Na2SO4胁迫对小麦幼苗期生理的影响

刘丽敏，张东旭，赵 磊

（山西大同大学农学与生命科学学院，山西大同 037009）

Na2SO4胁迫对小麦幼苗期生理的影响

刘丽敏，张东旭，赵 磊

（山西大同大学农学与生命科学学院，山西大同 037009）

分别用浓度为50mmol/L，100mmol/L，150mmol/L，200mmol/L的Na2SO4溶液和蒸馏水（CK）对幼苗期的小麦胁迫72h后，测定各组小麦叶绿素含量和过氧化氢酶活性。 试验表明该小麦品种在100～150mmol/L的浓度范围内叶绿素含量及过氧化氢酶活性都为最高且接近于CK，而在50和200mmol/L的浓度下，小麦的叶绿素含量和过氧化氢酶活性都有不同程度的降低。

Na2SO4；胁迫；小麦苗期；叶绿素；过氧化氢酶

盐类中对植物有危害的主要是Na盐和Ca盐，Na盐的危害最为普遍。植物受盐胁迫时，体内过氧化氢大量积累，过氧化氢能与氧生成氧化力极强的氢氧自由基和超氧阴离子自由基，使细胞结构过氧化受损［1］。盐胁迫条件下，几乎所有植物的生长代谢都会受到抑制，不同的植物对于致死盐浓度的生长降低率和耐受水平不同。而且盐胁迫也几乎对植物所有的重要生命过程都有影响，如生长、蛋白合成、光合作用、能量和脂类代谢［2］。本文将研究不同浓度梯度下的Na2SO4盐胁迫下对小麦幼苗期生理的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料处理

供试品种为普通小麦忻州6160，选取成熟饱满的种子，在55～58℃的热水浴中处理5～8min后，迅速放入冷水浴浸种2h。将处理后的小麦种子均匀放入5个培养皿中，每个培养皿120粒，加入蒸馏水于25℃避光萌发。发芽种子露白后，转到光照培养箱中（温度25±1℃，光照12h，光强2 500lx，相对湿度80％）培养至一心一叶期。将5组小麦幼苗分别加入50mmol/L，100mmol/L，150mmol/L，200mmol/L硫酸钠溶液和蒸馏水（CK）进行盐胁迫处理。处理72h后，取小麦叶片进行分析。

1.2 实验测定方法

小麦叶绿素含量采取分光光度法进行测定［3］；小麦过氧化氢酶活性采用碘量法进行测定［4］。

2 结果与分析

2.1 Na2SO4盐溶液胁迫对小麦幼苗期叶绿素含量的影响

不同浓度梯度的硫酸钠胁迫对小麦叶绿素的影响见图1，盐胁迫下小麦叶片的总叶绿素含量均较对照组有所降低，浓度为100mmol/L时降低的程度最小；50mmol/L，150mmol/L和200mmol/L时，叶绿素的含量随着盐胁迫浓度的增大而减少。从实验结果来看，盐胁迫下小麦叶绿素的含量的变化主要是叶绿素a的变化，叶绿素b的含量随盐胁迫浓度变化并不明显。可以说，叶绿素a对盐胁迫比叶绿素b更敏感。

图1 不同浓度梯度的Na2SO4胁迫对小麦叶绿素的影响

2.2 Na2SO4盐溶液胁迫对过氧化氢酶活性的影响

从图2可以看出Na2SO4的浓度为50mmol/L时过氧化氢酶的活性低于对照，Na2SO4浓度的增加到100mmol/L时过氧化氢酶的活性较对照显著增加，在150mmol/L的Na2SO4浓度下，过氧化氢酶活性达到最大，但当浓度达到200mmol/L时过氧化氢酶活性再次降低到对照以下。过氧化氢酶可以清除植物光呼吸过程中产生的过氧化氢，防止超氧化物的产生，保护细胞器膜。

图2 小麦过氧化氢酶在不同浓度Na2SO4盐溶液胁迫下的活性

3 结论与讨论

叶肉细胞中叶绿体是感受盐胁迫最敏感的细胞器，是植物光合作用进行的主要场所，而叶绿体基质中的类囊体膜是光能吸收、传递和转换的结构基础，小麦所进行光能吸收、传递和转换的各种色素蛋白复合体全部都分布在类囊体膜上。叶绿素是类囊体膜上色素蛋白复合体的重要组成部分，在盐胁迫条件下，活性氧含量的增加会使叶绿体膜和类囊体膜等的过氧化作用加剧，导致生物膜脂质的过氧化，最终使叶绿素含量降低，影响色素蛋白复合体的功能，使垛叠状态的类囊体膜比例减小，叶绿体中基粒数量和质量下降，光合强度降低［5］。本实验表明，盐胁迫主要损伤了小麦叶绿素中的叶绿素a，对叶绿素b的伤害不大。这可能是由于叶绿素b在结构上更稳定，较叶绿素a不容易被氧化。

盐胁迫影响小麦体内过氧化氢酶等抗氧化酶类的活性。用相同浓度梯度的Na2SO4处理耐盐和盐敏感的小麦，发现耐盐小麦幼苗中总过氧化氢酶活性随盐浓度的提高而逐渐升高，盐敏感幼苗中则逐渐下降［6］。供试小麦表现出了良好的抗盐性，在100mmol/L和150mmol/L浓度的Na2SO4胁迫下，过氧化氢酶的活性较对照有一定增加，这对作物抵御盐胁迫时膜脂质的过氧化很有帮助。100mmol/L浓度时叶绿素含量降低程度减少也与这一浓度盐胁迫时细胞中过氧化氢酶活性的增加有关。但是，当Na2SO4达到200mmol/L的浓度时，高浓度的盐最终破坏了作物的自我保护机制。

已有研究表明盐胁迫会对小麦抗性酶的基因表达产生影响［7］。作物对盐渍侵害的抵抗主要是依靠各类抗氧化酶系统，盐渍侵害会在植物细胞中产生大量的过氧化氢，后者作为过氧化氢酶的底物，可能对酶系统有反馈激活的效果。细胞中过氧化氢水平达到一定浓度时过氧化氢酶活性的增加，可能是通过控制基因的转录、翻译影响表达，从而进行渗透调节，最终达到抵抗盐渍侵害的目的。实验结果表明，作物对盐害的抵抗只发生在一定浓度水平，盐胁迫的浓度过低或过高都不能激活作物的抗逆生理作用。

［1］HalliwellB.Chloroplast metabolism，the strutrure and function of chloroplast in greenleaf cell［M］.Oxford：Charendon Press，1981：186-192.

［2］杨少辉，季静，王罡.盐胁迫对植物的影响及植物的抗盐机理［J］.世界科技研究与发展，2006，28（4）：70-76.

［3］张志良.植物生理学实验指导［M］.3版.北京：高等教育出版社，2003.

［4］王金胜.农业生物化学研究技术［M］.北京：中国农业出版社，2001.

［5］Maslenkova L T，Zanev Y，Popova L P.Adap tation to salinity as monitored by PSII oxygen evolving reactions in barley thylakoids［J］.PlantPhysiology，1993，142（5）：629-634.

［6］Sreenivasulu，Grimm B，Wobus U.Differential response of antioxi dant compounds to salinity stress in salt tolerant and salt sensitiveseedings of foxtail millet［J］.Planta，2000，109：435-442.

［7］孙静，王宪泽.盐胁迫对小麦过氧化物酶同工酶基因表达的影响［J］.麦类作物学报，2006，26（1）：42-44.

〔编辑 杨德兵〕

Na2SO4Stress on Physiology of Wheat Seedling

LIU Li-ming，ZHANG Dong-xu，ZHAO Lei
（School of Agriculture and Life Sciences，Shanxi Datong University，Datong Shanxi，037009）

After stressing concentration of 50mmol/L，100mmol/L，150mmol/L and 200mmol/L of Na2SO4solution and distilled water（CK）on wheat seeding for 72 h，ascertain by mearsuring that the chlorophyll content and catalase activity is the highest and almost up to CK.But if we stress concentration of 50 and 200，the chlorophyll content and catalase activity will go down in different extent.

Na2SO4；stress；wheat seedling；chlorophyll；catalase

S512.1

A

1674-0874（2011）01-0066-02

2010-09-05

刘丽敏（1980-），女，山西大同人，硕士，助教，研究方向：生物化学与分子生物学。