCI胁迫对竹柳叶片中MDA含最的影响  MDA是膜脂过氧化的产物,其含量(以干质量计)与膜系统的伤害程度密切相关。它可以反映膜脂过氧化的程度和植物对逆境的反应情况。由图3可知,在低盐胁迫(0. 25%)条件下,竹柳植株叶片MDA含量呈下降趋势,变化较平稳,而在盐浓度为0. 5%时,叶片MDA含量增加,但差异并不显著。

 

3结论与讨论

 

    植物根系是活跃的吸收器官和合成器官。根的生长情
况和代谢水平即根系活力直接影响植物地上部的生长、营养状况以及产量,是植物生长的重要生理指标之一 . TTC还原力反映细胞内总脱氢酶总活性,是代谢根系活力的一个重要指标。从0一1.0%的NaCI处理对竹柳苗根系活力呈现出先升高后降低的趋势,说明在低盐浓度下根系能够保持较高的活力,但随着盐浓度的增加,特别是当盐浓度超过0. 5%时,根系发褐、发私,受到严重损伤,根系活力下降。
    MDA是膜脂过氧化分解的产物。在一定胁迫强度内,细胞的各种保护机制使得MDA含量维持在一定的水平,膜脂过氧化作用加大,MDA含量升高。试验中,随着盐浓度的升高,竹柳叶片中MDA含量逐渐升高,但在低盐浓度下变化较平稳,当NaCI处理浓度高于0. 25%时MDA含量有所增加,说明随盐浓度的升高,竹柳叶片膜质过氧化程度升高,受害加重,根系活力下降。
    SOD是生物中普遍存在的一种含金属的酶类,是防御超氧阴离子自由基对细胞伤害的抗氧化酶。SOD抗氧化酶的作用是盐生植物耐盐机制的一个重要的辅助机制。试验中,随着盐浓度的升高,在低盐浓度下SOD活性提高显著,当盐浓度高于0. 5%时酶的活性逐渐降低并受到抑制,说明竹柳苗在低盐浓度下生长良好,但在高盐浓度下酶活性下降,体内耐盐机制受到破坏,植物生长困难。
    POD广泛存在于植物体中,且在植物生长发育过程中其活性不断发生变化。一般,老化组织中活性较高,幼嫩组织中活性较弱。这是因为过氧化物酶能使组织中所含的某些碳水化合物转化成木质素,增加木质化程度,而且早衰减产的水稻根系中过氧化物酶活性增加,所以POD可作为组织老化的一种生理指标。研究表明,POD活性受到受胁迫时间和盐浓度的影响。在盐胁迫初期,POD活性随盐浓度的增加而升高,而在胁迫中后期,POD活性随盐浓度的增加而降低。
    研究还表明,随着盐胁迫浓度的增加,SOD与POD活性均显著增加,高浓度时有所下降。这是由于保护酶能有效地抑制自由基的产生,缓解盐分造成的膜伤害,SOD,POD协调一致,使得自由基维持在一个低水平,从而防止自由基毒害,提高植物抗逆性。但是,SOD和POD对膜系统的保护作用有一定的限度,当盐浓度升高到一定限度,即保护酶活性升高不足以弥补膜脂过氧化作用所引起的伤害时,MDA含量显著升高。

 

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原文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ahn9kx201315003.aspx
原载于安徽农业科学2013.41(15)

 

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