常见问题
大叶黄杨与胶东卫矛耐盐碱性的试验报告
时间:2018-11-21 10:53 来源:润天园林 浏览量:
以一年生的攀援胶东卫矛和大叶黄杨为试材,采用不同浓度NaCl 溶液浇灌其幼苗根部,测定分析不同浓度的盐溶液对二者生理指标的影响。

  以一年生的攀援胶东卫矛和大叶黄杨为试材,采用不同浓度NaCl 溶液浇灌其幼苗根部,测定分析不同浓度的盐溶液对二者生理指标的影响,结果表明:

(1) 攀援胶东卫矛和大叶黄杨叶片中的MDA含量随着盐浓度的升高而增加,经2.5%的盐胁迫处理后,二者叶片内丙二醛含量达最大值,与CK相比攀援胶东卫矛高出132%,大叶黄杨高出118%;

(2) 盐胁迫处理后,攀援胶东卫矛和大叶黄杨叶片中脯氨酸含量变化表现为盐浓度越高,积累的脯氨酸含量越多;

(3) 方差分析表明,攀援胶东卫矛在NaCl浓度为1.5%时就表现出长势衰弱,而大叶黄杨在NaCl浓度2.0%以下生长良好,2.0%以上才显示出长势衰弱。研究认为,大叶黄杨的抗盐性较攀援胶东卫矛更强,盐碱地生长的适应范围更广。 攀援胶东卫矛(Euonymus kiautshovicus Loe.),卫矛科卫矛属半常绿灌木,为阳性树种,适应性强,根系发达,耐轻、中度盐碱,观赏效果好、用途广,是良好的绿篱用树,不仅适用于庭院、建筑物周围,也可用于主干道绿化带。因其对有毒气体抗性很强,且能吸收净化空气,所以是污染区理想的绿化树种。 大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb.),卫矛科卫矛属常绿灌木或小乔木,温带及亚热带树种,产于我国中部和北部,它既喜欢在温暖湿润的气候条件下生长,又耐荫耐寒。 我国盐碱土壤分布较广,且还在不断加重,如何开发利用大面积的盐碱地已经成为急迫的问题。目前国内有不少使用攀援胶东卫矛和大叶黄杨进行盐碱地治理和绿化改造的工程,但对其耐盐性研究的理论不多,因此研究它们在盐胁迫下的生长发育有着重要的科学理论意义。本试验通过对盐胁迫下攀援胶东卫矛和大叶黄杨生理生化指标的分析,旨在弄清它们生长发育的动态变化规律,找出其抗盐能力的相关因子,建立抗盐模型,为在盐碱地改造和绿化苗木种植方面提供理论依据。

1 材料和方法 1.1 试验材料 本试验于2014年5月在榆次市苗圃温室进行,选用该苗圃提供的一年生攀援胶东卫矛和大叶黄杨扦插苗为试材,于5月15日开始进行试验处理。 1.2 试验设计 试验采用单因素随机区组设计,分别设6个处理水平,即 0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%的NaCl盐溶液,其中以浇清水作为对照(CK),每个浓度处理20盆,3次重复。每株浇灌量为500 mL,相隔10 d浇灌试验材料的根部,共浇2次,待7月1日随机选取各个处理及CK生长状态基本一致的功能叶片,用清水洗净,蒸馏水冲洗数次,再用洁净滤纸吸净表面水分,测定其叶片的MDA含量和脯氨酸含量。 1.3 测定MDA(硫代巴比妥酸) 根据文献[7]的方法,分别称取各品种低温处理后的器官0.4 g加入2 mL 0.1%三氯乙酸(TCA)研磨成匀浆,再加3 mL 0.1% TCA分两次冲洗研钵,合并提取液,放入试管中。提取液中加入5 mL 0.5%硫代巴比妥酸(TBA)溶液,摇匀。将试管放入沸水浴中煮沸10 min后,立即将试管取出放入冷水浴中冷却,离心,取上清液并量体积。以0.5%硫代巴比妥酸溶液为空白对照,在722型分光光度计532 nm、600 nm波长处测定其吸光值。依公式计算: MDA含量(μmol·g-1)=△A×N/155×W式中,△A为A532和A600的差;N为上清液总体积(mL);W为鲜样品质量(g); 155为1 μmol三甲川在532 nm的吸光系数。 1.4 测定游离脯氨酸—茚三酮比色法 根据文献[8]的方法,分别称取各品种低温处理后的器官0.1 g加入5 mL磺基水杨酸研磨成匀浆,沸水浴浸提10 min,冷却后装入5 mL离心管,使用3 000 r·min-1的转速离心10 min。取2 mL上清液加入2 mL冰醋酸和3 mL酸性茚三酮显色液,摇匀,沸水浴40 min,冷却至室温;加入4 mL甲苯,充分摇匀,以萃取红色产物。萃取后避光静置。完全分层后,吸管吸取甲苯层,用722型分光光度计于520 nm波长下测定吸光度。 结果计算:游离脯氨酸含量(μg·g-1)=(C×V)/(W×A×100)式中,C为从标准曲线上查得脯氨酸微克数;V为提取液总体积(mL);A为测定时加样量(mL);W为样品干质量(g)。

2 结果与分析

2.1 不同NaCl浓度胁迫对攀援胶东卫矛和大叶黄杨叶片MDA含量的影响 由图1可看出,经NaCl不同浓度处理,对攀援胶东卫矛和大叶黄杨叶片中MDA含量都有影响,表现为浓度越高MDA含量越大。其中1.5%的NaCl处理攀援胶东卫矛为0.042 μmol·g-1,大叶黄杨为0.066 μmol·g-1,分别比CK增加了1.68倍、1.74倍;2.0%的攀援胶东卫矛为0.049 μmol·g-1,比CK增加了1.96倍;2.5%的NaCl处理对MDA含量影响最大,为CK的2.32 倍;2.0%的大叶黄杨为0.071 μmol·g-1,比CK增加了1.87倍;2.5% NaCl处理的MDA含量数值最大,为CK的2.18倍。 对不同浓度NaCl胁迫下攀援胶东卫矛MDA含量进行方差分析结果如表1。方差分析显示,攀援胶东卫矛在0.5%,1.0%的盐处理下与CK相比,差异不显著;1.5%处理差异显著;2.0%,2.5%处理达到差异极显著水平。由此可知,0.5%~1.0%盐处理对攀援胶东卫矛叶片生物膜损伤程度较轻;而1.5%以上的NaCl处理对叶片生物膜损伤程度比较重。大叶黄杨在0.5%,1.0%,1.5%的盐处理下与CK相比,差异不显著;2.0%处理差异显著;2.5%处理达到差异极显著水平。由此可知,1.5%以下盐处理对大叶黄杨叶片细胞内的膜脂过氧化程度影响较轻;而1.5%以上的NaCl处理对叶片细胞内的膜脂过氧化程度加大,生物膜损伤程度比较重。 2.2 不同NaCl浓度胁迫对攀援胶东卫矛和大叶黄杨脯氨酸叶片含量的影响 不同NaCl浓度处理对攀援胶东卫矛和大叶黄杨脯氨酸含量都有影响,经过处理后的叶片脯氨酸含量逐渐增高,其中1.5%的攀援胶东卫矛叶片含量为15.33 μg·g-1,比CK增加了1.25倍,2.5%的18.01 μg·g-1,为CK的1.46倍;大叶黄杨的2.0%为13.98 μg·g-1,为CK的1.39倍,2.5%的NaCl处理对MDA含量影响最大,是CK的1.50倍。 对不同浓度NaCl胁迫下攀援胶东卫矛叶片脯氨酸含量进行方差分析结果见表2。方差分析显示,攀援胶东卫矛在不同NaCl处理下,0.5%、1.0%与CK相比,差异不显著;1.5%、2.0%、2.5%的NaCl处理达到差异极显著水平。由此可知,在浓度1.0%以下盐处理攀援胶东卫矛叶片可通过自身调节作用积累一定的脯氨酸质,有效降低体内的渗透势,维持细胞的膨压,增强抗盐能力正常生长,1.5%以上生长则受到严重影响。大叶黄杨在0.5%、1.0%、1.5%的盐处理下,与CK相比差异不显著;2.0%差异显著;2.5%达到差异极显著水平。由此可知,当胁迫浓度上升时,叶片内的游离脯氨酸含量呈逐渐上升趋势,说明植物在盐胁迫条件下,体内靠积累脯氨酸来抵御逆境对它的伤害,当浓度达到2.5%时,游离脯氨酸含量的增长超出了合理值。

3 结论与讨论

(1)细胞膜是植物细胞与外界联系的第一道防线, 它的稳定性直接影响到植物细胞的代谢功能。研究表明: 植物受到逆境胁迫时, 膜质过氧化加剧,大量生成MDA, 使膜透性增大[9-10]。所以通过测定MDA 含量的变化,可反映植物细胞发生膜质过氧化的剧烈程度和植物对逆境条件反应的强弱。 本试验数据显示,随着NaCl浓度加大,攀援胶东卫矛叶片中MDA含量逐渐升高,经方差分析可知,1.5%浓度的NaCl处理差异显著;2.0%、2.5%的NaCl处理达到差异极显著水平。说明1.5% 以下盐浓度处理对攀援胶东卫矛叶片生物膜基本没有损伤;而1.5%以上的处理对叶片生物膜则有较强伤害。大叶黄杨在浓度为2.0%的盐溶液处理下差异显著;2.5%的NaCl处理达到差异极显著水平。表明2.0% 以下盐处理对大叶黄杨叶片细胞内的膜脂过氧化有轻度损伤;而2.0%以上的NaCl处理对叶片细胞内的膜脂过氧化程度加大,生物膜损伤程度严重。

(2)脯氨酸是植物高蛋白组分之一,起渗透调节作用,游离状态存在于植物体中,在正常环境条件下,植物体内游离脯氨酸含量很低,而植物遇到逆境胁迫时,植物体内游离脯氨酸含量增加可以保护细胞质内许多酶免受伤害,这是植物一种很有效的自我保护机制[13-14]。 由试验结果可知,经1.0%以下盐浓度处理,攀援胶东卫矛通过自身调节作用积累一定的脯氨酸,有效降低了体内的渗透势,维持细胞的膨压,增强抗盐能力,1.5%以上处理生长变衰;大叶黄杨在1.5%以下的盐处理能正常生长;2.0%处理则生长受到影响,当2.5%的NaCl处理时,游离脯氨酸含量达到最大值,生长受到抑制。可见,攀援胶东卫矛和大叶黄杨在盐胁迫时有一定的自我调节能力。   本试验在不同浓度盐胁迫下, 测定了攀援胶东卫矛和大叶黄杨叶片中的MDA含量和脯氨酸含量,发现大叶黄杨在2.0%以下浓度胁迫生长良好,2.0%以上显示出长势衰弱;而攀援胶东卫矛则在1.5%浓度时就表现出长势衰弱,所以认为大叶黄杨在盐碱地生长的适应范围比攀援胶东卫矛更广,抗盐性更强。

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